В результате добычи полезных ископаемых образуются антропогенные
Муниципальное общеобразовательное учреждение
средняя общеобразовательная школа с. Б-Рой
Уржумского района Кировской области
Номинация «Природное краеведение»
Карьер – как пример антропогенного воздействия на природу в нашей местности
Работу выполнила
учащаяся 11 класса
Ложкина Ирина
Руководитель:
Семёнова Ольга Юрьевна,
учитель географии
Содержание
Введение (актуальность темы, цели и задачи)
Основная часть:
2.1. антропогенный рельеф Кировской области
2.2. антропогенный рельеф Уржумского района
2.3. карьер – как пример антропогенного воздействия на природу в нашей местности:
а) географическое положение карьера;
б) характер местности, где расположен карьер;
в) размеры карьера;
г) характер обнажения (обрыв, карьер, осыпь);
д) описание пластов (снизу вверх).
3. Заключение
4. Список литературы
5. Приложения
Введение
С первых шагов своей разумной деятельности человек стал изменять рельеф, сначала в связи со строительством жилищ, хозяйственных сооружений и укреплений, затем в связи с созданием полей, дамб, дорог. Но наиболее ощутимое воздействие связано с добычей полезных ископаемых. В местах их добычи возникают целые горы из отвалов пустой породы, впадины карьеров от выработанных пород. Этих созданных руками человека форм рельефа сегодня так много, что по их количеству, да и по величине можно сравнивать с некоторыми природными формами рельефа.
Вряд ли найдётся в нашей стране человек, который не слышал бы о карьерах, не видел бы их и не знал бы о том, как они изменяют ландшафт. О карьерах люди знают ещё со школьной скамьи – об этом им говорили учителя на уроках географии и краеведения.
О карьерах не написаны статьи и тома научных трудов. Но эта тема актуальна сегодня, потому что все мы непосредственно связаны с поверхностью земли и наша повседневная жизнь связана с жизнью окружающей нас природы.
И едва ли кто задумывался над тем, что произойдет с поверхностью Земли, если мы будем создавать все новые и новые карьеры? Не превратится ли поверхность нашей планеты в лунный ландшафт?
При работе над темой исследования передо мной встало противоречие между имеющимися сведениями об экспедиции, организованной преподавателем Кировского государственного педагогического института Лавровым Д.Д., в середине 60-х годов 20 в. для изучения и описания эрозионных форм рельефа на территории нашего административного округа (в частности Яблоневого лога), и отсутствия опубликованных результатов этого исследования в печати.
Поэтому, цель этой работы – изучить карьер – как пример антропогенного воздействия на поверхность и характер залегания горных пород на склонах карьера.
Задачи исследования:
Изучить литературу по теме.
Составить картосхему местонахождения карьера в окрестностях с. Большой Рой.
Провести обследование и описать карьер – как пример антропогенного воздействия на природу в нашей местности.
Взять образцы горных пород и сделать зарисовку геологического обнажения и составить геологическую колонку.
Гипотеза: возможно ли, изучая карьер, заглянуть в далекое прошлое Земли?
Объект исследования: карьер.
Предмет исследования: горные породы, слагающие карьер и их основные параметры (мощность каждого пласта, характер границ, цвет горной породы, строение и минералогический состав каждого образца).
Методы исследования: наблюдение, картографический, математический, моделирование, анализ, синтез.
Основная часть
Антропогенный рельеф Кировской области
Все меньше окружающей природы,
все больше окружающей среды.
А.Вознесенский
Антропогенный рельеф создается человеком в процессе хозяйственной деятельности. Это целенаправленно создаваемые формы — дорожные насыпи, карьеры и холмы-отвалы пустой породы при добыче полезных ископаемых, возникшие в результате активизации хозяйственной деятельности. По происхождению антропогенный рельеф условно делят на две группы: техногенный, созданный промышленной деятельностью, и агрогенный, возникший в результате сельскохозяйственной деятельности.
Техногенный рельеф возникает при разработке полезных ископаемых, создании гидротехнических сооружений, градостроительстве. Характер и интенсивность изменения поверхности при этом зависят от вида полезных ископаемых и способа их разработки. Месторождения стройматериалов разрабатываются открытым способом до глубины 25 м. В результате создаются карьеры.
Карьер – это промышленная разработка горных пород путем вскрытия значительных участков земной поверхности.
