Учебник для общеобразовательных учревдений Под редакцией профессора Н. М. Черновой
 Скачать 8.41 Mb.
|
|
Рекультивация — восстановление промышленно нарушенных территорий — предусмотрена законом. Предприятия, добывающие минеральные ресурсы, обязаны еще до начала работ обеспечить возможности для восстановления нарушенного ландшафта. В районах добычи угля шахтным способом ликвидируют терриконы, используя породу для строительства дорог, фундаментов домов. Это приносит двойную пользу: сохраняется естественный ландшафт и снижаются затраты на строительство из-за использования дешевого сырья. На месте бывших терриконов разбивают парки, сажают леса. Остающиеся пустые породы используют для заполнения выработанных шахт и штолен. После прекращения открытой выработки поверхности отвалов выравнивают, делают террасы на стенках карьеров, а токсичные и бесплодные породы, покрывают почвой, на которой могут жить растения. Часто используют плодородные почвы, которые были удалены отсюда в начале разработки месторождения. Рекультивированные участки используют для посадки ле сов, создания зон отдыха. 261 262 Рис. 123. Рекулыивация земель после добычи каменного угля и железной руды Недра. Полезные ископаемые. Минеральные и энергетические ресурсы. Шахтный и открытый способы добычи полезных ископаемых. Вторичное сырье. Рекультивация земель. Полезные ископаемые относятся к невозобновимым природным 263 ресурсам. Необходимо их бережно расходовать, беречь при добыче, транспортировке и переработке. В местах добычи полезных ископаемых необходимо проводить работы по восстановлению нарушенных ландшафтов. ■ Примеры и дополнительная информация 1. Прогресс человечества определяется возрастающим количеством использования энергии. В доисторические времена универсальным источником энергии была древесина, в XVI—XVII вв. н. э. человек научился использовать каменный уголь, в XVIII в. стал широко применять его для выплавки металлов, в середине XIX в. стал ис- пользовать нефть, в XX в. — горючие газы и сланцы. При этом по- стоянно возрастало энергопотребление. В каменном веке, когда люди научились пользоваться огнем, потребление энергии в среднем на 1 человека в сутки составляло около 29,9 тыс. кДж, в средние века достигло 50 тыс. кДж на 1 человека в сутки, а после использования в качестве топлива каменного угля — 109 тыс. кДж. В конце 1970-х — начале 1980-х гг. расход энергии в сутки на человека превышал 840 тыс. кДж. Процесс возрастания потребления энергии продолжается. Во второй половине 1980-х гг. человечество получало энергии за счет гидроресурсов 5%, сжигания древесины и торфа — 5%, сжигания нефти — около 36%, газа — 24%, угля — 24%, на атомных электростанциях — 6%. 2. Результаты добычи полезных ископаемых достигли сейчас таких масштабов, что они не уступают последствиям происходящих на Земле геологических процессов. Так, все реки мира выносят ежегодно в моря и океаны (твердый сток) 15 млрд т горных пород, 3,4 млрд т выдувает ветер (эоловый вынос). В результате промышленно-технической деятельности людей из недр в 1980 г. было добыто 3,8 млрд т руды и горючих ископаемых. Количество щебня, гравия, глины, сырья для производства цемента и других материалов при городском и дорожном строительстве, сооружении плотин составляет не менее 120 млрд т в год. При распашке полей, разработке недр и строительных работах перемещается 4 тыс. км :| почвы и грунта. 3. Потери полезных ископаемых происходят и при транспортировке. Так, только за счет выдувания угольной пыли при перевозке угля из Новокузнецка в Магнитогорск теряется в среднем 1,2 т на каждый железнодорожный открытый полувагон. Устранение этих потерь возможно при устройстве в пунктах отправки продукции несложных установок для поливки угля водомазутными эмульсиями, образующими на поверхности устойчивую пленку. 4. Различают два основных этапа рекультивации земель: горнотехно- логический и биологический. При горнотехнологической рекультивации разравнивают отвалы, террасируют склоны, наносят плодородный слой 264 почвы, проводят мелиоративные работы, строят подъездные пути и т. д. При биологической рекультивации проводят восстановление плодородия почвы путем посадки растений, завоза животных. Сначала высаживают малотребовательные культуры с большой растительной массой (злаки и бобовые), вносят удобрения и торф. Перед посадкой деревьев часто высевают люпин многолетний и донник белый. На Урале при озеленении терриконов и каменистых осыпей используют вяз обыкновенный, иву козью, кизильник. На отвалах фосфоритных разработок в Брянской области хорошо растут сосна и береза, на отвалах бурого угля в Подмосковье успешно используют эти же растения. □ Вопросы. 