Техносфера представляет собой. Техносфера и ее состав. Тема: негативные факторы среды обитания человека

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

Определение и сущность техносферы

ТЕХНОСФЕРА (греч. techne- навыки, мастерство, умение и sphaira - шар)

область реального бытия техники и совокупность материальных средств преобразовательной деятельности человека; глобальная среда обитания человека, синтез естественного и искусственного, приводящий к симбиозу техники и человечества в природе.

особая оболочка планеты, в которой осуществляется предметно-практическая деятельность человека.

как часть биосферы, коренным образом преобразованную человеком в технические и техногенные объекты;

как часть биосферы, преобразованную людьми с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человека;

как замкнутую регионально-глобальную технологическую систему утилизации и реутилизации, вовлекаемых в хозяйственный оборот природных ресурсов.

«вторая природа», творимая человеком в процессе овеществления его целей, идей, теорий, представляет собой неорганическую механическую систему, которая сегодня включает в себя также и научные концепции, пытающиеся преобразовывать мир.

2. Стадии развития техносферы

Техносфера прошла три основные стадии своего развития:

эотехники (когда строительным материалом являлось дерево, а источником энергии - вода);

палеотехники (где преобладали железо и уголь);

неотехники (в XX в., когда стали использовать сплавы металлов и электроэнергию).

прогноз – биотехника , т.е. техника, основанная на законах биологии.

Американский социолог Л. Мамфорд еще в 40-е гг. XX в. прогнозировал наступление стадии биотехники. Развитие по этому пути в науке началось с создания ЭВМ по модели головного мозга человека, а также с появления постиндустриального общества - результата процесса глобализации.

прогноз – ноогеника , т.е. стадия создания разумного начала, которое объединит биосферу и глобальную техносферу в одно органическое целое.

В XX в. техника превратилась в новую, искусственную среду обитания человека, вытеснив при этом старую, природную.

3. Основные характеристики техносферы

Основные характеристики техносферы :

автономность (обладание автономией, независимость от чего-либо)

самодетерминированность (однозначная предопределённость).

Подобно натуральной, техносреда представляет собой некую замкнутую на себя систему, которая может определяться и без (независимо) человеческого вмешательства. Структурные элементы этой системы настолько тесно взаимосвязаны, что невозможно отделить их друг от друга или решить какую-либо техническую задачу изолированно.

Все ускоряющееся, гибельное для человечества движение к экологической катастрофе порождает у многих чувство страха перед техническим феноменом и инженерным воздействием на природу. Ведь наряду с орудиями созидания человеческий разум с древнейших времен творил все более и более изощренные орудия разрушения и уничтожения, продвигаясь по этому азимуту значительно быстрее и проявляя значительно больше сметливости и находчивости. В последние десятилетия XX в. обнаружилось, что та техника, которая была задумана, сконструирована в целях облегчения жизни, создания изобилия, совершенствования мира, в самой себе содержит опасность глобальных катастроф.

В техногенную эпоху происходит расчленение природных систем на составные элементы; техника вырывает их из непосредственной естественной связи, тем самым качественно преобразует органическое вещество мира сообразно вещным целям.

Глобальность современных экологических проблем опосредована неорганичностью и псевдоорганичностью результатов научно-технического прогресса и завязанного на него производства.

В современных процессах глобализации техносфера выступает в двойной роли :

во-первых, она является инструментом глобализации, а также своего рода причиной этого явления;

во-вторых, с момента своего образования техносфера (как совокупность техники и технологических процессов) сама глобализируется, поглощая и укореняя в себе самого человека.

В технологическом обществе техника вторглась не только между человеком и природой, но и в сферу межличностного общения.

Техносфера - это искусственная оболочка Земли, воплощающая человеческий труд, организованный научно-техническим разумом. Это тоже проекция человека. Материальное производство, состоящее из вещественно-энергетических комплексов, - это механический слепок костно-мускульного тела организма. Информационное производство копирует нервную систему. Средства массовой коммуникации связывают органы чувств, функции нервной системы и мозга. Стало быть, техносфера и дом, несмотря на все их различия, функционально подобны.

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.

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.

Масштабы созданной человечеством материальной культуры поистине огромны. И темпы ее развития постоянно увеличиваются. В наши дни так называемая техномасса (все созданное человеком за год) уже на порядок превышает биомассу (вес диких живых организмов). Это тревожный сигнал, он требует вдумчивого отношения к балансу составляющих системы природа-биосфера - человек.

Уровень воздействия человека на окружающую среду зависит в первую очередь от технической вооруженности общества. Она была крайне мала на начальных этапах развития человечества. Однако с развитием общества, ростом его производительных сил ситуация изменилась кардинальным образом. XX столетие - век научно-технического прогресса. Связанный с качественно новым взаимоотношением науки, техники и технологии, он колоссально увеличил масштабы воздействия общества на природу и поставил перед человечеством целый ряд новых, чрезвычайно острых проблем.

