С.В. Комонов, Е.Н. Комонова
Ветровая эрозия и пылеподавление
Курс лекций. - Красноярск: Изд-во СФУ, 2008. - 192 с.
Глава 1. Ветровая эрозия
1.1. Определение понятия «эрозия почв», классификация эрозионных процессов
Верхняя часть литосферы, грунт,
которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, в настоящее
время подвергается сильному антропогенному воздействию. Уже сегодня воздействие
человека на почву и литосферу приближается к пределам, переход которых может
вызвать необратимые процессы почти по всей поверхностной части земной коры.
В процессе преобразования
литосферы человек извлек огромное количество природных ресурсов и образовал
практически такое же количество отходов таблица 1 (по данным на начало 2000 г.).
Таблица 1 – Воздействие человека
на почву и литосферу
Виды воздействия
|
Количество
|
Извлечено
угля
|
250 млрд. т
|
Извлечено
нефти
|
113 млрд. т
|
Извлечено
других полезных ископаемых
|
более 200 млрд. т
|
Распахано
земель
|
более 1700 млн. га
|
Заболочено
и засолено
|
22 млн. га
|
Эрозией
за последние сто лет уничтожено
|
3 млн. га
|
Площадь
оврагов
|
более 30 млн. га
|
Высота
терриконов
|
достигает 300 м
|
Высота
горных отвалов
|
150 м
|
Высота
золоотвалов и шламохранилищей
|
350 м
|
Глубина
шахт, пройденных для добычи золота
|
превышает 4 км
|
Глубина
нефтяных скважин
|
6 км
|
Экологическая функция литосферы
выражается в том, что она является базовой подсистемой биосферы: вся
континентальная и почти вся морская биота опирается на земную кору. Техногенное
разрушение минимального слоя горных пород на суше или шельфе автоматически
уничтожает биоценоз.
Почва – один из важнейших
компонентов окружающей природной среды. Все основные экологические функции грунта
замыкаются на одном обобщающем показателе — почвенном плодородии. Отчуждая
с полей основной (зерно, корнеплоды, овощи и др.) и побочный урожай (солома,
листья, ботва и др.), человек размыкает частично или полностью биологический
круговорот веществ, нарушает способность грунта к саморегуляции и снижает ее
плодородие. Даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия,
не дает почве возможность выполнять в полной мере свои экологические функции, и
она начинает деградировать, т. е. ухудшать свои свойства. К деградации
почв (земель) ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера.
Проблема охраны почв и грунтов от ветровой и водной эрозии
является актуальной. Это связано, с тем, что почвенно-грунтовый покров подвергается
техногенному воздействию и находится в критическом состоянии. Почвенно-грунтовый
покров является важнейшим компонентом наземных биогеоценозов, мощным
аккумулятором энергии на Земле, регулятором состава атмосферы и гидросферы, надежным
барьером на пути миграции загрязняющих веществ, который сейчас претерпевает значительную
деградацию. (Добровольский, Никитин, 1990).
Согласно документам Конференции ООН по окружающей среде и
развитию, проходившей в Рио-де-Жанейро в 1992 г., приведены цифры по степени
деградации почвенного покрова Земли (таблица 2, 3)
Таблица 2 – Степень деградации почвенного покрова Земли
Степень деградации
|
Единицы измерения, %
|
крайняя
|
1
|
умеренная
|
более 46
|
сильная
|
боле 15
|
легкая
|
более 38
|
Таблица 3 – Степень деградации почвенного покрова по видам
Вид деградации
|
Единицы измерения, %
|
водная эрозия
|
51
|
ветровая эрозия
|
более 20
|
физическая эрозия
|
более 4
|
химическая эрозия
|
12
|
вторичное засоление и заболачивание
|
8
|
опустынивание
|
5
|
Слово "эрозия" имеет иностранное происхождение (от
лат., через франц. "erodere" - разъедать). Понятие "эрозия"
многозначно, оно используется в почвоведении, геологии, медицине, технике и
т.д. В почвоведении это понятие также многозначно, встречаются термины: эрозия структуры
почв, военная эрозия, химическая эрозия, водная и ветровая эрозия.
