Литосфераның экологиялық функциясы және оның систематикасы

Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 22 бет
Таңдаулыға:

Литосфераның экологиялық функциясы және оның систематикасы
Экологиялық мәселелерге арналған мақалалар мен нормативтік
материалдарда атмосфераның топырақтың, жер үсті суларының, табиғи және
табиғи- техногенді ландшафттардың орын ауыстыруша, ластануыша көп назар
бөлінеді. Литосфера- ландшафттың, топырақтың геологиялық негізі, атмосфера
мен гидросфера арасындағы зат және энергия алмасуының ортасы қызметін
атқарса да, оған көп көңіл бөлінбейді. Литосфера арқылы табиғаттағы су
айналымы іске асырылады, жер үсті биотасының тіршілігін қамтамасыз етуші
және тұщы су жинақтаушысы болып табылады. Литосфера- адамзаттың қоғамдық-
әлеуметтік құрылым ретінде дамуын қамтамасыз ететін табиғи минералды
ресурстардың қойнауы. Литосфераның техногендік өзгеру сұрағына ерекше назар
аудару қажет. Экожүйенің бір факторы және жердегі тіршілікті жабдықтаушы
ретінде литосфераның рөлін бағалайтын кез туды.
Литосфераның жоғарғы қатты қабықшасының қалыңдығы 50- ден 200
км арасында, ары қарай астеносфера қабатына ұштасып кетеді. Оның құрамына
жер қыртысы және осы қыртыстан Мохоровичич шекарасы бөліп тұратын, жоғарғы
мантия кіреді. Литосфера жоғарысынан гидросфера мен атмосферамен шектеледі.
Литосфера әлемнің бір бөлігі ретінде, бір рет және
мәңгілікке жаратылған, яғни суып қалған емес . Ондағы әртүрлі геологиялық
процестер нәтижесінде жер қыртысының қозғалуы, вулканның атқылауы сияқты
көріністер пайда болады. Жердің ішкі энергиясы геологиялық эволюцияның бір
факторы ретінде жер қыртысының пайда болуында маңызды рөл атқаратын
М.В.Ломоносов өз заманында айтып кеткен. В.И.Вернадский өз еңбегінде:"Жер
белгілі бір геофизикалық, геохимиялық эволюцияны бастан кешіп отыр және осы
эволюция тәртіппен емес, кездейсоқ сипатқа ие ",- деп атап өткен.
Литосфераның бақылауға болатын бөлігінің кей жерлері қатты,
ал басқалары борпылдақ тау жыныстары болып табылады. Литосфера көлеміндегі
тау жыныстарының физикалық жағдайын анықтайтын негізгі факторларға
температура, қысым және флюлдтердің көлемі жатады. Жердің жоғарысында
кеңістіктік және мезгілдік температураның өзгерісі – 50-ден +60º С дейін.
Тау-кен жұмыстарын жүргізу тәжірибесіне қарағанда, қазуды тереңдеткенде
және ыстық көздер мен белсенді вулкандарға қарап, тереңдеген сайын
температура жоғарлайды. Онымен қоса қысым мен заттардың тығыздығы артады.
30 км тереңдікте және 9·108 Па қысымда температура 9000 құрайды.
Литосфераның әртектілігі біздің планетамыздың геологиялық
тарихының нәтижесі. Жер геологиялық және биологиялық процестерге кететін
энергияны негізінен күннен алады. Бірақ, литосфераның өзінде- жер қыртысы
мен мантияда- көп жылу бөле отырып ыдырайтын радиоактивті элементтердің
энергиясы бар.
Литосфераға энергияның үнемі түсеуі оның энергетикалық
тереңдігін бұзады, нәтижесінде өзендердің ағуына, таудың түзілуіне,
теңіздердің трансгрессиясы мен регрессиясына, жер сілкінуге әкеледі. Осы
процестер артық энергияны жұтады және тасымалдайды. Бұл энергиялар күннен,
ғарыштан, планеталық терең қойнауынан келіп түседі. Литосфера осы
энергиянын басқа, мантияның газ, бу, сұйық магма заттарын және ғарыш
кеңістігіндегі метеориттердің энергиясын жұтады. Бір жағынан, жер қыртысы
өз энергиясы мен заттарын ғарышқа және мантияға береді. Литосфераның
гидросферамен, атмосферамен, ғарыш кеңістігімен және жер сферасының ішкі
терең қабаттарымен үздіксіз масса және жылу алмасу механизмінің негізінде
геологиялық және биологиялық процесстердің бақылануы жатыр. Осы орайда
литосфера- күн радиациясы мен ғарыштың сәулелену энергиясына қосымша
энергия көзі, осы энергияларды тудырушы, жинақтаушы, жұтушы және беруші
орта болып табылады. Осы энергиялардың көп бөлігі геологиялық процестердің
жүруіне, өсімдік және жануар әлемінің тіршілігіне қажетті кезде жұмсалады.
Экологиялық геолоиялық тұрғысынан литосфераның экологиялық
функциясын әлемдік жоспарда биотаның эволюциясы мен тіршілігіндегі мәні мен
рөлі жағынан қарастыру керек. Нақтылай келгенде, бұл түсініктің мағынасы
мынадай: литосфераның экологиялық функциясы дегеніміз- литосфераның рөлі
мен мағынасын анықтайтын, оның ішінде жер асты сулары, мұнай, газ,
геофизикалық аймақ және онда өтіп жататын геологиялық процестердің адамзат
қоғамының, биотаның тіршілігіндегі маңызы. Экожүйеден адам популяциясының
бөлініп шығуы нәтижесінде өз ортасына әсері белсендірек болды. Мұндай
жағдайда литосфера дәстүрлі биоэкология, биогеография және экологиялық
топырақтану шеңберінде талқылайды.