На территории Кировской области техногенный рельеф представлен на северо-востоке и юго-западе территории. На северо-востоке расположено Вятско-Камское месторождение фосфоритов, которые добывают открытым способом с глубины до 20 м. Следовательно, такой глубины достигают карьеры, образовавшиеся после их выработки. Общая площадь нуждающихся в рекультивации земель превышает 1000 га. При открытом способе эксплуатации месторождений часто применяют буровые и взрывные работы. От взрывов возникает система открытых трещин глубиной до 10 м, что увеличивает водопроницаемость грунтов и приводит к развитию глыбовых осыпей, обвалов.
Разработкой торфа поверхность нарушается до глубины 1,5—4 м, но на больших площадях. Так, свыше половины нарушенных земель приходится на торфоразработки.
На юго-западе области расположены Советские камнеразработки. В этом районе действует пять карьеров по добыче известняка: Суводский, Чимбулатский, Поповцевский, Кремешковский и Береснятский. При строительстве дорог образуются искусственные формы рельефа — дорожные насыпи и выемки, которые в дальнейшем нарушают поверхностный сток и активизируют процессы размыва и просадки. Изменения рельефа в основном происходят и пределах узкой полосы — 200—300 м и распространяются до глубин 10 м на протяжении многих сотен километров дорог.
Широко проводятся дноуглубительные, русловыпрямительные и дноочистительные работы для улучшения судоходных свойств р. Вятки и ее крупных притоков. В руслах и поймах рек ведется добыча песка и песчано-гравийных смесей, общий объем которых за последние 20 лет вырос более чем в 3 раза. Вопреки природоохранному законодательству река Вятка в окрестностях г. Кирова превращена в песчано-гравийный карьер. Изъятие из русла значительных объемов твердых наносов привело к изменению режима течения и движения наносов на значительных участках и вызвало целый ряд нежелательных явлений в районе Корчемкинского водозабора, ухудшило условия судоходства.
Изменяется рельеф и при инженерно-строительных работах, когда создаются поверхности антропогенного выравнивания, засыпаются неровности — лощины, балки, западины, срезаются высокие отметки. Агрогенный рельеф создается для улучшения условий сельскохозяйственного производства (выравнивание полей для машинной обработки). В целом хозяйственная деятельность усиливает современные эрозионные процессы.
На плоских водоразделах атмосферные осадки и талые воды просачиваются вглубь почвогрунтов, тогда как со склонов они стекают в понижения, где создается избыточное увлажнение. Запас влаги в почве меньше на склонах южных экспозиций, где снег тает быстрее, а влага испаряется интенсивнее. Уже на склонах круче 2° заметен плоскостной смыв и размыв. С увеличением крутизны возрастает интенсивность эрозионных процессов и распашка склонов круче 8—10° становится нецелесообразной из за сильной смытости почв. Овраги разрушают сельскохозяйственные угодья, дороги, территории населенных пунктов.
Антропогенный рельеф Уржумского района
На территории Уржумского района представлены оба типа антропогенного ландшафта. Наиболее широко представлен агрогенныйрельеф, который создается для улучшения условий сельскохозяйственного производства: происходит выравнивание полей для машинной обработки, засыпка промоин, обсадка оврагов деревьями для прекращения их роста.
Техногенныйрельеф представлен небольшими карьерами для добычи песка и известняка, предназначенных для ремонта дорог, плотин, насыпей и мостов, созданных на территории района. Карьеры по добыче известняка расположены на правом берегу р. Вятки в районе с. Р-Тимкино. Крупнейший карьер по добыче глины для нужд населения расположен при въезде в г. Уржум со стороны В-Полян на Отрясовской горе. А также имеются небольшие выемки для добычи глины и песка имеются около каждого населенного пункта района.
Карьер – как пример антропогенного воздействия на природу в нашей местности
На территории Больше-Ройского сельского административного округа почти в каждом населенном пункте имеются небольшие карьеры по добыче песка и глины для кладки и ремонта печей, а известняк для строительства фундамента домов добывается по берегам рек или в оврагах. Величина карьеров невелика. Глубина и ширина карьера, чаще всего не превышает двух метров.
