Негативные факторы техносферы. Основные характеристики техносферы

Введение………………………………………………………………………...3

Глава 1. Понятие «техносфера»………………………………………………5

Глава 2. Этапы развития техносферы…………………………………………7

Глава 3. Состав техносферы…………………………………………………10

3.1. Структура техносферы……………………………………………10

Глава 4. Объем техносферы …………………………………………………12

Глава 5. Процессы, способствующие развитию техносферы……………..13

5.1. Демографический взрыв…………………………………………13

5.2. Урбанизация……………………………………………………….13

Глава 6. Техногенные опасности…………………………………………….16

6.1. Техногенные опасности…………………………………………..16

6.2. Природно-техногенные опасности………………………………16

6.3. Виды опасностей по воздействию на человека…………………17

Глава 7. Техногенные катастрофы………………………………………….19

7.1. Причины возникновения аварий……………………………......19

7.2. Фазы развития крупных аварий…………………………………19

Глава 8. Катастрофы техногенного характера за рубежом……………….21

8.1. Крупные техногенные катастрофы в мире в 2011-2015 гг……..21

Глава 9. Глобальная катастрофа ……………………………………………..25

Глава 10. Последствия воздействия техногенных опасностей на природную среду…………………………………………………………………………...26

Глава 11. Защита от техногенных аварий…………………………………...29

Глава 12. Прогнозируемые этапы развития техносферы…………………...30

Заключение…………………………………………………………………….32

Список литературы………………………………………………………….33

Введение

Биосфера - область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферы и верхний слой литосферы, не испытавших техногенного воздействия.

Биосфера Земли всегда являлась и является защитным экраном от космического воздействия, под которым зародилась жизнь, и сформировался человек. Но она обладала и сейчас обладает рядом естественных факторов, негативно влияющих на человека (высокая и низкая температура воздуха, атмосферные осадки и т. п.). Поэтому для защиты от неблагоприятных воздействий биосферы и достижения ряда иных целей человек был вынужден создать техносферу .

Таким образом, техносфера – это преобразованная человеком, в целях защиты от негативного воздействия окружающей среды, биосфера.

На всех этапах своего развития человек и общество непрерывно воздействовали на среду обитания. И если на протяжении многих веков это воздействие на биосферу было незначительным, то начиная с середины XIX в. преобразующая роль человека в развитии среды обитания стала существенно возрастать.

Современные тенденции развития техносферы усиливают риски техногенных катастроф, количество и размер последствий, реализации которых постоянно растут. В России в зонах возможного воздействия поражающих факторов при авариях на потенциально опасных производственных объектах проживают свыше 60 млн. человек. Поэтому данная тема актуальна и в настоящее время.

Целью работы является получение более полного, всестороннего определения современных проблем в развитии техносферы.

Следовательно, задачи реферата: рассмотреть структуру техносферы, типы аварий, дать характеристику основных техногенных и природно-техногенных опасностей.

Разные события последних лет стали беспокоить и специалистов, и общественность. Среди них проблемы кислотных дождей, использования различных ядохимикатов, загрязнения морей, озер и рек, неудачные решения по размещению промышленных предприятий, аварии, приводящие к человеческим жертвам и крупному ущербу.

Легасов Валерий Алексеевич, академик, первый заместитель директора Института атомной энергии имени И.В. Курчатова, занимался изучением проблем техногенного риска, безопасности техносферы. Проблемами техногенного риска также занимались Быков А.А., Калыгин В.Г.,Васильев Ю.С. Проблемы безопасности окружающей среды и жизнедеятельности человека освещены в работах и учебных изданиях Белова С.В., Акимовой Т.А., Ефремова С.В. и других.

Выводы по введению.

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

2. Развитие техносферы происходит за счет преобразования природной среды.

3. Разные опасности и последствия развития техносферы беспокоят и специалистов, и общественность.

Глава 1. Понятие «техносфера»

Техносфера – часть географической оболочки или биосферы, охваченная влиянием технических средств, проникновением человеческой деятельности.