Изучение влияния техники на биосферу и природу в целом нуждается не только в прикладном, но и в глубоком теоретическом осмыслении. Техника все менее остается только вспомогательной силой для человека. Все больше проявляется ее автономность (автоматические линии, роботы, межпланетные станции, сложнейшие компьютерные самоналаживающиеся системы).

Понятие "совокупность техники и технических систем" лишь начинает обретать право на существование в науке. По аналогии с живым веществом, лежащим в основе биосферы, мы можем говорить о техновеществе как совокупности всех существующих технических устройств и систем (своеобразных техноценозов). В его состав, в частности, включают технические устройства, добывающие полезные ископаемые и вырабатывающие энергию подобно зеленым растениям в биосфере. Выделяется также технический блок по переработке полученного сырья и производству средств производства. Далее идет техника, производящая средства потребления. Затем - технические системы по передаче, использованию и хранению средств информации. В особый блок выделяют автономные многофункциональные системы (роботы, автоматические межпланетные станции и др.). В последнее время появляются также техносистемы по переработке и утилизации отходов, включенные в непрерывный цикл безотходной технологии. Это своего рода «технические санитары», действующие подобно биологическим, природным подсистемам. Таким образом, структура техновещества (как совокупность отдельных технических устройств и целых подсистем-техноценозов) все больше воспроизводит аналогичную организацию естественных природных живых систем.

Другой подход к пониманию структуры и роли техновещества предлагает швейцарский экономист и географ Г. Беш. Он выделяет в мировом хозяйстве три крупнейшие отрасли: первичная (добыча природных ресурсов), вторичная (обработка добытой продукции) и третичная (обслуживание производства: наука, управление).

По силе своего воздействия на планету техновещество в виде системы техноценозов в состоянии как минимум на равных спорить с живым веществом. Дальнейшее развитие техники со всей очевидностью требует просчета оптимальных вариантов взаимодействия составных подсистем техновещества и последствия их влияния на природу, и в первую очередь на биосферу.

В результате преобразования человеком естественной среды обитания можно говорить уже о реальном существовании нового ее состояния - о техносфере. Понятие «техиосфера» выражает совокупность технических устройств и систем вместе с областью технической деятельности человека. Ее структура достаточно сложна, так как включает в себя техногенное вещество, технические системы, живое вещество, верхнюю часть земной коры, атмосферу, гидросферу. Более того, с началом эры космических полетов техносфера вышла далеко, за пределы биосферы и охватывает уже околоземный космос.

Нет смысла современному человеку подробно говорить о роли и значении техносферы в жизни общества и природы. Техносфера все больше преобразует природу, изменяя прежние и создавая новые ландшафты, активно влияя на другие сферы и оболочки Земли, и прежде всего опять-таки на биосферу.

Говоря о важнейшем значении техники в жизни человека, нельзя не отметить обостряющуюся сегодня проблему гуманизации техносферы. Пока что наука и техника нацелены главным образом на максимальную эксплуатацию природных ресурсов, удовлетворение нужд человека и общества любой ценой. Последствия непродуманного, некомплексного и, как следствие, антигуманного воздействия на природу удручают. Технические ландшафты из отходов производства, уничтожение признаков жизни в целых регионах, загнанная в резервации природа - вот реальные плоды отрицательного влияния человека, вооруженного техникой, на окружающую среду. Все это является также следствием недостаточного взаимодействия естественных и общественных наук в осмыслении данной проблемы.

Термин "техносфера", с одной стороны, восходит к учению В.И.Вернадского об оболочках Земли и исследованиям в области геохимии, географии, а с другой - свидетельствует о том, что совокупность материальных средств практически-преобразовательной деятельности человечества - техника - приобрела системные характеристики и образовала среду, выходящую из-под контроля и за рамки управления создавшего ее человечества.

Все элементы техники в техносфере соединены связями того или иного происхождения и назначения. Образование этих связей происходит в ходе смены поколений техники и умножения технологий в историческом процессе коэволюции человека и природы.

Техносфера - синтез естественного и искусственного, созданный человеческой деятельностью и поддерживаемый ею для удовлетворения потребностей общества.

Осмысление взаимозависимости человечества, техники и природы как вместилища того и другого в концепции техносферы насущно необходимо для формирования новой идеологии научно-технического прогресса и мироощущения, в котором был бы преодолен утилитарно-потребительский подход как к природе, так и к человеку.

Человечество реализует технологический способ существования в природе путем использования ее потенций для целенаправленных преобразований, изменений в ней же. Его практически преобразовательная деятельность изменяет, структурирует природное вещество, по-особому организует, переиначивает течение природных процессов за счет создания специальных предметных форм, образований, составляющий вещественную сферу техники.

Создается новая среда, в которой так или иначе в необходимой для человека мере должна присутствовать "естественная среда", уже зависимая и относительная, в другом статусе. Техническая деятельность порождает "вторую природу", квазиприроду, как бы природу, устойчивую лишь в рамках общественной практики, под надзором и при участии в ее процессах человека.

