Головна

Техногенні впливи на структуру і функціонування геосистем

  1. II.1. ієрархія геосистем
  2. II.2. Локальні геосистеми - морфологічні одиниці ландшафту
  3. II.6. Нуклеарні геосистеми - ландшафтні хоріона
  4. S: Способи впливу на людей, що мають в своїй основі економічні відносини людей і використання їх економічних інтересів - це
  5. Алкоголь, тютюн і інші засоби впливу на генетику і психіку людини, як глобальне засіб управління
  6. Аналіз нормативно-правової бази, що забезпечують функціонування і розвиток МО р Новосибірська
  7. Біоенергетичної дії НА ОРГАНІЗМ ЛЮДИНИ

Функціональний підхід до вивчення техногенних впливів на
 ландшафти передбачає насамперед аналіз порушення верти-
 Кальний та горизонтальних зв'язків. Вхідні впливу (на той чи
 інший елемент або компонент) передаються по ланцюжках вертикальних
 зв'язків на інші компоненти, а по каналах горизонтальних свя-
 зей - на інші геосистеми. Звідси виникають різного роду побоч-
 ні порушення структури і функцій не тільки геосистеми, подвер-
 гающих безпосередньому впливу, але і систем, більш-
 менш віддалених від неї.

Порушення гравітаційної рівноваги і їх побічні слід-
 ствия.
Порушення гравітаційної рівноваги, що приводить до меха-
 нической переміщенню мас в геосистемах, може бути викликано
 як прямим, так і непрямим господарським впливом. най-
 леї інтенсивне безпосереднє техногенне перерозподіл
 литосферного матеріалу здійснюється при видобутку корисних іско
 паєм і земляних роботах. Щорічна кількість витягується


при цьому в світі твердої речовини вимірюється величиною порядку
 1011т. Первинний географічний ефект цієї діяльності -
 поява техногенних форм мезорельефа: териконів (висотою до
 300 м, площею в десятки гектарів), відвалів (висотою до 100
 150 м, протяжністю до 1,5-2,0 км), кар'єрів (глибиною до
 500-800 м, площею до декількох км). Кожне з цих образо-
 ваний в окремо має локальний характер і частіше можна порівняти
 з урочищами, проте їх комплекси в гірничопромислових районах,
 на площах в сотні і тисячі км2, Формують своєрідну техно-
 генну морфологію ландшафтів. Для міських територій більш
 характерно вирівнювання рельєфу (штучне заповнення грун-
 тому дрібних долин, ярів, балок та ін., акумуляція «культурного
 шару »), але створюються і специфічні об'ємні форми (дорожні
 насипи, дамби та ін.), все частіше практикується створення искусствен-
 них намивних грунтів.

Створення техногенних форм рельєфу стимулює вторинні
 гравігенние процеси. Терикони і кар'єри дають початок обвалів,
 осипам, зсувів, відвали і терикони піддаються змиву, разми-
 ву, розвівання. Порожнечі, що утворюються при підземних виробках,
 часто викликають мульди просідання і провали глибиною в десятки
 метрів. Аналогічні явища спостерігаються при відкачці підземних
 вод. У великих містах площі мульд осідання вимірюються
 сотнями, а іноді тисячами км2, Осідання поверхні в Мехіко
 досягло 9 м, в Токіо - 7м. Ущільнення і осідання ґрунтів про-
 виходить під впливом навантаження, створюваної різними спорудження
 нями і водосховищами.

Побічний ефект техногенного переміщення гірських порід за-
 щоМ трагивающим інші функції ландшафту і набуває більш широкий
 радіус дії. Перш за все слід зазначити порушення волого
 обороту і водного балансу. Так, внаслідок дренирующего воздейст-
 вія кар'єрів і відкачування вод підземні води виснажуються на відстані
 ванні, багаторазово перевищує ширину кар'єра. створення насипів
 і дамб посилює застій поверхневих вод і заболочування.

Особлива група процесів пов'язана з побічним впливом на
 геохімічний круговорот. У териконах і відвалах порожньої породи,
 золи, шлаку теплоелектростанцій містяться різні солі,
 сульфіди і інші, нерідко токсичні речовини, які вовлекают-
 ся в «далеку» міграцію, забруднюючи поверхневі, підземні во-
 ди і повітря (деякі гази, в тому числі SO2, Потрапляють в атмосферу
 в результаті самозаймання залишків каустобиолитов в відвалах).
 Інтенсивність цієї міграції ускладнюється відсутністю стабілізі-
 рующего рослинного покриву через токсичність і неблагопри-
 ятность фізичних властивостей субстрату, що складає техногенні
 форми рельєфу. Речовина, що витягають із земної кори, служить
 джерелом перерозподілу (розсіювання і концентрації) багатьох
 хімічних елементів по всій земній поверхні.

Як не значні масштаби прямого (цілеспрямованого)


техногенного переміщення речовини, вони на цілий порядок уступа-
 ють техногенним процесам іншого роду, а саме механічної
 обробітку грунту - її розпушування, перевертання, перемішування
 ню. Цим шляхом щорічно «переробляється» не менше
 3 * 1012 т твердого грунтового речовини, притому на площі, состав-
 ляющие приблизно десяту частину всієї поверхні суші. механічного
 ська обробка грунту, різко послабляє зчеплення твердих час-
 тиц, в поєднанні зі знищенням природного рослинного покровителя
 ва, призводить до порушення нестійкої гравітаційного равнове-
 ся в орному шарі і розвитку вторинних гравігенних процесів
 сов - змиву, лінійної ерозії, дефляції.