«Техносфера» - это термин, который чаще всего употребляют при описании современной цивилизации, уровня развития техники и научных методов преобразования действительности, определяющих основной фактор развития общества. Понятие «техносфера» возникло в 40-50-х гг. в работах зарубежных сайентологов и социологов техники. Чаще всего, отмечается, что сущность техносферы необходимо рассматривать с точки зрения цели ее формирования. В соответствие с данной точкой зрения основная цель развития техносферы заключается в стремлении людей улучшить, повысить качество своей жизни, удовлетворить потребности. В данном аспекте техносферу связывают с одной из четырех составляющих «ноосферы» - высшей стадией развития биосферы, возникновением и становлением в ней цивилизованного человечества, когда его разумная деятельность становится главным определяющим фактором целесообразного развития.

Техносфера рассматривается в историческом, философском, культурологическом, научно-техническом, социальном аспектах.

В историческом аспекте создание техносферы связывают с эволюцией биосферы и живых существ, с появлением человека и орудий труда, развитием техники, с социальным прогрессом общества.

В философском аспекте рассматриваются вопросы, связанные с объяснением функционирования техносферы, выделением ее границ, ступеней развития, комплекса факторов, которые как влияют на формирование техногенной среды, так и являются ее производными и оказывающими воздействие, в свою очередь, на природу и общество.

В культурологическом аспекте принята более широкая трактовка понятий техносферы за счет отнесения к технике не только материальных орудий, но и идеациональных навыков и технологий, а также взаимодействие техники и человека в социальном, психологическом и, собственно культурном аспектах.

В научно-техническом аспекте предметом изучения техносферы является взаимодействие человека и техники при осуществлении различных видов деятельности. При этом необходимо рассматривать техносферу не только как пассивный объект, но и как активный фактор трансформации остальных систем, находящихся с ней во взаимодействии (биосфера, социосфера, культура. образование и т. д.).

В социальном аспекте рассматриваются развитие и характеристики социальных процессов с точки зрения влияния на них техники и технологических процессов.

Выводы по главе 1.

1. Понятие «техносфера» многогранно. Выделяют исторический, философский, культурологический, научно-технический, социальный аспект техносферы.

2. Техносфера напрямую связана с деятельностью человека.

Глава 2. Этапы развития техносферы

Современному этапу общественного развития предшествовала длительная история становления средств производства, техники и технологий - техногенез.

Техногенез – процесс изменения природных комплексов и биогеоценозов под воздействием производной деятельности человека.

Начало техногенезу положил первый костер, зажженный человеком. Применение огня расширило ареал человека, дополнило собирательство и охоту новыми приемами добывания, приготовления и запасания пищи, зародило возможность будущих термотехнологий. Уже в неолите возникли условия для развития ремесел и профессионального разделения труда.

Начиная с VIII-XI в. к ним добавляются изобретения, использующие силы воды и ветра. Наступила эпоха механоэнергетики на возобновимых ресурсах. Технические возможности человека расширились, и одновременно усилилось его давление на природу. Уже в эпоху Возрождения (XV-XVII вв.) рост населения, развитие ремесел и торговли, городов и дорог, географические открытия и завоевания, строительство, судостроение, военное дело ускорили освоение новых земель, сведение лесов и дали мощный толчок развитию рудного дела и металлургии, а затем и машин на механическом приводе. Однако наибольшее ускорение и экологическое значение техногенез приобрел с момента появления тепловых машин и начала использования ресурсов ископаемого топлива.

Еще в преддверии промышленной революции, когда уже стал ощущаться дефицит древесного топлива и требовалось повышение эффективности земледелия (XVIII в.) одноступенчатые механические преобразователи природных сил перестали удовлетворять человека. Наступила эпоха химической теплоэнергетики на невозобновимых энергоресурсах. Как только оказалось, что созданное и контролируемое человеком изделие – машина.

Эпоха истощительной химической теплоэнергетики еще не закончилась, но уже надвинулась следующая - эпоха ядерной теплоэнергетики на невозобновимых ресурсах, грозящая еще более опасным загрязнением.

XX век. Экспансия человечества природы постоянно нарастала. В XX в. вместе с демографическим взрывом происходит еще более мощный подъем техногенеза. Он обусловлен приростом реализуемых материалов, мощностей и материально-энергетических потоков, приходящихся в среднем на каждого жителя планеты. Наиболее характерные черты всемирного техногенеза в XX в. можно представить следующим образом:

1. Мировое потребление энергии увеличилось почти в 14 раз.

