Геологія Землі.
Від деградації природних біогеоценозів, до вторинного засолення, загибелі та каліцтва людей внаслідок аварій будівель та споруд через підтоплення тощо.
Широко поширене явище осідання поверхні землі, будівель та споруд у зв'язку з водозниженням обумовлено зміною напруженого стану масиву ґрунтів та процесами їх стиснення та ущільнення.
Внаслідок процесів стиснення ґрунтів відбувається опускання земної поверхні. Величина опади залежить не тільки від величини сил, що їх викликають, а й від ступеня стисливості порід.
В Україні ця проблема є актуальною для Західного Сибіру, т.к. опускання цієї території навіть на кілька десятків сантиметрів може суттєво збільшити і так її сильну заболоченість.
Катастрофічних розмірів досягло опускання поверхні в м. Мехіко, що почалося наприкінці минулого століття у зв'язку з інтенсивним парканом підземних вод. Швидкість осідання поверхні окремих ділянках міста 1948 – 1952 р. досягла 30см/год. До кінця 1970-х років вся територія міста опустилася більш ніж на 4 м, а його північно-східна частина – на 9 м. На унікальному рис. 5 показана обсадна труба свердловини для відкачування ґрунтових вод. Верх труби раніше знаходився на рівні земної повіхи, осад поверхні становив 6 м . Наразі швидкість осідання вдалося стабілізувати за рахунок скорочення обсягів відкачування води та постачання її до міста з інших регіонів.
Максимальна величина осідання в окремих осередках досягає: у Москві – 0,35 м, Лондоні – 0,3 м, Техасі – 1,2 м, Осаці – 2 м, Токіо – 7м, Мехіко – 9м.
Наведені цифри свідчать про те, що антропогенні опускання земної поверхні можна порівняти з природними.коливальними рухами земної кори і навіть перевершують їх у ряді випадків за величиною. Як відомо, сучасні тектонічні опускання окремих районах нашої країни у середньому вимірюються цифрами порядку 2 – 12 мм/год. Наприклад, у Москві щорічне опускання поверхні землі в середньому становить 0,2-1,3 мм, у Санкт-Петербурзі – 1,4 мм, у західній частині Апшеронського півострова – 4-7 мм, у Криму – 0,3-1, 4мм.
Термічний вплив
До цього підкласу віднесені техногенні на геологічне середовище термічної природи, тобто зумовлені дією позитивних і негативних теплових полів. Термічний техногенний вплив поза кріолітозони впливає безпосередньо лише на речовинні елементи геологічного середовища – гірські породи та підземні води, і не впливає на рельєф та геодинамічні процеси. У межах кріолітозони цей вплив виявляється одним з провідних, що істотно впливає на всі без винятку компоненти геологічного середовища, включаючи рельєф і різні геодинамічні процеси. У цьому підкласі виділено два типи впливів: нагрівання та охолодження компонентів геологічного середовища. Їхні прямі еколого-геологічні наслідки виявляються в деградації природних біогеоценозів, а також можливості загибелі та каліцтва людей внаслідок аварій споруд через термічні деформації та пряму дію на організми тепла чи холоду.
Антропогенні геотермічні процеси та явища (наприклад, морозне пучення та морозне вивітрювання) виявляються з найбільшою різноманітністю та інтенсивністю та завдають максимальної економічної шкоди у зоні багаторічної мерзлоти, площа якої на планеті становить 24% суші, та близько 64% території Укаїни. Потужність багаторічної мерзлоти в нашій країні коливається від 0 до 700 м, досягаючимаксимуму у Північній Якутії; температура змінюється від мінус 0,1 до мінус 16 # 61616; Глибина сезонного промерзання в Забайкаллі досягає 6 м.
Зона багаторічної мерзлоти охоплює північну частину європейської території країни, частину Західного та Східного Сибіру, Забайкалля, Якутію та Північно-Схід країни.
Антропогенний термогіпергенез посилюється при проходці відкритих виробок, ліквідації снігового покриву та штучному водозниженні, що активізує вплив зовнішніх агентів вивітрювання.
Морозне вивітрювання руйнує як грунти, а й залізобетонні конструкції фундаментів (під впливом температурних перепадів відбувається дезінтеграція бетону). На рис. 6 показано деформації житлового будинку у м. Якутську, спричинені мерзлотним руйнуванням залізобетонних фундаментних опор.
Морозне пучення – поширений і значною мірою антропогенний процес, оскільки у формуванні велика роль належить антропогенним чинникам (зміна термічного, вологого режиму грунтів та інших.).
У геокріозоні у зв'язку з антропогенною зміною природного режиму поверхневих і підземних вод утворюються бугри пучення висотою до 2 – 10 м і більше, діаметром на підставі 5 – 10 – 50 м. та промислових будівель та споруд (Якутськ, Воркута, Сургут, Нижньовартовськ, Чита, Норильськ, Архангельськ, Санкт – Петербург та ін.). Пучення викликає нерівномірне підняття легких будівель та споруд, а також розрив підземних комунікацій. Внаслідок залишкового пучення з ґрунту можуть видавлюватися (виморожуватися) тверді тіла (палі, стовпи, колодязі та ін.).