На Землі схильна ерозії не менше 6-7 млн. Км2 (з
 15 млн. Км2 оброблюваної площі). Ерозія і дефляція щорічно
 безповоротно забирають з поверхні суші мільярди тонн ґрунтових
 частинок. У інтенсивно еродіруемих районах втрати можуть перевищувати
 30 т / га в рік. Винос матеріалу супроводжується утворенням
 ерозійних і еолових форм рельєфу і акумуляцією наносів в по-
 ніженіе і водоймах. Додатковим фактором механічного
 переміщення грунтово-грунтового матеріалу і освіти вторич-
 них форм рельєфу служить інтенсивний випас худоби, особливо,
 в умовах арідного клімату і легкого механічного складу ґрунтів.
 У багатьох ландшафтах для порушення гравітаційної рівноваги
 досить звести природний рослинний покрив. особливо
 чутливі до цього гірські ландшафти, де винищення лісів
 активізує ерозію, обвали, осипи, лавини, селеві потоки. У ланд-
 шафтом області багаторічної мерзлоти поштовхом для гравігенних
 процесів можуть служити будь-які дії, що порушують теплове
 рівновагу у верхній частині мерзлої товщі - знищення рослинності
 ного покриву, будівництво, спуск теплих стічних вод
 та ін. протаивания льодово мерзлої товщі призводить до осіданням,
 утворення термокарстових западин, солифлюкции, зсувів.

Важлива з погляду функціонального аналізу геосистем
 особливість гравігенних процесів техногенного походження -
 їх практично незворотного характеру.

Зміни влагооборота і водного балансу.З усіх ланок
 влагооборота найбільшому цілеспрямованому перетворенню
 піддається стік; непрямим змін піддаються також випарову-
 ширення і транспірація, перспективи зміни атмосферних опадів
 в відчутних масштабах досить проблематичні. слід розрізняти
 впливу на процеси формування стоку на водозборах і на
 водотоки як такі. Перші безпосередньо зачіпають фун-
 кціонірованіе геосистем.

Один з найрадикальніших способів перетворення водного
 балансу наземних геосистем - штучне зрошення, на яке
 потрібно не менш ніж 3/4 забирається з річок води. У світі штучно
 зрошується приблизно 2,2 млн. км2 (1,5% площі суші). В середньому
 на 1 га витрачається щорічно 12-14 тис. т3 води (1200-1400 мм).


Частина цієї води втрачається на інфільтрацію і непродуктивне (фізичним
 чеський) випаровування і лише близько половини транспірірующей культурні
 ними рослинами.

Крім основного очікуваного ефекту - виробництва біомас-
 си (як наслідку інтенсифікації влагооборота і біологічного
 кругообігу речовин) в результаті іригації в тій чи іншій степе-
 ні зачіпаються і інші, пов'язані функціональні ланки
 геосистем. У порівнянні з природними умовами багаторазово
 (В тропіках - до 20 разів) збільшується витрата тепла на випаровування
 ня і сильно зменшується його турбулентна віддача в атмосферу.
 З іншого боку, озеленення поверхні призводить до зменшення
 альбедо і скорочення ефективного випромінювання, так що в результа-
 ті радіаційний баланс зростає. Середня температура повітря
 і грунту підвищується, але добова амплітуда зменшується на 10
 12 ° С. Інтенсивна інфільтрація в умовах слабкого дренажу мо
 може призвести до підняття рівня мінералізованих грунтових вод
 і вторинного засолення. У деяких ландшафтах можливо забо-
 лачіваніе, в інших - посилення ерозії.

На богарних орних землях в ландшафтах з нестійким
 і недостатнім зволоженням (лісостепових, степових) агротехніче-
 ські заходи можуть призвести не до таких радикальних, як в оазисах,
 перетворенням стоку і водного балансу, але з широким радіусом
 дії. Примітивна агротехніка сприяє посиленню повер
 хностного стоку. Зяблева оранка підвищує инфильтрационную
 здатність ґрунтів і тим самим запаси ґрунтової вологи, скорочує
 поверхневий стік і, мабуть, кілька збільшує харчування
 грунтових вод. Лісові смуги перехоплюють весняний стік з полів,
 затримують сніг, зменшують непродуктивне випаровування. Травосея-
 ня також збільшує інфільтрацію і скорочує поверхневий
 стік. Додатковий ефект дає снегозадержание. аналогічне
 дію надає терасування схилів. В цілому будь-які заходи по
 інтенсифікації землеробства і підвищення врожайності (а следова-
 тельно, і транспірації) ведуть до перебудови водного балансу
 в бік скорочення поверхневого стоку; разом з тим уменьша-
 ється інтенсивність змиву грунтів і ерозії.

У зонах надмірного зволоження основним фактором воздейст-
 вія на водний баланс служить осушувальна меліорація. Сток
 з осушених боліт спочатку зазвичай зростає, але в подальшому
 процес може протікати по-різному. високопродуктивні сільсько
 господарські угіддя на місці осушених боліт нерідко вимагають
 періодичного застосування штучного зрошення. В цілому влия-
 ня осушувальної меліорації на стік проявляється неоднозначно
 в різних ландшафтах.

