Mineral dan klasifikasinya

Fungsi ekologi berikut melekat pada litosfer:

1) sumber daya (penyediaan dengan berbagai jenis sumber daya alam diperlukan untuk biota dan manusia);

2) geodinamika (adanya pelanggaran bagian atas litosfer karena proses endo dan eksogen, alami dan buatan);

3) geokimia (kandungan unsur-unsur kimia yang diperlukan bagi biota dan manusia, serta keberadaan bahan pencemar);

4) geofisika (adanya medan fisik).

Ketika mempertimbangkan setiap fungsi, konsekuensi ekologis dari penambangan, atau gangguan litosfer, atau akumulasi unsur-unsur kimia terungkap; mengungkapkan pengaruh medan fisik pada organisme hidup.

Bahan bakar- sumber energi

Mineral utama termasuk bahan bakar dan sumber energi yang digunakan untuk produksi energi dan sebagai bahan bakar. Sumber daya bahan bakar dan energi termasuk minyak, batubara keras dan coklat, gas, serpih, uranium. Setiap jenis bahan baku bahan bakar memiliki nilai kalor tertentu. Nilai kalor adalah jumlah energi yang dilepaskan ketika satu unit bahan bakar dibakar. Nilai kalori yang signifikan dialokasikan untuk minyak dan gas.

Bahan baku bahan bakar didistribusikan secara tidak merata di wilayah dunia. Amerika Utara dan Eurasia memiliki volume paling signifikan (87% dari total potensi energi terkonsentrasi di sini). Jenis utama bahan baku bahan bakar termasuk minyak, gas, batu bara.

Minyak adalah yang paling penting dan tampilan yang efisien bahan baku bahan bakar. Hal ini ditandai dengan nilai kalor dan nilai kalor yang tinggi, kandungan senyawa pencemar yang rendah. Minyak mudah diangkut dan dalam proses pengolahan berbagai macam produk diperoleh darinya.

Ladang minyak tersebar tidak merata di seluruh dunia. 62% cadangan minyak dunia terkonsentrasi di Semenanjung Arab dan perairan Teluk Persia ; 11% dari cadangan minyak dunia Amerika Utara, 7% di Afrika dan Rusia, 9% di Amerika Selatan Menjanjikan adalah ladang minyak di zona paparan laut dan samudera, di lereng benua (600-900 m). Ladang lepas pantai saat ini menyumbang 25% dari produksi minyak global. Cadangan minyak besar - di pasir minyak, serpih minyak, batuan bitumen (mengandung apa yang disebut minyak berat). Cadangan ini belum dapat dikembangkan dalam skala industri. 32% kebutuhan energi dunia dipenuhi oleh minyak.

Gas alam didistribusikan di perut bumi bahkan lebih tidak merata. Rusia menempati tempat pertama di dunia dalam hal sumber daya bahan bakar gas (ladang) Siberia Barat). Ladang gas yang signifikan terletak di negara-negara Timur Dekat dan Timur Tengah (sumber daya sangat besar di Iran, Arab Saudi, di perairan Teluk Persia). Lebih sedikit persediaan di AS, Afrika Utara, Venezuela. Menjanjikan adalah zona paparan Samudra Dunia.

Dalam keseimbangan energi global untuk berbagi gas alam menyumbang 17%, di sejumlah negara (AS, Eropa Barat, Jepang) lebih tinggi. Tidak seperti minyak, potensi gas meningkat lebih cepat dari produksi (sekitar 2 kali lipat), apalagi lebih dari setengah wilayah paparan belum dieksplorasi dalam hal kandungan gas, dan ladang gas bawah laut menyumbang 15% dari produksi gas global. Di darat, hanya 30% struktur tektonik yang menjanjikan untuk bahan baku ini telah dipelajari. Cadangan lain semacam ini sumber bahan bakar- hemat gas.

Cekungan yang mengandung batubara didistribusikan secara tidak merata di seluruh dunia. Rusia dan negara-negara tetangga, AS, Cina, dan Afrika Selatan menyumbang lebih dari 90% sumber daya yang dapat dipulihkan batu bara keras. Polandia, Jerman, Australia, Inggris Raya, dan negara-negara lain memiliki cadangan yang besar.

Sampai tahun 1960-an, batubara mendominasi struktur neraca bahan bakar (lebih dari 50%). Pada 1980-an, karena penggunaan minyak dan gas, pangsa batubara menurun (menjadi 28%). Saat ini, hingga 30% energi dunia dihasilkan dari batu bara (alasannya adalah ketidakstabilan pasar dunia).

Dunia tidak sama-sama dilengkapi dengan bahan baku nuklir. Lebih dari 28% sumber daya nuklir ada di AS dan Kanada, 23% di Australia, 14% di Afrika Selatan, 7% di Brasil. Di negara lain, cadangan uranium dapat diabaikan. Sumber daya Thorium ditemukan di India (hampir setengah dari sumber daya), Australia, Brasil, Malaysia, dan Amerika Serikat.

Sumber alternatif energi

Sumber daya energi non-tradisional meliputi energi surya, angin, pasang surut, panas bumi, biokonversi.

Total energi matahari 20 ribu kali lebih besar dari konsumsi modern energi dalam perekonomian dunia. Karena kepadatan radiasi sinar matahari di permukaan tanah sangat kecil (bahkan di gurun tropis pada siang hari 5-6 kW h / m 2 per hari, di gurun beriklim sedang - 3-4 kW h / m 2), maka sulit untuk menguasainya secara teknis . Tungku surya sekarang digunakan untuk menghasilkan bahan bakar suhu rendah.

energi angin telah lama digunakan di Inggris, Belanda, Prancis dan negara-negara lain, dalam skala kecil. Sumber Daya Bersama tenaga angin sangat besar, tetapi sangat terlokalisasi. Di Denmark dan negara lain Eropa Utara turbin angin menyediakan setidaknya 12% energi. Namun, kesulitan teknis dalam pengembangan energi angin cukup signifikan.

Energi pasang surut sebenarnya digunakan di beberapa TPP: di Rusia (Kislogubskaya), di Prancis (muara Garonne). Kesulitan menggunakan energi terletak pada transformasi gaya kejut gelombang menjadi bentuk energi gravitasi, termal dan listrik.

Energi biokonversi adalah energi yang tersimpan dalam biomassa. Kayu telah lama digunakan sebagai sumber bahan bakar. Ada pengembangan percontohan untuk mendapatkan biogas dari limbah pertanian, tetapi proses ini belum dikembangkan dalam skala industri. Biogas terdiri dari 60-70% metana (dengan nilai kalori- 5000 kkal per 1 m 3), sedangkan proses pengeluaran gas terus menerus, dan residu yang dihasilkan - lumpur - adalah pupuk yang baik.

Energi panas bumi adalah energi internal bumi. Gradien suhu normal Bumi adalah 3 o C per 100 m kedalaman, di beberapa tempat hingga 5 o C per 100 m. Pembangkit listrik tenaga panas bumi beroperasi di Italia, Amerika Serikat, Jepang, Islandia, dll. Di California, 7% energi diperoleh dari sumber hidrotermal. Sumber daya batuan yang dipanaskan oleh panas endogen 20 kali lebih tinggi daripada cadangan bahan bakar fosil.

Minyak dan gas (diproduksi)

Minyak Belarusia dan ladang gas terkait terletak di bagian timur palung Pripyat.

Pada 2010, sekitar 75 deposit ditemukan dan dieksplorasi, yang terbesar adalah Rechitskoye, Ostashkovichskoye dan Vishanskoye.

Hampir semua deposit minyak di ladang terbatas pada Devonian sedimen (terrigenous subsalt, presalt carbonate, intersalt, strata garam atas Devonian), dan hanya 2 endapan - hingga Proterozoikum Atas.

Penambangan komersial dimulai pada tahun 1965 dan lebih dari 115 juta ton telah ditambang. Sekarang produksi minyak tahunan 1,5 juta ton per tahun (lebih dari 12 juta ton minyak per tahun diperlukan untuk kebutuhan republik). Produksi tahunan maksimum adalah pada tahun 1975 - 8 juta ton.

serpih minyak(tidak ditambang)

Deposit serpih minyak Belarus - Lubanskoe dan Turovskoe, terbatas pada pasca-garam Devonian lebih tebal dari palung Pripyat. Kualitasnya rendah - kandungan abunya tinggi.

Perkiraan sumber daya serpih minyak di cekungan bantalan serpih Pripyat hingga kedalaman 600 m adalah 11 miliar ton, termasuk 5,5 miliar ton hingga kedalaman 300 m.

Batubara coklat (tidak ditambang)

Deposit batubara coklat di Belarus ditemukan dalam deposit dari berbagai usia: di Karbon, Jurassic, Paleogen dan Neogen. Namun, nilai terbesar sejauh ini justru Neogen batu bara.

Di bagian barat palung Pripyat, 3 endapan dengan usia persis Neogen diidentifikasi: Zhitkovichskoe, Brinevskoe dan Tonezhskoe. Kedalaman kemunculannya adalah 20-80 m, yang memungkinkan batubara ditambang secara terbuka (quarry).