Географическое положение карьера
Для изучения карьера – как примера антропогенного воздействия на природу нашей местности был выбран карьер, расположенный за пределами нашего села. Он расположен на левом берегу р. Ройки к югу от ул. Центральной, на расстоянии 2 км от села. Чтобы добраться до этого карьера нам пришлось пройти до конца улицы Центральной на юг, по старой трассе, до самого моста через реку Ройку. Карьер появился в конце 80-х годов, когда в области начала действовать программа «Дороги». Эта программа была разработана в связи с тем, что длительное время наша область была «белым пятном» на карте автодорог между Центром и Уралом. Большая часть дороги Киров-Вятские Поляны не имела твердого покрытия и в период весеннего бездорожья перекрывалась. Поэтому в середине 80-х годов 20 в. было принято специальное Постановление российского правительства о строительстве автодорог в Кировской области. Строительство участка автодороги по Уржумскому району в сторону В-Полян началось в 1986 г. и закончилось в 1991 г. В этот период понадобился песок для строительства насыпи к мосту через р. Ройку, который стали брать рядом, создав карьер.
Характер местности, где расположен карьер;
Карьер расположен на крутом левом берегу реки Ройки на высоте 8 м от уреза воды.
Размеры карьера
Карьер имеет овальную форму с крутыми отвесными склонами с южной, западной и северной сторон. С восточной стороны отвесная стена отсутствует, с этой стороны от дороги проложен проезд в карьер. Карьер имеет ширину 39 м, длина его 40 м, а высота отвесной стенки 7, 2 м.
Характер обнажения (обрыв, карьер, осыпь)
Для описания обнажения был выбран западный отвесный склон карьера, имеющий осыпь. Общая высота обнажения – 6,2 м, в том числе отвесный склон высотой 5 м, а осыпь горных пород – 1,7 м. Длина обнажения 12,5 м
Описание пластов (снизу вверх)
В результате исследования установлено, что горные породы в нашей местности залегают горизонтально. По глубине залегания их можно определить абсолютный возраст: те породы, которые залегают ниже образовались раньше, чем те, которые залегают выше.
Нижнюю часть обнажения занимает осыпь горных пород общей высотой – 1,7 м. Она сложена суглинком.
Пласт № 1. Мощность пласта 1,2 м. Границы четкие. Порода – песок. Цвет – коричневый. Строение рассыпчатое.
Пласт № 2. Мощность пласта 0,46 м. Границы четкие. Порода – песок. Цвет – темно-коричневый. Строение рассыпчатое.
Пласт № 3. Мощность пласта 0,7 м. Границы четкие. Порода – песчаник. Цвет серый. Строение плотное.
Пласт № 4. Мощность 0,25 м. Границы четкие. Порода – песок. Цвет серый. Строение рассыпчатое.
Пласт № 5. Мощность 0,37 м. Границы четкие. Порода – песчаник. Цвет серый. Строение плотное.
Пласт № 6. Мощность 0,49 м. Границы четкие. Порода – аргиллит – окаменевшая глина, встречающаяся очень редко. Цвет красно-коричневый. Строение плотное.
Пласт № 7. Мощность 0,27 м. Границы четкие. Порода – песчаник с вкраплениями красной глины. Цвет – пестрый. Строение плотное.
Пласт № 8. Мощность 0,7 м. Границы четкие. Порода – суглинок. Цвет коричневый. Строение плотное.
Пласт № 9. Мощность 0,7 м. Границы четкие. Порода – песок пылеватый. Цвет светло-серый. Строение рассыпчатое.
Пласт № 10. Мощность 0,3 м. Границы четкие. Порода – песок пылеватый (подзол). Цвет светло-серый. Строение рассыпчатое.
Пласт № 11. Мощность 0,05 м. Границы четкие. Луговой войлок. Цвет темно-коричневый. Строение рассыпчатое.
В результате исследования горных пород геологической колонки можно сделать вывод: чередование горных пород говорит о том, что на территории нашей местности длительное время существовали древние пустыни, о чем свидетельствует наличие песка и песчаника. Наличие глины и аргиллита сланца говорит о том, что в отдельные периоды здесь существовали обширные водные бассейны.
Заключение
Таким образом, задачи, поставленные перед началом работы, выполнены. В результате работы над темой, я изучила литературу о карьерах, составила картосхему местонахождения карьера в окрестностях с. Б. Рой.
Описала карьер – как пример антропогенного воздействия человека на природу нашей местности.
В итоге исследования я пришла к следующему выводу:
1. Карьер по-прежнему широко используется населением для хозяйственных нужд, так как не все жители села при переходе на газоснабжение убрали в домах печи, а значит, для ремонта печей понадобится и песок, и глина.
2. Карьер в прошлом году нашел использование в связи с тем, что при строительстве разводящих газовых сетей была сильно разрушена дорога и после завершения строительства газопровода по территории села по договору с администрацией начался ремонт дороги, песок для которого брали в карьере.
3. В результате работы, проводимой в карьере, карьер начал увеличиваться в размерах.
