Негативные факторы техносферы

Содержание

 

Введение. Закономерности формирования и развития техносферы. Основы

экологии техносферы…………………………………………………………….2

Раздел 1. Человек-техносфера-природа на уровне негативного взаимодейст-

вия элементов системы

1.1. Воздействие техносферы  на природную среду……………………………5

1.2. Негативные факторы  техносферы, номирование воздействия  негатив-

ных факторов……………………………………………………………………...7

Раздел 2.Современное состояние селитебных зон техносферы

2.1. Выбросы объектов техносферы в атмосферный воздух, зоны загрязне-

ния, способы защиты от выбросов………………………………………………11

2.2. Водоснабжение. Сбросы объектов техносферы в гидросферу, зоны за-

грязнения, способы очистки стоков…………………………………………….15

2.3. Твердые и жидкие отходы объектов техносферы, зоны загрязнения ли-

тосферы, способы сокращения и ликвидации отходов………………………..19

2.4. Энергетические негативные воздействия объектов техносферы, на чело-

века и среду обитания, зоны влияния и способы защиты от них……………..22

Раздел 3. Перспективы развития техносферы и использования природных

ресурсов. Концепция устойчивого развития…………………………………..24

 

Список литературы…………………………………………………………….26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение. Закономерности формирования и развития техносферы.

Основы экологии техносферы

Среда обитания по отношению к человеку представляет собой совокупность факторов, способных оказывать воздействие на жизнедеятельность, здоровье и потомство человека.

Длительное время на этапах своего возникновения и развития (этапы соби-рательства и охоты, начала аграрной цивилизации) человек и общество взаимодействовали только с естественной средой обитания - биосферой. Именно в ней человек из поколения в поколение развивался и совершенствовался на протяжении многих миллионов лет, оставаясь зависимым от состояния биосферы и изменений, происходящих в ней.

С появлением огня (около 10 тыс. лет до н.э.) человек переходит от соби-рательства и охоты к началу аграрной цивилизации, существенно повышая свои возможности в быту (появление очага и жилища) и в сфере деятельности (скотоводство и подсечно-огневое земледелие на землях, полученных за счет выжигания территорий лесов и лугов). В этот период появляются первые техногенные негативные воздействия.

Этапу аграрной цивилизации (с 8 тыс. лет до н.э. и до середины XIX в.) со-

ответствует взаимодействие человека со средой обитания, основанное главным

образом на принципах естественного развития природы и общества. Вместе с

тем в этот период увеличилась численность населения Земли и возросла энер-

говооруженность человека, развивались и совершенствовались орудия труда,

транспорт, связь; возникали города и поселки, что существенно улучшило ус-

ловия обитания людей. В период аграрной цивилизации в биосфере появились

и стали развиваться регионы техносферы, непрерывно нарастало антропогенное и техногенное воздействия на природу и человека.

В переходный период (с середины XIX в. до 30 годов XX столетия) суще-ственно возросло техническое оснащение человека (паровые, бензиновые и

электрические двигатели, гидроэлектростанции), которое непрерывно наращивалось и на этапе НТР - научно-технической революции (с 30-х годов XX в. до

конца XX столетия).

В годы НТР техническая оснащенность человека и общества достигла наи-высшего уровня, а техногенные и антропогенные опасности стали определяю-

щими во взаимодействии человека со средой обитания. Широкое развитие и

применение в XX столетии получили химические и биохимические процессы,

энергетические системы, электронные средства получения и передачи инфор-

мации. Техносфера стала для человека основной средой обитания.

Техносферу, созданную человечеством в ходе цивилизационного прогресса, можно рассматривать как видовую реализованную нишу человечества, ко-торая по многим пространственным и потоковым параметрам совпадает с био-

сферой, экологическая емкость которой ограничена. Поэтому неизбежны кон-

курентные отношения между активными компонентами техносферы и биосфе-

ры, между общественным производством и планетарной биотой. Хотя эти от-

ношения намного сложнее, чем межвидовые взаимоотношения в природе, многие их черты выглядят как конкурентное вытеснение биосферы.

Природа и общество находятся в одной сети системных взаимодействий.

Формирование техносферы происходит за счет ресурсов биосферы в соответствии с принципом целостности, который выражается законом всеобщей связи вещей и явлений: любая система может развиваться только за счет использования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды. Абсолютно изолированное саморазвитие невозможно.

Развитие новых систем может происходить в условиях равновесия или при

его отсутствии. Принцип Ле-Шателье, открытый в химии, оказался справедли-

вым в случае биосферных процессов: при внешнем воздействии, выводящем

систему из устойчивого равновесия, это равновесие смещается в том направле-

нии, при котором эффект внешнего воздействия компенсируется. В масштабах

биосферы осуществление этого принципа основано на глобальной регуляции

окружающей среды.

Устойчивые процессы в биосфере сохраняются при отклонениях менее 1%

от положения равновесия. Отклонения в содержании веществ и передаче энер-

гии, равные 1%, соответствуют началу выхода системы из устойчивого состоя-

ния, а при отклонениях более 10% системы попадают в ситуацию саморазру-

шения.

Развитие регионов техносферы происходит, как правило, высокими темпа-

ми, в режиме разрушения биоты. Во многих случаях биота оказывается полно-

стью вытесненной (промышленные площадки, заводские территории, полиго-

ны, аэродромы и т.п.), а в городах - сохраняется лишь в виде отдельных очагов

(скверов, газонов, садов, парков  и т.п.).