Вольно и невольно, самопроизвольно формируется симбиоз техники и человечества в природе как объективная реальность.

Человечество не порывает с природой,не вырывается из нее, но ее реорганизует, испытывая пластичность естественных природных систем и своей собственной биологической основы. Вот как описываетэту ситуацию французский социолог Ж. Эллюль (1975): "Техника сама становится средой в самом полном смысле этого слова. Техника окружает нас как сплошной кокон без просветов, делающих природу (по нашей первой непосредственной оценке) совершенно бесполезной, покорной, вторичной, малозначительной. Природа оказалась демонтирована, дезинтегрирована науками и техникой: техника составила целостную среду обитания, внутри которой человек живет, чувствует, мыслит, приобретает опыт. Все глубокие впечатления, полученные им, приходят от техники. Решающим фактором является заполнение нашей мысли как и нашей чувственности, механическими процессами".

Человек технически создает "вторую природу" в качестве своей непосредственной среды обитания. Что же меняется в природе? Что же привносит в природу человеческая предметно-практическая деятельность? Как изменяются природные процессы?

Распашка миллиардов гектаров земли, преобразование видового состава растений и животных, изменение водного режима планеты, развитие горнорудной и химической промышленности.

Энергетики разнообразных отраслей производства проявились в ХХ веке как планетарная сила, порождающая целый ряд эффектов, неблагоприятно сказывающихся на природных процессах и на человеке, как биологическом существе. Масштабы промышленного производства и его инфраструктуры привели к проблемам рационального природопользования и пределов роста технологической цивилизации.

Сложившаяся ситуация нашла отражение в обращении к исследованию феномена техники, в том числе и в историческом контексте, на новых основаниях, с чем связано, в частности, появление термина "техносфера" и попытки создать концепцию техносферы.

В науках о Земле - географии, геологии, геохимии - видоизмененные фрагменты земной коры, географической среды принято относить к сфере взаимодействия природы и общества, а своеобразная "земная оболочка", несущая на себе следы человеческой деятельности, у некоторых исследователей получила название техносферы - преобразованной биосферы. Имеется точка зрения, что с материальной системой - природой, географической средой, может взаимодействовать лишь материальная компонента социосферы - "техносфера". Таким образом, объект исследования географии нельзя целиком отнести к естествознанию.

Согласно учению Вернадского, хотя он и не вводил термина "техносфера", ограничиваясь понятием ноосферы, геохимическая и биогенохимическая функции человечества связаны с его разумной предметно-практической деятельностью в качестве Homo sapiens faber.

Эта линия развита в работах Р.К. Баландина (1982), который так формулирует понятие техносферы: "Техносфера – область технической деятельности человечества. Ее создание связано с эволюцией биосферы и живых существ, с появлением человека и орудий труда, с социальным прогрессом общества. Человечество в этой сфере становится мощной геологической силой".

Т.е. техносфера - это особая оболочка Земли, в которой осуществляется предметно-практическая деятельность человечества. По ее "вине" происходит техногенез - процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности общества. В частности, возникают техногенные экосистемы - экосистемы, возникшие или значительно измененные под влиянием техногенных факторов - вырубки лесные, подтопленные земли, осушенные болота. В геологи техногенез (термин введен А.Е. Ферсманом в 1935 г.) есть геохимическая деятельность промышленности человека, приводящая к концентрации и перегруппировке химических элементов и их соединений в земной коре.

Таким образом, с точки зрения естественных наук, техносфера в основном представляет интерес как источник, причина техногенеза в природе и видоизмененная, искусственно естественная планетная оболочка. Как отмечает Л.Н.Гумилев, эта оболочка, будучи искусственной, вырванной из естественного хода природных процессов и поддерживаемая человеческой предметно-практической деятельностью, "мертва" без последней. В этом смысле "от палеолита остались... кремневые отщепы,...скребки и рубила; от неолита - мусорные кучи на местах поселений. Античность представлена развалинами городов, а Средневековье - замков".

Наиболее адекватной картиной, поясняющей механизмы взаимодействия природы и общества, на наш взгляд, является предложенная Ф.И. Гиренком (1987), а именно: в связке "человек - техносфера" техносфера представляет и замещает природу, тогда как в связке "техносфера-биосфера" она представляет и замещает социум. В первом случае техносфера выступает как естественный элемент, во втором - в качестве искусственного. При этом в системе "человек - техносфера" существенны социальные связи, что выражается в взаимообусловленности производительных сил и производственных отношений, в то время как система "техносфера - биосфера" является естественно-искусственной, определяется потенциями природы и степенью их освоения в технологии.