Суттєвою трансформації піддається водний баланс і по-
 дний режим на території міст. Посиленню поверхневого стоку
 сприяють забудова, штучні покриття, водостоки, прибирання
 снігу. Відкачування підземних вод і зниження пьезометріческіх рівнів


на десятки і навіть сотні метрів можуть привести до зменшення
 і навіть припиненню грунтового харчування річок (що сталося з річкою
 Москвою в межах Москви). Підпір ґрунтових вод, створюваний
 підземними спорудами, і ущільнення грунтів викликають подтоп-
 ня і затоплення підвалів, конденсації вологи під будівлями.
 Що стосується перетворення гидросети і руслового стоку, то при
 сучасному рівні гідротехнічного будівництва це стало
 звичайною справою. З усіх відносяться сюди питань ми коротко
 зупинимося лише на географічній ролі штучних водохра-
 ніліщ. Створювані для регулювання руслового стоку гідро-
 енергетичних, меліоративних, транспортних та інших господарських
 них цілях), водосховища здійснюють прямий і непрямий вплив
 на наземні геосистеми.

Поява водосховища - це перш за все заміна наземних
 геосистем водним природним комплексом, і така заміна здійс-
 організованого вже приблизно на 0,3% площі суші. Частина цієї площі
 відчуває своєрідний «земноводний» режим: при спрацюванні рівнів
 ня в меженний період оголюється значна частина площі дна
 (У рівнинних водосховищ до 50%).

Проблемі впливу штучних водосховищ на навколишнє
 щую територію присвячені численні дослідження1. отме-
 тім лише основні вторинні процеси: переробка берегів (раз-
 мив, активізація зсувів, обвали, провали); підпір грунтових
 вод, підвищення їх рівня та підтоплення понижених ділянок,
 а звідси - заболочування лісів, сільськогосподарських та інших
 угідь; деяка зміна місцевого клімату (вирівнювання тем-
 температурних режиму, збільшення вологості повітря, зміна
 швидкості і напрямку вітру). Ефект цих впливів і їх
 просторові межі залежать від структури прилеглих лан-
 дшафтов і від параметрів самого водосховища. практично
 значуще кліматичне вплив найбільших рівнинних водо-
 сховищ відчувається на відстані до 1-3 км від берегів, хоча
 прилади можуть зареєструвати його на відстані в 10 і навіть
 30-45 км. Підтоплення поширюється частіше на сотні метрів або
 перші кілометри від берегів водосховища.

У нижньому б'єфі водосховища через припинення поемние
 режиму нерідко деградують заплавні геосистеми протягом
 десятків і сотень кілометрів. Крім того, дія великих гідро-
 вузлів позначається на віддалених внутрішніх водоймах, рівень
 яких падає внаслідок забору води з річок та водоймищ
 на зрошення і інші господарські потреби (прикладом може
 служити Аральське море). У водосховищах відкладається частина
 річкових наносів, в результаті чого скорочується твердий стік річок,
 порушується рівновага між надходженням і видаленням твердого

1 Див., Наприклад: Вендров С. Л., Дьяконов К. Н. Водосховища і навколишнє
 среда. М., 1976. С. 136.


матеріалу в гирлової зони морського узбережжя, відбувається разру-
 шення берегів, скорочується зростання дельт.

Порушення біологічної рівноваги і біологічного круго-
 ворота речовин.
Біота надзвичайно чутлива до людського
 впливу і піддалася найбільш сильному перетворенню.
 Багато біоценози випробували перебудову, інші повністю заміщені
 ни штучними спільнотами. Зміна біоценозів викликає
 порушення в інших ланках функціонування геосистем, про що вже
 почасти згадувалося. Особливо велике стабілізуюче значення
 лісів, що підтримують нестійка рівновага між компонен-
 тами геосистем в умовах розчленованого рельєфу, слабких грунтів,
 багаторічної мерзлоти, екстремального клімату (з нестачею або
 надлишком тепла і вологи). Площа лісів на Землі в результаті
 господарської діяльності скоротилася, мабуть, не менше ніж
 на 30 млн. км2 і продовжує скорочуватися. Це зумовило пору-
 ня гравітаційного рівноваги і водного балансу в багатьох
 ландшафтах. Аналогічні наслідки викликає порушення травяно-
 го і чагарникового покриву, а також мохово-лишайникового (в тун-
 дере), головним чином, через перевантаження пасовищ. нераціональне
 скотарство, мабуть, прискорило процес природної арідіза-
 ції Сахари.

Перетворення рослинного покриву як головної частини біоце-
 ноза і продуцента первинної біомаси веде до більш-менш
 серйозних порушень геохімічних функцій геосистем. біологи-
 ний метаболізм грає найважливішу роль в круговороті вуглецю,
 кисню, азоту, фосфору і ряду інших елементів. заміна естес-
 ничих біологічних співтовариств культурними, як правило, приво-
 дит до зменшення загальної біологічної продуктивності і від-
 ного інтенсивності біологічного метаболізму. З урожаєм
 культурних рослин щорічно з грунту відчужуються сотні міль-
 нов тонн зольних елементів і азоту. Так, з урожаєм пшениці виносу
 сится (в кг на 1 га): азоту - 70, фосфору - 30, калію - 50, каль-
 ція - 30; з урожаєм картоплі - відповідно 90, 40, 160, 76.
 За деякими розрахунками, грунт із середнім вмістом міні-
 ральних речовин може бути повністю виснажена в результаті
 вилучення врожаю протягом 15-150 років. Найбільш нестійкий баланс
 мінеральних речовин грунтів, що формуються в умовах вологого
 клімату та інтенсивного вилуговування, т. е. підзолистих і особ
 але грунтів вологих тропічних і екваторіальних лісів. У естествен-
 них умовах баланс підтримується лісовою рослинністю, спо
 собнимі накопичувати величезну фітомасу і здійснювати интенсив-
 ний кругообіг речовин. Вирубка лісів, а також корчування пнів,
 знищення підстилки ведуть до вилучення з локального кругообігу
 великої кількості азоту, кальцію, фосфору та інших елементів
 і до виснаження ґрунту.