Cadangan di 3 lapangan ini lebih dari 100 juta ton.

Gambut (ditambang)

Deposit gambut di Belarus didistribusikan hampir di mana-mana, usia mineral ini kuaterner.

Sekitar 9.200 deposit telah ditemukan di Belarus, di mana 3 miliar ton gambut terkonsentrasi. Sekitar 400 deposit dieksploitasi, 13-15 juta ton ditambang setiap tahun.Selama bertahun-tahun pengembangan deposit gambut, 1,1 miliar ton gambut telah diekstraksi.

Bahan baku kimia Belarusia

Garam kalium (tambang)

garam kalium - dasar kekayaan mineral Belarusia, komoditas ekspor terpenting.

Mereka terjadi di palung Pripyat dan berhubungan dengan lapisan garam bawah dan atas di bagian atas Devon.

Deposit utama garam kalium di Belarus– Starobinskoye(cadangan 2,7 miliar ton) - sedang dikembangkan, Petrikovskoye (cadangan 1,28 miliar ton) dan deposit Oktyabrskoye (cadangan 637,2 juta ton).

Total cadangan industri garam kalium lebih dari 5 miliar ton, menurut indikator ini Belarus menempati urutan ke-3 di dunia setelah Kanada dan Rusia.

Produksi industri garam kalium dimulai pada tahun 1961, sekarang produksi tahunan garam kalium di Belarus adalah sekitar 20 juta ton, di mana lebih dari 8 juta ton pupuk kalium diproduksi setiap tahun.

Garam batu (tambang)

Garam batu adalah salah satu mineral terpenting di Belarus. Sumber dayanya didedikasikan untuk Devonian lapisan garam dari palung Pripyat praktis tidak ada habisnya.

Saat ini ada tiga yang dieksplorasi deposito terbesar: Mozyrskoe, Starobinskoe dan Davydovskoe. Dua yang pertama sedang beroperasi.

Total cadangan sekitar 22 miliar ton.

Dolomit (ditambang)

Deposit dolomit di Belarus terletak di depresi Orsha, Devonian deposito.

Dieksplorasi dan dikembangkan deposit dolomit - Ruba (wilayah Vitebsk). Kandungan rata-rata karbonat adalah sekitar 94%.

Lapangan sedang dikembangkan jalan terbuka(tambang Gralevo). Produksi tahunan 3-4 juta ton dolomit. Produk utamanya adalah tepung dolomit untuk pengapuran tanah masam.

Total cadangan yang dieksplorasi dari deposit tersebut mencapai 755 juta ton.

Fosfor (tidak ditambang)

Deposit fosfor di Belarus terletak di depresi Orsha, Kapur Atas deposito.

Cadangan fosforit yang dieksplorasi adalah Mstislavskoye (cadangan 175 juta ton), Lobkovichskoye (cadangan 246 juta ton).

Mineral logam Belarusia

Pasir (ditambang)

pasir kaca Belarus telah dieksplorasi (belum ditambang) di wilayah Gomel (Loevsky) dan Brest (Kota). Total cadangan mereka adalah 15 juta m3. Pasir kaca cocok untuk memproduksi kaca jendela dan wadah.

pasir pengecoran Belarus - Distrik Zhlobin dan Dobrush. Total cadangan 100 juta ton, sekitar 0,6 juta m3 pasir pengecoran ditambang setiap tahun.
Campuran pasir dan kerikil– utara dan tengah Belarus, 136 deposit dengan total cadangan lebih dari 700 juta m 3 ; 82 deposit sedang dieksploitasi, total cadangan 660 juta ton.Sekitar 3 juta m3 material pasir dan kerikil ditambang setiap tahun. Mereka digunakan terutama untuk persiapan beton dan mortar.

Tanah liat (ditambang)

Deposito terletak di selatan Belarus.

Lebih dari 210 endapan lempung melebur telah dieksplorasi (wilayah Vitebsk) dengan total cadangan sekitar 200 juta m 3 . Lebih dari 110 bidang sedang dikembangkan, 2,5-3,5 juta m 3 bahan baku diproduksi setiap tahun.

Tanah liat tahan api - di selatan Belarus (distrik Luninetsky, Loevsky, Stolin), sekitar 20 endapan.

Kapur dan napal (ditambang)

Deposit kapur dan napal terletak terutama di timur Belarusia, mereka ditemukan di barat negara itu. Di area kemunculannya yang dangkal, terutama di distrik Krichevsky, Klimovichsky, Kostyukovichsky dan Cherikovsky di wilayah Mogilev, distrik Volkovysk dan Grodno wilayah Grodno dieksplorasi seluruh baris deposito. Beberapa dari mereka (misalnya, Krichevskoye) diwakili oleh kapur tulis, yang lain (Kommunarskoye) - dengan marl, dan yang lain (Kamenka) - dengan kapur tulis dan kapur tulis.

Total cadangan sekitar 270 juta ton.

Gypsum (tidak ditambang)

Deposit gipsum Brinevo terletak di barat palung Pripyat dan terbatas pada Devonian Atas deposito.

Cadangan gipsum 400 juta ton.

batu bangunan(diproduksi)

Tempat Lahir batu bangunan di Belarus Mikashevichi dan Sitnitsa ( wilayah Brest), Glushkevichi dan Tambang Harapan (wilayah Gomel).

Di deposit Mikashevichi (terbesar), produksi tahunan batu adalah sekitar 3,5 juta m 3, produksi batu pecah - 5,5 juta m 3, di deposit Glushkevichi - masing-masing 0,1 juta m 3 dan 0,2 juta m 3.

Kuliah 2.1. Informasi umum tentang sumber daya litosfer

1. Mineral dan klasifikasinya

2. Sumber daya bahan bakar dan energi

3. Sumber energi alternatif

4. Sumber daya mineral Belarusia.

65. FUNGSI EKOLOGIS LITOSFER: SUMBER DAYA, GEODINAMIK, GEOFISIKA DAN GEOKIMIA

Orang-orang di zaman kuno belajar menggunakan untuk kebutuhan mereka beberapa sumber daya litosfer dan cangkang Bumi lainnya, yang tercermin dalam nama periode sejarah perkembangan manusia: Jaman Batu”, “Zaman Perunggu”, “Zaman Besi”. Saat ini, lebih dari 200 jenis sumber daya digunakan. Semua sumber daya alam harus dibedakan dengan jelas dari kondisi alam.

Sumber daya alam- ini adalah tubuh dan kekuatan alam, yang pada tingkat perkembangan tertentu kekuatan produktif dan pengetahuan dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan masyarakat manusia dalam bentuk partisipasi langsung dalam kegiatan material.

Di bawah mineral mengacu pada formasi mineral kerak bumi, yang dapat digunakan secara efektif dalam aktivitas ekonomi orang. Distribusi mineral di kerak bumi tunduk pada hukum geologi. Sumber daya litosfer termasuk bahan bakar, bijih dan mineral non-logam, serta energi panas dalam Bumi. Dengan demikian, litosfer melakukan salah satu fungsi terpenting bagi umat manusia - sumber daya - memasok seseorang dengan hampir semua jenis sumber daya yang diketahui.

Selain fungsi sumber daya, litosfer juga melakukan fungsi penting lainnya - geodinamika. Proses geologi terus berlangsung di bumi. Semua proses geologi didasarkan pada: sumber yang berbeda energi. Sumber proses internal adalah panas yang dihasilkan selama peluruhan radioaktif dan diferensiasi gravitasi zat di dalam Bumi.

Dengan proses internal berbagai gerakan tektonik kerak bumi terhubung, menciptakan bentuk bantuan utama - gunung dan dataran, magmatisme, gempa bumi. Pergerakan tektonik dimanifestasikan dalam osilasi vertikal lambat kerak bumi, dalam pembentukan lipatan batuan dan sesar tektonik. Penampilannya terus berubah permukaan bumi di bawah pengaruh proses litosfer dan intraterestrial. Kita dapat melihat dengan mata kepala sendiri hanya beberapa dari proses ini. Ini termasuk, khususnya, fenomena yang mengancam seperti gempa bumi dan vulkanisme yang disebabkan oleh: aktivitas seismik proses internal.

Keanekaragaman komposisi kimia dan sifat fisikokimia kerak bumi terletak fungsi selanjutnya litosfer - geofisika dan geokimia. Menurut data geologi dan geokimia hingga kedalaman 16 km, rata-rata komposisi kimia batuan kerak bumi: oksigen - 47%, silikon -27,5%, aluminium - 8,6%, besi - 5%, kalsium, natrium, magnesium, dan kalium - 10,5%, semua elemen lain menyumbang sekitar 1,5%, termasuk titanium - 0,6 %, karbon - 0,1%, tembaga - 0,01%, timah - 0,0016%, emas - 0,0000005%. Jelas, delapan elemen pertama membentuk hampir 99% dari kerak bumi. Pemenuhan oleh litosfer dari fungsi ini, yang tidak kalah pentingnya dari yang sebelumnya, mengarah pada penggunaan ekonomi yang paling efisien dari hampir semua lapisan litosfer. Secara khusus, yang paling berharga dalam komposisi dan sifat fisik dan kimia adalah lapisan tipis atas kerak bumi, yang memiliki kesuburan alami dan disebut tanah.