1. В чем преимущества использования вторичного сырья? 2. Како- вы пути сокращения потерь сырья при добыче, обогащении, обработке, транс- портировке? 3. В чем сущность рекультивации земель? 4. Какое значение для развития цивилизации имеют запасы полезных ископаемых? 5. В чем различия с точки зрения охраны природы в разработке рудных месторождений и запасов торфа? 6 Хорошо известны слова Д. И. Менделеева: «Нефть — это не топливо; топить можно и ассигнациями». Что имел в виду великий химик и какое отноше- ние эти слова имеют к охране недр? □ Задание. Рассмотрите карту вашего района. Установите, какие полезные ис- копаемые здесь добываются, в чем состоят основные меры по их охране. □ Темы ДЛЯ ДИСКУССИЙ. 1. Обсудите, возможно ли развитие цивилизации без добывающей промышленности. 2. Как, по вашему мнению, будет развиваться общество, если будут исчерпаны все запасы руд и горючих ископаемых? 3. Выскажите свое мнение, могут ли металлы в будущем быть полностью заменены синтетическими материалами. 4. Промышленные циклы должны быть аналогичными природным циклам. Расшифруйте смысл этого утверждения. Найдите сходные черты в некоторых промышленных циклах природным циклам. вспомните ___________ § 38. Почвенные ресурсы, Строение почвы _____________________ их использование и охрана Образование почвы _ „ Обрабатываемые земли — результат сложных Свойства почвы естественных процессов и многовекового труда Районы наиболее людей. Поэтому качество почв зависит от дли- плооородных почв ^ тельности возделывания земли и культуры зем леделия. Вместе с урожаем человек изымает из почвы минеральные и органические вещества, тем самым обедняя ее. Поэтому необходимо по- стоянно пополнять запасы этих веществ в почве внесением удобрений. Тщательно удобряя и обрабатывая почву, соблюдая последовательность культур в севооборотах, человек повышает плодородие почвы настолько, что большинство современных возделываемых почв следует считать искусственными, созданными при участии человека. Таким образом, в одних случаях воздействие человека на почву может приводить к повышению ее плодородия, в других — к ухудшению, деградации и гибели. Рис. 124. 265 Полезащитная лесополоса ■ К особо опасным последствиям отрицательного воздействия человека на почвы относится их ускоренная эрозия. Основные виды эрозии почв Под эрозией почвы понимают процессы разрушения и выноса плодородного слоя водой или ветром. Естественная эрозия протекает очень медленно, и процессы вымывания и выдувания почв уравновешиваются естественным почвообразованием. При ускоренной эрозии разрушение почвы происходит во много раз быстрее естественных процессов ее восстановления. Образование плодородного гумусового горизонта мощностью 25 см про- исходит в течение 2—7 тысячелетий. При катастрофических ураганах, ливнях нарушенные человеком почвы могут быть уничтожены в течение нескольких дней и даже часов. 266 Различают несколько типов ускоренной эрозии почв (рис. 125). Ветровая, или эоловая, эрозия происходит при перемещении ветром мелких частиц почвы. Распространена она на сухих песчаных почвах, содержащих много мелких пылевидных частиц. Существует местная, повседневная, ветровая эрозия (поземка) и пыльные, или черные, бури. Повседневная ветровая эрозия распространена локально и особенно ярко проявляется на ветроударных склонах. Поземка опасна для многих растений, у которых она рассекает листья, нарушает покровные ткани, обнажает корни и вызывает гибель. Местная ветровая эрозия может быть верховой, когда при ветрах образуются смерчи, столбы пыли, поднимаемые на большую высоту. Пыльные, или черные, бури также возникают при сильных ветрах, которые поднимают такое количество пыли, что воздух теряет прозрач- ность. В песчаных пустынях Африки, Аравии, Азии они известны с древности. Они распространены в Нижнем Поволжье, на Северном Кавказе, на Украине, в Казахстане. Водная эрозия может быть плоскостной, струйчатой и овражистой. Она вызывает оползни и сели. При плоскостной эрозии происходит постепенный смыв поверхностного слоя почвы