Нагадаємо про непрямий вплив знищення рослинності
 і оранки на незворотну втрату хімічних елементів з ґрунту.


У США, наприклад, в 30-і роки з полів щорічно змивалося в річки
 1,5-3,0 млрд. Т ґрунтових частинок, і грунту втрачали до 40 млн. Т азо-
 та, калію і фосфору.

З метою компенсувати недолік елементів мінерального
 живлення рослин застосовуються хімічні добрива. Однак поза
 сеніе в грунт добрив не може заповнити всі втрати. У некото-
 яких сильно еродованих районах з полів змивається в 100 разів
 більше азоту, калію і фосфору, ніж вноситься з добривами. Крім
 того, оскільки добрива не можуть повністю засвоюватися растені-
 ями, до 40-50% внесеного в грунт кількості (що становить
 десятки і навіть сотні кг / га) вимивається з полів і втягується
 в неконтрольовану водну міграцію.

Особливі проблеми виникають у зв'язку зі зростаючим застосуванням
 пестицидів. Потрапляючи в харчові ланцюги, вони прогресуючим обра-
 зом накопичуються в тканинах організмів у міру переходу від нижчих
 ланок ланцюга до вищих. Це властивість визначає можливість їх
 поширення (наприклад в організмі птахів) далеко за межі
 тієї ділянки, де вони були застосовані.

Багато рослин мають виборчої здатністю до поглинають
 щенію тих чи інших техногенних речовин, в тому числі радіоактивних
 них (лишайники, наприклад, здатні захоплювати їх непосред-
 ного з повітря), і тим самим сприяють подальшій переда
 че їх по харчових ланцюгах або накопичення в геосистемах.

Найбільш глибокі зміни функцій геосистем, викликані
 порушенням біологічної рівноваги і біологічного кругово-
 рота речовин, проявляються в локальних масштабах. Однак некото-
 які непрямі наслідки подібних порушень можуть распростра-
 няться на більш великі простори через стік, транспортування
 і акумуляцію наносів, трофічні зв'язки і водну міграцію
 хімічних елементів.

Техногенна міграція хімічних елементів в геосистемах.тех-
 ногенний геохімічний круговорот - одне з найбільш специфічних
 ських і важко контрольованих проявів сучасного втручання
 ства людини в функціонування геосистем. У процесі ви-
 ства створюються тисячі нових сполук, багато з яких в естес-
 ничих умовах не утворюються. Частина з них призначена для
 цілеспрямованого впливу на природне середовище (добрива,
 пестициди), але більшість вводиться в геохімічний круговорот
 ненавмисно - у вигляді відходів виробництва, різних отбро-
 сов, використаних промислових виробів. Серед елементів зем-
 ної кори, залучених в техногенний круговорот, на першому місці
 варто вуглець, далі йдуть Са, Fе, А1, С1, Na, S, N, Р, К, С u, Zп
та ін.

Багато техногенні елементи починають міграцію в повітряної
 середовищі. Основну масу викидів в атмосферу становить діоксид
 вуглецю СО2 (Не менше 10-15 млрд. Т щорічно) - головний про-
 продукт спалювання палива: йому супроводжують інші гази - оксид вугле-


роду СО (основне джерело надходження - двигуни внутрішнього
 згоряння, а також нафтопереробні підприємства), серні-
 Стий ангідрид SO2 (Утворюється при спалюванні і переробці нафти
 і вугілля, сланців, виплавці кольорових металів, виробництві сірчаної
 кислоти, цементу, целюлози і т.д.), оксиди азоту, вуглеводні
 (Ті й інші в основному входять до складу вихлопних газів автомоби-
 лей) і ін. Крім газів в атмосферу потрапляють тверді продукти
 згоряння палива і пил, що поставляється багатьма галузями про-
 мисловості (цементної, вугільної, абразивної та ін.), а також
 пиловими бурями. Головний компонент пилу - кремнієвий ангід-
 рид SiO2, Крім того, в ній можуть міститися Рb, Zп, Аs, Ni, Со, Sb
 і ін. Великі пилові частинки піднімаються лише на сотні метрів
 і досить швидко осідають під дією сили тяжіння. дрібні
 частинки вимиваються атмосферними опадами або місяцями зна
 дяться в підвішеному стані, а найдрібніші (<1 мкм) распро-
 ється майже по всій тропосфері і роками не випадають на
 поверхню.

Через рухливості повітряного середовища атмосферні забруднення
 (В тому числі радіоактивні) здатні поширюватися на тисячі
 кілометрів. Копоть і сажа з промислових центрів Європи
 відкладаються на гірських льодовиках. Частина повітряних мігрантів попа-
 дає в грунт, розчиняється в поверхневих і ґрунтових водах,
 втягується в харчові ланцюги, деякі з них поглинаються непо
 средственно водами Світового океану, інші переходять у водне
 ланка кругообігу з атмосферними опадами, виносяться з річковим
 стоком в океан, де закінчують свою міграцію.