2. Переход от преобладания дров и угля к преобладанию углеводородного топлива - нефти и газа (до 65%), а также к заметному вкладу гидроэнергетики и ядерной энергетики.

3. Увеличение добычи и переработки минеральных ресурсов - руд и нерудных материалов.

4. Рост объем машиностроения и изменение его структуры, в связи со станкостроением, развитием техники двигателей внутреннего сгорания, электротехники и автоматизации.

5. Интенсивная химизация всех отраслей хозяйства.

6. Устранение ограничений в применении военной техники.

В XX в. техногенез приобрел глобальный характер и качественно новую форму, способствуя быстрому расширению и распространению техносферы - совокупного результата хозяйственной деятельности человека.

В настоящее время активность техногенеза значительно превышает активность многих других геологических процессов. На изменение параметров природной среды наиболее интенсивно воздействуют химические, физико-механические и инженерно-геологические факторы.

Смена этапов техногенеза, основных типов технологий происходит неизмеримо быстрее, чем сменяются «технологии» биотического круговорота в эволюции биосферы. Огромный технический потенциал человечества сам по себе обладает внутренней неустойчивостью. Из-за высокой концентрации в пределах биосферы и среды человека источников риска (все виды вооружений, отравляющие вещества и ядерное топливо) этот потенциал не только угрожает биосфере, но и включает потенциал самоуничтожения. Эта угроза не так уж легко осознается, поскольку в психологии масс она маскируется положительными результатами социального прогресса во второй половине столетия, когда возросли доходы населения, более эффективными стали системы здравоохранения и образования, улучшилось питание людей, увеличилась продолжительность жизни.

Выводы по главе 2.

1. С конца XIX века и в настоящее время непрерывно развиваются техносфера и социальная среда.

2. Смена этапов развития техносферы много быстрее этапов развития биосферы.

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 :

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.

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

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.

С появлением людей на Земле началось влияние их деятельности на круговорот веществ и энергетический обмен в биосфере, началась трагедия биосферы. На путь, который усиливает конфронтацию с биосферой, предки современного человека ступили около 1,5-3 млн. лет назад, когда подчиняясь командам своего умственного аппарата - головного мозга, нуждаясь во все больших количествах энергии для удовлетворения своих потребностей, впервые зажгли костры в Африке и Северной Якутии (в поселке Дирин-Юрях). С того момента пути человека и биосферы окончательно разошлись, началось их противостояние, следствием которого может стать коллапс биосферы или исчезновение человека.

Человечество, разрастаясь численно и распространяясь на планете, автоматически и неизбежно оттеснило других жителей природы. И саму природу оно отвергло на задворки биосферы, заменяя последнюю техносферой, или биотехносферой .

Техносфера - это часть биосферы в прошлом, преобразованная человеком с помощью прямого или косвенного влияния технических средств с целью наибольшего соответствия своим материальным и социально-экономическим нуждам.

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности окружающей среды, к росту коммуникабельности, к обеспечению защиты от природных отрицательных воздействий. Все это положительно повлияло на условия жизни и в совокупности с другими факторами (улучшение медицинского обслуживания и т.п.) на продолжительность жизни людей.

Но создание руками и умом человека техносферы, предназначенной максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, далеко не оправдала надежды людей. Нерациональная хозяйственная деятельность, многократно усиленная достижениями научно-технического прогресса, привела к повреждению и истощению природных ресурсов, изменению регенерационных механизмов биосферы, деформации сформированного на протяжении многих миллионов лет природного круговорота веществ и энергетических потоков на планете, нарушению динамического равновесия глобальной земной социоэкосистемы.

В глобальной экосистеме, биосфере, которая есть единым целым, ничто не может быть выиграно или утрачено, не может быть объектом общего улучшения. Все, что добыто из нее человеческим трудом, должно быть возвращено.

Оплаты этого «векселя» невозможно избежать, он может быть лишь отсрочен.

Техносфера включает в себя регионы, города, промышленные зоны, производственную и бытовую среду. К новым техносферным, принадлежат условия проживания людей в городах и промышленных центрах, производственные, транспортные и бытовые условия жизнедеятельности.