талыми водами и дождями в понижения. Вначале плоскостная эрозия мало заметна. Обнаружить ее можно тогда, когда повышенные участки лишаются верхнего плодородного темного слоя и на поверхность выступают нижние, более светлые горизонты. На лишенных гумусового слоя участках почвы плохо развиваются растения, снижается урожай. Струйчатая, или бороздчатая, эрозия быстро развивается при дружном таянии снега весной и сильных ливнях на склонах, лишенных растительности или занятых пропашными культурами. Вода, стекающая по склонам, увлекает за собой частицы почвы, образуя параллельные струйчатые размывы. Развитию этой эрозии способствует распашка полей вдоль склонов. Овражистая эрозия развивается на склонах, лишенных древесной растительности, со слабо развитой дерновиной. Ручейки, сбегающие со склона, соединяются вместе, образуют единый крупный поток. Он смывает поверхностный слой почвы, углубляет дно оврага до материнской породы, подмывает берега. Средняя скорость роста оврага в безлесных районах 1 — 3 м в год, в отдельных районах она может достигать 8 и даже 25 м в год. Скорость роста оврагов зависит от особенностей почвы, рельефа местности, природно-климатических условий, развития растительности и дерновины. Селевые потоки и оползни — наиболее опасные формы водной эрозии в горах. Возникают они в результате вырубки горных лесов, перевы- паса скота, нарушающего растительный покров на склонах. Сели (от араб, «поток») — это мощные грязекаменные потоки, возникающие на горных склонах после сильных дождей. Вода сносит с крутых склонов почву, 267 крупные камни, вырванные с корнями деревья. Сели обладают большой разрушительной силой, приносят огромные убытки, сопровождаются человеческими жертвами. Ирригационная эрозия возникает в районах орошаемого земледелия в результате неумеренного и неправильного полива. В тех случаях, когда вода на поля подается мощным потоком, стекает по склонам, происходит смыв и разрушение почвы и даже образование оврагов. Водная эрозия распространена на Земле значительно шире, чем вет- ровая. Приносимый ею вред более существенный (рис. 126). Охрана почв. Среди многих природоохранных задач важнейшая — рациональное использование и охрана земель. Основа ее — борьба с эрозией почв, ее причинами и последствиями. В нашей стране разработаны межзональные, общие для всех природно-климатических зон меры борьбы с ускоренной эрозией почв, и конкретные для каждой природно-кли- матической зоны. Межзональные мероприятия по борьбе с эрозией почв Рис. 126. Вред, приносимый эрозией почв 0 0 s % I S X 3 I ■О 1 I 03 О I > Я Засекание, выдувание и засыпание посевов Э Р ОЗ И Я п о чв ы W m н и О оэ > я * X 1 8 2 !8| CD Приостановление работы, нарушение движения наземного и воздушного транспорта Ухудшение водного режима рек, прудов, каналов, водоемов Потеря пахотных площадей, сенокосов и пастбищ Шоссейных и железных дорог 268 Гибель посевов или снижение урожая культур Снижение урожая культур Иссушение местности Населенных пунктов Потеря органического вещества и элементов минерального питания Ухудшение физических свойств почвы Занос мелкоземом культурных земель Образование оврагов □ | -» ■О ш т о □ о ■О В со СО С|) “ т о X -Я т ° ^ о со 3 У s (t (D Щ'х s g S| О * (D V Сток дождевых вод Смыв почвы _______ Выдувание почвы Размыв почвы 0) н С А ) о о t г 5 ш I ■О у СD Повреждение пиши и одежды человека со сл <1 Воспаление слизистых оболочек у 269 человека, ожог цветков и молодых листьев у растений включают следующие: 1) противоэрозионную организацию территории, включающую правильное размещение и чередование севооборотов, по- лезащитных лесонасаждений и гидротехнических сооружений; 2) введение почвозащитных и лугопастбищных севооборотов, включающих многолетние травы, занятые пары, сокращение площадей пропашных культур и черных паров; 3) прекращение рядового посева растений, культивация полей вдоль склонов; 4) создание на склонах полос-буферов из многолетних трав; 5) укрепление, облесение склонов оврагов, песков, создание защитных лесонасаждений; 6) залужение и закрепление ложбин, крутых склонов, заравнивание промоин; 7) регулирование выпаса скота в балках, на крутых склонах, супесчаных и песчаных почвах; 8) специальные меры по защите насыпей дорог от размыва. Зональные мероприятия по борьбе с эрозией очень разнообразны. В группу агротехнических мер включают: 