4 сурет. Литосфераның экологиялық функциясының
Түрлері және тағайындалуы.
Литосфераның экологиялық функциясының ғылыми концепциясы
қарастырылатын мәселелерді біріктіріп, литосфераны органикалық тіршіліктің-
қарапайым формалардың, өсімдік пен жануар әлемінің, адамзат бірлестігінің
өмір сүру ортасы ретінде қарастырылады. Биотаның ресурстық және
энергетикалық жабдықталуы- ресурстық, геодинамикалық, геофизикалық эәне
геофизикалық функциясы арқылы іске асады. (4- сурет). Адам мен табиғаттың
әрекеттесуінің әлеуметтік- экономикалық, қызығушылықтың, эстетикалық
аспектерілерін авторлар қарастырылмайды, себебі олар мамандандырылған
геологиялық ілімінің шегінен асып жатыр. Сондықтан мұндай сұрақтарды
әлеуметтік экология шеңберіне қалдырамыз.
Сонымен, литосфераның табиғи және техногенді қабатының
арасындағы функциональды тәуелділіктердің әртүрлілігін жеке- жеке
қарастырамыз.
1) Литосфераның ресурстық экологиялық функциясы- әлеуметтік құрылымның,
биогеоценоздың өмірі мен тіршілігі үшін литосфераның минералдың,
органикалық, органоминералдық ресурстарның және геологиялық
кеңістігінің рөлін анықтайтын функциясы.
2) Литосфераның геодинамикалық экологиялық функциясы- литосфераның
қасиеттері биотаның жағдайына әсер етуін, адамның табиғи және
антропогенді өзгерістер арқылы өмір сүруінің қауіпсіздігі мен
ыңғайлылығын анықтайтын функция.
3) Литосфераның геохимиялық экологиялық функциясы- литосфераның
геохимиялық алаңдарының қасиеттері биотаның, адамның жағдайына әсер
етуін анықтайтын функциясы.
4) Литосфераның геофизикалық экологиялық функциясы- литосфераның шығу
тегі табиғи және антропогенді болатын геофизикалық алаңдарының қасиеті
биота, адам жағдайына әсерін анықтайтын функция.
Бұдан алдыңғы кездерде геофизикалық және геохимиялық
функциялар геофизико- геохимиялық функция ретінде, нақты медико- санитарлық
бағытта біріктіріліп, қарастырылатын. Осы мәселені тереңдете түскенде осы
екі функцияның табиғаты әртүрлі екені анық болды. Геофизикалық функция
табиғи және техногенді геофизикалық қабатпен оның биотаға спецификалық
әсерімен байланысты болса, ал геохимиялық- литосфераның заттық құрамы мен
оның геохимиялық алаңының әсерімен тығыз байланысты. Осыған орай, осы екі
функцияда да бағалаудың медико- санитарлық бағыты және тірі организмдерге
әсері сақталып қалған.
Литосфераның экологиялық функцияларының зерттеу объектісі-
"литосфера- биота" және "литотехникалық жүйе- биота" жүйелері, ал зерттеу
пәні- осы жүйелердің функционалдық байланыстары болып табылады.
Литосфераның экологиялық функциялары және оның қазіргі заманғы түсінігі жер
шарының табиғи және антропогенді факторлар әсерінен даму эволюциясына
негізделген. Жер тарихының геологиялық даму эволюциясын екі негізгі
уақыттың кезеңге бөлуге болады. Бірінші кезең- жер бетінде адамзат
өркениеті пайда болмай тұрған кезеңді ( шамамен 3,5 млрд жыл бұрын) қамтиды