Эрозия почв (от лат. Eros —
разъедание) – разрушение и снос верхних наиболее плодородных горизонтов и
подстилающих пород ветром (ветровая эрозия) или потоками воды (водная эрозия).
Под эрозией грунта понимается совокупность взаимосвязанных
процессов отрыва, переноса и отложения грунта (иногда материнской и
подстилающей пород) поверхностным стоком временных водных потоков и ветром.
Водная эрозия происходит под влиянием стока дождевых, талых, поливных и
сбросных вод. Эрозия берегов морей, рек, озер и водохранилищ сюда не входит,
поскольку в этих случаях потоки воды имеют постоянный, а не временный характер.
Присутствие слова "поверхностный" в определении
эрозии грунта позволяет отделить ее от суффозии. Ветровую эрозию грунта часто
называют дефляцией грунта. Слово "дефляция" также иностранного
происхождения (от фр. "de"- прочь и лат."Аге" - дуть).
Использование термина оправдывает себя с точки зрения удобства
словообразования: производные термины "противодефляционная
стойкость", "противодефляционные мероприятия", и
"противоветроэрозионные мероприятия". Тогда соответствующими производными
от термина "водная эрозия" будут "противоэрозионная стойкость",
"противоэрозионные мероприятия", а производными от "эрозии
почв" - "противоэрозионная и противодефлящюнная стойкость", "противоэрозионные
и противодефляционные мероприятия" и т.д.
Земли, подвергшиеся разрушению в
процессе эрозии, называют эродированными.
К эрозионным процессам относят:
·
выветривание
·
промышленную эрозию (разрушение сельскохозяйственных земель при
строительстве, разработке карьеров и складировании отходов ТЭС),
·
военную эрозию (воронки, траншеи),
·
пастбищную эрозию (при интенсивной пастьбе скота),
·
ирригационную эрозию (разрушение почв при прокладке каналов и
нарушении норм поливов) и др.
·
экзарация (ледниковая эрозия)
·
ускоренная (антропогенная эрозия)
Однако наиболее опасным во всем
мире остаются ветровая эрозия (дефляция), активно действующая на 34%
поверхности суши и водная эрозия (ей подвержены 31% суши). (Например, в США
подвержено эрозии, 40% всех сельскохозяйственных земель, а в засушливых районах
мира еще больше – 60% от общей площади, из них 20% сильно эродированы).
Эрозия оказывает существенное негативное влияние на
состояние атмосферы и почвенного покрова – многих случаях разрушает его
полностью. При этом резко снижается биологическая продуктивность растений,
урожая и качество зерновых культур, хлопка, чая и др. Атмосфера загрязняется
промышленными выбросами, содержащими различные вещества (оксиды серы, азота,
углерода, углеводороды, частицы пыли). В водоемы и реки попадают вещества
органического и минерального происхождения; в почвенный покров – шлаки, зола,
промышленные отходы, кислоты, соединения тяжелых металлов и др. Сильное
загрязнение грунта тяжелыми металлами в совокупности с очагами сернистых
загрязнений, образующихся при сжигании каменного угля, приводит к возникновению
техногенных пустынь. В тех случаях, когда промышленные и бытовые отходы
вывозятся на экологически несовершенные полигоны, свалки и т.д., создается
реальная угроза загрязнения атмосферы, поверхностных и грунтовых вод,
происходит загрязнение и нерациональное использование земельных угодий,
безвозвратно теряется ценное вторсырье.
Выбросы промышленных предприятий, электрических
станций и транспорта в атмосферу, водоемы и геологическую среду достигли таких
размеров, что в ряде регионов уровень загрязнений значительно превышает
допустимые санитарные нормы.
Существенным фактором воздействия ТЭС на окружающую
среду является вынос в атмосферу грунтовых частиц с поверхности грунта и действующих
промышленных накопителей (золошлакоотвалы, шламохранилиша), а также заполненных
и выведенных из эксплуатации, но не законсервированных и рекультивированных
золоотвалов.
|