1.1. Общая характеристика

1.2. ресурсы техносферы

1.3. Взаимодействие техносферы с окружающей средой

1.4. Источники воздействия на окружающую среду

1.5. Мероприятия по снижению уровня негативного воздействия на окружающую среду и их предупреждение

1.6. Сбалансированное использование и воспроизводство природных ресурсов

Общая характеристика техносферы

С появлением людей на Земле началось влияние их деятельности на круговорот вещества и энергии в биосфере. Это способствовало изменению как процессов миграции веществ, так и изменении потоков энергии в окружающей среде. На путь, который усиливает конфронтацию с биосферой, предки современного человека вступили около 1,5-3 млн. Лет назад, когда впервые зажгли костер. Практически с этого момента пути человека и биосферы начали расходиться, началось их противостояние. Но наиболее существенно влияние человека на окружающую среду начал ощущаться с появлением земледелия и животноводства (сельскохозяйственного производства) в эпоху голоцена почти 10000 лет до н.э. Это стало началом непрерывных антропогенных изменений в биосфере через трансформацию биогеохимических циклов - как крупного, геологического, так и малого, биологического. Геохимическую деятельность человека академик А.Е. Ферсман назвал техногенезом. В современном понимании, техногенез - процесс изменения природных комплексов под влиянием производственной деятельности. Техногенез имеет большое значение, особенно при рассмотрении вопросов загрязнения и охраны окружающей среды. Процесс существенно активизировался после "революции машин" в 18 веке и чрезвычайно обострился в середине XX века, постепенно превратив биосферу на техносферу .

Техносфера - это совокупность искусственных и природных объектов, созданных или измененных целенаправленной деятельностью человека. Техносфера является составной частью биосферы, которая со временем может превратиться в ноосферу, что по теории В.И. Вернадского должно стать основной целью современного общества. Однако, на сегодня, хозяйственная деятельность человека обусловила деградацию и истощение природных ресурсов, что привело к трансформации сложившихся в течение многих миллионов лет материальных и энергетических потоков на планете.

Активное преобразование биосферы в техносферу связано с активизацией деятельности человека и появлением факторов негативного воздействия на окружающую среду. Промышленная, сельскохозяйственная, лесохозяйственная, рекреационная и другие виды производственной деятельности сопровождаются не только получением желаемых результатов (экономический рост), но и усилением эколого-экономических и эколого-социальных проблем, возникновение которых определило кризисную для развития общества экологическую ситуацию во многих регионах мира и на земном шаре в целом. Состояние окружающей природной среды нашей планеты в XXI веке. продолжает неуклонно ухудшаться вследствие растущего техногенного воздействия. Человек и биосфера все больше теряют способность адаптироваться к быстрым глобальных изменений. Кроме того, обостряется демографическая проблема, связанная как с ростом численности населения, так и с ограниченностью природных ресурсов и жизненного пространства на земном шаре. Масштабы влияния общества на природу росли так быстро, что человечество постепенно превратилось в определяющую геологическую силу мирового масштаба, которая все больше влияет на природные процессы (по Вернадскому). Эксплуатируя природные ресурсы, человечество в значительной степени ухудшило условия собственной жизнедеятельности.

Об этом свидетельствуют известные цифры и факты. Так, за последние 100 лет человечество больше чем в 1000 раз увеличило использование энергетических ресурсов, а за последние 40 лет в 2 раза увеличились объемы мирового производства индустриальной и сельскохозяйственной продукции. В развитых странах общий объем товаров и услуг возрастает в 2 раза каждые 15 лет. Соответственно увеличивается и количество отходов производственной деятельности, загрязняющих атмосферу, водоемы, почву. В расчете на каждого жителя индустриально развитых стран, ежегодно добывается около 30 тонн природных ресурсов, из них только 11 - 15% принимает форму продукта используется (потребляется), а остальные попадают в отходы.

В течение XX столетия из недр Земли добыто полезных ископаемых больше, чем за всю историю человечества, причем значительную часть сырья получено за последние 25 - 30 лет. Добывая из земных недр ежегодно более 10 млрд, тонн горных пород, человечество тысячами скважин, шахт, различных горных выработок нарушает земную поверхность, ослабляет прочность верхней части земной коры и неузнаваемо меняет ее вид карьерами, терриконами, горами отвальных пород, шлаконакопителя и свалками. Общая масса веществ, ежегодно перемещается под воздействием хозяйственной деятельности человека, составляет около 2-1011 т, что превышает суммарные последствия воздействия на поверхность суши всех экзогенных рельефообразующих сил.

В процессе технологической деятельности постоянно растет загрязнение биосферы отходами производственной деятельности. Так, ежегодные потери нефти при добыче составляют около 25 млн. Тонн на суше, 8 млн. Тонн в океане, и около 17 млн. Тонн ее поступает в атмосферу в виде паров бензина и других углеводородов. Подсчитано, что за год в мире сжигается около 9 млрд, тонн условного топлива - около 70 кг на один м2 поверхности планеты. А в таких индустриальных районах, как Рурский или Донецкий, поступления диоксида серы достигает 100 т / км2. Ежегодно мировая промышленность сбрасывает в реки более 160 км3 загрязненных стоков.

Для интенсификации сельского хозяйства в почвы ежегодно вносится около 500 млн. Тонн минеральных удобрений, 4 млн. Тонн пестицидов, значительная часть которых оседает в почве и выносится поверхностными водами в реки, озера, моря и океаны и накапливается в искусственных водохранилищах, которые питают водой промышленные центры. На сегодня в Украине накоплено около 11 000 тонн устаревших пестицидов. Проблема их утилизации до сих пор не решена. Многие хранилищ, где они хранятся, находятся в катастрофическом состоянии. Ежегодно в мире около 6 млн. Га сельскохозяйственных угодий превращаются в пустыни, во время сельскохозяйственных работ разрыхляется и выветривается более 3 тыс. Км3 почвы.