Историки техники, в отличие от представителей естественных наук, учитывают связку "техносфера - биосфера" не как данность наподобие естественной, но исследуют развивающийся мир техники в системе "человек (общество) - техносфера". Под этим углом зрения техносфера как искусственная материальная организованность встраивается в природные процессы. Процессом, предваряющим сознательное внесение изменений в окружающую человека искусственную среду, является проектирование. Такой подход развит Н.Г.Неуйминым в работе "Ноосфера: миф и действительность" (1988).

Один класс антропогенных объектов, собственно технических, он отождествляет с проектируемыми, рассматривает три их общих свойства: одинаковые алгоритмы их создания, "появления", "генезиса" - от замысла через проектирование к реализации; ограниченные пространственно-временные размерения, структурная и функциональная сложность; управляемость и подконтрольность этого класса антропогенных объектов.

Другой класс антропогенных объектов - это не проектируемые антропогенные объекты (НАО). Я.Г. Неуймин выделяет три основных подкласса таких объектов, из которых непосредственно влияют на биосферные процессы НАО - природно-технические комплексы. К техносфере, по этой картине, относятся проектируемые антропогенные объекты, а современная биосфера планеты является по-существу непроектируемым природно-техническим объектом высшего уровня -антропосферой: "в природно-технических антропогенных системах объединены естественные и искусственные, техногенные компоненты, причем последние изменяют свое состояние в качественном и количественном отношениях, возрастают в масштабах со скоростью, совершенно несоизмеримой с биологическими эволюционными процессами" .Именно в этом кроются причины экологического кризиса.

Техника и технология, техносфера в целом предстают как джин, выпущенный из бутылки, как вышедшая из-под контроля, переставшая быть "проектируемой" материальная реальность организованность, с независящими от воли человека каналами воздействия на природу.

Два примера. Несовместимые с жизнью разрушения озонового слоя - это действие загрязнений (особенно фторхлоруглеродов), выброшенных десятилетия тому назад и сосредоточившихся над Антарктидой (эффект криоскопической ловушки, миграции атмосферных загрязнений в наиболее холодные части атмосферы). В период проведения атомных взрывов в атмосфере (1950-е гг.) радиоактивные осадки разносились по всему миру, выпадали в разных частях света и накапливались (по естественным причинам – в соответствии с характером воздушных потоков в атмосфере) в определенных регионах. Есть гипотеза, что появление чумы ХХ века - СПИДа - связано с замещением некоторых элементов в организме человека радиоактивными изотопами и нарушением метаболизма на уровне РНК и ДНК вследствие этого загрязнения.

Мировоззрение, согласно которому окружающий мир предстает как мир обратимых процессов, процессов, не нарушающих некое равновесие, и вера в то, что у человека есть возможности для установления жесткого контроля над всеми аномалиями, могущими привести к необратимым нежелательным последствиям, развеяны в настоящее время.

Процессы в техносфере носят автокаталитический характер: совершая небольшое воздействие на систему, мы можем породить цепную реакцию следствий, эффект которых будет совершенно несоизмерим с первоначальным воздействием. Кроме того, общий результат в техносфере не сводится к сумме отдельных эффектов (явление синэргизма).

Другими словами, мир техники, встраиваемый в биосферу, целенаправленно создававшийся человечеством в непосредственной практически - преобразовательной деятельности, стал проявлять себя как феномен, подчиняющийся объективным, т.е. не зависящим от воли людей законам. Люди, ставящие определенные практические цели и достигающие их за счет создания искусственного мира техники, не могут предвидеть всех последствий: деятельность шире знания, а жизнь (природа) - деятельности.

Что есть что

Слово "техника" восходит к греческому латинскому ars ),которое переводится как искусство, мастерство, сноровка и восходит к индоевропейскому корню "tekhn", означающему "плотницкое искусство" или "строительство".

В русском языке термины "техника" и "технология" не являются синонимами. Употребляя первый, имеют прежде всего в виду предметные, вещественные устройства, совокупность предметных, вещественных средств, создаваемых для осуществления производственных потребностей общества. Т.е. это инструменты, машины, приборы и т.п.

Термин "технология" обозначает процессуальную сторону производства, т.е. последовательность операций осуществляемых в процессе производства продукции, указывает на вид процессов - механическая, химическая, лазерная технология и т.д.

Он используется для обозначения совокупности методов обработки, изготовления, используемых в производстве продукции. Кроме того, под технологией понимают науку о производстве того или иного вида изделий.

Такая двойственность в понимании термина "технология" проистекает из глубинных проблем взаимосвязи познавательной и практической деятельности, соотношения "мира идей" и "мира вещей".

Когда под технологией понимается совокупность знаний о методах, способах и средствах проведения производственных процессов - это план знания, прикладной науки, "мир идей". Когда под технологией подразумеваются сами конкретные реальные процессы, в ходе которых происходит качественное изменение состояния предмета производства (труда) - это план материального, "мир вещей". В этом последнем смысле технология предстает как накопленный в ходе истории арсенал (набор) способов преобразования предметов труда, материализованных в определенной оснастке (инструменты, оборудование, аппараты, машины и т.п.), а также в квалификации работников.