Чтобы жить, человек должен обеспечить свою жизнь, прежде всего, материально.

Материальное производство - это деятельность, направленная на освоение окружающей природной среды.

Она включает в себя промышленность и сельскохозяйственную деятельность. Материальное производство является основой общественного развития, так как оно удовлетворяет разнообразнейшие человеческие потребности. Ведущую роль в системе материального производства сыграли:

1) аграрное производство, которое доминировало в Европе практически до начала ХVIII ст.;

2) промышленное производство, которое началось с того момента, когда пар и машины осуществили революцию в промышленности;

3) информационное производство - производство знаний, которое все больше превращается в определяющую форму труда. На третьем этапе производство идей, знаний, информации выходит на первый план.

Конспект по экологии

Современная биосфера находится под массированным антропогенным воздействием. Это воздействие осуществляется на протяжении значительной части человеческой истории, но в течение последних двух столетий (эпоха индустриальной цивилизации) многократно усилилось и привело к существенным количественным и качественным изменениям биосферы. Человеческая цивилизация обусловила появление на планете новой глобальной материальной системы в виде многослойной насыщенной сферы искусственно созданных объектов .

Планета окружена огромным, простирающимся на миллиарды километров и уникальным в Галактике ореолом модулированных (несущих информацию) радиоволн разных диапазонов от множества источников. У поверхности Земли этот ореол достиг необычайной плотности - люди говорят .

В околоземном космическом пространстве по орбитам движутся тысячи действующих и отработавших искусственных спутников, разгонные ступени ракет, другие объекты. Часть аппаратов выполняет исследования в пределах Солнечной системы. В атмосфере постоянно перемещаются тысячи летательных аппаратов; планета опутана сетью авиатрасс - люди летают .

На поверхности суши простираются пространства возделанных земель, преобразованных и искусственных ландшафтов, расположились гигантские города, огромное число населенных пунктов, сооружений, полигонов, аэродромов, площадок и дорог с искусственным покрытием, железных дорог и других коммуникаций с паутиной линий электропередач и воздушно-проводной связи - люди производят .

Колоссальные массы перемешенных, обработанных и преобразованных горных пород - камня, глины, асфальта, бетона, стекла, металлов - образуют многочисленные скопления на поверхности планеты. Несметное количество различных топок, труб, реакторов, машин и механизмов заполняют планетарную среду химическими, тепловыми, радиационными, электромагнитными и акустическими эмиссиями. Все это излучает, испускает, пахнет, вибрирует, шумит - люди мусорят .

То тут, то там происходят большие и малые аварии, раздаются взрывы, звучат выстрелы - люди воюют .

В разных направлениях и с разными скоростями по земле и воде перемещаются миллионы различных транспортных средств - люди ездят, катаются .

По земле разбросаны многочисленные отвалы пустой породы, терриконы, свалки, развалины. В земле скрыты горные выработки, шахты, рудники, скважины, сети кабелей и трубопроводов, древние культурные слои и захоронения - люди роют Землю .

Полный жизни океан содержит множество искусственных предметов от плавающего мусора до гигантских танкеров, авианосцев, подводных лодок. Водные пространства пересекают трассы морских путей; дно океана усеяно останками кораблей. На континентальных водоемах - плотины, водохранилища и другие гидросооружения; бассейны рек испещрены каналами и оросительными системами. Одним словом, люди активно расширяют свою экологическую нишу, создавая техносферу . Глобальная совокупность продуктов технической цивилизации именуется техносферой.

Техносфера это планетарное пространство, находящееся под воздействием инструментальной и технической производственной деятельности людей и занятое продуктами этой деятельности.

В 1936 г. академик А.Е. Ферсман назвал техногенезом процессы изменений поверхности Земли под влиянием производственной деятельности людей. Позднее Р.К. Баландин (1982) расширил понятие техногенеза и его производное обозначил как техносферу.

Техносфера возникла в процессе нескольких тысячелетий техногенеза. К ней в равной мере относятся и первый костер, зажженный человеком, и Чернобыль, дротик первобытного охотника и баллистические ракеты, египетские пирамиды и небоскребы Манхэттена, оросительные каналы шумеров и Асуанская плотина, идолы острова Пасхи и статуя Свободы в Нью-Йорке.