За последние 100 лет человечество уничтожило почти половину лесов планеты. К сожалению, уничтожение лесов продолжается не только в Азии, Африке и Южной Америке, но и в Украине. В Украине покрытые лесом территории составляют около 16% против научно рекомендованных 30 - 36%.

Рост выбросов углекислого газа из-за сжигания различных видов топлива объектами хозяйственной деятельности, может привести в начале XXI века к повышению среднегодовой температуры на 1,5-2 ° С, может в свою очередь привести к таянию ледников, повышению уровня Мирового океана, к увеличение площади пустынь и др.

Искусственно созданные радиоактивные вещества, испытания ядерного оружия, аварии на АЭС привели к значительному усилению радиационного фона планеты. Во время аварий атомных реакторов, разгерметизации хранилищ радиоактивных отходов, радиационный грязь распространяется на десятки и сотни километров, а в результате взрывов ядерного оружия - по всей планете. Трудно переоценить трагические последствия Чернобыльской катастрофы, ставшей для Украины фатальным фактором, который вызвал угрозу здоровью нации.

Десятилетиями в Украине приоритетными были такие ресурсоемкие и энергоемкие отрасли, как горно-металлургическая, энергетическая, нефтехимическая. К тому же предприятия годами не модернизировались, производственные процессы устарели. Морально и физически изношенные предприятия становятся мощными источниками загрязнения окружающей среды и представляют опасность для населения.

Среди промышленных предприятий больше загрязняют окружающую среду горно-металлургические. Наибольший вред эти предприятия наносят воздушном бассейновые, вызывая появление кислотных дождей, а также земельным ресурсам через образование карьеров, отвалов, шламонакопителей и т.д. (1 га металлургических шламов в отвалах загрязняет около 5 га соседних земель, выделяя в атмосферу пыль, сернистые и другие газы). Кроме того, происходит значительное тепловое загрязнение окружающей среды. Большой вред окружающей среде наносят также горнодобывающие предприятия Украины.

Даже в случае использования малоотходных и сверхсовременных ресурсосберегающих технологий количество сырьевых ресурсов, затраченных на производство продукции (в частности, воды и органического топлива), будет значительно превышать количество конечных продуктов производства. В добывающей промышленности, энергетике, химической промышленности, металлургии, машиностроении, строительстве возникают отходы объемы и масса которых в мире постоянно растет. Главной опасностью этих отходов, которые называют техногенными, является то, что основная масса их не перерабатывается и не может быть переработана на тех предприятиях, где они образуются. В таблице 1.1 приведены данные техногенного воздействия различных отраслей промышленности на природно-хозяйственные регионы Украины в конце XX в.

Вблизи некоторых предприятий за многие годы образовались горы из техногенных отходов, которые ранее не утилизировали. Такие скопления иногда называют техногенными месторождениями. Если состав отходов позволяет их использовать на том же производстве, где они образовались, то применяют "производственный рециклинг", распространенный, в частности, в черной металлургии.

Таким образом, можно сделать вывод, что человек давно живет не в "естественном", а в антропогенно-измененном среде, трансформированном под воздействием своей же деятельности, то есть в техносфере.

Таблица 1.1

Техногенное воздействие на естественно-хозяйственные регионы Украины

Природно-хозяйственные	Объем вредных веществ, поступивших в атмосферу	Объем сброса загрязненных сточных вод в водные объекты	загрязнение		распаханные почвы	нарушены почвы	интегральный показатель
Природно-хозяйственные	Объем вредных веществ, поступивших в атмосферу	Объем сброса загрязненных сточных вод в водные объекты	минеральными удобрениями	пестицидами	распаханные почвы	нарушены почвы	интегральный показатель

западное Полесье
украинские Карпаты

Киевское Приднепровье
Левобережное Приднепровья
Промышленное Приднепровья

Причерноморья

РЕФЕРАТ

На тему:__________________

Проверил(а):_________________________

_________________________

Выполнил(а):_________________________

_________________________

г.Алматы, 2015 год.

Современная техносфера

Техносфера - это искусственная оболочка Земли, воплощающая человеческий труд, организованный научно-техническим разумом.

Техносфера - это проекция человеческой цивилизации, не только непосредственно на Земле, но и на энергетическом и информационным уровнях планеты Земля. Техносфера стала единым целым с Ноосферой, и является ее составной частью.

Техносфера, 1) часть биосферы, преобразованная людьми с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человечества. При существенном ограничении - глобальной рациональности преобразовании с учетом задачи сохранения того типа биосферы, который необходим для жизни и развития человечества - техносфера потенциально становится частью ноосферы.

Техносфера, 2) Практически замкнутая будущая регионально-глобальная технологическая система утилизации и реутилизации вовлекаемых в хозяйственный оборот природных ресурсов, рассчитанная на изоляцию хозяйственно-производственных циклов от природного обмена веществ и потока энергии, возможная составляющая часть будущей ноосферы, .

Вопрос, насколько Техносфера дружественна по отношению к живому природному миру? Сможет ли техносфера развиваться в гармонии с природными комплексами, или будет противопоставлена природе Земли, со всеми вытекающими последствиями и как следствие создание искусственной среды жизни человека, и отчасти искусственного природного комплекса, с уничтожением большей части природы Земли.

Техносфера - это и материальная, информационная и энергетическая искусственная оболочка, которую пронизывают потоки вещества (продукты питания), энергии (тепловые и электрические приборы и сети) и информации (радио, телефон, телевизор, компьютер и т.д.).

В целом техносфера является системой жизнеобеспечения, прозрачная для полезных потоков вещества, энергии и информации. Техносфера может освободить человека от давления среды, от необходимости истончать свои органы в ответ на ее вызов. Или наоборот, техносфера может научить человека жить в гармонии с природой.