Permukaan dan air tanah tanah, negara dan perlindungan tanah, tingkat transformasi pemandangan alam, yaitu pada dasarnya amplop geografis. Litosfer seperti itu tidak dibedakan di dalamnya dengan cara apa pun, terlepas dari kenyataan bahwa ia berfungsi dasar geologi lanskap dan juga merupakan media pertukaran materi dan energi dengan geosfer lainnya. Dalam aspek tertentu, masalah gesekan telah mendapat perhatian sumber daya mineral, yang tertutup di bagian permukaan litosfer, dan pencemaran lingkungan alam dalam proses penambangan, pengayaan, dan pengolahan bahan baku mineral.

Namun, kita juga harus memperhitungkan fakta bahwa litosfer adalah reservoir dan penjaga air permukaan dan air tanah. Ini menyediakan biota dengan anorganik nutrisi, mengandung sumber daya mineral dan energi yang diperlukan untuk keberadaan dan perkembangan masyarakat manusia.

Fungsi ekologi litosfer sebagai geosistem planet, bersama dengan proses geologi yang terjadi di dalamnya (baik alami maupun antropogenik), dapat ditentukan berdasarkan perannya dalam mendukung kehidupan dan evolusi biota dan, terutama, masyarakat manusia. .

Fungsi sumber daya litosfer

Fungsi sumber daya litosfer menentukan signifikansi bahan baku mineral, organik dan organomineral litosfer, yang menjadi dasar bagi kehidupan dan aktivitas biota baik sebagai biogeocenosis maupun antropogenesis. Menurut V.T. Trofimov et al (1997), mencakup aspek-aspek berikut: sumber daya yang diperlukan untuk kehidupan dan aktivitas biota; sumber daya yang diperlukan untuk kehidupan dan kegiatan masyarakat manusia; sumber daya sebagai ruang geologis yang diperlukan untuk pemukiman dan keberadaan biota, termasuk masyarakat manusia. Dua aspek pertama dikaitkan dengan sumber daya mineral, dan yang terakhir - dengan kapasitas ekologis ruang geologis, di mana aktivitas vital organisme terjadi.

Sumber daya mineral diklasifikasikan sebagai habis, dan semuanya, kecuali air tanah, tidak dapat diperbarui. Sepanjang sejarahnya, masyarakat manusia telah menggunakan sumber daya mineral dalam berbagai volume, dan volume bahan baku yang diekstraksi terus meningkat. Pada saat yang sama, jumlah bahan kimia dan senyawa yang diekstraksi meningkat: jika pada abad ke-18. - 18 unsur dan senyawa kimia, pada abad XIX. - 35, pada tahun 1917 - 64, pada tahun 1975 - 87, kemudian pada tahun 90-an abad XX. - 106 elemen Sistem periodik D.I. Mendeleev. Saat ini, sekitar 100 miliar ton bahan baku mineral diekstraksi dari perut setiap tahun. Ada ancaman penipisan deposit mineral. Menurut perkiraan beberapa ahli, cadangan berbagai jenis bahan baku mineral akan habis pada pertengahan abad ke-21, sedangkan timbal dan seng hanya akan bertahan selama dekade pertama milenium ketiga.

Litosfer mengandung batuan yang mengandung unsur biofilik, yaitu unsur kimia, larut dalam lingkungan akuatik dan pada saat yang sama penting bagi organisme. Mereka juga disebut elemen biogenik. Litosfer, selain itu, adalah reservoir air tanah, dan juga mengandung zat yang dimakan oleh hewan tertentu - litofag.

Aktivitas vital biota dipastikan oleh siklus biogeokimia yang ada di alam, termasuk yang terjadi di litosfer. Menurut G. A. Bogdanovsky (1994), ini adalah jalur yang kurang lebih tertutup untuk sirkulasi unsur-unsur kimia yang membentuk protoplasma seluler dari lingkungan eksternal ke tubuh dan pergi lagi ke lingkungan luar. Ada dua jenis siklus biogeokimia: zat gas dengan dana cadangan di atmosfer dan laut; siklus sedimen dengan dana cadangan di kerak bumi.

Perkembangan masyarakat manusia tidak mungkin tanpa penggunaan sumber daya mineral. Berkat mereka, umat manusia memenuhi kebutuhannya akan energi, pupuk, perumahan, transportasi, dan komunikasi. Saat ini, sarana untuk menerima, mengirimkan, memproses, dan menganalisis telah ditambahkan ke dalam kategori ini. Setiap tahun, sekitar 17-18 miliar ton massa batuan diekstraksi dari perut.

Mineral juga termasuk bawah tanah. Mereka digunakan sebagai pasokan air domestik dan air minum (10,34 km 3 / tahun), untuk pasokan air teknis (2,66 km 3 / tahun), irigasi tanah dan penyiraman padang rumput (0,51 km 3 / tahun), untuk tujuan pengobatan, sebagai sumber panas bumi , untuk ekstraksi sejumlah komponen berharga (yodium, bromin, boron, litium, strontium, garam meja dan kalium).

Litosfer memegang peranan penting sebagai ruang geologi yang diperlukan bagi pemukiman dan keberadaan biota, termasuk manusia. Di satu sisi, daerah dekat permukaan litosfer adalah habitat biota (penghuni gua, hewan penggali dan penggali, mikroorganisme), dan di sisi lain, ruang bawah tanahnya digunakan untuk daerah perkotaan: untuk pembangunan utilitas bawah tanah, jalan raya transportasi, yang terletak di tingkat bawah tanah objek, serta wadah untuk pembuangan limbah yang sangat beracun dan radioaktif. Namun, pembangunan fasilitas teknik bawah tanah yang sedang berlangsung sering menyebabkan kejengkelan isu yang berkaitan dengan lingkungan. Objek lingkungan geologi yang digunakan untuk tujuan ini sangat terbatas dan di sebagian besar wilayah dengan cepat menjadi sumber krisis lingkungan yang akut.

Untuk waktu yang lama ada gagasan bahwa wilayah benua tidak ada habisnya untuk pemukiman dan penyangga kehidupan biota, termasuk manusia. Namun, di era teknogenesis, permukaan bumi dan lingkungan geologis menjadi sumber daya alam yang penting dan sumber daya ekologis. Saat ini, umat manusia telah menguasai sekitar 55% dari permukaan tanah, dan ada kecenderungan proses ini meningkat. Saat ini, umat manusia dihadapkan pada fakta bahwa penyebaran lebih lanjut dari wilayah perkotaan dikaitkan dengan mengatasi kesulitan alam dan biaya material yang tinggi.

Seperti yang dicatat oleh V.T. Trofimov et al.(1997) dalam monografi mereka, kekhususan sumber daya lahan terletak pada kenyataan bahwa tidak hanya geologi, tetapi juga ilmu geografi dan tanah yang terlibat dalam studi dan evaluasinya. Ahli geologi mempertimbangkan sisi sumber daya dari sudut pandang penggunaan rasional ruang geologis, ahli geografi - dari sudut pandang penggunaan rasional lanskap, dan ilmuwan tanah - dari sudut pandang penggunaan rasional tanah untuk pertanian. Bersama-sama, mereka harus mengevaluasi rasionalitas dan kemungkinan menggunakan wilayah tertentu dari sudut pandang .

Fungsi geodinamik litosfer

Menurut V.T. Trofimov et al (1997), fungsi geodinamik litosfer dipahami sebagai kemampuan litosfer untuk mewujudkan dan mengembangkan proses dan fenomena geologis alami dan antropogenik yang sampai batas tertentu mempengaruhi kondisi kehidupan dan kehidupan biota, dan khususnya masyarakat manusia. Harus ditekankan bahwa fungsi yang diberikan Itu telah dilakukan sejak saat munculnya biota, dan pembentukan serta perkembangannya terkait erat dengan evolusi Bumi dan biosfer. Seperti yang Anda ketahui, seluruh sejarah Bumi penuh dengan situasi krisis dan fenomena bencana skala global dan regional. Seiring dengan situasi bencana dalam sejarah Bumi, ada zaman yang relatif tenang, ketika perkembangan dunia organik mengalir lancar sesuai dengan kondisi alam (fisiko-geografis) yang telah ditetapkan. Pada tahap ini, untuk arah geoekologi, penting untuk menilai peran geologis dan signifikansi proses antropogenik, mengidentifikasi arahnya dan menentukan kemungkinan berkembang menjadi proses geologis bencana global.

Ciri khas fungsi geodinamik litosfer adalah kemampuannya untuk memanifestasikan dirinya dalam bentuk sikap negatif dan positif terhadap perkembangan dan distribusi spasial biota. Hubungan ini dapat bersifat langsung dan tidak langsung, yaitu dapat memanifestasikan dirinya melalui sumber daya atau fungsi geofisika-geokimia.