Термопросадки - досить поширене явище, їх величинаколивається від 1 до 110 см і більше, досягаючи максимуму в пухких висококрильчатих ґрунтах. Зі збільшенням маси будівель та споруд величина та швидкість просідання зростають; швидкість просідання може досягати 4 - 6 мм/сут. На рис. показаний приклад деформації п'ятиповерхового житлового будинку у м. Читі під впливом протаювання мерзлого ґрунту. Будинок було введено в експлуатацію в 1966 році, а в 1970 році було розібрано. Техногенна зміна теплового режиму територій міст призводить до того, що в геологічному середовищі урбанізованих територій створюються зони теплових аномалій з підвищенням температури над фоном в 10 і більше градусів.
Найбільш небезпечними природними кріогенними процесами, що часто призводять до аварійних ситуацій, є: теплове осадження порід і термокарст, що відттаюють, морозне пучення і льодоутворення, термоерозія і термоабразія, спливи грунтів і соліфлюкція. Дуже поширені ці процеси у зоні розвитку багаторічномерзлих порід.
Щорічна сумарна економічна шкода від 5 кріогенних процесів (пучення, термокарст, льодоутворення, термоерозія, соліфлюкція) сягає 1 млрд. доларів США.
У зоні багаторічної мерзлоти всього деформовано 50% будівель та споруд, із них 35% – техногенних деформацій.
Немає точних кількісних показників за всіма геокріологічними змінами, але очевидно (за наведеними вище прикладами), що техногенні зміни кількісно перевищують аналогічні природні.
Електромагнітний вплив
До підкласу електромагнітних техногенних впливів на геологічне середовище відносяться впливи, що здійснюються під дією електричних, магнітних або електромагнітних полів. Електромагнітні впливи впливають безпосередньо лише на речові елементи геологічного середовища – гірські породи тапідземні води, і не впливають на рельєф та геодинаміку території. У підкласі виділено два типи впливів: слабкі та сильні. Перші обумовлені дією слабких електичних полів, вони зазвичай тривалі чи квазипостоянны. Другі обумовлені дією електричних полів як постійного, і змінного електричного струму високої напруженості, вони зазвичай короткочасні пов'язані з цілеспрямованим впливом на об'єкти технічної меліорації гірських порід. Екологічні наслідки впливів цього підкласу проявляються у негативному впливі на нервову систему та біополе людини, інших організмів.
Радіаційний вплив
І, нарешті, підклас радіактивних впливів на геологічне середовище поєднує дії, викликані радіацією. Впливи цього підкласу не впливають на рельєф і геодинамічні процеси, а впливають лише на речові елементи геологічного середовища – гірські породи, ґрунти, штучні ґрунти та підземні води, змінюючи їхню радіактивність. У цьому підкласі також виділяються два типи впливів: радіактивне забруднення та радіаційне очищення компонентів геологічного середовища. Екологічні наслідки радіоактивного забруднення верхніх горизонтів літосфери найбільш суттєві та небезпечні як для людини, так і загалом для природних біогеоценозів.
95%) у надходження техногенних радіонуклеїдів до довкілля внесло проведення ядерних випробувань в атмосфері. До 1980 року всього було зроблено 423 випробування ядерної зброї загальною потужністю 545 Мт. У 1972 році ядерними державами було підписано Московський договір про заборону випробувань ядерної зброї в атмосфері і на поверхні Землі та океану.
12%) випадають поблизу місця проведеннявибуху,
10% затримуються у тропосфері і потім випадають на сушу. Більшість радіактивних речовин (78%), що залишилася, надходить у стратосферу і згодом випадає по всій земній кулі, причому основна частина - у тій же півкулі, де проводився вибух.
50 МКі радіонуклеїдів, що склало
3,5% загальної кількості радіонукленідів, накопичених у реактор четвертого блоку. Внаслідок випадання радіоактивних речовин відбулося значне за масштабом радіоактивне забруднення природного середовища, головним чином Європейської частини колишнього СРСР.
Найбільш забрудненими після аварії виявилися центрально-чорноземні області країни. Особливо постраждали західні райони Брянської області, де є райони з рівнем забруднення 40 Кі/км2, а найбільша площа, забруднена 137Cs, – у Брянській та Тульській областях. В останній частка території з рівнем по 137Cs вище 1 Кі/км2 становить 45% від усієї площі області. Загалом по Україні територія, забруднена Cs з рівнем 1 Кі/км2 і вище, має площу 57650 км2, що становить 1,6% усієї території країни. На більшій частині цієї території, за винятком кількох пунктів у Брянській та Калузької областях, дозові навантаження, одержувані населенням, здебільшого (#61619; 90%) визначаються природним тлом, а не техногенними ізотопами, що випали.
Можна зробити висновок, що аварія на Чорнобильській АЕС лише трохи підвищила колективну частку опромінення населення Європейської частини України, і, отже, можна вважати, що доза за рахунок ядерної енергетики до 2000 року не перевищить 1% дози природного радіаційного фону.