Все, кто задумывался над будущим онаученного человечества, предвидели его космическую экспансию. Сначала человечество станет планетарным - теллургическим. Затем солярным - охватывающим космос в масштабе Солнца. И, наконец, вырвавшись за пределы Солнечной системы, оно станет сидерическим - звездным. Дотянувшись до звезд, одухотворит собой всю материю мира.

Что принесет с собой человек? В космической перспективе человек видит себя титаном, созидающим миры или сокрушающим миры? Не научившись сохранять мир Земли, навряд ли человечество способно стать Созидателем, Творцом в космической перспективе.

В настоящее время можно выделить три основные концепции развития Техносферы.

1. Ноосферные законы, непознанные человечеством, не позволят человеку уничтожить природу Земли, Ноосфера будет жестко регулировать, как численность населения на Земле, так и другие действия человеческой цивилизации, направленные на разрушение природы Земли.

2. Полное уничтожение природы Земли в процессе развития Техносферы, и создание искусственной среды обитания, предназначенной прежде всего для человека.

Рассмотрим эти теории.

1. Законы развития Ноосферы

При появлении жизни возникла биосфера - саморазвивающаяся биологическая система, состоящая из множества различных видов живых организмов, обитавших на суше, в воде, в воздухе и даже под землей. За миллиард лет биосфера Земли успела достичь высочайших вершин самоорганизации.

В земной биосфере нет ненужных ей популяций - если какой-нибудь вид животных или растений начинает эволюционировать "не в ту сторону" - мутации произошли, скажем, или естественный отбор "сбился" с курса, - биосфера достаточно быстро (в историческом масштабе времени) восстанавливает равновесие.

Лишние виды вымирают, и у природы есть для этого множество способов, котор ые она использует по мере необходимости: от истребления одних видов другими до инфекций, способных "выкосить" множество особей в кратчайшие сроки. Баланс сил в биосфере сложился, достиг совершенства...

И тут развитие человечества, одного из составляющих биосферы, вышло на уровень, когда люди сами стали определять, - что им нужно, чего они хотят добиться. Люди создали промышленность, с биосферой планеты никак не связанную. Возникла и стала делать открытие за открытием наука. Человек начал познавать тайны биосферы и использовать полученное знание в своих "личных" целях. Тогда-то и возникла сфера разума - ноосфера, о которой писали в прошлом веке Тейяр де Шарден и Владимир Иванович Вернадский.

Новорожденная ноосфера была сначала составной частью биосферы, но постепенно приобрела самостоятельность и начала развиваться по собственным законам. Биологическая наука с законами развития живой неразумной природы - биосферы - как-то уже разобралась, а вот законы развития ноосферы во многом еще остаются тайной за семью печатями. Являются ли для ноосферы определяющими понятия добра и зла?

В животном мире есть понятия целесообразности, инстинкта. Человек, однако, не может руководствоваться лишь инстинктами, он вроде бы должен стремиться к добру, к свету, в человеческом обществе возникли понятия о морали, нравственности, о том, что хорошо и чтоплохо.
А тут еще и наука с технологиями добавили в развитие биосферы свои, ранее не существовавшие особенности. Людей стало слишком много на планете. В рамках биосферы сразу стали бы действовать давно опробованные механизмы, и численность людей (как и всякой иной популяции) сократилась бы до оптимального уровня. Но развитая медицина, увеличение продолжительности жизни сломали эти регуляционные механизмы природы - законы собственного развития человек начал устанавливать для себя сам. Ноосфера занялась саморегуляцией на ином, неведомом прежде уровне.

Техногенная опасность, создаваемая развитием человеческой цивилизации, носит системный характер - рассчитывать на милость природы или саморегуляцию биосферы нам не приходится. Все, что связано с развитием человечества, относится уже не к биосфере, а к ноосфере, чьи законы еще не познаны.

Наука и все методы футурологии подсказывают, что нужно противодействовать достижениям той же науки и технологий. Так ли это? В противном случае человек уничтожит природу. Или мы - или она. Развитие ноосферы входит в противоречие с эволюцией биосферы планеты?
Значит, нужно ограничить первое, чтобы спасти второе. Но спасем ли мы человечество, если спасем природу?

2. Бесприродный технический мир

Г.Альтшуллер и М. Рубин утверждают, что - хотим мы того или нет - человечеству предстоит жить в бесприродном техническом мире (БТМ). Отсюда следует, что проектирование бесприродного технического мира (БТМ) позволит заранее выявить задачи, жизненно важные для существования и развития цивилизации, и своевременно подготовиться к их решению. Мы уже живем в БТМ. Мы практически не бываем на открытом воздухе: дом, метро, автобус, цех или другое рабочее помещение, магазины, театры, спортивные залы...

Это первая, начальная стадия БТМ, когда среда обитания в значительной мере уже бесприрод-на, но жизнеобеспечение все еще основано на природных системах. Следующая фаза - промежуточная. Заключительная фаза: идеальный БТМ - мир, в котором степень независимости от природы (точнее, от того, что к этому времени останется от природы) очень высока (порядка 90 процентов) и продолжает увеличиваться".

Далее следует мысль - самая крамольная, принятие как факт того обстоятельства, с которым никто (за редким исключением) сегодня примириться не желает: "Технически (энергетически) создание БТМ осуществимо уже на современном уровне техники. Это отчасти печальный вывод. Ибо нет самого сильного фактора, который бы сдерживал вымирание природного мира. Как ни грустно, без природы можно выжить, построив БТМ. И природу быстро добьют".

Следовательно, делают вывод Г. Альтшуллер и М. Рубин, нужно уже сегодня начать учиться жить в БТМ - бесприродном техническом мире. В мире, где неуправляемой природы попросту не существует. Более того, если нам все равно суждено жить в таком мире, то мудрее строить его по плану, чем оставлять на откуп тенденциям, которые все равно никто никогда не сломает. "Жизнь невозможно повернуть назад..."