Важно отметить, что осуществление той или иной технологии в производственном процессе предполагает наличие ресурсов в виде энергии, света, тепла, сырья и условий в виде сооружений, зданий, связи. В индустриальном обществе их наличие обеспечивается отраслями инфраструктуры (энергетика, транспорт, связь, строительство и др.)

Выделенные два плана понятия "технология" актуализируются в практически-преобразовательной деятельности общества, образуя при этом реальную целостность. И реальная целостность, и "двусмысленность" в толковании понятия "технология" кроются, в конечном счете, в природе человека: в сознательном характере его целенаправленного труда, в наличии языка и социальной памяти. В этой связи уместно привести глубокий афоризм, принадлежащий одному из основателей идеологии экспериментальной науки Ф.Бэкону: "Человек, слуга и истолкователь природы, столько совершает и понимает, сколько постиг в ее порядке делом или размышлением, и свыше этого он не знает и не может".

В английском языке есть термины techology , technique и techniks . Они могут употребляться как синонимы, но два последних используются сравнительно редко. Слово technology фигурирует чаще, в том числе и когда речь идет об общих категориях и на русский язык переводится оно либо словом "техника", либо словом "технология" в зависимости от смысла, вытекающего из контекста его употребления.

Слово "технология" в северо-американской традиции употребляется для обозначения реально существующих средств, обеспечивающих определенный ход событий, а не систематического изучения этих средств, что соответствовало бы буквальному значению слова "технология", которое в своих исходных греческих корнях означает "систематическое изучение искусства" или "ремесла". Такое словоупотребление, по мнению Дж.П. Гранта, более адекватно современной технической реальности: "Современная технология не просто расширение возможностей человека за счет могущества развитой науки, но совершенно новое представление о том, что такое "познавать" и что такое "делать" в условиях, когда и то и другое изменились в ходе взаимопроникновения". И далее "наша деятельность познания и наша деятельность созидания достигли единения, делающего невозможным разграничение между ними, некогда такое ясное" .

Основные характеристики техносферы :

Автономность (обладание автономией, независимость от чего-либо)

Самодетерминированность (однозначная предопределённость).

В современных процессах глобализации техносфера выступает в двойной роли :

ü во-первых, она является инструментом глобализации, а также своего рода причиной этого явления;

ü во-вторых, с момента своего образования техносфера (как совокупность техники и технологических процессов) сама глобализируется, поглощая и укореняя в себе самого человека.

Структура техносферы

Техносфера обычно рассматривается как целостная глобальная система в двух системных связках:

· «человек – техносфера» (техносфера представляет и замещает природу; выступает как естественный элемент, является продолжением структурного усложнения живой природы)

Структурными элементами техносферы как естественного явления можно рассматривать технические изделия , являющиеся конечным звеном преобразования природного вещества. В этом случае правомерно говорить о технологических способах производства или технологических укладах как оформленном принципе целеполагания. А также правомерно описание объектов техносферы в качестве техноценозов как спонтанно образующихся сообществ и технологических видов как единиц этих сообществ.

· «техносфера – биосфера» (в ней техносфера представляет и замещает социум, выступает как искусственный элемент, отделяет человека от природы)

Структурными элементами техносферы как искусственного явления обычно признаются территориально-промышленные комплексы (ТПК) . Выделяют агропромышленные, градопромышленные, горнодобывающие и горноперерабатывающие, энергетические, рекреационные комплексы. Определяющими в описании такого типа являются внешняя функция загрязнения окружающей среды, а также общая для каждого из них функция цели и управления со стороны человеческого общества. Такая классификация обусловлена естественным пятнистым распределением объектов техносферы по поверхности земного шара. Транспортные коммуникации связывают эти мегаобъекты в общий каркас техносферы. Таким образом, осуществляется внешнее географическое описание вещественной части техносферной оболочки. На энергетическом уровне техносферу можно считать непрерывной, так как электромагнитное излучение (например, в радиодиапазоне) можно уловить в любой точке земли. Территориальное описание объектов техносферы является внешним функциональным, и, по существу, эти объекты рассматриваются в качестве черного ящика.

Внутреннее описание системы и является истинно структурным, поскольку определяется единым критерием принадлежности объектов к системе и коренным свойством - амбивалентностью.

Внутреннюю структуру техносферы определяют процессы, происходящие в ней.

Общая классификация процессов основана на самом общем характере преобразования вещества. Содержит следующие классы :

1. Процессы преобразования веществ;

2. Процессы создания вещей;

3. Процессы эксплуатации вещей;

4. Процессы разложения отслуживших вещей.