Dalam kerangka fungsi tersebut, perlu diperhatikan proses dan fenomena geodinamika yang secara langsung mempengaruhi kondisi keberadaan biota. Berdasarkan tingkat dampaknya terhadap biota, termasuk manusia, semua proses geodinamika dapat dibagi menjadi dua kelompok. Beberapa proses, karena skala dan kecepatan manifestasinya, tidak mampu memberikan secara langsung dampak negatif pada , sementara yang lain bertindak atas biota dalam bentuk fenomena bencana dan bencana alam dan dengan demikian merupakan proses alam yang berbahaya. Yang pertama termasuk, misalnya, gerakan lempeng litosfer, gerakan tektonik lambat vertikal dan horizontal, proses geologi seperti pelapukan, denudasi, pengangkutan material sedimen dan sedimentasi. Fenomena geologis bencana termasuk fenomena yang, karena durasi manifestasinya yang singkat, dengan cepat menghancurkan yang biasa struktur alami dan sistem habitat biota, melanggar kondisi kehidupan manusia dan menimbulkan korban.

Menurut UNESCO, sekitar 0,5 miliar orang saat ini tinggal di daerah dengan frekuensi gempa bencana yang tinggi. Sekitar seperempat populasi dunia tinggal di daerah yang berisiko terkena bencana alam.

Semua fenomena alam dan antropogenik bencana dan tidak menguntungkan yang diketahui terkait dengan cangkang litosfer dapat dibagi menjadi dua kelompok besar. Kelompok pertama mencakup proses dan fenomena yang tidak menimbulkan ancaman langsung terhadap keberadaan biota, tetapi mempengaruhi kondisi kehidupan seseorang, mengubahnya. Namun, karena kemampuan beradaptasi yang tinggi dari dunia organik, dampaknya terhadap biota seringkali minimal. Bagi seseorang, fenomena alam ini hanya mengubah kondisi kehidupan yang nyaman. Ini termasuk erosi angin dan deflasi, erosi air, transportasi dan akumulasi material, suffusion, genangan air, pembentukan termokarst, pertumbuhan baru dan degradasi. lapisan es, pembentukan karst. Dampak negatif dari fenomena alam bencana sangat tinggi. Fenomena alam yang sangat berbahaya termasuk gempa bumi, letusan eksplosif, tanah longsor, tanah longsor dan runtuhan batu, lubang runtuhan, dll.

Fungsi geofisika dan geokimia litosfer

Fungsi ini didefinisikan sebagai sifat bidang geofisika dan geokimia (heterogenitas) yang berasal dari alam dan antropogenik, yang mampu mempengaruhi keadaan biota dan kesehatan manusia.

Seluruh permukaan bumi terdiri dari nilai rata-rata tertentu yang didistribusikan secara mosaik dari berbagai elemen kimia dan parameter fisik lingkungan. Plot dengan konten tinggi unsur kimia yang sangat berbeda latar belakang geokimianya disebut daerah dengan anomali geokimia. Bidang geofisika alami dibedakan - magnet, gravitasi, panas bumi, dan eksitasi buatan medan listrik arus searah dan anomali geofisika. Anomali geokimia dan geofisika pada kulit bumi sering disebut zona geopatogenik, meskipun interpretasi istilah ini masih rancu.

Sejumlah ilmuwan menganggap zona geopatik sebagai area manifestasi anomali dari sifat-sifat atmosfer, hidrosfer, litosfer, dan perut bagian dalam planet ini, yang secara negatif mempengaruhi keadaan dunia organik, termasuk manusia. Dalam hal ini, geopatogenesis adalah seperangkat kondisi geologis dan geofisika yang menyertai perkembangan kelainan patogen pada organisme hidup.

Keberadaan anomali, atau zona geopatik, disebabkan oleh fakta bahwa ada heterogenitas vertikal dan horizontal di litosfer dan ada zona permeabel di mana distorsi yang nyata dimasukkan ke dalam komposisi medan energi dan ke dalam distribusi unsur-unsur kimia di daerah. dari gangguan tektonik.

Fungsi sumber daya litosfer

Litosfer adalah salah satu komponen terpenting dari lingkungan geologis, dengan aktivitas geodinamika dan komposisi yang dihadapi umat manusia setiap menit. Fungsi sumber daya litosfer ditentukan sebelumnya oleh sumber daya mineral, organomineral, dan organogenik yang mengambil bagian dalam strukturnya. Mereka sangat penting untuk kehidupan dan aktivitas biota, bertindak sebagai salah satu komponen ekosistem, serta untuk kehidupan masyarakat manusia. Sumber daya litosfer meliputi aspek-aspek berikut: sumber daya yang diperlukan untuk kehidupan biota; sumber daya yang diperlukan untuk kehidupan dan kegiatan masyarakat manusia; sumber daya sebagai ruang geologi yang diperlukan untuk pemukiman dan keberadaan biota dan masyarakat manusia. Jika dua aspek pertama secara langsung berkaitan dengan sumber daya mineral Bumi, maka yang terakhir secara eksklusif dengan ruang geologis, yang mencakup bagian dekat permukaan dan permukaan litosfer.

Sumber daya mineral diklasifikasikan sebagai sumber daya yang dapat habis dan sebagian besar tidak dapat diperbarui. Mereka memainkan peran utama dalam kehidupan masyarakat manusia, menentukan tingkat material dan ilmiah dan teknisnya. Dimulai dengan zaman kuno jumlah sumber daya mineral dan volume ekstraksi dan penggunaannya terus meningkat. Di Paleolitik, ekstraksi bahan mentah hanya terbatas pada mereka— batu, yang bisa menjadi bahan baku pembuatan alat-alat batu. Kemudian, bijih mulai terlibat dalam bidang aktivitas - pertama timah dan tembaga, dan kemudian besi. Dinamika ekstraksi dan penggunaan bahan baku mineral untuk abad terakhir meningkat tajam. Berdasarkan prakiraan yang ada, cadangan sejumlah jenis bahan baku mineral akan mulai mengering pada pertengahan abad ke-21.

Sumber daya litosfer yang diperlukan untuk kehidupan biota

Mereka diwakili oleh batuan dan mineral, yang meliputi unsur-unsur kimia dari seri biofilik, penting untuk pertumbuhan dan perkembangan organisme, kudyurit - zat mineral kudyur, yang merupakan makanan mineral litofag, dan air bawah tanah. Karbon, oksigen, nitrogen, kalsium, fosfor, belerang, kalium, natrium dan sejumlah unsur lain dibutuhkan oleh organisme dalam jumlah yang signifikan, oleh karena itu disebut makrobiogenik. Unsur mikrobiogenik bagi tanaman adalah Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, Cl, V, Ca, yang menyediakan proses fotosintesis, metabolisme nitrogen, dan fungsi metabolisme. Hewan membutuhkan unsur yang sama, kecuali boron. Beberapa dari mereka mereka dapatkan menggunakan produsen makanan, dan beberapa - dari senyawa mineral dan air alami. Selain itu, hewan (konsumen orde pertama dan kedua) juga membutuhkan selenium, kromium, nikel, fluor, yodium, dll. Unsur-unsur ini dalam jumlah kecil sangat penting untuk aktivitas organisme dan kinerja fungsi biogeokimia.

Beberapa item yang tercantum ada di keadaan gas di atmosfer, yang lain larut dalam perairan hidrosfer atau berada di keadaan terikat di lapisan tanah penutup dan di litosfer. Tumbuhan (produsen) mengekstrak unsur-unsur ini selama aktivitas hidupnya langsung dari tanah bersama-sama dengan tanah dan air tanah.

Zat mineral kudyur adalah makanan episodik hewan herbivora (konsumen tingkat pertama) dan omnivora (konsumen tingkat ketiga). Mereka mengkonsumsinya dengan makanan paling sedikit dua kali setahun. Kudyury dirancang untuk mengatur komposisi garam tubuh. Ini terutama mineral dari kelompok zeolit. Selain zeolit, mineral lempung seperti bentonit, palygorskit, serta glaukonit dan diatomit merupakan stimulan bagi pertumbuhan tanaman, hewan, dan ikan.

Air tanah merupakan dasar keberadaan biota, menentukan arah dan kecepatan proses biokimia tumbuhan dan hewan.

Sumber daya mineral yang diperlukan untuk kehidupan dan aktivitas masyarakat manusia

Ini termasuk semua mineral yang ada yang digunakan oleh umat manusia untuk menghasilkan bahan dan energi yang diperlukan. Saat ini, lebih dari 200 jenis mineral sedang diekstraksi dari perut, dan volume produksi tahunan bahan baku mineral mencapai sekitar 20 miliar ton massa batuan per tahun.

ruang geologis

Ini terdiri dalam mempertimbangkan litosfer sebagai habitat biota (permukaan litosfer digunakan oleh hewan dan mikroorganisme yang menggali dan memindahkan bumi) dan aktivitas rekayasa-geologis manusia.

Setiap kegiatan ekonomi manusia tidak terpikirkan tanpa pembangunan perumahan dan bangunan industri, pembangunan perusahaan, utilitas bawah tanah, jalan raya, pekerjaan bawah tanah atau lubang terbuka dalam ekstraksi mineral. Semua pekerjaan konstruksi dilakukan hanya setelah pekerjaan survei terperinci, yang menentukan kemampuan tanah untuk menanggung beban yang sesuai.

