Studentam.net.ua

2. Зміни та перетворення природних процесів і компонентів природи господарською діяльністю:

   Із появою людей на Землі почався вплив їхньої діяльності на природу. На початках процес взаємодії людини з природою обмежувався біологічним обміном речовин. Нечисленні первісні стада людей, озброєні недосконалими кам’яними знаряддями, органічно “вписувалися” як складові елементи у природні екосистеми, не порушуючи своєю діяльністю їхньої динамічної рівноваги. Згодом з удосконаленням виробничих відносин та знарядь праці людська діяльність спричинила вимирання багатьох видів тварин і рослин, викликала деградацію природних екосистем на значних площах, але ще не порушила природного кругообігу речовин та енергетичних потоків на нашій планеті. Негативні дії людей почали викликати зворотну реакцію природи (уповільнену і не завжди адекватну), що створювало певні напруження у взаємовідносинах між людським суспільством і навколишнім середовищем.
   С.М. Стойко виділяє три етапи впливу людського суспільства на навколишнє середовище: примітивний, протягом якого людина впливала на природне середовище полюванням та рибальством; агрокультурний, коли основними засобами антропогенного впливу на природу були скотарство та землеробство; машинно-індустріальний, у якому провідним фактором руйнування навколишнього середовища стало промислове виробництво. Достатньо змінити хоча б один компонент геосистеми, наприклад грунт або тваринний світ, і це приведе до порушення її структури і функції, а також прилеглих до неї систем. Наприклад: інтенсивний вплив на літосферу при добуванні корисних копалин призводить до утворення технологічних форм мезорельєфу: териконів, відвалів, кар’єрів, які в свою чергу дають початок обвалам, зсувам, зливам, розвіюванню, просіданню. Аналогічні явища спостерігаються при заборі підземних вод. Ущільнення і осідання грунтів відбувається під впливом навантаження, за рахунок різних споруд, водосховищ та інш. У великих містах спостерігаються площі осідання поверхні: в Мехіко – 9м, Токіо – 7м. Створення дамб і насипів сприяє заболочуванню і забрудненню поверхневих вод.
   Речовини, які добуваються із надр землі, є джерелом перерозподілу (розсіювання і концентрації) багатьох хімічних елементів по всій земній поверхні.
   До порушення гравітаційної рівноваги призводять:
- інтенсивний механічний обробіток грунту (порушення структури);
- знищення природного рослинного покриву (в гірських ландшафтах, ерозія, обвали, лавини, селеві потоки);
- порушення теплового балансу (для багатовічної мерзлоти знищення рослин, будівництво, спуск теплих стічних вод) призводять до утворення термокарстових впадин, соліфлюкції, зсувів. Особливістю гравітаційних процесів техногенного походження в системі є те, що вони мають незворотний характер.