Оценивая дальнейшее взаимодействие городских биосферных зон с техно-

сферой, следует учитывать закон Хильми о растворении системы в чужой среде (принцип деградации): чем выше разница между островной биосистемой и ее окружением, тем быстрее происходит деградация биоты. Принцип деградации распространяется не только на островные биотехнические системы, но и на граничные зоны между техносферой и биосферой. Чем ближе биосфера расположена к техносфере, тем больше проявляется разрушительное влияние техносферы на биосферу.

Обычно в городах под постройками и транспортом находится до 80% всей

территории города, а на долю зон отдыха и зеленых насаждений приходится не более 20% территории города. В то время как для длительного сохранения биоты в зоне города необходимо, чтобы доля застройки и транспортных магистралей не превышала 50% всей территории города

Техносфера активно развивается в условиях действия закона о неустрани-мости отходов и (или) побочных воздействий производств. Закон об отходах

при активном использовании сырьевых и энергетических ресурсов однозначно указывает на неизбежность образования отходов в любом хозяйственном цикле и, как следствие, на наличие опасностей в сфере деятельности человека.

Важно понимать, что во многих технологических цепях действует закон

постоянства количества отходов: В производственных циклах меняется лишь

место возникновения отходов, время их образования или физико-химическая и биологическая форма. Так, использование транспортных средств с электродвигателями (троллейбус, трамвай, метрополитен и др.) существенно уменьшает выбросы загрязняющих веществ в городах, но в целом, выбросы в атмосферу не исчезают - в этих случаях они производятся в зоне расположения ТЭС, производящих электрическую энергию для этих транспортных средств.

Таким образом, в окружающем нас Мире возникли новые условия взаимо-действия живой и неживой материи:

• взаимодействие человека с техносферой,

• взаимодействие техносферы с биосферой (природой) и др.

В связи с этим сейчас правомерно говорить о возникновении новой облас-

ти знаний — «Экология техносферы», где главными «действующими лицами» являются человек и созданная им техносфера. В обществе возникла потребность в защите природы и человека от негативного влияния техносферы.

Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе яви-

лась антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходи-

мого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе. В настоящее время, чтобы решить возникающие проблемы, человек должен совершенствовать техносферу, снизив ее негативное влияние на человека и природу до допустимых уровней путем рационального и комплексного использования сырьевых и энергетических ресурсов в цикле: первичные сырьевые ресурсы - производство - потребление - вторичные сырьевые ресурсы. Решение задач обеспечения безопасности человека в техносфере, приводит к одновременному решению задач охраны природы от губительного влияния техносферы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗДЕЛ 1. ЧЕЛОВЕК—ТЕХНОСФЕРА—ПРИРОДА НА УРОВНЕ

НЕГАТИВНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ

1.1. Воздействие  техносферы на природную среду

Техносфера — это регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми

в технические и техногенные объекты, т. е. среда населенных мест. Это гло-

бальная совокупность орудий, объектов, материальных процессов и продуктов

общественного производства. Техносферу можно определить также как про-

странство геосфер земли, находящееся под воздействием производственной

деятельности человека и занятое ее продуктами.

Техносфера пришла на смену биосфере, и в результате на планете осталось

мало территорий с ненарушенными экосистемами. В наибольшей степени эко-

системы разрушены в развитых странах — Европе, Северной Америке, Японии.

Естественные экосистемы сохранились здесь на небольших площадях, которые окружены со всех сторон территориями, нарушенными деятельностью человека. Поэтому сохранившиеся относительно небольшие пятна биосферы подвержены сильному техносферному давлению.

В ХХ в. техногенез раздвинул границы техносферы далеко за пределы

биосферы в ближний и дальний Космос, в глубины земной коры, под дно океа-

на, в субмолекулярный микромир, создав особую материально-энергетическую оболочку планеты. Вряд ли остались участки живой природы, которые бы не испытали на себе действие техногенеза. Мировое хозяйство стало не только глобальной технико-экономической, но и глобальной эколого-географической системой.

По различным оценкам, общая масса техносферы в настоящее время со-

ставляет от 10 до 20 тыс. Гт. Это соизмеримо и даже больше биомассы живого

вещества всей биосферы.

Основную массу техносферы образуют скопления горной массы, отрабо-

танных руд, перемещенных грунтов, производственных отходов оставленные

сооружения, развалины и т.п., то есть накопившееся за всю историю человече-

ства техногенное вещество.

Действующие техносферы, т.е. используемые людьми в настоящее время

основные производственные фонды, сооружения, орудия производства, пред-

меты потребления, составляют малую часть общей массы – всего лишь 150-200 млрд. т. В них, в свою очередь, преобладают капитальные сооружения со сроками амортизации на многие десятки лет. Наиболее активная часть техносферы, т.е. вся совокупность орудий производства, машин, механизмов, агрегатов, реакторов, действующих коммуникаций и т.п., имеет массу порядка 10-15 млрд. т. и в настоящее время обновляется в среднем за 10 лет.

Для техносферы, как и для биосферы, характерны потоки всех видов сырья

и энергии, многообразие потоков продукции и людских резервов, потоков от-

ходов (выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы, жидкие и твердые отходы,

различные энергетические воздействия). Из 125 млрд. т. (Гт) ископаемых материалов и биомассы, мобилизуемых за год мировой экономикой, только 9,4 Гт (7,5 %) преобразуется в материальную продукцию в процессе производства.