Bersamaan dengan itu, penilaian fungsi sumber daya litosfer dikaitkan dengan penempatan situs penguburan limbah radioaktif dan sangat beracun di ruang geologis. Harus diingat bahwa volume ruang geologis yang cocok untuk tujuan ini sangat terbatas. Menjadi semakin bermasalah untuk menemukan yang cocok dan tempat yang aman untuk pembuangan limbah dan tempat pembuangan sampah industri dan domestik.

Pada era teknogenesis, permukaan bumi telah menjadi sumber daya alam dan ekologi yang penting. Saat ini, sedikit lebih dari 55% dari permukaan tanah telah dikembangkan, dan ada kecenderungan proses ini semakin meningkat. Dan jika untuk negara-negara dengan sumber daya lahan yang besar masalah pembuangan limbah industri, pertanian dan perumahan belum menjadi relevan, maka untuk negara-negara kecil dengan kepadatan tinggi populasi, telah menjadi faktor terpenting perkembangan sosial. Contoh mencolok dalam hal ini adalah Jepang, yang dipaksa untuk mengisi wilayah pesisir dari wilayah laut dan melakukan konstruksi di tanah curah. Negara lain, seperti Belanda, menggunakan bendungan untuk melindungi daratan agar tidak dibanjiri oleh laut. Oleh karena itu, tidak hanya tanah pertanian yang merupakan sumber daya alam yang berharga, tetapi juga tanah yang dimaksudkan untuk pembangunan industri, sipil dan transportasi sangat berharga.

fungsi sumber daya

Fungsi sumber daya ufuk atas litosfer terletak pada potensi kemampuannya untuk memenuhi kebutuhan biota (ekosistem) dengan sumber daya abiotik, termasuk kebutuhan manusia dengan mineral tertentu yang diperlukan untuk keberadaan dan perkembangannya. peradaban manusia. (Korolev, 1996; Trofimov dan Ziling, 2000, 2002).

Fungsi sumber daya adalah dasar dalam sistem "litosfer-biota", karena ia tidak hanya dikaitkan dengan kondisi kehidupan dan evolusi biota, tetapi juga dengan kemungkinan keberadaannya.

Fungsi ini menentukan peran sumber daya (mineral, organik, dan organo-mineral) bagi kehidupan dan aktivitas biota baik sebagai biogeocenosis maupun biogeocenosis. tatanan sosial. Fungsi sumberdaya litosfer menentukan pentingnya mineral, bahan organik dan bahan baku organomineralnya, yang menjadi dasar bagi kehidupan biota baik sebagai biogeocenosis maupun antropogeocenosis (Yasamanov, 2003).

Menurut V.T. Trofimova dkk (2000), meliputi aspek-aspek sebagai berikut:

Sumber daya yang diperlukan untuk kehidupan dan aktivitas biota,

Sumber daya yang diperlukan untuk kehidupan dan kegiatan masyarakat manusia,

· sumber daya sebagai ruang geologi yang diperlukan untuk pemukiman dan keberadaan biota, termasuk masyarakat manusia.

Dua aspek pertama terkait dengan sumber daya mineral, dan yang terakhir, dengan kapasitas ekologis ruang geologis tempat aktivitas vital organisme berlangsung.

Dari sudut pandang biosentrisme, kebutuhan manusia tidak boleh bertentangan dengan kebutuhan biota secara keseluruhan. Di antara sumber daya alam di Bumi, dalam hal kepentingannya bagi negara maju, sumber daya energi menempati urutan pertama. Pada tingkat modern perkembangan industri di dunia, energi teknologi menciptakan dan mengubah sejumlah besar energi, jika kita mempertimbangkan planet ini secara keseluruhan. Sekitar 70% dari mineral yang ditambang di dunia adalah sumber energi. Oleh karena itu, kita dapat berbicara tentang kesepadanan potensi energi teknogenik dengan potensi energi Bumi asal alami terutama di daerah perkotaan.

Sumber daya litosfer yang diperlukan untuk kehidupan biota

Mereka diwakili oleh batuan dan mineral, yang meliputi unsur-unsur kimia dari seri biofilik, penting untuk pertumbuhan dan perkembangan organisme, kudyurites - zat mineral kudyurs, yang merupakan makanan mineral litofat. dan air tanah. Karbon, oksigen, nitrogen, hidrogen, kalsium, fosfor, belerang, kalium, natrium dan sejumlah unsur lain dibutuhkan oleh organisme dalam jumlah yang signifikan, oleh karena itu disebut makrobiogenik. Unsur mikrobiogenik bagi tanaman adalah Fe, Mn, Cu, Zn, B, Si, Mo, C1, V, Ca, yang menyediakan proses fotosintesis, metabolisme nitrogen, dan fungsi metabolisme.

Hewan membutuhkan unsur yang sama, kecuali boron. Beberapa dari mereka mendapatkan menggunakan produsen makanan, beberapa - dari senyawa mineral dan air alami. Selain itu, hewan (konsumen orde pertama dan kedua) juga membutuhkan selenium, kromium, nikel, fluor, yodium, dll. Unsur-unsur ini dalam jumlah kecil sangat penting untuk aktivitas.

organisme dan melakukan fungsi biogeokimia.

Beberapa elemen yang terdaftar berada dalam keadaan gas di atmosfer, yang lain larut dalam perairan hidrosfer atau berada dalam keadaan terikat di penutup tanah dan litosfer. Tumbuhan (produsen) mengekstrak unsur-unsur ini selama aktivitas hidupnya langsung dari tanah bersama-sama dengan tanah dan air tanah.

Zat mineral kudyur adalah makanan episodik hewan herbivora (konsumen tingkat pertama) dan omnivora (konsumen tingkat ketiga). Mereka mengkonsumsinya dengan makanan setidaknya dua kali setahun. Kudyury dirancang untuk mengatur komposisi garam tubuh. Ini terutama mineral dari kelompok zeolit. Selain zeolit, mineral lempung seperti bentonit, palygorskit, serta glaukonit dan diatomit merupakan stimulan bagi pertumbuhan tanaman, hewan, dan ikan.

Air tanah merupakan dasar keberadaan biota, menentukan arah dan kecepatan proses biokimia tumbuhan dan hewan.

Sumber daya mineral yang diperlukan untuk kehidupan dan aktivitas masyarakat manusia

Ini termasuk semua mineral yang ada yang digunakan lebih dari 200 jenis mineral sedang digali dari kedalaman bumi, dan volume produksi tahunan bahan baku mineral mencapai sekitar 20 miliar ton massa batuan per tahun.

Kelompok mineral yang paling penting dan petunjuk utama penggunaannya ditunjukkan pada gambar. 4.

Nasi. 4.

Signifikansi ekologis air tanah sangat besar. Petunjuk utama penggunaan dan volume konsumsi (km/tahun) diberikan di bawah ini.

geologi lingkungan

Topik 2
Fitur ekologi
litosfer (bagian 1)

Fungsi ekologi sumber daya litosfer dan transformasinya di bawah pengaruh teknogenesis

Bagian 1
FUNGSI LINGKUNGAN SUMBER DAYA
LITOSFER DAN TRANSFORMASINYA DI BAWAH
PENGARUH TEKNOLOGI

Pengertian, makna, dan struktur fungsi ekologi sumber daya litosfer

Di bawah fungsi ekologi sumber daya litosfer, kami memahami bagaimana
sudah
ditampilkan
sebelumnya,
peran
mineral,
organik,
sumber daya organomineral litosfer, serta geologisnya
ruang bagi kehidupan dan aktivitas biota baik sebagai
biocenosis, dan komunitas manusia sebagai makhluk sosial
struktur.
Objek kajian dalam pendekatan ini adalah ciri-ciri komposisi dan
struktur litosfer dengan semua komponennya yang mempengaruhi
kemungkinan dan kualitas keberadaan biota, dan subjek - pengetahuan tentang
potensi sumber daya litosfer, kesesuaian ruangnya untuk
tempat tinggal biota (termasuk manusia sebagai spesies biologis) dan
perkembangan manusia sebagai struktur sosial.
Fungsi ekologi sumber daya litosfer menempati posisi terdepan,
posisinya dalam kaitannya dengan geodinamika, geokimia dan
fungsi geofisika. Itu tidak hanya mendefinisikan kenyamanan
"biota hidup", tetapi juga kemungkinan keberadaannya dan
perkembangan.

Sumber daya litosfer yang diperlukan untuk kehidupan biota

Sumber daya litosfer yang diperlukan untuk kehidupan biota,
termasuk
manusia
sebagai
biologis
melihat,
diwakili oleh empat komponen:
batuan yang mengandung unsur
seri biofilik - elemen larut, vital
diperlukan untuk organisme dan disebut biogenik
elemen;
kudyurite - zat mineral kudyurov,
menjadi makanan mineral hewan - litofag;
garam dapur;
perairan bawah tanah.