И выводы:

"Для жизни в этих мирах необходимо иное мышление - эффективное, исключающее крупные просчеты, учитывающее диалектику стремительно развивающегося мира".

В БТМ неизбежно придется отказаться от материально-потребительского образа жизни, от материального потребления как главной жизненной ценности. Главным вектором БТМ должно стать творчество, направленное на углубление и расширение познания и на обогащение красоты мира".

Идея бесприродного технического мира - попытка решить общую задачу выживания человечества. Если БТМ будет создан, то и частные задачи окажутся решены.

Вместо охраны окружающей среды будет решена задача создания новой искусственной природы, более благосклонной к человеку, нежели нынешняя. Не нужно регулировать рождаемость и добиваться уменьшения численности населения - в бесприродном техническом мире на Земле окажется достаточно места, пищи и технологий для десяти, двадцати и более миллиардов человек. Вот только придется изменить для начала самих себя.

3. Гармоничное развитие Техносферы во взаимодействии с природой Земли.

Проблема гармоничного развития Техносферы с природой Земли на сегодня остается нерешенной.

Современные технологии является враждебными и несостоятельными по отношению к природе Земли, сам человек, с быстро растущими городами, промышленностью вытесняет живое с планеты. Регуляция численности населения- так же нерешенная проблема. Энергетические ресурсы, ресурсы планеты небезграничны. Земля неспособна прокормить и обеспечить всем необходимым быстро растущую человеческую цивилизацию, истребляющую все живое вокруг себя. Современная тенденция развития цивилизации направлена на уничтожение природы Земли и самой планеты.

Но поскольку Техносфера - составная часть Ноосферы, законы Ноосферы предполагают разумное развитие Техносферы в гармонии с биосферными механизмами планеты и природой самого человека.

Человеку предстояит познать, осознать эти законы, законы разумной жизни на планете Земля, посредством всего того, что происходит ныне на Земле: катастрофы, в том числе техногенные, землетрясения, цунами, наводнения, изменения климата, новые виды вирусов, появление новых неизлечимых болезней, прогрессирование рождаемости больных и ослабленных детей, прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний, аллергий и многое другое.

Техносфера, как составная часть Ноосферы

Как составная часть Ноосферы Техносфера (если рассматривать Техносферу, как информационно-энергетическую часть Ноосферы) в некоторой степени подобна глобальной компьютерной информационной сети. Вполне возможно, что современная сеть Интернет является образом Техносферы Земли Ноосферного уровня.

Информационно-энергетический уровень Техносферы занимает промежуточное положение между ноосферными ячейками -хранителями, и более высокими уровнями Учителей. Техносфера здесь представлена в общем виде сетью коммуникаций, связывающих все уровни Ноосферы, Изосферы в единую информационную систему.

Техносфера информационно подключена, буквально к каждому живущему человеку, позволяя самому человеку черпать информацию из единого цельного коллективного планетарного хранилища. Каждый человек здесь является одновременно микроячейкой гигантского коллективного разума, и в то же время в перспективе может научиться использовать весь потенциал единого коллективного планетарного разума.

Как овеществленная материальная среда техносфера земли, непосредственно реализована современной цивилизацией, и неотделима уже от жизнедеятельности современного общества. Тенденции развития Техносферы в целом противоречат законам природы, и на данном этапе развитие Техносферы является причиной разрушения природы и жизни на Земле.

Техносфера - часть биосферы, коренным образом преобразованная человеком в технические и техногенные объекты (механизмы, здания, сооружения, горные выработки, дороги и т.д.) с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человека.

Система - объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач и взаимосвязанных функционально.

Элемент системы - объект, представляющий собой простейшую часть системы, отдельные части которого не представляют самостоятельного интереса в рамках конкретного рассмотрения.

Объект - техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.

Объектами могут быть различные системы и их элементы, в частности: сооружения, установки, технические изделия, устройства, машины, аппараты, приборы и их части, агрегаты и отдельные детали.

Системы функционируют в пространстве и времени. Процесс функционирования систем представляет собой изменение состояния системы, переход ее из одного состояния в другое. В соответствии с этим системы подразделяются на статические и динамические.

Статическая система - это система с одним возможным состоянием.

Динамическая система - система с множеством состояний, в которой с течением времени происходит переход из одного состояния в другое.

Современная техносфера многообразна: её представителями являются города, в состав которых входят промышленные и селитебные зоны, транспортные узлы и магистрали, торговые и культурно-бытовые зоны и отдельные помещения, ТЭС и ТЭЦ,
зоны отдыха и т.п.

Техносфера - совокупность регионов биосферы, в которых природная среда полностью или частично перестроена человеком при помощи прямого или косвенного технического воздействия с целью наибольшего соответствия своим материальным и духовным потребностям

Рисунок 1 - Структура техносферы

С появлением человека и развитием человеческого общества в биосфере появляется качественно новый и самый сложный тип процессов – техногенез. Под техногенезом понимается воздействие хозяйственной деятельности человека во всех её формах на природную среду. Проблемы, порождаемые техногенезом:

Проблема химического загрязнения природных сред;

Проблема теплового загрязнения биосферы;

Проблема вероятного роста парникового эффекта;

Проблема запыления атмосферы в результате выбросов предприятий и других видов промышленной деятельности;

Проблема уменьшения общего количества биомассы и биоразнообразия в биосфере Земли в результате двух основных типа процессов:

а. техногенные процессы, не свойственные биосфере : производство веществ, не существующих в природе, перемещения вещества, создание техногенных объектов, не имеющих природных аналогов, использование атомной энергии и т.д.

б. техногенно трансформированные биосферные процессы : любые процессы перемещения и преобразований вещества и энергии, которые продолжают осуществляться в целом в тех же формах и по тем же законам, что и в природе, но их ход, так или иначе, изменён в результате техногенного влияния.