Амбивалентность техносферы проявляется, в частности, в том, что процессы третьей группы - эксплуатация вещей - не могут быть осуществлены без процессов первой и второй группы, а последние, в свою очередь, не могут быть осуществлены без уже созданных вещей. Группа процессов первого класса создает конструкционные материалы для группы процессов второго класса, энергетические предпосылки для осуществления процессов первых трех классов, новые концентрированные вещества, выделяет элементы, осуществляя тем самым функции, аналогичные функциям почвы в биосфере. Поэтому такой функции избежать невозможно. Для осуществления ее первого этапа - добычи полезных ископаемых в ходе исторического развития - были созданы механизмы, имитирующие человеческую руку (экскаваторы, драглайны и др.). Часть полезных ископаемых может извлекаться без применения таких механизмов (подземная газификация угля, выщелачивание руд, добыча нефти и газа и т.п.). Но при разработке других, например, строительного или химического сырья, такие технологии невозможны, т.к. полезным ископаемым является горная порода целиком. Из литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы извлекаются и переходят в техногенный круговорот некоторые элементы, другие остаются в отходах. Общий химический состав техносферы тем самым сильно отличается от такового литосферы. Отличается он также и от общего состава биосферы. И именно это несоответствие химических составов приводит к возникновению экологических проблем. Движение материальных потоков при осуществлении процессов преобразования веществ создает сетевые структуры, подобные трофическим цепям биосферы.

Для создания каждого материала совокупными усилиями людей организуются такие сетевые структуры преобразования вещества, охватывающие значительные пространства. Руда может добываться в одном месте, металл выплавляться за сотни километров от рудника, металлические детали могут производиться в другой стране, автомобили из этих деталей могут собираться на другом континенте, а на свалку автомобиль может попасть на другом конце земли.

Таким образом, вещи, для производства которых существует техносфера, -локальны, а процессы преобразования вещества для производства этих вещей –глобальны. Потоки вещества, будучи автономными для производства отдельных материалов, частично соединяются на этапе создания вещей.

Более мелкими структурными элементами техно-трофических цепей сферы являются различные уровни преобразования вещества, связанные обычно с различными отраслями промышленности - горной, металлургической, химической и т.п. На каждом из этих уровней существуют тысячи предприятий, которые объединены целями, задачами, материалами, технологиями в общественном плане, но разъединены в физическом плане - географически. Каждое такое предприятие и есть структурная единица техносферы, подобная организму в биосфере. Каждое из них является по существу природно-технической системой, т.е. искусственной системой, размещенной в природном ландшафте. Функционирование таких систем изучается различными разделами геоэкологии. При этом изучают взаимодействие природной и искусственной компоненты как целого, т.е. производят описание их внешних функций. Природная компонента рассмат-ривается не с точки зрения ее внутренних функций, а как она влияет на искусственную (например, как скальный массив влияет на стоящее на нем сооружение). И наоборот, искусственная компонента (например, здание) рассматривается не с точки зрения процессов, происходящих в нем, а со стороны тех процессов, которые оказывают влияние на окружающую природную компоненту.

Таким образом, при изучении природно-технических систем рассматриваются функциональные (внешние) свойства этих объектов техносферы в системных связках «человек – техносфера», «техносфера - биосфера», «техносфера - литосфера», «техносфера - гидросфера», «техносфера - атмосфера». Внутренние же свойства природно-технической системы как структурной единицы техносферы, которые в значительной мере определяют и внешнее поведение, могут быть описаны только через процессы технологического преобразования вещества внутри нее.

Связь звеньев технотрофических цепей осуществляют не только материаль-ные и энергетические потоки, но и согласованность технологий разных производств, т.к. в процессе преобразования вещества продукция предыдущего звена является материалом в составе последующего технологического передела.

Единичным элементом структуры техносферы можно считать элементар-ный технологический процесс преобразования вещества, который сохраняет в себе свойства амбивалентности как определяющего свойства любого объекта, принадлежащего техносфере.

Функционирование каждого элементарного технологического процесса не-сет в себе амбивалентность, поскольку, помимо получения полезного продукта (для которого он предназначен), он является как бы мотором воздействия, т.е. постоянным поставщиком загрязнений, технической системы на природную. Попытка управления процессом через ограничение отходов или изменение их каче-ства неэффективна, т.к. в уже функционирующей технической системе невозможно достигнуть двух оптимумов - определенного качества продукции и за-данных свойств отходов. Это приводит к передаче загрязнений на другой уро-вень, т.е. ужесточаются требования к материалу, входящему в технологический процесс, что приводит к созданию новых производств по доведению материала до необходимых кондиций, при этом возникают новые отходы. Другой путь - изменение свойств полезного проекта, что приводит к дополнительным техноло-гическим трудностям на последующих этапах преобразования вещества.

Виды техносферных зон:

1) Промышленная зона

Зона, включающая промышленные районы города, а также участки отдельных промышленных предприятий и других производственных объектов, обслуживающие их культурно-бытовые учреждения, улицы, площади, зеленые насаждения.

Территории компактного размещения предприятий.

Промышленный район - территория города, на которой размещаются предприятия с обслуживающими зданиями, учреждениями, дорогами и др. Промышленный район включает систему озелененных территорий, которые отделяются от других районов санитарно-защитной зоной.