Техногенез выступает как материальное слагаемое истории человечества. С экологической точки зрения это последний по времени этап эволюции, обусловленный деятельностью человека и вносящий в природу Земли вещества, силы и процессы, которые, в конечном счете, изменяют и нарушают равновесное функционирование биосферы и замкнутость биотического круговорота.

В «Экологическом энциклопедическом словаре» (1999) техносфера определяется как часть биосферы разрушенная и коренным образом преобразованная людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических и техногенных объектов (здания, дороги, механизмы, предприятия и т.п.) в целях наилучшего соответствия социально-экономическим (но не экологическим) потребностям человечества.

Однако называть техносферу частью биосферы можно только в ограниченном смысле. Действительно, техносферу создал человек - порождение биосферы. Техносферой занято значительное пространство, принадлежавшее ранее биоте биосферы. Человек взял под контроль и, по существу, включил в состав техносферы несколько сотен видов растений и животных. Однако значительная часть современной техносферы - это совершенно новое надприродное образование, генетически не связанное с законами биосферы. В целом техносфера - грандиозный артефакт.

Техносферу можно подразделить на несколько подсистем - субсфер:

• субсфера «А» (артефакты) - все продукты и производные человеческого труда;
• субсфера «Т-1» - все виды топлива;
• субсфера «Т-2» (технолиты) - элементы техногенного рельефа: карьеры, шахты, каналы, насыпи, плотины и т.п.;
• субсфера «П» - пища, в том числе непосредственно контролируемые и используемые человеком растения и животные;
• субсфера «О» - отходы.

Хотя техносфера, несомненно, планетарное явление, техномасса распределена крайне неравномерно. Почти 90 % ее сосредоточено в районах селитебного и горно-промышленного освоения, занимающих более 7 млн. км 2 (5 % площади суши). Однако техногенными влияниями - эмиссиями и потоками веществ, энергии и информации охвачено практически все пространство планеты. Некоторые обобщенные количественные характеристики техносферы представлены в табл. 3.

Таблица 3

Количественное сопоставление биосферы в техносферы

* Гт – гигатонна = 10 9 т;

** ЭДж – эксаджоуль = 10 15 Дж.

«Окружающая среда» - более широкое понятие, чем географическая. Оно включает в себя, помимо по­верхности Земли и ее недр, часть Солнечной системы, которая попадает или может попасть в сферу деятельности человека, а также созданный им материальный мир. В структуре окружаю­щей среды выделяют две важнейшие составляющие: естествен­ную и искусственную среды обитания.

Естественная среда обитания включает в себя неживую и живую части природы - геосферу и биосферу. Она существует и развивается без вмешательства человека, естественным обра­зом. Однако в ходе эволюции человек постепенно все больше осваивает естественную среду обитания. Первоначально это было лишь простое потребление естественных богатств (диких плодов, растений и животных). Затем человек начал использо­вать и естественные источники средств жизни (полезные иско­паемые, энергетические источники), преобразуя их в хо­де своей практической деятельности.

Для человека положительные моменты освоения и преобра­зования природных источников как составных частей естест­венной среды обитания неоспоримы. В результате этой дея­тельности человек смог не только выжить как биологический вид, но и приобрести то, что принципиально отличает его от других живых существ - способность производить орудия тру­да, создавать и накапливать материальную и духовную культу­ру, целенаправленно преобразовывать окружающую среду.

Однако человек в ходе эволюции не остановился лишь на взятии у природы материала в непосредственном или преобразованном виде. Он перестал бы быть разумным существом, ес­ли бы не смог создать нечто свое, искусственное, чего не было до сих пор в природе. В результате им была создана искусственная среда обитания – все то, что специально сделано чело­веком: разнообразие предметов материальной и духовной куль­туры, преобразованные ландшафты, а также выведенные в ре­зультате селекции и одомашнивания растения и животные.

С развитием общества роль и значение для человека искус­ственной среды обитания непрерывно возрастают. Попробуйте сегодня представить себе хоть на минуту человеческое общество без крупных городов, дорог, предприятий, домов, автомобилей, бытовой техники и т. д. Все это создано человеком и является творением его рук, результатом деятельности его разума.

Влияние человека на природу. Техносфера

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.