4. Необходимо продолжить работу школьников по изучению антропогенных форм рельефа, начатую в этом году, а местной администрации и жителям села следить за тем, чтобы карьер не превратился в свалку.
Работа над этой темой будет продолжена, т.к. не достаточно изучено воздействие карьеров на характер растительности и на развитие растений, расположенных на обрывистых склонах карьера.
Литература
– Алексеев, А.И. География России: природа и население. – Москва: Дрофа, 2001. – 320 с.: ил., карт.
– Исупова, Е.М. Антропогенный рельеф [Текст] / Е.М.Исупова. // Энциклопедия земли Вятской: природа. Киров, т. 7. 1997 г, / сост. А.Н.Соловьев. – Киров, 1998. – С. 135 – 137.
– Скиннер, М., Редферн, Д., Фармер, Д. География: А-Я. – Москва: Фаир-Пресс, 1999. – 528 с.: ил.
Приложения
Приложение № 1
Картосхема размещения карьера в окрестностях с. Большой Рой.
Масштаб: в 1 см – 250 м.
1 : 25 000
Приложение № 2
Картосхема карьера
Масштаб: 1 : 300
в 1 см – 3 м.
Приложение № 3
Геологическая колонка залегания горных пород в карьере.
Ао А1– луговой войлок
А2 – горизонт вымывания, подзол
άQ4 – песок пылеватый
άQ3 – суглинок
άQ2 – песчаник с вкраплениями красной глины
D3 – аргиллит
άQ2 – песчаник
άQ4 – песок
άQ2 – песчаник
άQ4 – песок
άQ4 – песок
άQ3 – суглинок
Приложение № 4
Вид на карьер с дороги
Вид на дорогу с карьера
Приложение № 5
Обнажение в карьере. Общий вид
Приложение № 6
Измерение высоты осыпи
Приложение № 7
Измерение высоты обнажения с помощью рулетки
Приложение № 8
Взятие образцов горных пород
Приложение № 9
На выступе песчаника
Приложение № 10
Вид на карьер с крутого обрыва
Источник
В ходе добычи и переработки полезных ископаемых происходит большой геологический круговорот, в который вовлекаются различные системы. Вследствие этого оказывается большое воздействие на экологию региона добычи, и такое воздействие влечет за собой негативные последствия.
Отрицательные последствия добычи полезных ископаемых
Масштабы добычи полезных ископаемых велики – в расчете на одного жителя Земли в год добывается до 20 тонн сырья, из которых менее 10% переходит в конечный продукт, а остальные 90% – отходы. Кроме того при добыче происходит значительная потеря сырья примерно 30 – 50%, что говорит о неэкономности некоторых видов добычи, особенно открытого способа.
Россия является страной с широко развитой добывающей отраслью, имеет месторождения основных сырьевых ресурсов. Вопросы негативного влияния добычи и переработки сырья очень актуальны, поскольку эти процессы затрагивают все сферы Земли:
- литосферу;
- атмосферу:
- воду;
- животный мир.
Влияние на литосферу
Любой способ добычи предусматривает выемку руды из земной коры, что приводит к образованию полостей и пустот, нарушается целостность коры, увеличивается трещиноватость.
В результате этого растет вероятность обвалов, оползней, разломов близлежащей к руднику территории. Создаются антропогенные формы рельефа:
- карьеры;
- отвалы;
- терриконы;
- овраги.
Такие атипичные формы имеют большие размеры, высота может достигать 300 м, а протяженность 50 км. Насыпи образуются из отходов переработанного сырья, на них не растут деревья и растения – это просто километры непригодной территории.
Список городов пострадавших от последствий промышленного производства
В ходе добычи каменной соли, при обогащении сырья, образуются галитовые отходы (на одну тонну соли приходится три–четыре тонны отходов), они твердые и нерастворимые, а дождевые воды переносят их в реки, которые часто используются для обеспечения питьевой водой населения близлежащих городов.
Решить экологические проблемы, связанные с возникновением пустот, можно путем заполнения отходами и переработанным сырьём оврагов и выемок в земной коре, образованных в результате добычи. Также необходимо совершенствовать технологию добычи, чтобы сокращать выемку пустой породы, это может в значительной мере уменьшить количество отходов.
Многие породы содержат несколько видов полезных ископаемых, поэтому возможно совмещать добычу и переработку всех компонентов руды. Это не только экономически выгодно, но и благоприятно повлияет на окружающую среду.