Санитарно-защитная зона - зеленые насаждения шириной от 50 до 1000 м, защищающие территории от вредного влияния промышленности и транспорта.

2) Городская зона

Условная территориальная единица города.

Городские зоны:

Отражают историческое развитие и внутреннюю организацию города;

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

3) Селитебная зона

ü часть территории населённого пункта, предназначенная для размещения жилой, общественной (общественно-деловой) 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.

ü часть планировочной структуры города; территория включающая:

Жилые районы и микрорайоны;

Общественно-торговые центры, улицы, проезды, магистрали;

Объекты озеленения.

В селитебной зоне могут размещаться отдельные коммунальные и промышленных объекты, не требующие устройства санитарно-защитных зон.

Селитебная территория занимает в среднем 50-60 % территории города.

Основные задачи:

Создание максимально благоприятных условий для удовлетворения социально-культурных и бытовых потребностей населения;

Минимизацию затрат времени на пространственную доступность объектов обслуживания, мест отдыха, культурно-бытовых учреждений.

4) Транспортная зона

ü система наземных, надземных и подземных магистралей, пересекающихся в нескольких уровнях.

В мировой практике уже существуют транспортные развязки в пяти уровнях. С увеличением количества и разнообразия транспортных средств возрастает степень сложности транспортной сети городов и, таким образом, улучшается система связей между функциональными зонами. Планировочная структура зависит от расположения города на рельефе.

Различают компактную форму плана, расчлененную, рассредоточенную с равномерно распределенными районами, рассредоточенную с преобладающим районом и линейную. Сложность планировочной структуры больших городов заключается еще и в том, что большое разнообразие промышленных предприятий не может располагаться на территории одной промышленной зоны. Это вызывает членение селитебных территорий. Возникают новые жилые районы на периферии города, образуются новые зоны отдыха. Новые промышленные зоны приводят к появлению санитарно-защитных территорий. Рост города способствует развитию внешнего транспорта и расширению транспортной зоны.

4. Характерные потоки масс, энергии и информации для различных компонентов системы «человек-среда обитания»:

Для техносферы характерны потоки всех видов сырья и энергии, многообразие потоков продукции и людских резервов; потоки отходов (выбросы в атмосферу, сбросы в водоёмы, жидкие и твёрдые отходы, различные энергетические воздействия).

Техносфера также способна создавать спонтанно значительные потоки масс и энергий при взрывах, пожарах, при разрушении строительных конструкций, при авариях на транспорте и т.п.

Основные потоки в естественной среде.

Солнечное излучение, излучение звёзд и планет;
Космические лучи, пыль, астероиды;
Электрическое и магнитное поля Земли;
Круговороты веществ в биосфере в экосистемах, в биогеоценозах;
Атмосферные, гидросферные и литосферные явления, в т.ч. – стихийные;

Основные потоки в техносфере.

Потоки сырья, энергии;
Потоки продукции отраслей экономики;
Отходы отраслей экономики;
Бытовые отходы;
Информационные потоки;
Транспортные потоки;
Световые потоки (искусственное освещение);
Потоки вещества и энергии при техногенных авариях;

Социальная среда потребляет и генерирует все виды потоков, характерные для человека как для личности. Кроме того, социум создаёт информационные потоки при передаче знаний, при управлении обществом, при сотрудничестве с другими общественными формациями. Социальная среда создаёт потоки всех видов, направленные на преобразование естественного и техногенного миров, формирует негативные явления в обществе, связанные с курением, потреблением алкоголя, наркотиков и т.п.

Основные потоки в социальной сфере.

Информационные потоки (обучение, государственное управление, международное сотрудничество и т.п.);
Людские потоки (демографический взрыв, урбанизация населения);
Потоки наркотических средств, алкоголя и др.;

Основные потоки, потребляемые и выделяемые человеком в процессе жизнедеятельности.

Потоки кислорода, пищи, воды и иных веществ (алкоголь, табак, наркотики);
Потоки энергии (механической, тепловой, солнечной и др.);
Информационные потоки;
Потоки отходов процесса жизнедеятельности;

Потоки отходов возникают в соответствии с законом о неустранимости отходов и побочных воздействий производств : “В любом хозяйственном цикле образуются отходы и побочные эффекты, они не устранимы и могут быть только переведены из одной физико-химической формы в другую или перемещены в пространстве ”.

Тема: НЕГАТИВНЫЕ ФАКТОРЫ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Для оценки степени воздействия факторов техносферы на человека и выработки концепций защиты необходимо рассмотреть механизмы воздействия различных факторов на человека и возможные последствия этого воздействия.

Потоки масс, энергий и информации распределяясь в земном пространстве, образуют среду обитания для живой природы. Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда эти потоки находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой.

Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека и / или среду. В естественных условиях такие взаимодействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены её элементами и действиями человека.