Elemen biofilik dari litosfer

Unsur dan senyawanya dibutuhkan oleh biota dalam jumlah besar
kuantitas disebut makrobiogenik (karbon, oksigen,
nitrogen, hidrogen, kalsium, fosfor, belerang), dan dalam jumlah kecil -
mikrobiogenik.
Untuk tumbuhan adalah Fe, Mg, Si, Zn, B, Si, Mo, CI, V, Ca, yang
menyediakan fungsi fotosintesis, metabolisme nitrogen dan
fungsi metabolisme.
Untuk hewan, kedua elemen yang terdaftar diperlukan (kecuali
boron), dan tambahan selenium, kromium, nikel, fluor, yodium dan
timah.
Meskipun jumlahnya kecil, semua elemen ini diperlukan
untuk
aktivitas vital
biosistem,
untuk
penerapan
fungsi biogeokimia makhluk hidup

Komposisi kimia rata-rata protein, lemak dan karbohidrat, %

Komposisi kimia rata-rata tumbuhan dan manusia, % bahan kering

Kompleks biogenik mineral-kudyurites

Lithophagy, atau makan batu ("lithos" - batu, "phagos" -
melahap) telah dikenal sejak lama. Di dunia hewan, fenomena ini sangat
sama seperti makanan tradisional.
Selain garam makanan dan obat di alam, ada banyak
sekelompok mineral aluminosilikat dan silikat yang dimakan
burung, hewan dan manusia.
-Di lereng bukit. Zeolit ​​terlipat sumatera dan
tuf, menggambarkan gua berukuran 3,5 × 7,5 m, yang "digores"
gajah, menambang batu apung putih (produk pelapukan tufa,
diperkaya
mineral
dengan
tinggi
penyerapan
dan
sifat pertukaran ion). Penggalian gajah ini
hewan lain juga digunakan - orangutan, siamang, rusa dan bahkan
protein.
– Di banyak bagian Afrika, ada seluruh industri untuk
persiapan makanan mineral. Jadi, di pemukiman Anfoeda (Ghana)
dua ribu pekerja mengekstrak tanah liat dan membuat kue darinya
untuk dijual, dan penduduk desa Uzalla (Nigeria) makan setiap tahun
400-500 ton tanah liat "dapat dimakan".
– Di dalam patahan tektonik aktif, pada bantalan minyak dan gas dan
daerah penghasil batubara, di mana relatif
aliran CO2 yang intens dari usus, vegetasi secara signifikan
berbeda dengan zona. Itu lebih "subur" dan lebih "selatan".

Sifat dari litofag

Lithophagy adalah kebutuhan alami hewan liar untuk
menyeimbangkan komposisi garam tubuh, terutama dalam
periode perubahan makanan musiman.
Litofagi didasarkan pada litoterapi, yang ditujukan untuk
pengaturan keseimbangan garam tubuh. sebagai menu
hewan memilih campuran mineral yang memiliki
pertukaran ion tinggi dan sifat penyerapan.
Yang terakhir menerima nama kudyurites di Altai dari kata
"kudur" - tanah solonet, solonchak, solonetz, yang
sejak zaman kuno digunakan oleh penggembala primordial - Altai, Mongol,
manjur, dll.
PADA tahun-tahun terakhir kudyurite mulai digunakan sebagai
aditif dalam makanan hewan, yang penting
meningkatkan pertumbuhan mereka dan ditingkatkan keadaan fisik.

Garam

Garam meja adalah formasi mineral yang khas,
dikonsumsi oleh biota dan, pertama-tama, oleh manusia. Menuju
semuanya adalah litofag.
Penduduk Bumi menggunakannya dalam jumlah 8-10 kg per orang per tahun.
Dari sudut pandang sumber daya, formasi mineral ini adalah
pengecualian untuk peraturan umum, karena dalam volume tertentu
termasuk dalam kategori sumber daya terbarukan. garam dapur
diperoleh baik dari air asin di zona deposit garam, atau dikumpulkan di
tempat penguapan alami air laut asin. Sampai
cadangan alam garam meja dalam hal sumber daya yang khusus
menyebabkan tidak ada alarm.
Harus diingat bahwa sumber daya mineral ini diperlukan untuk manusia
sebagai spesies biologis. Garam meja mengaktifkan beberapa
enzim, menjaga keseimbangan asam-basa,
diperlukan untuk produksi jus lambung. Tidak adanya atau kekurangan
garam dalam tubuh menyebabkan berbagai gangguan:
tekanan darah, kram otot, jantung berdebar-debar
dan akibat negatif lainnya.
Perlu dicatat bahwa, meskipun cadangannya hampir tidak terbatas
garam meja, di akhir tahun 80-an kebutuhan penduduk
Eurasia Utara hanya 90% puas. Posisi yang sama
telah dilestarikan hingga saat ini.

Airtanah sebagai sumber daya litosfer diperlukan bagi kehidupan biota

Dari posisi ini, signifikansi ekologis air tawar
air tanah tidak memerlukan penjelasan khusus.
V.I. Vernadsky menunjukkan bahwa materi hidup selama
hanya 1 juta tahun yang melewati jumlah seperti itu
air, yang volume dan kuantitasnya sama dengan dunia
laut.
Bawah tanah
air,
sesuai
untuk
minum
persediaan air menyumbang 14% dari semua air tawar
planet. Namun, mereka secara signifikan mengungguli
kualitas permukaan air dan tidak seperti mereka
jauh lebih terlindungi dari kontaminasi, mengandung
elemen mikro dan makro yang diperlukan untuk tubuh
manusia, tidak memerlukan pembersihan yang mahal. Tepat
ini menentukan kepentingan mereka sebagai yang paling penting
sumber penyediaan air minum, yaitu memastikan
air manusia sebagai spesies biologis.

Pasokan air tanah

Saat ini, lebih dari 60% kota di Federasi Rusia memiliki
sumber air terpusat. Dalam hal sumber daya
penggunaan air tanah jauh di bawah potensi
peluang dan sekitar 5% (untuk pasokan air) dari potensi sumber daya yang diperkirakan 230 km3/tahun. Namun, perkiraan
hanya berlaku untuk Rusia secara keseluruhan dan berubah secara signifikan dengan
transisi ke masing-masing daerah.
Kekurangan dalam air minum pada dasarnya karena tiga utama
faktor:
– kurangnya sumber daya air tanah yang cukup karena penyebab alami (zona permafrost, pengembangan yang relatif luas)
strata tanpa air - wilayah Karelia, Murmansk, Kirov dan Astrakhan);
– Eksploitasi intensif dan penipisan akuifer utama
(Ural Tengah, daerah aglomerasi perkotaan besar);
– pencemaran teknogenik dari akuifer yang digunakan untuk
suplai air minum.

Contoh kelangkaan air tanah

Contoh paling mengesankan dari bencana semacam itu dampak antropogenik adalah cekungan artesis Krimea Dataran. Eksploitasi air tanah secara intensif untuk irigasi, serta
konstruksi dan commissioning Kanal Krimea Utara menyebabkan salinisasi air tanah segar. Lebih dari 30
tahun beroperasinya akuifer, sekitar 10 km3 air tawar menjadi payau.
Ketidakmungkinan pemanfaatan air tanah untuk keperluan rumah tangga dan air minum sebagai akibat dari
polusi dicatat di lokasi penyimpanan limbah padat rumah tangga. Misalnya pada bidang poligon
MSW Shcherbinka, wilayah Moskow Air tanah yang terkontaminasi melebihi MPC untuk sejumlah komponen di
Menembus 100-130 kali ke dalam akuifer Podolsko-Myachkovsky dari endapan Karbon. Hasil dari
Akibatnya, kandungan klorida di perairan cakrawala meningkat 3-7 kali lipat, sulfat lebih dari dua kali lipat, tercatat
adanya kromium dan kadmium.
Perkembangan deposit mineral padat menyebabkan menipisnya cadangan operasional
air tanah, yang terkait tidak hanya dengan pemilihan air yang dipompa di lapangan yang dikembangkan, tetapi juga
dengan kegagalan intake air tanah yang ada. Corong depresi terbesar
terbentuk dalam kasus-kasus ketika akuifer dengan
distribusi regional. Dengan demikian, operasi jangka panjang (sejak 1956) dari sistem dewatering di sekitar
deposit KMA menyebabkan penutupan corong depresi di sekitar tambang Lebedinsky dan tambang.
Gubkin. Tingkat akuifer Kapur telah diturunkan 20-25 m, menyebabkan konstruksi
Tambang Stoilensky berikutnya dilakukan pada tahap pertama di batuan yang praktis mengalami dehidrasi. PADA
Saat ini, rezim air tanah di area pengembangan terganggu di sepanjang cakrawala Kapur Atas dalam radius
40 km, dan menurut Prakambrium - dalam radius 80 km, yang membuatnya tidak ekonomis untuk digunakan
perairan bawah tanah daerah ini untuk suplai air penduduk.