Еще одним негативным последствием, связанным с добычей полезных ископаемых является загрязнение ими близлежащих сельскохозяйственных почв. Это происходит во время транспортировки. Пыль разлетается на многие километры и оседает на поверхности почвы, на растениях и деревьях.
Таблица образования галитовых отходов при добывании каменной соли
Многие вещества могут выделять токсины, которые затем попадают в пищу животным и человеку, отравляя организм изнутри. Часто вокруг магнезитовых месторождений, которые активно разрабатываются, наблюдается пустошь в радиусе до 40 км, почва меняет щелочно-кислотный баланс, и растения перестают расти, а близлежащие леса погибают.
В качестве решения этой проблемы экологи предлагают размещать перерабатывающие сырье предприятия вблизи места добычи, это также позволит сократить транспортные расходы. Например, располагать электростанции вблизи угольных месторождений.
Ну и, наконец, добыча сырья значительно истощает земную кору, с каждым годом уменьшаются запасы веществ, руды становятся менее насыщенными, это способствует большим объемам добычи и переработки. Как следствие – рост объемов отходов. Решением этих проблем может стать поиск искусственных заменителей природных веществ и их экономное потребление.
Добыча соли шахтным способом
Влияние на атмосферу
Колоссальные экологические проблемы оказывает добыча полезных ископаемых на атмосферу. В результате процессов первичной обработки добытых руд в воздух выбрасываются большие объёмы:
- метана,
- оксидов
- тяжелых металлов,
- серы,
- углерода.
Созданные искусственные терриконы постоянно горят, выбрасывая в атмосферу вредные вещества – угарный газ, углекислый газ, сернистый газ. Такое загрязнение атмосферы приводит к увеличению уровня радиации, изменению температурных показателей и увеличение или уменьшения осадков.
Промышленность и транспорт основные источники загрязнения атмосферы
Во время добычи в воздух попадает большое количество пыли. Ежедневно на прилегающие к карьерам территории падает до двух килограмм пыли, в итоге почва остается погребенной под полуметровым слоем на долгие годы, а часто навсегда, и, естественно, теряет свое плодородие.
Решением данной проблемы является использование современного оборудования, снижающего уровень выбросов вредных веществ, а также использование шахтного способа добычи вместо открытого.
Влияние на водную среду
В результате добычи природного сырья сильно истощаются водоемы как подземные, так и поверхностные, осушаются болота. При добыче угля осуществляется откачка подземных вод, которые располагаются вблизи месторождения. На каждую тонну угля приходится до 20 м3 пластовых вод, а при добыче железных руд – до 8 м3 воды. Откачка вод создает такие экологические проблемы, как:
Кроме нефтяных пятен на поверхности воды, есть и другие угрозы для озер и рек
- образование депрессионных воронок;
- исчезновение родников;
- высыхание малых рек;
- исчезновение ручьев.
Поверхностные воды страдают от загрязнений в результате осуществления процесса добычи и переработки ископаемого сырья. Так же как и в атмосферу, в воду попадает большое количество солей, металлов, токсических веществ, отходов.
В результате этого гибнут микроорганизмы, живущие в водоемах, рыба и прочая живность, человек использует загрязненную воду не только для своих хозяйственных нужд, но и в пищу. Предотвратить экологические проблемы, связанные с загрязнением гидросферы можно путем сокращения сбросов сточных вод, уменьшения расходов воды при добыче продукции, заполнением образованных пустот водой.
Этого можно добиться, совершенствуя процесс добычи сырья, использованием новых разработок в области машиностроения для добывающей отрасли.
Влияние на животный и растительный мир
Во время активной разработки крупных месторождений сырья радиус загрязнений близлежащих почв может составлять 40 км. Почва подвержена различным химическим изменениям, в зависимости от вредности перерабатываемых веществ. Если в землю попадает большое количество токсических веществ, на ней гибнут и не растут деревья, кустарники и даже трава.
Почва не пригодная для выращивания растений, загрязненная деятельностью промышленной добычи
Следовательно, нет пищи для животных, они либо гибнут, либо ищут новые места для обитания, происходит миграция целых популяций. Решением этих проблем должно быть снижение уровня выбросов вредных веществ в атмосферу, а также компенсационные меры по восстановлению и очищению загрязненных территорий. К компенсационным мерам относится удобрение почв, высадка лесов, организация пастбищ.
При разработке новых месторождений, когда снимается верхний слой грунта – плодородный чернозем, его можно транспортировать и распределять на бедных, истощенных местах, вблизи уже неактивных рудников.
Видео: Загрязнение окружающей среды
Источник