Техносфера характеризуется по сравнению с биосферой более широкой номенклатурой опасностей и негативных воздействий, высокой вероятностью, величиной уровня и последствий (ущерба) их реализации.
Техногенные негативные факторы в техносфере формируются из-за наличия отходов производства и быта, из-за использования технических средств, из-за концентрации энергетических ресурсов и др. Наибольшую концентрацию негативные факторы техносферы имеют в сфере производства.
Производственная среда – это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.
Травмирующие и вредные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизические.

Физические факторы – движущиеся машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещённость, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и др.

Химические факторы – вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию.
Биологические факторы – патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и растения.

С позиций безопасности задачи исследования технических систем за-ключаются в том, чтобы увидеть, каким образом элементы системы функционируют в системе во взаимодействии с другими ее частями и по каким причинам может произойти отказ, грозящий негативными последствиями для окружающей среды.

Источники техногенной опасности:

Виды деятельности;

Потенциально опасные объекты;

Предприятия, организации, учреждения, осуществляющие соответствующий вид деятельности.

Факторами окружающей среды называется любой элемент среды, способный оказывать прямое воздействие на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий развития.

Факторы техногенной опасности:

Радиационный;

Механический;

Термический;

Импульсные ускорения.

Структура техносферы обычно рассматривается как целостная глобальная система в двух системных связках:

а. «человек - техносфера»;

б. « техносфера - биосфера ».

В первой связке техносфера - естественная система (продолжение структурного усложнения живой природы), а во второй - искусственная (отделяет человека от нее)

Структурными элементами техносферы являются:

А. Технические изделия, являющиеся конечным звеном преобразования природного вещества. Объекты техносферы в качестве техноценозов как спонтанно образующихся сообществ и технологических видов как единиц этих сообществ.

Б. Территориально-промышленные комплексы (ТПК). Определяющими являются внешняя функция загрязнения окружающей среды, а также общая для каждого из них функция цели и управления со стороны человеческого общества.

Более мелкими структурные элементы технотрофических цепей – предприятия = организм в биосфере.

Единичным элементом структуры техносферы можно считать элементарный технологический процесс преобразования вещества

Процессы техносферы:

Преобразования веществ;

Создания вещей;

Эксплуатации вещей;

Разложения отслуживших вещей.

Виды техносферных зон.

1. Промышленная зона. Включает промышленные предприятия, обслуживающие их культурно-бытовые учреждения, улицы, площади, зеленые насаждения.

2. Городская зона условная территориальная единица города:

Отражают историческое развитие и внутреннюю организацию города;

Различаются по интенсивности использования занимаемой площади, составу населения и другим социально-экономическим характеристикам.

3. Селитебная зона - часть территории населённого пункта, предназначенная для размещения жилой, общественной и рекреационной зон, а также отдельных частей инженерной и транспортной инфраструктур, других объектов, размещение и деятельность которых не оказывает воздействия, требующего специальных санитарно-защитных зон. Занимает, примерно, до 60 % территории города.

4. Транспортная зона - система наземных, надземных и подземных магистралей, пересекающихся в нескольких уровнях. Планировочная структура зависит от расположения города на рельефе

Современные принципы формирование техносферы:

1. Разработка стратегии развития современной цивилизации предварительно изучает стратегию развития биосферы (миллиардолетия), высших животных (многие десятки миллионолетий) человека (сотни тысячелетий), былых цивилизаций (многие тысячелетия).

3. Целесообразно иметь два вида концепций: идеальные (утопии) и реальные (теории).

4. Помимо научно-технических мероприятий: духовное возрождение и обновление человека, резкое возрастание значения его интеллекта, приоритет духовных потребностей, переход на новый уровень познания природы.

5. Архитектурно- планировочное зонирование территории.

6. Информационное обеспечение учета и информационная поддержка правоотношений.

7. Состояние территории характеризуется составом, пространственным распределением, показателями ее компонентов.

8. Использование территории характеризуется составом функций, их пространственным распределением, показателями их воздействия на окружающую среду.

9. Внешние условия характеризуются пространственным распределением, показателями влияния на территорию факторов ее окружения.

Приоритетность вопросов безопасности и сохранения природы при формировании техносферы:

1. Оценка техносферы переходит от ее полного одобрения к полному осуждению.

2. Предложенные программы невыполнимым или недостаточными для изменений.

3. Под вопросом находится контролируемость искусственной среды.

4. Жизнь в условиях постоянной неопределенности - цена за личные свободы и прогресс.

5. Долгосрочное планирование развития техносферы.

Сущность и состав техносферы:

Деятельность человеческой цивилизации привела к появлению новой глобальной материальной системы (сферы) искусственно созданных объектов, которую именуют техносферой. Техносфера можно рассматривать как часть ноосферы,трансформированной под влиянием техногенной деятельности человека. В генетической схеме геосферы Земли техносфера является самой молодой ее составной частью. Поскольку старшая литосфера зародилась около 4-5 млрд лет назад, то возраст техносферы составляет всего 180-200 лет. Нынешний этап развития техносферы охватывает индустриально -технический прогресс развития человечества (см. § 4).

Существуют другие названия этой части геосферы, в частности антропосфера. Техносфера определяют как планетарный пространство, находящийся под влиянием инструментальной и технической производственной деятельности людей и занят продуктами этой деятельности. Поскольку техносфера и биосфера взаимосвязаны, то их совокупность называют Экосфера (Л. Кол, 1958). Во Экосфера понимают совокупность всего живого на Земле вместе с его окружением и ресурсами.