Sumber daya mineral, strukturnya dan masyarakat manusia

Sumber daya mineral diwakili oleh satu set diidentifikasi di perut
akumulasi (deposit) dari berbagai mineral, di mana:
unsur-unsur kimia dan mineral yang mereka bentuk sangat tajam
peningkatan konsentrasi dibandingkan dengan konten clarke di
kerak bumi, yang memungkinkan
industri mereka
menggunakan.
Semua sumber daya alam adalah tubuh dan zat alami (atau
set), serta jenis energi yang pada tahap perkembangan tertentu
kekuatan produktif digunakan atau dapat digunakan secara teknis
untuk
efisien
kepuasan
beragam
kebutuhan
masyarakat manusia.
Struktur sumber daya mineral ditentukan oleh tujuan penggunaannya.
Ada lima kategori utama sumber daya mineral:
– bahan bakar dan energi (minyak, kondensat, gas yang mudah terbakar, batubara keras dan coklat, uranium,
serpih bituminous, gambut, dll.),
besi dan logam paduan (bijih besi, mangan, kromium, titanium, vanadium, tungsten dan
molibdenum),
- logam non-ferrous (bijih tembaga, kobalt, timbal, seng, timah, aluminium, antimon dan merkuri),
– mineral non-logam (berbagai jenis garam mineral(fosfat,
kalium, natrium), konstruksi (batu pecah, granit dan pasir) dan bahan lainnya (asli
belerang, fluorit, kaolin, barit, grafit, asbes-chrysotile, magnesit, tanah liat tahan api))
-Air tanah.

Diagram skema penggunaan sumber daya alam litosfer di bola

Peran dan tempat sumber daya mineral dalam masalah sosial-ekonomi dan lingkungan pengembangan basis material masyarakat modern

Peran dan tempat sumber daya mineral dalam masalah sosial-ekonomi dan lingkungan pembangunan
bahan dasar masyarakat modern

Tentang cadangan sumber daya mineral di cakrawala atas litosfer

Analisis penilaian ketersediaan sumber daya bahan bakar dan energi menunjukkan bahwa sebagian besar
minyak adalah jenis bahan bakar yang langka, cadangan terbuktinya cukup, menurut berbagai
sumber, selama 25-48 tahun. Kemudian, dalam 35-64 tahun, cadangan gas yang mudah terbakar dan uranium akan habis. Ini lebih baik
situasinya dengan batubara, cadangannya di dunia besar, dan keamanannya 218-330 tahun.
Pada saat yang sama, harus diperhitungkan bahwa dalam pasokan global pembawa energi cair ada
cadangan signifikan yang terkait dengan cadangan minyak dan gas yang produktif di rak Dunia
laut. Prospek Rusia terkait dengan pengembangan landas laut Arktik, di mana, menurut perkiraan,
spesialis mengandung lebih dari 100 miliar ton hidrokarbon setara minyak.
Di antara logam besi dan paduan, bijih titanium memiliki ketersediaan terendah (65
tahun) dan tungsten (dari 10 hingga 84 tahun menurut berbagai sumber).
Pasokan global logam non-ferrous umumnya jauh lebih rendah daripada ferrous dan
paduan. Stok kobalt, timbal, seng, timah, antimon dan merkuri akan bertahan selama 10-35 tahun.
Penyediaan Rusia dengan cadangan tembaga, nikel, timbal adalah 58-89%, dan antimon - hanya 17-18%
dari rata-rata dunia. Dengan latar belakang ini, cadangan aluminium adalah pengecualian: dengan arus
tingkat konsumsi dan produksi cadangannya akan cukup untuk 350 tahun lagi.
Sumber daya global mineral non-logam rata-rata
50-100 tahun ke atas. Yang paling langka adalah asbes chrysotile (pasokan dunia 54
tahun) dan fluorit (dunia 42 tahun).

Anugerah dunia masyarakat manusia dengan sumber daya mineral

Penarikan air tanah segar di wilayah ekonomi utama Rusia dalam km3/tahun pada 1.1.1992

1 - jumlah;
2 - rumah tangga dan minum
persediaan air;
3 - tambang dan tambang
drainase;
4 - debit air tanpa
menggunakan (kerugian
air di
transportasi, pembuangan
air sumur,
pengeringan sendiri dari sumur,
drainase bendung
perairan);
5 - teknis
persediaan air;
6 - irigasi tanah dan
menyirami padang rumput

Air tanah sebagai sumber daya litosfer

Ketersediaan sumber daya air tanah di Rusia secara keseluruhan cukup tinggi. Sehubungan dengan
sangat penting, mari kita pertimbangkan secara lebih rinci penyediaan segar,
mineral, air panas dan air industri.
Perairan bawah tanah yang segar. Sesuai dengan GOST 2874-82, ini termasuk air tanah
dengan residu kering hingga 1 g/dm3 (dalam beberapa kasus hingga 1,5 g/dm3).
Saat menghitung ketersediaan sumber daya air tanah, tidak diklaim
cadangan air tanah, dikerjakan selama 50 tahun. Jadi, jika kita berasumsi bahwa
selama 50 tahun ke depan, total pengambilan air tanah akan berlipat ganda dan berjumlah
sekitar 35-40 km3/tahun, dapat diasumsikan bahwa total sumber daya operasi
air tanah di Rusia, yaitu sekitar 230 km3 / tahun, sebagai hasil seleksi
cadangan tak terbarukan akan berkurang sekitar 15-20 km3/tahun.
Tidak ada keraguan bahwa sebagian besar air tanah segar digunakan untuk air minum.
persediaan air. Namun, sebagian tertentu dari air tanah segar dihabiskan untuk teknis
kebutuhan, irigasi tanah yang subur dan irigasi padang rumput.

Penyediaan air mineral di wilayah bekas Uni Soviet

Air panas

Air panas adalah air bawah tanah yang terbatas pada
kolektor alami energi panas bumi dan disajikan
pembawa panas alami (campuran air, uap dan uap-air).
Untuk penggunaan praktis air panas
dibagi menjadi beberapa kelas :
– potensi rendah (dengan suhu pemanasan 20-100оС)
kebutuhan pemanasan,
- potensi sedang - untuk suplai panas,
– berpotensi tinggi (lebih untuk pembangkit listrik.
digunakan
untuk
Air panas dengan suhu yang lebih tinggi (150-350 °C) karena
kesulitan teknis penanganannya belum ditemukan penerapannya.
Pasokan Rusia dengan cadangan air panas sangat tinggi. Dari jenderal
kuantitas panas dalam dipancarkan oleh mata air panas di
atmosfer, 86% jatuh di wilayah Kuril-Kamchatka, sekitar 7% - di
wilayah Baikal Rift dan hanya 8% ke semua wilayah seluler lainnya
kerak benua.
Aspek lingkungan dari pengembangan sumber daya panas bumi terkait dengan:
kemungkinan kontaminasi termal dan kimia dari lapisan permukaan
litosfer, karena air panas, selain suhu tinggi,
juga ditandai dengan peningkatan mineralisasi. Untuk menghindari ini
polusi, teknologi telah dikembangkan untuk eksploitasi akuifer dengan
injeksi ulang air panas bekas ke dalamnya.

air industri

Perairan industri termasuk air bawah tanah yang sangat termineralisasi dari akuifer dalam (15003000 m). Dari mereka, pada skala industri, elemen seperti
natrium, klorin, boron, yodium, brom, litium atau senyawanya (misalnya, garam meja).
Minat penggunaan industri perairan akuifer dalam sebagai
bahan baku mineral ditentukan oleh perluasan kebutuhan elemen langka cuek
industri dan menipisnya bahan baku bijih tradisional. Di dalam dunia
diekstraksi dari perairan industri 90% dari total produksi brom, 85% - yodium, 30% - memasak
garam, natrium sulfida, litium, 25% - magnesium, bromin, dll.
Penyediaan Rusia dengan perairan industri bawah tanah cukup tinggi. Mereka seperti
sebagai aturan, terbatas pada bagian dalam cekungan artesis besar, dll.
menjanjikan untuk daerah yodium dan bromin di Eropa Timur, Siberia Barat dan
Area platform Siberia.
Aspek lingkungan dari pengembangan perairan industri terkait dengan masalah pembuangan
air limbah dan kemungkinan kontaminasi batuan induk dan permukaan siang hari di
ekstraksi dan pengolahannya.

Definisi dan struktur sumber daya antariksa geologi

Sumber daya ruang geologi berarti
ruang geologi yang diperlukan untuk pemukiman dan
keberadaan biota, termasuk untuk kehidupan dan aktivitasnya
orang.
Dalam sistematika umum fungsi ekologi struktur litosfer
sumber daya ruang geologi meliputi: habitat biota,
tempat pemukiman manusia, wadah tanah dan bawah tanah
fasilitas, tempat penguburan dan penyimpanan sampah, termasuk:
sangat beracun dan radioaktif.
Pendekatan lain untuk menyusun sumber daya ruang geologis
didasarkan pada pendekatan yang memungkinkan kita untuk mempertimbangkan litosfer sebagai
habitat dan pemukiman berbagai perwakilan flora dan
fauna, termasuk manusia sebagai spesies biologis, dan sebagai
ruang yang dikembangkan secara aktif oleh umat manusia sebagai
struktur.