және екінші кезең- табиғи- техногенді, яғни техногенездің дамуымен
байланысты. Бұл кезеңді А.М.Олейников былай сипаттайды:"Эволюциялық
дамудын, қиын кезеңінен өте отырып, төрт қабықшаның (литосфера, гидросфера,
атмосфера және биосфера) шегінде пайда болған Жер ноосферасы- ақыл- ой
сферасына, тірі табиғатқа және бейорганикалық материяға қатысты
элементтердің күрделі шығармасы сияқты, ондағы көптеген тіке және айналмалы
байланыстардың сипаты да ерекше."
Бірінші кезеңдегі литосфера ресурстары жинақтаушылық
функцисымен, яғни тек органикалық дүниенің дамуына ғана емес, сонымен бірге
адамзат өркениетінің пайда болуына материалдық базис құрады. Бұл
литосфераның минералды ресурстарының және отын- энергетикалық потенциалының
жинақталу периоды. Көптеген ресурстардың жинақталу периоды қалпына
келмейтін ресурстарды қосқанда, оларды үздіксіз пайдаланудың салдарынан
өзгерді. Қазіргі уақытта әлемдік қоғамдастықтың ескертуі бойынша олардың
таусылу периоды жақындап қалды. Бұл айтылғандар сонымен бірге жер көлемі
кішкене елдерде халықтың көбеюімен байланысты геологиялық қеңістіктің
танылып кетуіне де қатысты.
Литосфераның геодинамикалық функциясы қауіпті және апатты
геологиялық процестердің (вулканизм, жер сілкінулері, су алып кету,
лавалардың атқылануы) және биотаға әсер ететін геодинамикалық зоналардың
пайда болуымен сипатталады.
Екінше табиғи- техногенді этапта геодинамикалық функцияның
негізгі рөлі техногендік әсер етуге көшті.
Жер эволюциясының өнімі сияқты литосфераның геофизикалық және
геохимиялық функциясы өзінің экологиялық қуысын иеленеді. Олардың пайда
болуының бірінші кезеңі техногенезге дейінгі жердің даму периодымен сәйкес
келеді. Бұл процестің динамикасы мен масштабы жер эволюциясының
кезеңдерімен тығыз байланысты және тек ғана табиғи факторлармен анықталған.
Екінші табиғи- техногенді кезеңді осы функциялар нақты
техногенді сипатқа ие болды және қазіргі экожүйенің жағдайын бағалауда
басты рөлді атқарады. Урбандалған территорияларда, өндірістік және тау- кен
аймақтарында, жер шаруашылығын жүргізуші зоналарда осы функциялар көп
жағдайда тіршіліктің ыңғайлылығын, адам өмірінің медико- санитарлық
шарттарын анықтай алды. Қарастырылып жатқан функциялар мұндай санаға
техногенді геохимикалық және физикалық ауытқушылықтар пайда болғаннан
бастап ие болды. Таралу аумағына және биотаға әсер ету тереңдігіне қарай
олар көптеген табиғи ауытқшылықтардан да қауіптірек. Мұнын көрнекті мысалы
ретінде үш мемлекеттің- Ресейдің, Украинанның және Белоруссияның аумағын
қамтыған "Чернобыль ізі" деген атқа ие болған апатты айтуға болады.
Ұсынылған түсініктер тіршіліктің тарихи- генетикалық
көзқарасы мен литосфералық экологиялық функцияларының биотаның дамуындағы
рөлін ғана емес, осы функциялардың басқару мәселелерін өңдеуге қажетті
теориялық базис бола алады.
Литосфераның экологиялық функцияларының жалпы жүйеленуі мен
оған кіретін категориялары 5 суретте келтірілген.