Серед техногенних повітряних мігрантів найбільше фізико
 географічне значення може мати діоксид вуглецю. за некото-
 рим даними, його концентрація в атмосфері зросла лише за одне
 десятиліття на 13%. Щодо балансу СО2 в атмосфері поки
 ще багато залишається неясним. Відомо, що частина її надлишку рас
 витворюючи в водах океану (але поглинають її тільки холодні води,
 тоді як теплі - виділяють). Крім того, підвищення концентрації
 ції вуглекислоти в повітрі стимулює фотосинтез, і можна ожі-
 дати посилення її вилучення зі збільшенням інтенсивності земле-
 делия. З підвищенням парціального тиску СО2 пов'язане також
 збільшення її концентрації в поверхневих водах (що знаходить
 локальний прояв в посиленні розчиняє дії водних
 розчинів на вапняки, доломіт, а також на бетон). Основний
 передбачуваний глобальний ефект зростаючої концентрації
 СО2 в атмосфері - це її можливий вплив на тепловий баланс
 Землі (див. Нижче).

Оксид вуглецю через свою легкості поширюється по всій
 товщі тропосфери. Його середня концентрація незначна, але
 локально (в великих містах) може зростати в 200-300 разів.
 Деяка частина техногенної СО поглинається водами океану або
 окислюється в озоновому шарі атмосфери до СО2.


Сірчистий ангідрид шкідливо впливає на деревну
 рослинність (з ним пов'язують, зокрема, масову загибель
 ялиці в деяких районах Західної Європи). лишайники погіба-
 ють вже при концентрації SО2 0,01-0,02 на 1 млн. Згубний влия-
 ня SО2 позначається також на грунтових мікроорганізмів. на
 частинках диму сірчистий ангідрид каталітично окислюється до
 сірчаного ангідриду SОз, який, розчиняючись у воді, перетворюється
 в сірчану кислоту, яка випадає з опадами ( «кислотні дощі»).
 Ефект атмосферних забруднень найбільш інтенсивно проявля-
 ється в безпосередній близькості від їх джерел, головним обра-
 зом у великих містах і промислових центрах. Під дією
 сірчаної кислоти стіни будівель піддаються хімічному виветріва-
 ню, в результаті якого утворюється порівняно легко розчинника
 мий гіпс. Смог, що утворюється над містами, містить сотні
 різних з'єднань, нерідко небезпечних для здоров'я (в тому числі
 канцерогенних). Смог зменшує надходження сонячної радіації
 (Особливо її ультрафіолетової частини) на 30-40%, а підвищений
 зміст ядер конденсації і сублімації в повітрі викликає
 локальне збільшення хмарності та опадів (на 5-10%) І в осо-
 бенности туманів.

Більшість техногенних викидів проходить через водний цикл
 міграції. Деякі з них потрапляють безпосередньо в річки
 і водойми через каналізацію. Це переважно промислові
 і побутові стоки, які відносно легко враховувати і контролюючі
 вати. У промислових водах містяться різні кислоти,
 феноли, сірководень, аміак, ртуть, свинець, фтор, миш'як, кадмій,
 і деякі інші токсичні речовини, відпрацьовані технічні
 масла, нафтопродукти. З побутовими стоками в річки і водоймища
 потрапляють детергенти, що володіють високою біохімічної активністю
 стю і утворюють рясну піну. Факторами прямого забруднення
 водотоків і водойм служать також водний транспорт і молевой
 сплав.

Крім зазначених причин забруднення вод існують значи-
 тельно більш складні і важче піддаються вимірюванню та контролю
 лю шляху водної міграції різних господарських і побутових
 викидів. Джерелами їх служать сільськогосподарські землі
 (В тому числі зрошувані), забруднені добривами і ядохіміка-
 тами, тваринницькі ферми і пасовища, рекреаційні угіддя,
 відвали і терикони, звалища промислових і побутових відходів. з
 цих джерел різні органічні і мінеральні речовини
 (Серед них є хімічно дуже активні і нерідко токсичні)
 залучаються до водну міграцію за допомогою площинного змиву
 (Переважно талими сніговими і зливовими водами), а також
 інфільтрації. До цього слід додати ту частину атмосферних
 мігрантів, яка осідає у вигляді пилу або в розчиненому
 вигляді з атмосферними опадами, про що вже говорилося раніше. площину
 кісткові стоки важко локалізувати і ізолювати від біологічного


кругообігу на суші, тому частина техногенних водних мігрантів
 може бути залучена в біологічний метаболізм.

Природними колекторами забруднених поверхневих і грун-
 тових вод, як і каналізаційних, виявляються річки, внутрішні
 водойми і моря. Тож не дивно, що багато великих рік, такі,
 як Рейн, перетворилися на стічні канави. Деяка частина загряз-
 няющих речовин накопичується на річковому дні, але основна функція
 річок - транзитна. Завдяки проточности річок їх забруднення -
 процес оборотний. Притому, в річковій воді відбувається часткове
 самоочищення: частина органічних домішок руйнується і мінера-
 лизуется в результаті життєдіяльності мікроорганізмів і водо-
 росли.

У гіршому становищі опиняються внутрішні водойми, характе-
 різующіеся уповільненим влагооборота (осредненная швидкість
 влагооборота у озер Землі в 230 разів менше, ніж у річок). Тому
 в озерах і водосховищах умови самоочищення значно
 гірше, ніж в річках, в багатьох з них різко змінився гідрохіміче-
 ський і гідробіологічний режим, деякі з них перетворилися
 в «мертві водойми». За останні десятиліття широко поширеною
 нилось явище техногенної евтрофікаціі водойм, обумовлене
 збільшенням концентрації в воді азоту і особливо фосфору.