1) вспашку, культивацию, посев растений поперек склона; 2) углубление пахотного слоя для лучшего впитывания влаги и уменьшения поверхностного стока; 3) безотвальную обработку почв по стерне; 4) прокладку на глубине 40—50 см специальных горизонтальных скважин, или дрен, для стока излишней воды и др. Лесомелиоративные меры заключаются в создании полезащитных лесных полос. струйчатая, овражистая, селевые потоки и оползни. Меры борьбы с эрозией. Лесомелиорация. Q Почва. Q Эрозия: естественная, искусственная, ускоренная; ветровая: поземка, пыльные бури; водная: плоскостная. Разрушение почвы можно предупредить, задержать ее эрозию и восстановить эродированные почвы, это требует больших затрат труда и средств. Для борьбы с оврагами, подмывом и разрушением их берегов, ката- 270 строфическими паводками, оползнями, селями предусмотрено создание валов, дамб, плотин, каналов в сочетании с облесением территорий вокруг гидротехнических сооружений. ■ Примеры и дополнительная информация 1. Обрабатываемые земли дают 88% энергии, получаемой человечеством с пищей, около 10% ее люди получают от естественных лугов, пастбищ, лесов и 2% дают ресурсы Мирового океана. 2. Обрабатываемые земли мира составляют в среднем 0,5 га на каждого жителя Земли. Этот показатель различен в разных странах: США— 0,91га, Канада— 2,05 га, Великобритания— 0,13 га, Германия — 0,13 га, Япония — 0,05 га на человека. Количество обрабатываемых земель постоянно сокращается. 3. Селевые потоки характерны для всех горных систем мира. Истори- ческие хроники содержат сведения о катастрофических селях в Тирольских Альпах, в Австрии, начиная с 600 г. н. э., в XVIII в. их было уже семь, в XIX в. — девять, в XX в. — десять. Попытки предотвратить катастрофы, вызванные селями, восходят к глубокой древности. В 1640 г. в Тирольских горах была сооружена одна из наиболее древних противоселевых плотин. Эта каменная дамба высотой от 3 до 6 м, длиной 230 м и шириной в верхней части 2—4 м и сегодня продолжает защищать поселки от селевых потоков. Уникальная селезащитная плотина была создана в 1967 г. на реке Малая Алма-Атинка. В 1973 г. она задержала огромный селевой поток объемом 3,8 млн м 3 , заполнивший большую часть селехра- нилища. После надстройки в 1977 г. высота плотины стала 150 м, емкость селехранилища достигла 12,6 млн км 3 4. Отрицательное влияние на почву оказывают отходы промышленных предприятий, выхлопные газы автомобилей, шахтные воды, отходы нефтепромыслов. Избыточное количество марганца, хрома, меди, кобальта, никеля, свинца в почвах, окружающих заводы, снижает урожайность зерновых на 20—30%, бобовых — на 40%, картофеля — на 47%, сахарной и кормовой свеклы — на 35%. Загрязнение почв солями тяжелых металлов угнетает развитие растений, вызывает гибель корневой системы, снижает урожай. Поэтому борьба с выбросами вредных веществ в атмосферу — это не только сохранение чистоты воздуха, но и борьба за сохранение плодородия почвы. □ Вопросы. 1. Как проявляется опустынивание территорий и с чем оно связа- но? 2. В чем сущность межзональных мер по борьбе с эрозией почв? 3. В чем сущность плоскостной и овражистой эрозии почв и чем они опасны? 4. Где воз- никает наибольшая вероятность пыльных бурь? 5. Почему возникают селевые потоки и как с ними бороться? 6. Какие виды удобрений используют в том рай- оне, где вы живете? Как зависит характер подкормки растений от типа почв и видов возделываемых культур? □ Задания. 1 . Рассмотрите почвенную карту и карту растительности мира. Объ- 271 ясните, с какими почвами и каким типом растительности связаны основные сель- скохозяйственные районы. С какими природно-климатическими зонами связаны наиболее плодородные почвы? 2. Приведите примеры противоэрозионных мер, проводимых в вашем районе, области, и докажите их эффективность. □ Темы ДЛЯ ДИСКУССИЙ. 1 . Обсудите, можно ли добиться высоких и устойчи- вых урожаев при полном отсутствии химических удобрений. 2. В стране широко развито строительство гидросооружений. Как, по-вашему, это отражается на со- стоянии почв окружающей территории? 3. Предполагается составить Красную книгу почв. Какие почвы, по вашему мнению, нужно внести в зту книгу? Как их сохранить? 4. Известно, что в степной зоне происходит деградация плодород- нейших черноземных почв. Можно ли их сохранить и какими способами? вспомните __________ § 39. Современное состояние |