Элементы техносферы прослеживаются на десятки и сотни тысяч километров в околоземном пространстве за счет распространения радиоволн, орбит искусственных спутников Земли и других планет, в атмосфере постоянно перемещаются тысячи летательных аппаратов, на поверхности Земли распространены пространства окультуренных и искусственно созданных ландшафтов, населенных пунктов, сооружений, транспортных коммуникаций; из земных недр добываются сотни миллиардов тонн полезных ископаемых, образуются огромные площади, занятые промышленными и бытовыми отходами; техногенными системами выбрасываются сотни миллиардов тонн газовых, аэрозольных, энергетических выбросов, сбрасываются десятки миллиардов тонн жидких стоков. Естественная гидросфера, атмосфера, литосфера, биосфера насыщенные тысячами искусственно созданных объектов.

Тенденции изменений окружающей среды.

На основе развития экологических и социально - экономических ситуаций в мире В. Данилов- Данильян и другие ученые прогнозируют такие тенденции изменений окружающей среды под влиянием техногенной деятельности на следующие 30 лет:

Рост потребления первичной биологической продукции на 80-85 % на суше;

Ускоренное увеличение концентрации СО2 и СН4 в результате уничтожения биоты;

Значительный прирост количества парниковых газов;

Сокращение мощности озонового экрана на 1-2% ежегодно;

Сокращение площадей лесов со скоростью от 177 до 180 тыс. км2/рик (в тропиках до 9-11 млн км2 при одновременном сокращении площади лесов и в умеренных широтах);

Увеличение площади пустынь;

Усиление эрозии сельскохозяйственных земель;

Увеличение объемов сточных вод и количества загрязнителей;

Истощение водных запасов суши;

Деградация и исчезновение видов биоты;

Ухудшение природных условий жизни людей;

Увеличение количества генетических болезней;

Рост дефицита пищевых продуктов.

Аргументы и факты

В 1650 г. численность населения Земли составляла около 500 млн человек; в течение следующих 200 лет она увеличилась вдвое, еще раз вдвое выросла уже на протяжении следующих 80 лет, в 1975 году достигло 4 млрд человек, в 1999 г. превысила 6 млрд, в 2009 году составила около 6,8 млрд человек. Численность населения Земли сейчас уже такая, что если бы человек равномерно распределили на поверхности планеты, то расстояние между ними составила бы только 300 м. Каждую минуту населения нашей планеты увеличивается на 172 человека. Это означает: еженедельно к населению Земли добавляется 1,7 млн. человек - столько, сколько теперь проживает в таких городах Украины, как Винница, Запорожье и Житомир взятых.

В настоящее время под угрозой исчезновения на Земле оказалось около 30 тыс. видов высших сосудистых растений и около 150 тыс. видов. Ежедневно на планете исчезает несколько видов, а еженедельно минимум один вид растений.

Более 6 млн га земель ежегодно деградируют и превращаются в пустыню.

Количество людей, которые потребляют загрязненную воду, достигла 1,5 млрд человек и продолжает расти. Причинами дефицита и нехватки пресных вод является чрезмерное водопотребление (рядовой европеец тратит 500 л пресной воды в сутки, а центральноафриканець - 8 л); загрязнения поверхностных и подземных вод; сокращение водности рек и запасов подземных вод. В 2100 году могут быть исчерпаны запасы пресной воды.

1. Техносфера является молодой геосферой Земли, однако ее влияние на природные процессы и компоненты природы является самым масштабным и самым непредсказуемым.

2. В результате техногенного воздействия на биосферу Земли прослеживаются неблагоприятные тенденции глобальных изменений природных процессов и компонентов природы, которые проявляются в нарушении теплового баланса, изменении звеньев круговорота веществ, загрязнении природы, деградации ее компонентов, формировании антропогенных ландшафтов.

Человек и среда обитания непрерывно находятся во взаимодействии, образуя постоянно действующую систему "человек – среда обитания". В процессе эволюционного развития Мира составляющие этой системы непрерывно изменялись. Совершенствовался человек, нарастала численность населения Земли и уровень его урбанизации, изменялся общественный уклад и социальная основа общества. Изменялась и среда обитания: увеличивалась территория поверхности Земли и ее недра, освоенные человеком.; естественная природная среда испытывала все возрастающее влияние человеческого сообщества, появились искусственно созданная человеком бытовая, городская и производственные среды.

Естественная среда самодостаточна и может существовать и развиваться без участия человека, а все иные среды обитания, созданные человеком, самостоятельно развиваться не могут и после их возникновения обречены на старение и разрушение.

На начальном этапе своего развития человек взаимодействовал с естественной окружающей средой, которая состоит в основном го биосферы, а также включает в себя недрах Земли, галактику и безграничный Космос.

В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворять свои потребности в пище, материальных ценностях, защите от климатических и погодных воздействий, в повышении своей коммуникативности, непрерывно воздействовал на естественную среду и, прежде всего, на биосферу. Для достижения этих целей он преобразовал часть биосферы в территории, занятые техносферой.

Техносфера - регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями. К техносферным относятся условия пребывания людей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях городов и поселков. Техносфера не саморазвивающаяся среда, она рукотворна и после создания может только деградировать. В процессе жизнедеятельности человек непрерывно взаимодействует не только с естественной средой, но и с людьми, образующими так называемую социальную среду. Она формируется и используется человеком для продолжения рода, обмена опытами знаниями, для удовлетворения своих духовных потребностей и накопления интеллектуальных ценностей.

1. Современный человек непрерывно взаимодействует с окружающей его средой обитания, компонентами которой являются естественная, техногенная (техносфера) и социальная среды.

2. С конца XIX века и весь XX век непрерывно развиваются техносфера и социальная среда, о чем свидетельствуют все возрастающая доля преобразованных человеком территорий земной поверхности, демографический взрыв и урбанизация населения.

Человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему "человек – среда обитания", в которой человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи: обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе; создает и использует защиту от негативных воздействий со стороны среды обитания.