   Зміни вологообміну і водного балансу спричинені штучним зрошенням, в світі зрошуються приблизно 2,2 млн. км² (15% площі сумі). В середньому на 1га використовують 12-14 тис.т води, в деяких геосистемах це призводить до заболочування, в інших – до посилення ерозії грунтів, засолення. Недосконалі агротехнічні заходи сприяють збільшенню поверхневого стоку. Насадження лісосмуг сприяє затриманню вологи на полях, висівання трав зменшує поверхневий стік; аналогічний вплив має і терасування схилів. У цілому будь-які заходи щодо інтенсифікації землеробства і підвищення врожайності призводять до перебудови водного балансу у бік зменшення поверхневого стоку; разом із тим зменшується інтенсивність змиву грунтів і ерозії. На заболочених територіях фактором впливу на водний баланс є осушувальна меліорація. Спорудження водосховищ породжує ряд змін у геосистемі, перш за все для берегів (обвали, розмив, провали, зсуви), підняття ґрунтових вод (заболочення лісів, с/г угідь та інше), зміна клімату на відстані 1-3 км. від берегів (10-30-40 км). Великі міста можуть мати ряд проблем, пов’язаних із посиленням поверхневого стоку при забудові території, обмеження обсягу підземних вод, зменшення ґрунтового живлення річок (Москва).
   Порушення біологічної рівноваги і біологічного кругообігу. Біота є найбільш чуттєвою до зовнішнього впливу. Особливе значення надається лісам – вони є стабілізуючим фактором для розчленованого рельєфу, слабких грунтів, багаторічної мерзлоти, екстремального клімату (недостатком або надлишком тепла і вологи).
   Зменшення площі лісів призводить до зменшення водного балансу; порушення рослинного покрову призводить до зміни геохімічних функцій геосистеми. Заміна природних біологічних угруповань культурними призводить до зменшення загальної біологічної продуктивності. З врожаєм культурних рослин щорічно з грунтів забираються сотні, мільйони тонн різних елементів. Так з врожаєм пшениці забираються (в кг на 1га) азоту – 70, фосфору – 30, калію – 50, кальцію – 30; з врожаєм картоплі – відповідно 90, 40, 160, 76. Біологічний метаболізм відіграє важливу роль у кругообігу вуглецю, кисню, азоту, фосфору та ряду інших елементів.
   За деякими підрахунками грунт із середнім вмістом мінеральних речовин може повністю бути виснаженим в результаті забирання врожаю протягом 15-150 років. Найбільш нестійким є баланс мінеральних речовин грунтів, які формуються в умовах вологого клімату, тобто у грунтах вологих тропічних і екваторіальних лісів. У природних умовах цей баланс підтримується лісовою рослинністю, яка має здатність нагромаджувати велику кількість фітомаси і здійснювати інтенсивний кругообіг речовин. Вирубка лісів, корчування пнів, знищення підстилаючої поверхні призводить до виведення з локального кругообігу великої кількості азоту, кальцію, фосфору та інших елементів і до виснаження грунтів.
   Для покращення якості грунтів застосовуються хімічні добрива, але в деяких еродованих районах із полів змивається в 100 разів більше азоту, фосфору, ніж вноситься в грунт із добривами, добрива не завжди повністю засвоюються рослинами і до 40-50% внесених в грунт добрив вимивається з полів у навколишнє середовище.
   Багато рослин мають особливу здатність до поглинення тих чи інших технологічних впливів, у тому числі і радіоактивних (лишайники, наприклад, мають властивість поглинати радіоактивні елементи безпосередньо з повітря) і тим самим сприяють подальшому розповсюдженню їх по харчових ланках або нагромадженню в геосистемах.
   Міграція хімічних елементів у геосистемах.
   Технологічний хімічний кругообіг – один із сучасних впливів людини на функціонування геосистеми. В процесах виробництва створюються тисячі