Кінцева ланка водної міграції техногенних викидів - Миро-
 виття океан. Його прогресуюче забруднення обумовлено не тільки
 речовинами, які надходять з річковим стоком, але і непосредственни-
 ми викидами нафтопродуктів (при аваріях на танкерах і нафто-
 промислах) і промислових відходів, а також техногенними осадка-
 ми з атмосфери. Процес забруднення океану в основному необра-
 тім. Глобальне географічне значення цього процесу визначаються
 ється видатної роллю Світового океану у формуванні структу-
 ри всій епігеосфери, її теплового балансу, влагооборота, газообме-
 на. Так, освіта нафтової плівки призводить до порушення
 газового, теплового та водного обміну океану з атмосферою.

Поведінка елементів, що беруть участь у техногенній міграції,
 умови їх накопичення або видалення з геосистем залежать від ха-
 рактера останніх. Наведемо лише кілька прикладів. замкнені
 улоговини (в тому числі внутрігорние) сприяють формуванню
 стійких вогнищ атмосферного забруднення. температурні інвер-
 ці, штилі, тумани також сприяють концентрації техногенних
 викидів в атмосфері. Слабкі дощів ефективніше осаж-
 дають атмосферні домішки, ніж зливові. Клімат впливає на освіту
 вання різних типів смогу. Наприклад, фотохімічний (лос-андже-
 лесскій) смог утворюється в сухому сонячному кліматі, а так званою
 мий лондонський смог, головним компонентом якого є
 сірчистий ангідрид, - у вологому. Негативні впливу ат-
 мосферних забруднень на рослинність посилюються при сильній
 освітленості, підвищеної вологості повітря і помірної температури
 турі, так як при цих умовах відкриваються продихи листя.


Істотне значення мають грунту. Кислі грунти, наприклад,
 інтенсивніше акумулюють різні шкідливі сполуки, ніж ній-
 тральні. Високий вміст кальцію в грунті сприяє сокра-
 щенію виносу різних елементів (в тому числі що містяться
 в хімічних добривах). Токсичні речовини швидше видаляються
 з фацій, що формуються на легкому сухому субстраті з слабо
 розвиненою підстилкою. Пестициди в умовах холодного клімату
 з тривалою зимою, в грунтах кислих і гумусірованний розкладаються
 повільніше, ніж в теплому кліматі і в грунтах лужних і малогу-
 мусних. Велику роль в техногенному геохимическом круговороті
 грають рослини-концентратори окремих елементів, про що вже
 згадувалося раніше.

Зміни теплового балансу.Різноманітний техногенне влия-
 ня на тепловий баланс земної поверхні і атмосфери має
 ненавмисний характер і є побічним результатом хо-
 зяйственной діяльності. Техногенні енергетичні фактори
 можна розділити на чотири групи.

1. Перетворення підстильної (субаеральної) поверхні.
 Сюди слід віднести вирубку лісів, створення оазисів, осушення
 боліт, створення водосховищ і штучних покриттів в містах,
 запилення поверхні снігу і льоду, утворення нафтової плівки
 в океанах і ін. Всі ці фактори впливають на радіаційний
 і тепловий баланс через зміну відбивної здатності
 і випаровування. Локальний, рідше регіональний (на нижніх щаблях)
 ефект буває дуже великою, наприклад в уже пріводівшем-
 ся прикладі оазисів. Створення водосховищ призводить до деякого
 збільшення радіаційного балансу, причому в гумідних районах
 основна частина цього приросту витрачається на турбулентний обмін
 з атмосферою, а в аридних - на випаровування. осушувальні меліора-
 ції ведуть до збільшення потоку тепла від земної поверхні в атмос-
 Феру. У містах на тепловий режим впливає різке скорочення
 випаровування і акумуляція сонячного тепла каменем, бетоном, кірпі-
 чом, асфальтом.

2. Викиди тепла в атмосферу в результаті виробництва енер
 гии. Вся вироблювана енергія в кінцевому рахунку перетворюється
 в тепло і розсіюється в просторі, причому не менш 2/ З енергії,
 міститься в споживаної паливі, не використовується у виробничій
 стве через низький ККД і безпосередньо йде в атмосферу у вигляді
 тепла. Одним з джерел тепла служить нагріта вода, используе-
 травня для охолодження на теплових і атомних електростанціях. гло-
 бальний ефект всього техногенного тепла може бути виражений
 підвищенням середньої температури повітря біля земної поверхні
 приблизно на 0,01 ° С, але в розвинених індустріальних країнах і рай-
 онах цей ефект повинен бути значно сильніше. У великих
 містах кількість викидається в атмосферу тепла пропорційно
 з величиною сумарної сонячної радіації або навіть перевершує її.

3. Збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері. роль


цього чинника служить предметом дискусій. Багато авторів надають
 йому особливо велике значення, оскільки він повинен посилювати
 парниковий ефект і, отже, вести до прогресивного під-
 шению температури повітря в глобальних масштабах. Однак цього
 процесу повинні супроводжувати деякі процеси з противопо-
 хибним температурним ефектом (зокрема, зміна облачно-
 сти). Крім того, до цих пір відсутні надійні способи кіль-
 жавної оцінки балансу СО2 в атмосфері.

4. Збільшення вмісту аерозолю в атмосфері. запиленість
 повітря сприяє утворенню хмар і підвищує величину
 відбитої сонячної радіації, але в той же час пилові частинки
 поглинають довгохвильове випромінювання і тим самим посилюють пар
 ників ефект. Співвідношення цих протилежних тенденцій
 ще недостатньо ясно.