Struktur umum sumber daya ruang geologi

Sumber daya ruang geologis dan perluasan kegiatan rekayasa dan ekonomi umat manusia

Ketika mempertimbangkan litosfer sebagai lingkungan teknik dan ekonomi
aktivitas manusia, dua cara untuk memperkirakan sumber daya dibedakan dengan jelas:
ruang geologis: penilaian sumber daya permukaan "area"
ruang litosfer dan penilaian sumber daya geologi bawah tanah
ruang untuk berbagai jenis pengembangannya. Dalam setiap kasus mungkin ada
banyak pilihan untuk penilaian dalam kaitannya dengan berbagai jenis kegiatan rekayasa.
Yang pertama - sumber daya "areal" dari ruang geologis telah menjadi
defisit besar. Saat ini, umat manusia telah menguasai sekitar 56%
permukaan tanah dengan kecenderungan peningkatan lebih lanjut dalam proses ini. Dan jika
untuk sejumlah negara dengan sumber daya lahan yang besar, masalah lokasi
fasilitas industri, pertanian dan perumahan belum menjadi akut
relevan, kemudian untuk negara bagian kecil dengan populasi besar
populasi, itu telah menjadi yang paling penting faktor lingkungan sosial
perkembangan.
Paling contoh utama apakah Jepang dipaksa untuk mengakomodasi?
fasilitas industri dan tempat rekreasi untuk menutupi bagian pesisir laut;
daerah perairan dan melaksanakan konstruksi pada tanah curah.

Sumber Daya Ruang Geologi dan Urbanisasi

Terutama akut, bahkan di negara yang relatif makmur dari sudut pandang teritorial secara keseluruhan
keamanan negara, ada pertanyaan tentang kekurangan ruang di daerah perkotaan. bagaimana
Sebagai aturan, ini berlaku untuk ibu kota dan pusat industri besar.
Angka-angka berikut berbicara dengan fasih tentang laju urbanisasi: di awal XIX di. di kota-kota dunia
29,3 juta orang hidup (3% dari populasi dunia), pada tahun 1900 - 224,4 juta (13,6%), pada tahun 1950 - 729 juta
(28,8%), pada tahun 1980 - 1821 juta (41,1%), pada tahun 1990 - 2261 juta (41%).
Populasi perkotaan Federasi Rusia pada awal 1990 adalah sekitar 74%.
Pangsa populasi perkotaan di Eropa lebih dari 73%, di Asia - 31, Afrika - 32, Utara
Amerika - 75, Amerika Latin - 72, Australia dan Oseania - 71%.
Secara total, ada sekitar 220 juta lebih kota di dunia (lebih dari 1 juta penduduk), yang terbesar dari
di antaranya - Mexico City (9,8 juta). Di London Raya, 6,8 juta orang tinggal di
dengan luas lebih dari 1800 km2, sekitar 9 juta orang tinggal di Moskow di atas lahan seluas 1000 km2.
Dengan kepadatan penduduk seperti itu, gambaran sumber daya tertentu dibuat, di mana, sebagai:
wilayah yang cocok untuk pengembangan mulai dipertimbangkan dengan kondisi rekayasa-geologis dan lingkungan yang kompleks (wilayah bekas tempat pembuangan akhir, tempat pembuangan abu terak, dll.).

Sumber daya ruang geologis dan fasilitas sipil dan industri yang kompleks

Sumber daya ruang geologi untuk penempatan yang paling kompleks
struktur rekayasa yang memberikan tekanan tinggi di tanah (0,5 MPa
dan banyak lagi), khususnya, objek seperti pembangkit listrik tenaga panas (TPP),
tanaman metalurgi, menara televisi, gedung pencakar langit, didefinisikan
kehadiran teknik yang menguntungkan dan kondisi geologi di daerah tersebut
konstruksi yang diusulkan. Struktur ini, karena kekhususannya, sebagai
sebagai aturan, terletak di wilayah yang berkembang dengan baik, seringkali di dalam
kota atau di sekitarnya. Ini hadiah spesial
persyaratan untuk stabilitas dan keamanannya, tidak hanya dari teknik, tetapi juga dari
posisi ekologis.
Masalah sumber daya utama (serta lingkungan geokimia),
terkait TPP - penempatan tempat pembuangan abu, yang dekat dengan masalah
pembuangan limbah dari industri pertambangan dan pengolahan
industri dibahas di bawah ini.
Batasan utama saat memilih situs untuk nuklir
pembangkit listrik (PLTN):
– seismisitas tinggi (lebih dari 8 titik pada skala MSK-64);
– adanya lapisan tebal (lebih dari 45 m) dari lapisan yang mereda, larut dalam air dan
pencairan tanah;
– adanya sesar aktif, karst dan potensi bahaya lainnya
proses geologi eksogen;
– muka air tanah tinggi (kurang dari 3 m);
– adanya tanah yang menyaring dengan baik dan tanah dengan daya serap rendah
dengan kapasitas lebih dari 10 m.
Bahaya lingkungan utama dari pembangkit listrik tenaga nuklir adalah kemungkinan
kontaminasi radioaktif di area yang luas dalam situasi darurat.
Wilayah ini tidak dapat digunakan oleh ratusan, bahkan ribuan
bertahun-tahun.

Sumber daya ruang geologi dan konstruksi hidroteknik

Kekhususan yang jelas dalam hal
diperlukan
sumber
geologis
ruang angkasa
memiliki
hidroteknik
konstruksi. Sumber daya ruang terlebih dahulu
belokan ditentukan oleh adanya aliran air dan
situs dengan kondisi rekayasa-geologi yang menguntungkan di atasnya.
Konstruksi hidroteknik utama di
penting
ukuran
lelah
sumber
ruang geologis yang cocok untuk
tujuan ini, bahkan di Rusia, kaya akan air dan
sumber daya teritorial.
Aliran banyak sungai besar di negara kita
diatur.

Area genangan dan jumlah bangunan yang direlokasi untuk reservoir besar individu bekas Uni Soviet

Sumber daya ruang geologis wilayah pertambangan

Sumber daya ruang geologis wilayah pertambangan
Ada masalah akut defisit ruang geologis di area pembangunan
pertambangan dan industri pertambangan dan pengolahan.
Yang paling luas dalam kaitannya dengan keterasingan geologis alam
luar angkasa adalah perusahaan industri batubara: produksi 1 juta ton
BBM disertai dengan pemindahtanganan lahan rata-rata sekitar 8 hektar.
Di wilayah pertambangan, pelanggaran teritorial yang signifikan
sumber daya terjadi karena penurunan permukaan bumi di atas bawah tanah
cara kerja Nilai pengendapan mencapai di cekungan batubara Moskow 3
m di area km2, di Donbass - 7 m di area lebih dari 20 km2. Curah hujan mungkin
berlanjut selama 20 tahun dan terkadang gagal.
Kerusakan signifikan pada potensi sumber daya wilayah menyebabkan perubahan
kondisi hidrogeologis sebagai akibat dari pengeringan akuifer, tambang
dan drainase tambang. Pembentukan corong depresi besar
area hingga 300 km2 tidak hanya dapat melanggar sistem yang diterima
pasokan air wilayah dan menyebabkan penurunan permukaan bumi, tetapi juga
menyebabkan aktivasi karst, mati lemas dan proses kegagalan.

Sumber daya ruang geologis dan pembuangan produk limbah masyarakat manusia

Berbagai produk limbah dari komunitas manusia menempati sangat besar
daerah. Di Rusia saja, luas total mereka pada (1997) lebih dari 500 ribu hektar, dan
dampak negatif limbah terhadap lingkungan terwujud di wilayah tersebut, 10 kali
melebihi luas yang ditentukan.
Sebagian besar limbah secara aktif berinteraksi dengan lingkungan (litosfer,
atmosfer, hidrosfer dan biosfer). Durasi "agresif" (aktif)
keberadaan sampah tergantung pada komposisinya. Selama penyimpanan, semua limbah mengalami
perubahan karena baik internal proses fisika dan kimia, dan
pengaruh kondisi eksternal. Akibatnya, di tempat pembuangan sampah untuk penyimpanan dan pembuangan sampah
zat baru yang berbahaya bagi lingkungan dapat terbentuk, yang bila ditembus ke dalam
litosfer akan menjadi ancaman serius bagi biota.
Kota adalah penghasil sampah terbesar. Statistik menunjukkan bahwa dalam
kondisi teknologi modern dengan lebih level tinggi pertumbuhan ekonomi
negara di dalam perbatasannya terbentuk dan jumlah besar sampah per kapita.
Rata-rata tingkat penumpukan sampah di negara maju berkisar dari 150-170 (Polandia) hingga
700-1100 kg/orang per tahun (AS). Moskow setiap tahun menghasilkan 2,5 juta ton domestik padat
sampah (MSW), dan Harga rata-rata"produksi" MSW per orang per tahun mencapai
kira-kira 1 m3 volume dan 200 kg massa (untuk kota-kota besar standar yang direkomendasikan
1,07 m3/orang di tahun).

Klasifikasi sampah berdasarkan asal

Radius dampak negatif tempat pembuangan sampah kota

Aspek utama dari dampak TPA sampah padat terhadap lingkungan dan komponen manusia

Jari-jari dampak negatif TPA untuk menyimpan limbah dari industri pertambangan dan pertambangan dan pengolahan

radius dampak negatif poligon
penyimpanan limbah dari industri pertambangan dan pengolahan