Био
та
тір
шіл
ігі
не
қаж
етт
і
рес
урс
тар
Гео
лог
иял
ық
кең
іст
ік
рес
урс
тар
Таб
иғи
гео
лог
иял
ық
про
цес
тер
Антро
поген
ді
(техн
огенд
і)
геоло
гиялы
қ
прцес
тер
Тех
ног
енд
і
гео
хим
иял
ық
өрі
сте
р
Таб
иғи
гео
хим
иял
ық
өрі
сте
р
Тех
ног
енд
і
гео
физ
ика
лық
өрі
сте
р
Таб
иғи
гео
физ
ика
лық
өрі
сте
р
Ада
м
тір
шіл
ігі
не
қаж
ет
рес
урс
тар

Мик
роб
иог
енд
і
(се
лен
,
хро
м,
ник
ель
,
йод
)

5 сурет. Литосфераның экологиялық функцияларының жүйеленуі
(В.Т.Трофимов және Д.Г.Зилинг бойынша).

Литосфераның экологиялық функцияларын қарастыруды аяқтай
отырып, Н.А.Лизалека жетекшілігімен СНИИГГиМС қызметкерлерінің 90 жылдардың
ортасында, экологиялық бағытта жүргізген аэрация зоналарын зерттеу
жұмыстарын айта кету керек. Бұл зерттеулер аэрация зоналарындың және су
айналымындағы минералды ортаның суда ерігіш кешендерін анықтауға
бағытталған. Бұл зонаның сипаттамасына тән нәрсе- биохимиялық реакциялар
болып табылады, нәтижесінде өсімдіктердің минералдық азығы дайындалады.
Осы реакциялар биотаның даму негізінің жаңа тәсілі сияқты.
Тау жынысының кешендері биохимиялық реакциялармен (минералдық ресурсты
құраушылар) өндірілетін және суда ерігіш кешендер айналымынан
(гидрохимиялық құраушы) пайда болатын, өсімдіктердің минералдық қорегі
болып табылады. Минералды ресурстардың айналымы "литосфера (аэрация
зонасы)→ жер асты сулары→ топырақ→ биота" шеңберінде жүреді. Бұл жүйенің
өсімдіктер үшін минералды ресурстардың "қоймасы" деп айтуға болады.
Мәселені толық қарастырылып , шеше отырып , тірі және жанама
заттардың өзара әрекеттесу механизмін танып білу үшін, литосфераны және
тірі заттардың биохимиясын экологиялық бағыттағы зерттеулермен қамту керек.
Сонда ғана литосфераның экологиялық функцияларын нақтылай түсуге болады.
2.2. Литосфераның экологиялық функциялары және оның зерттеу
Тапсырмалары.
Эколого- геологиялық тапсырмалардың негізгі типтерін нақтылай
түссек, литосфераның техногенді және табиғи өзгерістердің экожүйеге әсер
етуін бағалауға болады. Сонымен бірге, геологиялық ғылымдардың әдістерін
таңдауға болады.
Литосфераның функцияларын зерттеумен байланысты, эколого-
геологиялық тапсырмалардың құрылымы 2 кестеде жүйеленген.