В основе возникновения негативных воздействий на человека и среду обитания лежит неравновесное состояние материального мира и прежде всего различия в энергетических характеристиках его компонентов, в уровнях тепловой, кинетической, электромагнитной и прочих видов энергии.

Негативные факторы классифицируют следующим образом:

1) по происхождению

ü естественные (кинетическая энергия ветра и водной стихии, высвобождающаяся энергия напряжений земной коры, термическая энергия вулканов)

ü антропогенные (связаны с появлением человеческого общества и его хозяйственной деятельности; общей главной причиной реализации антропогенных НФ с самого начала был неконтролируемый выход энергии)

2) по природе воздействия

ü физические (определяющим признаком является вид энергии (например, механической, тепловой или электромагнитной).

К этой группе относятся

Основные неблагоприятные характеристики воздушной среды и освещенности;

Механические факторы, включающие воздействие движущихся машин и механизмов, вибрации и ускорения;

Акустические факторы (инфразвук, шум и ультразвук);

Большой перечень электромагнитных излучений (ультрафиолетовая и инфракрасная радиация, высоко- и сверхвысокочастотные излучения, ионизирующая радиация, лазерное излучение и т.д.).

ü химические (определяется химической структурой вещества).

Эта группа включает

Отклонения в естественном составе воздуха (слишком низкие или слишком высокие уровни парциального давления О 2 , и т.п.),

Запылённость и загазованность воздуха.

ü биологические

К ним относят:

Прямое воздействие живых организмов: повреждения от животных, пресмыкающихся и насекомых,

Воздействие продуктов жизнедеятельности (например пыльцы) и биотехнологических производств. Последние, в частности, являются одним из основных источников аллергенов, т.е. веществ, вызывающих аллергические реакции и заболевания (например, бронхиальную астму или экзему).

ü психофизиологические (связана с трудовой деятельностью человека, т.е. это такие НФ, которые создают высокие уровни физических и нервно-психологических нагрузок и обусловленную ими степень тяжести и напряженности труда).

3) по характеру воздействия

- активные , воздействующие собственной энергией (например движущиеся машины и механизмы, разрушающиеся конструкции, термические и электрические факторы)

- пассивные , активизирующиеся за счёт энергии, носителем которой является сам человек (например, острые колющие и режущие предметы, неровности поверхности и т.д.).

4) по последствиям воздействия на человека

- опасные (негативное воздействие на человека, которое приводит к травме или летальному исходу)

- вредные (негативное воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию).

Отнесение ряда физических и химических НФ к вредным или опасным зависит от их количественных характеристик (интенсивности, концентрации, дозы и т.д.). Те факторы, которые в определенном диапазоне значений обеспечивают комфорт человеку, при других значениях становятся вредными или опасными.

Классификация опасных факторов Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ):

ü опасные вещества

ü механические опасности

ü термические опасности

ü электрические опасности

Типы опасных и вредных факторов техносферы для человека и природной среды:

Ингредиентные, биологические и энергетические загрязнения,

Деградация природной среды,

Информационно-психологические воздействия.

Виды опасных и вредных факторов техносферы:

Выбросы и сбросы вредных химических и биологических веществ в атмосферу и гидросферу,

Акустическое, электромагнитное и радиоактивное загрязнения,

Промышленные и бытовые твердые отходы,

Информационные и транспортные потоки.

Пространство, в котором возможно воздействие опасного или вредного фактора, называется опасной зоной .

К этим зонам относятся: зоны захвата машин, поверхности и выступы движущихся частей, рабочие зоны подъемно-транспортного оборудования, а также зоны вокруг разрушающихся зданий, механизмов, сосудов под давлением и т.д. Различают постоянные и временные опасные зоны, которые характеризуются геометрическими размерами, а временные - еще и вероятностью ее возникновения.

Условия, в которых создается возможность воздействия на человека опасных факторов, определяют как опасную ситуацию . Она возникает при нахождении человека в опасной зоне в момент реализации соответствующей опасности. Для характеристики опасных ситуаций используют вероятностные показатели.

Частоту или вероятность реализации опасностей и вызываемых ими несчастных случаев (НС) называют риском (риск аварии или отказа, риск НС и травмы). В математическом смысле риск представляет собой числовую характеристику случайной величины, используемой для описания опасности.

НС возможен при двух условиях : нахождения человека в опасной зоне в момент реализации опасности и отсутствия у него достаточных С3.

В условиях среды обитания, особенно в производственных условиях, человек подвергается, как правило, многофакторному воздействию, эффект которого может оказаться более значительным, чем при изолированном действии того или иного фактора.

При воздействии нескольких факторов на организмы различают:

· комбинированное воздействие – суммарное действие нескольких факторов одной природы (напр., ряда химических веществ);

· сочетанное воздействие – суммарное действие нескольких факторов различной природы (напр., химического вещества и ультрафиолетового излучения);

· комплексное воздействие – многоплановое воздействие одного фактора (напр., поступление одного и того же вещества перорально, респираторно и через кожу).

Похожая информация.