Рис. 7. Кругообіг вуглецю в природі. (За В.П.Кучерявим)

Рис. 8. Кругообіг азоту в природі. (За В.П.Кучерявим)

Рис. 9. Кругообіг сірки в приоді. (За В.П.Кучерявим)  

Рис. 10. Кругообіг фосфору в природі. (За В.П.Кучерявим)

Рис. 11. Кругообіг води в природі (За В.П.Кучерявим).

нових сполук, багато з них у природних умовах не утворюються. Частина сполук призначена для цілеспрямованого впливу на природне середовище (мінеральні добрива, пестициди), але більшість потрапляє у геохімічний кругообіг випадково, у вигляді відходів виробництва. Серед елементів земної кори, що залучені у технологічний кругообіг, на першому місці є С, Ca, Fe, Al, Cl, Na, S, N, P, K, Cu, Z, Zn та інші.
   Багато техногенних елементів розпочинає свою міграцію у повітряному просторі. Найбільша кількість викидів в атмосферу припадає на діоксид вуглецю СО₂(не менше 10-15 млн. т. щорічно) – головний продукт згорання палива, його супутниками є інші гази: окис вуглецю СО  (двигуни внутрішнього згорання; нафтопереробні підприємства), сірчаний ангідрид SO₂ (при опаленні, переробці нафти, вугілля, сланців, виплавці кольорових металів, виробництві сірчаної кислоти, цементу, целюлози та інші). Крім газів в атмосферу потрапляють тверді продукти згорання: пил (цементна, вугільна промисловість), пилові бурі. Головними компонентами пилу є кремнієвий ангідрид Si₂ , крім того можуть бути Pb, As, Ni, Co, Sb (свинець).Атмосферні забруднення (в т.ч. і радіоактивні) можуть розповсюджуватися на тисячі кілометрів, враховуючи мобільність повітряних мас. Сажа із промислових центрів Європи поширена на гірських льодовиках. Частина повітряних мігрантів потрапляє у грунт, розчиняється у поверхневих і грунтових водах, залучається у харчові ланки, деякі з них поглинаються безпосередньо водами Світового океану, інші переходять у водну ланку кругообігу з атмосферними опадами, вливаються з річковим стоком в океан, де закінчують свою міграцію.
   Вчені стверджують, що в результаті збільшення кількості діоксиду вуглецю CO₂ за останнє десятиліття на 13% стимулюється процес фотосинтезу. Збільшується  концентрація СО₂ у поверхневих водах. Основний глобальний ефект збільшення концентрації  CO₂ в атмосфері – це її вплив на тепловий баланс Землі. Сірчаний ангідрид шкідливо впливає на дерева (з ним пов’язують масову загибель піхти в деяких районах Західної Європи). Лишайники відмирають при концентрації SO₂ 0,01 - 0,02 на млн. Шкідливий вплив  SO₂ має на грунтові мікроорганізми. На частинках диму сірчаний ангідрид SO₂ каталітично окислюється до сірчаного ангідриду SO₃, який розчиняється у воді, перетворюється у сірчану кислоту, яка випадає з опадами (“кислотні дощі”).
   Ефект атмосферних забруднень найбільш інтенсивно проявляється навколо джерел забруднення у великих містах, промислових центрах. Смог, який утворюється над містами, містить сотні різних сполук, шкідливих для здоров’я (в тому числі і канцерогенних). Смог затримує сонячну радіацію (ультрафіолетове проміння) на 30-40%, а підвищена кількість ядер конденсації і сублімації у повітрі сприяє локальному збільшенню хмарності, опадів (на 5-10%), особливо туманів.
   Багато промислових викидів потрапляє у водний цикл міграції, багато їх потрапляє безпосередньо у ріки, водойми через каналізацію. Забруднені стічні води різними кислотами, фенолами, сірководнем, аміаком, ртуттю, свинцем, фтором, миш’яком, кадмієм та іншими токсичними речовинами, відпрацьованими технічними маслами, нафтопродуктами.
   Велика кількість забруднених вод потрапляє у внутрішні озера, моря, річки. У річкових басейнах відбувається часткове самоочищення: частина органічних домішок розчиняється і мінералізується в результаті життєдіяльності організмів, водоростей.
   Кінцевою ланкою водної міграції техногенних викидів є світовий океан. Процес забруднення океану в основному є незворотнім. Глобальне значення цього процесу визначається особливим місцем Світового океану у формуванні структури всієї епігеосфери, її теплового балансу, кругообігу води, газообміну.
   Поведінка елементів, які призводять до змін в геосистемі, залежить від характеру геосистеми. Наприклад, замкнуті котловани (внутрішньогірські) сприяють формуванню стійких центрів атмосферного забруднення:
   - температурні інверсії, штилі, тумани – сприяють концентрації техногенних викидів в атмосферу;
   - невеликі дощі сприяють ефективному осіданню атмосферних домішок;
   - клімат впливає на утворення різних типів смогу.
   Негативний вплив атмосферних забруднень на рослинний покрив посилюється при сильному освітленні, підвищеній вологості повітря і помірній температурі, оскільки при таких умовах відкриваються продихи на листках. Кислі ґрунти інтенсивніше окислюють різні шкідливі сполуки ніж нейтральні. Високий вміст кальцію в ґрунті сприяє зменшенню виносу різних елементів (в тому числі ті, які містяться у мінеральних добривах).
   Техногенні енергетичні фактори, які призводять до зміни теплового балансу можна поділити на 4 групи:
   1.     Зміна підстилаючої поверхні (вирубка лісів, створення оазисів, осушення боліт, створення водосховищ, тверді покриття у лісах, утворення нафтової плівки у світовому океані). Ці фактори впливають на радіаційний та тепловий баланс через зміну випромінювальних властивостей і випаровування.
   2.     Викиди тепла в атмосферу в наслідок виробництва енергії. Вся вироблена енергія в кінцевому рахунку перетворюється у тепло і розсіюється у просторі, в атмосфері. Глобальний ефект всього техногенного тепла може бути виражений підвищенням середньої температури повітря біля земної поверхні приблизно на 0,01⁰С.
   3.     Збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері.
   4.     Збільшення вмісту аерозолей в атмосфері.
   Формування антропогенних модифікацій ландшафтів виступає проявом господарської діяльності. Величина і характер зміни ландшафту природи знаходяться в прямій залежності від ступеня освоєння території. Для кардинальної зміни ландшафту зовсім не обов’язкова зміна всіх його компонентів. Достатньо різко змінити один з них – і рівновага взаємозв’язків у природній системі буде порушена, виникне новий тип ландшафту.
   Створені людиною антропогенні ландшафти значною мірою відрізняються від природних. Для них характерна перебудова біологічного кругообігу, водно-теплового балансу, характеру грунтотворчих процесів, чисельності і видової різноманітності живих організмів. Зміни антропогенних ландшафтів проходять значно швидше, ніж природних.
   Важливим наслідком господарського перетворення ландшафтів є їх спрощення як біологічних систем, особливо характерне для агро – і лісогосподарських угруповань. Посилення одноманітності ландшафту веде до зниження його природної продуктивності, стійкості.
   Антропогенний ландшафт не наділений природнім саморозвитком. Його існування можливе тільки при існуванні постійного впливу людини. При цьому не потрібно забувати, що потенційні можливості розвитку антропогенного ландшафту строго "контролюються" особливостями природи. Таким чином, антропогенний ландшафт – це природно територіальна система (комплекс), розвиток якої постійно підтримується людиною.
   Антропогенні ландшафти класифікують за різноманітними ознаками:
- ступенем зміни;
- соціально-економічними функціями;
- генезисом.
   В основі приведеної типології антропогенових ландшафтів знаходиться ступінь і характер змін природних компонентів і взаємозв’язків. За ступенем перетворень сучасні ландшафти поділяються на:
   І Штучні - промислові;
- сельбищні.
   ІІ Перетворені - антропогеново - аквальні ;
- /культурні/ - сільськогосподарські;
- лісогосподарські.
   ІІІ Порушені-лучно-пасовищні;
- вторинних збіднених лісів, чагарників.
   ІV Слабозмінені - ландшафти заповідних територій;
- раціонально використовуваних лісів, лук, водойм.
   Штучні ландшафти створені людиною на природній основі. До їх складу входять промислово-енергетичні зони, гірничі розробки, транспортні шляхи, наземні комунікації, населені пункти, дамби, водосховища, осушувальні системи тощо. Для них характерні порушення літогенної основи, водного і теплового балансу, грунтово-рослинного покриву, формування техногенного неорельєфу, надмірного забруднення компонентів природи.
   В перетворених або культурних ландшафтах компоненти і взаємозв’язки між ними цілеспрямовано змінені, і ці зміни постійно підтримуються людиною. Це – поля, насадження багаторічних культур, насіяні луки, лісонасадження, сади, рекреаційні зони – ландшафти. Для них характерна цілеспрямована зміна природної рослинності агро- або лісокультурою, підвищена еродованість земель, спрощеність умов середовища, видового складу і чисельності тваринних організмів.
   Порушені ландшафти виникли внаслідок тривалого нетрадиційного господарського використання природних ландшафтів (вторинні збіднені ліси, чагарники, надмірно експлуатовані луки і пасовища, річкові долини тощо). Вони виникають в результаті безконтрольного ведення таких видів господарської діяльності, як лісозаготівля, надмірний випас худоби, стравлення природної рослинності свійською птицею. В порушених ландшафтах спостерігається загальна збідненість умов середовища, видової різноманітності і чисельності рослинності і тваринного світу.
   До категорії слабозмінених ландшафтів відносять ті природні ландшафти, які не зазнали надмірного антропогенного впливу і в яких не порушеними є природні компоненти й існуючі взаємозв’язки між ними. До них належать заповідні території, водойми, ліси, луки, що раціонально використовуються людиною. Звичайно, на них позначаються наслідки господарської діяльності людини, пов’язані із загальним атмосферним забрудненням усіх компонентів природного середовища. Розвиток даних біогеоценозів проходить під впливом, однак без особливого втручання людини.

Всі опубліковані на сайті матеріали належать їх авторам. Матеріали розміщено виключно для ознайомлення. Копіювання та використання інформації суворо заборонено.