2 кесте
Литосфераның экологиялық функциялары және онымен байланысты
эколого- геологиялық тапсырмалар
Литосфераның экологиялық функциясы және Эколого- геологиялық
оның құрылымы Тапсырмалары
1 2 3
Ресурстық Биотаға қажетті Ортаның шектеуші
ресурстар (биофильді факторларын есепке ала
қатардың минералды отырып, биотаның қалыпты
элементтері) тіршілігін қамтамасыз етуші
биофильді қатардың ресурстар
бағалау;
Экологиялық тұрғыдан макро-
және микробиогенді элементтер
мен оның қосылыстарының
кеңістіктік таралу
заңдылықтарын түсіндіру.
Геофильді элементтер
қатарының жылжымалы
формаларының шөгуі және оның
экологиялық мәні;
Минералды заттектердің
утилизациялау және жою
салдарынан болған экологиялық
қауіптілікті бағалау.
Адамзат қоғамдастығына Адамзаттың қажеттіліктері
қажетті ресурстар мен талаптарын қамтамасыз
етуші минералды ресурстар мен
оның қосылыстарын бағалау;
Экологиялық тұрғыдан
минерал-шикізат базасының
даму болашағы мен қазіргі
бағыттары;
Ұтымды пайдалану мақсатында
табиғи минералды ресурстарды
қолдану тиімділігін арттыру;
Ұтымсыз пайдаланудан болған
экологиялық салдарлар;
Ауыз су және техникалық
мақсатқа арналған жерасты
суларын экожүйелердің
қалыптылығын ұстау үшін
сақтау және бағалау;
Жерасты суларының
гидродинамикалық және
баланстық құрылымының өзгеруі
мен динамикасын эколгиялық
тұрғыдан бағалау;
Ауыз суға арналған жерасты
суларына келетін техногендік
қысымды ескере отырып,
экологиялық тұрғыдан аймақтық
бағалау;
Минералды ресурстардың
таусылуынан болған эколгиялық
салдарды бағалау.
Геологиялық кеңістіктің Халықтың өмір сүруіне
ресурстары қажетті геологиялық
кеңістіктегі ресурстарды
шаруашылық игеру зоналарының
аймақтық және жеке бағалануы;
Игерілетін территорияның
экологиялық жағынан
ұтымдылығы және пайдалану
мүмкіндігі.
Улылығы жоғары және
радиоактивті қалдықтарды көму
үшін экологиялық қауіпсіз
жерді таңдау;
Экожүйенің тұрақтылығын
сақтап тұру үшін, қатты және
сұйық өндірістік, тұрмыстық
қалдықтарды өңдеу
технологияларын ойлап табу;
Тау жыныстарының (табиғи,
техногенді бұзылған,
техногенді пайда болған)
қасиеттері мен жағдайын
басқаруда олардың экологиялық
функцияларын жақсарту үшін
жаңа әдістерді іске асыру.