К источникам естественных негативных воздействий относятся стихийные явления в биосфере: изменения климата, грозы, землетрясения и т.п. Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. Однако, появление жилища, применение огня и других средств зашиты, совершенствование способов получения пищи не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания. До середины XIX в. среда обитания человека медленно изменяла свой облик и мало менялись виды и уровни негативных воздействий. В XX в. возросло активное воздействие человека на среду обитания, на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Биосфера постепенно утрачивала свое господствующее значение и в населенных людьми регионах стала превращаться в техносферу.

Этим изменениям во многом способствовали: высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация; рост потребления и концентрация энергетических ресурсов; интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства; массовое использование средств транспорта; рост затрат на военные цели и ряд других процессов. В окружающем нас Мире возникли новые условия взаимодействия живой и неживой материи: взаимодействие человека с техносферой, взаимодействие техносферы с биосферой (природой) и др.

В настоящее время возникла новая область знаний – "Экология техносферы", включающая в себя (как минимум): основы техносферостроения и регионоведения, социологию и организацию жизнедеятельности в техносфере, сервис, безопасность жизнедеятельности человека в техносфере и защиту природной среды от негативного влияния техносферы, где главными "действующими лицами" являются человек и созданная им техносфера.

Безопасность жизнедеятельности – наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Её основная цель – защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности. Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение в техносфере физических, химических, биологических и иных негативных воздействий до допустимых значений. Это и определяет совокупность знаний, входящих в науку о безопасности жизнедеятельности, а также место БЖД в общей области знаний – экологии техносферы.

Важнейшими понятиями в научной теории БЖД являются: среда обитания, деятельность, опасность, безопасность и риск.

Среда обитания – окружающая в данный момент человека среда, определяемая (обусловленная) совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство (прямое или косвенное, немедленное или отдаленное). Производственная среда (зона) – состоит из элементов: предметов и средств труда, продуктов труда и др.

Деятельность – сознательное (активное) взаимодействие человека со средой обитания. Результатом деятельности должна быть ее полезность для существования человека в этой среде. Содержание деятельности включает в себя цель, средство, результат и сам процесс деятельности. Формы деятельности разнообразны. Жизнедеятельность – это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека.

Опасность (центральное понятие в безопасности жизнедеятельности) – это явления, процессы, предметы, оказывающие отрицательное влияние на жизнь и здоровье человека (негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям).

Безопасность – это состояние деятельности, при которой с определенной вероятностью исключаются потенциальные опасности, влияющее на здоровье человека.

Риск – количественная характеристика действия опасностей, отнесенных на определенное количество работников (жителей) за конкретный период времени. Здесь подразумевается, что данные опасности формируются конкретной деятельностью человека, т.е. число смертных случаев, число случаев заболевания, число случаев временной и стойкой нетрудоспособности (инвалидности), вызываются действием на человека конкретной опасности (электрический ток, вредное вещество, двигающийся предмет, криминальные элементы общества и др.).

Взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным или негативным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информации.

Техносфера и ее состав

Статическая система - это система с одним возможным состоянием.

Рисунок 1 - Структура техносферы

Проблема химического загрязнения природных сред;

Проблема теплового загрязнения биосферы;

Проблема вероятного роста парникового эффекта;

Проблема запыления атмосферы в результате выбросов предприятий и других видов промышленной деятельности;

Психофизиологические факторы – физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
С позиций безопасности задачи исследования технических систем за-ключаются в том, чтобы увидеть, каким образом элементы системы функционируют в системе во взаимодействии с другими ее частями и по каким причинам может произойти отказ, грозящий негативными последствиями для окружающей среды.

Источники техногенной опасности:

Виды деятельности;

Потенциально опасные объекты;

Предприятия, организации, учреждения, осуществляющие соответствующий вид деятельности.

Факторы техногенной опасности:

Радиационный;

Механический;

Термический;

Импульсные ускорения.

Структура техносферы обычно рассматривается как целостная глобальная система в двух системных связках:

а. «человек - техносфера»;

б. « техносфера - биосфера ».

Структурными элементами техносферы являются:

Более мелкими структурные элементы технотрофических цепей – предприятия = организм в биосфере.

Процессы техносферы:

Преобразования веществ;

Создания вещей;

Эксплуатации вещей;

Разложения отслуживших вещей.

Виды техносферных зон.

2. Городская зона условная территориальная единица города:

Отражают историческое развитие и внутреннюю организацию города;

Занимает, примерно, до 60 % территории города.

Современные принципы формирование техносферы:

3. Целесообразно иметь два вида концепций: идеальные (утопии) и реальные (теории).

5. Архитектурно- планировочное зонирование территории

6. Информационное обеспечение учета и информационная поддержка правоотношений.

Приоритетность вопросов безопасности и сохранения природы при формировании техносферы:

1. Оценка техносферы переходит от ее полного одобрения к полному осуждению.

2. Предложенные программы невыполнимым или недостаточными для изменений.

3. Под вопросом находится контролируемость искусственной среды.

4. Жизнь в условиях постоянной неопределенности - цена за личные свободы и прогресс.

5. Долгосрочное планирование развития техносферы

Понятия человек и техносфера тесно взаимосвязаны. После возникновения на Земле людей они стали приспосабливаться к окружающей среде и оказывать на нее определенное влияние. Первоначально оно было незначительным, но постепенно увеличивалось благодаря развитию науки и техники. В результате человек преобразовал биосферу под себя при помощи технических средств, для удовлетворения собственных потребностей. Выделяют 3 этапа развития биосферы. В первый включается время от зарождения жизни на планете до при котором вмешательство было минимальным. Второй продолжается до настоящего времени. Этот этап характеризуется активным вмешательством в биосферу. Третий этап - будущее состояние, при котором воздействие будет контролироваться людьми.

Что такое техносфера

Это преобразованная человеком, в целях защиты от негативного воздействия окружающей среды, биосфера.

Человек на протяжении эволюции вырабатывал различные приемы защиты от природных опасностей, а в последующем и от собственной деятельности. В результате люди значительно улучшили условия жизни и увеличили продолжительность жизни.