Сумарний тепловий ефект техногенних факторів найбільш
 відчутно проявляється в локальних масштабах, особливо в містах,
 де діють всі чотири групи чинників, причому визначальне
 значення має безпосередній викид тепла. В результаті за-
 ня річні температури в великих містах на 1-2 ° С вище, ніж
 в околицях, зимові - можуть бути вище на 6-7 ° С, а мінімальний
 ні - на ще більшу величину. Постійне надходження техно-
 генного тепла в атмосферу повинно було б викликати підвищення
 температури повітря в великих містах на десятки градусів, але
 циркуляція повітряних мас рятує міста від перегріву і сглажі-
 кість локальні контрасти в тепловому балансі. Але тим самим куму-
 ліруется дію окремих техногенних вогнищ і створюється гло-
 бальний ефект.

Існують припущення, згідно з якими при сучасних
 темпах зростання виробництва енергії через 100 років середня температурі
 ра може підвищитися більш ніж на 3 ° С, що призведе до танення
 льодовикових покривів і підвищення рівня Світового океану1. Одна-
 до подібні прогнози поки ненадійні, оскільки кількісна
 оцінка різних складових техногенного впливу на теп-
 ловой баланс дуже неточна і часто суперечлива; механізм метушні-
 кающих при цьому атмосферних процесів, зокрема зворотних
 зв'язків, не вивчений; нарешті, ми ще погано знаємо характер кліматіче-
 ських коливань, що відбуваються в силу природних причин, вследст-
 віє чого важко відокремити техногенний внесок в спостерігаються
 тенденції зміни терміки атмосфери.

Стійкість геосистем до техногенних впливів

Для оцінки характеру і глибини впливу і визначення його
 допустиму межу, за якою наступають незворотні і небажаних
 тільні зміни геосистеми, необхідно з'ясувати стійкість

1 див .: Будико М. І. Зміна клімату. Л., 1974. С. 280.


останньої до техногенних навантажень. Будь-яка геосистема, як нам
 вже відомо, пристосована до певної природному середовищу,
 в рамках якої вона стійка і нормально функціонує. мно
 Гії техногенні фактори, особливо так звані забруднення,
 т. е. штучні геохімічні навантаження, не мають аналогів
 в природі, і стійкість геосистем до подібних возмущающим
 факторів має специфічний характер. різноманітність техногенних
 впливів на геосистеми набагато перевершує набір можливих
 збурень природного походження. Стійкість системи при-
 ходиться розглядати стосовно кожного фактора окремо, так
 що число можливих ситуацій виявляється досить значним.
 У кожній конкретній ситуації механізми стійкості і її поріг
 мають свої особливості, і в кожному випадку слід шукати «слабке
 ланка »і стабілізуючі чинники.

У механізмі стійкості геосистем проти техногенних нагру-
 зок роль окремих компонентів, процесів або властивостей може
 виявитися неоднозначною і навіть суперечливою. Так, з точки
 зору протидії техногенному хімічного забруднення
 сприятливими внутрішніми факторами слід вважати интенсив-
 ний стік і велику швидкість вітру. Але ті ж фактори сприятливих
 обхідних ерозії і дефляції, т. е. визначають нестійкість геосісте-
 ми до механічного впливу. Критерії стійкості до хімічну
 ському і механічного впливу в значній мірі ви-
 ють один одного. Навіть такий загальновизнаний стабілізуючий
 фактор, як рослинний покрив, може грати при хімічному
 забрудненні негативну роль, оскільки здатний аккумуліро-
 вать шкідливі сполуки і елементи.

Один з аспектів цієї проблеми - стійкість геосистем до за-
 забруднення біохімічно активними техногенними речовинами (не-
 фтепродуктамі, пестицидами) - докладно досліджений
 М. А. Глазовський і її співробітниками1. В даному випадку стійкість
 визначається умовами розкладання, розсіювання і видалення прівне-
 сінних в геосистему речовин. У свою чергу умови розкладання
 залежать від кількості надходить сонячної енергії і особливо її
 ультрафіолетової частини як каталізатора фотохімічних реакцій,
 від гідротермічного режиму грунтів (з яким пов'язана мікробіоло-
 гическая діяльність), окисно-відновних і щелоч-
 но-кислотних умов грунтів і вод. В цілому перераховані чинники
 змінюються зонально, і відповідно швидкість самоочищення уве-
 личивается на території СРСР з півночі на південь. Однак локальні
 закономірності більш складні: багато морфологічні структур-
 ні частини ландшафту (наприклад болота) грають роль геохіміче-
 ських бар'єрів, або свого роду пасток, здатних накопичувати
 забруднюючі речовини.

Що стосується інтенсивності виносу продуктів техногенезу з

1 Див .: Питання географії. 1983. Вип. 120.


геосистем, то вона залежить від величини стоку, водопроникності
 почвогрунтов, ухилів поверхні і дренуванні території,
 вітрового режиму (швидкість і напрям вітру, температурні
 інверсії, штилі).

Інші поєднання властивостей геосистем та інші структурні особенно-
 сті визначають ступінь стійкості до механічних навантажень,
 вирубці, пожеж, випасу і т. д. Ерозійна стійкість, наприклад
 заходів, залежить від розчленованості рельєфу, інтенсивності сніготанення
 і опадів, фізичних властивостей грунтів. Стійкість до рекре-
 аціонного навантажень в першу чергу залежить від стійкості
 напочвенного покриву до витоптування, а також від стійкості
 деревостану до забруднення повітря.