Геодинамикалық Апатты геологиялық Апатты экологиялық
процестер (биота процестер қоймаланып тұратын
тіршілігіне тікелей аймақтарды мақсатқа сай
қауіп төнуі) аудандастыру;
Апатты геологиялық
процестердің даму мен пайда
болуына техногенездің әсері;
Экологиялық қауіпті бағалау
үшін апатты геологиялық
процестердің кеңістікте және
уақыт бірлігінде дамуын
болжау;
Табиғи және антропогенді
апатты геологиялық
процестерден қорғану үшін
және халықтың қауіпсіздігін
қамтамасыз ету үшін
инженерлік қорғаудың эколого-
геологиялық негізін қалау.
Жағымсыз геологиялық Өмір сүруге геодинамикалық
процестер (адам қолайсыз аумақтарды бөліп
тіршілігінің көрсету үшін ауданстыруп;
қолайсыздығы) Жағымсыз геологиялық
процестердің пайда болуы
мен дамуына техногенездің
әсер етуі;
Экологиялық сұрақтарды
шешуге байланысты жағымсыз
геологиялық процестердің
дамуын геологиялық қауіпті
бағалау үшін болжау;
Жағымсыз геологиялық
процестердің әсеріде үнемі
болып тұратын халықтың
қолайсыздық деңгейін
бағалау сұрақтары.
Территорияның техногенді
әсерлерге тұрақтылығын
экологиялық тұрғыдан
бағалау;
Жағымсыз геологиялық
процестерден инженерлік
қорғау шараларын
экологиялық жағынан
негіздеу;
Геохимиялық Табиғи және техногенді Табиғи және техногенді
геохимиялық өрістер геохимиялық өрістердің
(литогеохимиялық, биотаға әсер етуін бағалау
гидрохимиялық, үшін және патогенді
атмогеохимиялық)және ауытқушылықтарды зерттеу;
патогенді Адамның шаруашылық және
ауытқушылықтардың техникалық іс- әрекеті
бөлінуі нәтижесінде литосферада орын
алған геохимиялық әсерлердің
салдарын бағалау;
Биотаға геохимиялық потогенді
әсерлері бар территорияның
биологиялық қолайсыздық
деңгейін бағалау;
Литосфераның геохимиялық
біртекті еместігінен болған
биологиялық қолайсыздық
деңгейі бойынша
территорияларды аудандастыру;
Улылығы жоғары және
радиоактивті элементтерді
қауіпсіздендіру технологиясы
және оларды табиғи айналымнан
шығарып тастау жолдары,
геохимиялық барьерде жинау
және нейтралдау, биотаға
қолайсыз әсерін төмендету
үшін сұйылту технологиялары;
Ауыз суға пайдаланылатын
жерасты суларының химиялық
құрамының өзгеруін елді-
мекенді таза сумен жабдықтау
үшін бағалау;
Экологиялық талаптарға сәйкес
жерасты суларын антропогендік
ластаушыларға территорияның
тұрақтылығын бағалау;
Халықтың геохимиялық
қолайсыздық жағдайында өмір
сүруін төмендету бойынша
басқарушы шешімдердің
эколого- геологиялық
негізделуі.
Геофизикалық Табиғи және техногенді Литосфераның геофизикалық
геофизикалық өрістер өрістерінің биота мен адамға
(магниттік, электрлік, әсер етуінің экологиялық
гравитациялық, салдарын бағалау;
радиациялық) және Геофизикалық және физикалық
патогенді патогенді әсерінде болатын
ауытқушылықтардың территорияның биологиялық
бөлінуі қолайсыздық деңгейін бағалау;
Елді- мекендерді геофизикалық
қолайсыздық деңгейі бойынша
мақсатқа сай аудандастыру;
Қала агломерациясы
территорияларында
геофизикалық өрістердің
әсерінен болған биологиялық
қолайсыздықтарды төмендету
үшін қабылданған басқарушылық
шешімдерді эколого-
геологиялық негіздеу.

2 кестеден көріп отырғанымыздай эколого- геологиялық тапсырмалардың
саны көп. Әрқайсысының болса да, ең маңыздысы- кез- келген сұрақты биотаға
әсер етуі, литосфераның экологиялық функциясының өзгеруіне қатысты,
байланыстырып зерттеу.
Литосфераның экологиялық функцияларын зерттеуге арналған
тапсырмалардың құрамы әртүрлі және оны қандай да бір геологиялық ғылымның
әдістерімен шешілуі мүмкін емес. Эколого- геологиялық ақпараттарды алу үшін
қолданылатын геология ғылымының әдістері туралы түсініктер 3 кестеде
келтірілген.

Экология- геологиялық мәліметтерді алуға қолданылатын жер туралы
ғылымдардың әдістері.

Жер туралы Литосфераның экологиялық функциялары
ғылымдардың
әдістері
ресурстық геодинамикалық геохимиялық Геофизикалық
Мине-ралды Жер-асты Геологиялық Эндогенді Экзогенді Табиғи және Табиғ және
шикі-заттыңсуларының кеңістік геологиялық геологиялық техногенді техногенді
ресурстары ресурстары ресурстары процестер процестер геохимиялық геофизикалық
өрістер өрістер
1 2 3 4 5 6 7 8
Инженерлік
геологияның – – + + + + + + +

Гидрогеология – + + + – + + –
Геокрио – + + + – + + – +
логия
Геохимия + + – + + + + + –
Геофизи + + + + + + + +
ка
Пайдалы
қазбалар
дың геология + – – – ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.