Существуют и другие определения. Так, техносфера - это совокупность действующих и недействующих технических объектов, а также продуктов их деятельности, существующих в космосе и на планете Земля. Продуктами деятельности являются изменения земной коры, почвы, атмосферы, химического состава воды. Теоретически техносфера может беспредельно эволюционировать не только вглубь геосферы, но еще и в космос.

Техносфера - это система, подчиняющаяся внутренним закономерностям и законам строения, функционирования, развития. То есть она может саморазвиваться. Проявляется автономность техники. Создаются роботы, автоматические линии, компьютерные самоналаживающиеся станции.

Техносфера - это синоним ноосферы, то есть нового эволюционного состояния биосферы, где решающий фактор развития - деятельность человека.

Темпы развития постоянно увеличиваются. Рост научных знаний, постоянное повышение уровня техники оказывают сильнейшее негативное воздействие на природу, что приводит к возникновению ряда острых проблем. К ним можно отнести постоянное увеличение объемов гибель множества организмов в результате загрязнения среды и другие.

Состояние техносферы

В настоящее время темпы преобразования стали настолько стремительны, что способы защиты сильно отстают. После получения различных биологических и химических веществ, новых видов энергии возникла необходимость в осмыслении вопросов безопасности, упреждающей оценке будущих нововведений и разработке основ безопасного развития людей.

Стихийное развитие техносферы влечет угрозу для благополучного существования человека. Нужно обеспечить экологическую, производственную, промышленную, информационную безопасность в техносфере, принять меры по уменьшению вреда от и природного характера. Основной вред наносится в результате производства. Носителями вредных факторов в производстве являются биологические и химические машины, источники энергии и др.

Сейчас техника и наука направлены на удовлетворение потребностей людей и максимальную эксплуатацию природных ресурсов. Это влечет катастрофические последствия. привел к исчерпанию деформации естественного круговорота веществ, изменению регенерационных механизмов биосферы.

Необходимо максимально бережно относиться к природе, использовать различные очистные установки, создавать технические устройства, наносящие минимальный вред окружающей среде, а также технологии по утилизации и переработке отходов и т.д.

На протяжении многих веков медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в. — начала активного роста воздействия человека на среду обитания. В XX в. в результате масштабной во многих регионах мира произошло глобальное и жизненно необходимых источников опасными и вредными для здоровья человека веществами. На Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к ее частичной, а в ряде случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали на Земле () и его ; рост потребления и концентрация энергетических ресурсов; интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства; массовое использование средств транспорта и ряд других процессов.

Биосфера и техносфера

Резкое увеличение антропогенного давления на природу привело к нарушению экологического равновесия и вызвало деградацию не только среды обитания, но и здоровья людей. Биосфера постепенно утратила свое господствующее значение и в населенных регионах стала превращаться в техносферу.

Биосфера — область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы высотой 12-15 км, всю водную среду планеты (гидросферу) и верхнюю часть земной коры (литосферу глубиной 2-3 км). Верхняя граница биосферы находится на высоте 15-20 км от поверхности Земли в стратосфере. Активная техногенная деятельность человека привела к разрушению биосферы во многих регионах планеты и созданию нового типа среды обитания — техносферы.

Техносфера — это регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми в технические и техногенные объекты, т. е. среда населенных мест.

Техносфера пришла на смену биосфере и в результате на планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами. В наибольшей степени экосистемы разрушены в развитых странах — Европе, Северной Америке, Японии. Естественные экосистемы сохранились здесь на небольших площадях, которые окружены со всех сторон территориями, нарушенными деятельностью человека. Поэтому сохранившиеся относительно небольшие пятна биосферы подвержены сильному техносферному давлению.

Развитие техносферы в ХХ в. имело исключительно высокие темпы по сравнению с предыдущими столетиями. Это привело к двум диаметрально противоположным последствиям. С одной стороны, были достигнуты выдающиеся результаты в науке и различных отраслях промышленности, что оказало позитивное влияние на все сферы жизнедеятельности. С другой — были созданы невиданные ранее потенциальные и реальные угрозы человеку, сформированным им объектам и . Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами сказалось на качестве и продолжительности жизни. Однако созданная руками человека техносфера не оправдала во многом надежды людей.

К новым, техносферным относятся условия обитания человека в городах и промышленных центрах, производственные и бытовые условия жизнедеятельности . Практически все урбанизированное население проживает в техносфере, где условия обитания существенно отличаются от биосферных, прежде всего повышенным влиянием на человека техногенных негативных факторов. Соответственно изменяется соотношение между природными и техногенными опасностями, доля техногенных опасностей возрастает.

Одним из источников экологических бедствий являются техногенные аварии и катастрофы , так как при них, как правило, происходят наиболее значительные выбросы и разливы загрязняющих веществ. Зонами наиболее высокого риска загрязнения окружающей среды вследствие техногенных аварий и катастроф являются промышленные районы, а также крупные города и мегаполисы. Крупнейшие аварии и катастрофы, произошедшие в последние десятилетия в России и за рубежом, наряду с гибелью людей, огромным материальным ущербом, как правило, причиняли невосполнимый ущерб окружающей природной среде, экологическим системам ряда регионов и территорий. Экологические последствия техногенных аварий могут проявляться годами, десятками и даже сотнями лет. Они могут быть разнообразными и многогранными. Особенно опасными являются аварии на радиационно опасных объектах.

Появление в биосфере новых компонентов, вызванных хозяйственной деятельностью человека, характеризуется термином “”, под которым понимают побочные отходы, образующиеся в результате хозяйственной деятельности человека (общества), которые при попадании в окружающую природную среду изменяют или разрушают ее биотические и абиотические свойства. Окружающая среда загрязнена огромным количеством промышленных отходов, обладающих токсичностью, а также способностью накапливаться в организме человека или пищевых цепях.