Навряд чи можливо знайти єдиний показник «інтегральної»
 стійкості геосистем до техногенному впливу. Можна, одна-
 ко, вказати деякі найбільш загальні критерії, що мають силу
 в більшості випадків. Це перш за все висока інтенсивність
 функціонування і збалансованість функцій геосистеми,
 включаючи біологічну продуктивність і відновлюваних рости-
 ного покриву. У свою чергу ці якості визначаються опти-
 ною співвідношенням тепла і вологи. основними факторами не-
 стійкості
геосистем є недолік тепла і вологи, гравіта-
 Ціон і теплова (в умовах многолетнемерзлих порід) неустой-
 чивость твердого фундаменту. У цих умовах (як, втім,
 і в більш сприятливих) важливим стабілізуючим фактором
 служить рослинний покрив, але він належить до найбільш
 вразливих компонентів, і його стійкість (відновлюваних) зна
 диться також в прямій залежності від співвідношення тепла і вологи.

Ці загальні критерії стійкості (і нестійкості) повинні
 конкретизуватися не тільки стосовно до різних форм
 і факторинговим компаніям впливу, а й до різних рівнів і типів геосі-
 з тим. Інакше кажучи, при аналізі стійкості геосистем до техногенних
 вим впливів необхідно спиратися на регіональні та локальних
 ні ландшафтно-географічні закономірності, на таксономії
 і класифікацію геосистем. Стійкість геосистем в залежності
 від конкретного завдання дослідження можна розглядати на зональ-
 ном, власне ландшафтному і фаціальні рівнях.

При найширших порівняннях чітко виявляються відмінності
 в стійкості ландшафтів різних типів. Так, тундрові ланд-
 шафти дуже нестійкі до всяких техногенних навантажень. де-
 фіціта тепла визначає низьку активність біогеохімічних про-
 процесів і повільну самоочіщаемость від промислових викидів;
 мерзлотний водоупор перешкоджає інфільтрації; рослинний
 покрив легко руйнується при механічному впливі і дуже
 чутливий до сірчистого ангідриду і інших атмосферних загряз-
 нітеля; нестійкість рослинного покриву спричиняє
 порушення теплового рівноваги в при поверхневому шарі багато-
 летнемерзлой товщі, що веде до осіданням, термокарсту і т. д.


Тайгові ландшафти в цілому більш стійкі, ніж тундрові,
 завдяки більшій теплообеспеченности і потужному рослинному
 покрову. Рясний стік сприяє видаленню водораствори-
 мих техногенних речовин. Однак биогеохимический круговорот ще
 досить уповільнений, мікробіологічна активність слабка. су
 громадським негативним фактором служить сильна заболочен-
 ність. Стійкість до механічних та інших навантажень різко
 послаблюється при зведенні лісового покриву.

У пустельних ландшафтах інтенсивна сонячна радіація спо-
 собствует швидкому самоочищення від органічних забруднювачів,
 але винос продуктів техногенезу різко уповільнений через нестачу
 вологи, і ці продукти легко накопичуються на геохімічних барь-
 ерах - в зниженнях, западинах. Рослинність пустель стійка
 до важких металів і здатна накопичувати їх, тим самим содейст-
 вуя акумуляції їх в ландшафтах. Легка вразливість рослинно
 сти обумовлює нестійкість ландшафтів до механічних на-
 Грузьке, створюваним випасом, пересуванням транспортних
 засобів і т. д. мінералізованих почвогрунтов і грунтових вод -
 фактор нестійкості до іригації.

При більш детальному аналізі в межах кожного типу може
 бути виявлена ??велика різноманітність умов, пов'язане зі
 специфікою окремих ландшафтів і їх видів. Наприклад, в восточ-
 ноевропейских тайзі різна стійкість до техногенних забруднюючих
 неніям властива піднесеним зандрову рівнинах, холмисто-мо
 ренним височин, ницим заболочених глинистих рав-
 нінам, карстових плато і т. д. Нарешті, подальша конкретизація
 вимагає врахування морфологічної будови ландшафту. Так, в преде-
 лах тайгових холмисто-моренних ландшафтів спостерігається велика
 контрастність урочищ і фацій по їх стійкості до різних
 впливів. Від геохимической пов'язаності фацій залежить пе-
 перерозподіл всередині ландшафту різних техногенних забруднюючих
 нітелей. Наявність геохімічних бар'єрів сприяє очищенню
 плакорні і схилових (автономних) фацій, але обумовлює
 формування вогнищ акумуляції в місцевих депресіях, водоймах,
 болотах. З іншого боку, «благополучні» в цьому відношенні
 вершинні і схилові фації нестійкі до механічних нагруз-
 кам (розорювання, інженерного освоєння, рекреації).



Деякі дискусійні підходи до аналізу людського впливу на ландшафти | Основні структурно-динамічні закономірності ландшафтів, що піддаються людському впливу

субтропічні ландшафти | Тропічні і субекваторіальні ландшафти | екваторіальні ландшафти | Фізико-географічне районування | Теоретичні основи фізико-географічного районування | Зональні і азональні регіони | Багаторядна система таксономічних одиниць фізико-географічного районування | Фізико-географічне районування гірських територій | Ландшафтна структура фізико-географічних регіонів | Ландшафтознавство та взаємодія природи і суспільства |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати