Понятие и формирование техносферы

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. [7]

2. Антропогенное воздействие на  литосферу

2.1. Воздействия на почву

Выше было сказано почва –  один из важнейших компонентов окружающей среды. Все ее основные экологические  функции замыкаются на одном обобщающем показателе – почвенном плодородии. Отчуждая с полей основной и побочный урожай, человек размыкает биологический  круговорот веществ, нарушает способность почвы к саморегуляции и снижает ее плодородие. Даже частичная потеря гумуса и, как следствие, снижение плодородия, не дает почве возможность выполнять в полной мере свои экологические функции, и она начинает деградировать, то есть ухудшать свои свойства. К деградации почв ведут и другие причины, преимущественно антропогенного характера.

В наибольшей степени деградируют почвы агроэкосистем. Причина неустойчивого состояния агроэкосистем обусловлена их упрощенным фитоценозом, который не обеспечивает оптимальную саморегуляцию, постоянство структуры и продуктивности. И если у природных экосистем биологическая продуктивность обеспечивается действием естественных законов природы, то выход урожая в агроэкосисте максимально и всецело зависит от такого субъективного фактора, как человек, уровня его агрономических знаний, технической оснащенности, социально-экономических условий и так далее, а значит, остается непостоянным.

Основные  виды антропогенного воздействия на почвы следующие:

• эрозия (ветровая и водная);
• опустынивание;
• отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства;
• вторичное засоление и заболачивание;
• загрязнение. [1]

2.2. Эрозия почв

Под эрозией почв понимают разрушение и снос верхних наиболее плодородных

горизонтов и подстилающих пород ветром или потоками воды. Что и является ветровой и водной эрозией почв. Такие земли приобретают  статус эродированных земель.

Помимо основных видов перечисленных выше эрозий существуют:

• промышленная  (разрушение сельскохозяйственных земель при строительстве и разработке карьеров);
• военная (воронки, траншеи);
• пастбищная (при интенсивной пастьбе скота);
• ирригационная (разрушение почв при прокладке каналов и нарушении норм поливов) и др.

Под ветровой эрозией понимают выдувание, перенос  и отложение мельчайших почвенных частиц ветром. Интенсивность ветровой эрозии зависит от скорости ветра, устойчивости почвы, наличия растительного покрова, особенностей рельефа и от других факторов. Огромное влияние на ее развитие оказывают антропогенные факторы. Например, уничтожение растительности, нерегулируемый выпас скота, неправильное применение агротехнических мер резко активизируют эрозионные процессы.

Различают местную (повседневную) ветровую эрозию и пыльные бури. Первая проявляется  в виде поземок и столбов пыли при небольших скоростях ветра.

Пыльные бури возникают при очень сильных и продолжительных ветрах. Скорость ветра достигает 20—30 м/с и более. Наиболее часто пыльные бури наблюдаются в засушливых районах (сухие степи, полупустыни, пустыни). Пыльные бури безвозвратно уносят самый плодородный верхний слой почв, негативно влияют на все компоненты окружающей среды, загрязняют атмосферный воздух, водоемы, отрицательно влияют на здоровье человека.

Под водной эрозией понимают разрушение почв под действием временных водных потоков. Различают следующие формы водной эрозии: плоскостную, струйчатую, овражную, береговую. Как и в случае ветровой эрозии, условия для проявления водной эрозии создают природные факторы, а основной причиной ее развития является производственная и иная деятельность человека. В частности, появление новой тяжелой почвообрабатывающей техники, разрушающей структуру почвы. Другие негативные антропогенные факторы: уничтожение растительности и лесов, чрезмерный выпас скота, отвальная обработка почв и др. Среди различных форм проявления водной эрозии значительный вред окружающей среде и в первую очередь почвам приносит овражная эрозия. Экологический ущерб от оврагов огромен. Овраги уничтожают ценные сельскохозяйственные земли, способствуют интенсивному смыву почвенного покрова, заиливают малые реки и водохранилища, создают густорасчлененный рельеф. [3]

2.3. Опустынивание. Отчуждение земель для промышленного и коммунального строительства. Вторичное засоление и заболачивание

К таким воздействиям следует  отнести вторичное засоление, опустынивание  и отчуждение земель.

Борьба с засолением почвы актуальна и в глобальном масштабе. В нашей стране достигнуты значительные успехи в борьбе с засолением почвы, это явление не ликвидировано до сих пор. В условиях орошения возникает способность вторичного содового засоления почв, так как южные черноземы и каштановые почвы в ряде районов имеют повышенную остаточную солонцеватость и щелочность на глубине 0,5 - 1 м. Присутствие соды в поверхностных горизонтах почвы вызывает ряд сложных трудно устранимых физико-химических процессов, снижающих плодородие почвы. В степных районах Прикаспийской низменности почти отсутствует верхняя зона пресных вод при слабой естественной дренированности территории. В Среднем и Нижнем Поволжье из 8,2 млн. га земель, пригодных для орошения, лишь 14,6% не потребуется дренажа.                   Основной экологической проблемой орошаемого земледелия в степной и аридной зонах является предотвращение вторичного засоления почвы. Она может решаться различными методами: гидротехническим (строительство глубокого дренажа), мелиоративным (нормирование поливов), агрономическим (глубокое рыхление почвы).

Проблема, тесно  связанная с нормированием качества возвратной (дренажной) воды, сбрасываемой с полей орошения, содержащих включения  минеральных удобрений, гербицидов и пестицидов. Она является особенно актуальной для пустынной и полупустынной зон России, где водные ресурсы весьма ограничены и существует опасность их истощения.                                                                                                                 Одним из глобальных проявлений деградации почв, да и всей окружающей природной среды в целом, является опустынивание. Опустынивание - это процесс необратимого изменения почвы и растительности и снижения биологической продуктивности, который в экстремальных случаях может привести к полному разрушению биосферного потенциала и превращению территории в пустыню. На территории, подверженной опустыниванию, ухудшаются физические свойства почв, гибнет растительность, заселяются грунтовые воды, резко падает биологическая продуктивность, следовательно, подрывается и способность экосистем восстанавливаться.                                                  Опустынивание является одновременно социально-экономическим и природным процессом, оно угрожает примерно 3,2 млрд. га земель, на которых проживают более 700 млн. человек. Особенно опасное положение сложилось в Африке в зоне Сахеля.                                Причина катастрофического положения в Сахеле обусловлена сочетанием двух факторов:

• усилением воздействия человека на природные экосистемы с целью обеспечения продовольствием быстро растущего населения;
• изменившимися метеорологическими условиями (длительными засухами).

 Интенсивный выпас  скота приводит к чрезмерной  нагрузке на пастбища и уничтожению  и без того разреженной растительности  с низкой естественной продуктивностью.  Опустыниванию способствует также  массовое выжигание прошлогодней  сухой травы, особенно после  периода дождей, интенсивная распашка, снижение уровня грунтовых вод  и др. Выбитая растительность  и сильно разрыхленные почвы  создают условия для интенсивного  выдувания (дефляции) поверхностного  слоя земли. Изменение природных  комплексов и их деградация  особенно заметны в период  засух.

Почвенный покров агроэкосистем необратимо нарушается при отчуждении земель для нужд несельскохозяйственного пользования: строительства промышленных объектов, городов, поселков, для прокладки линейно-протяженных систем, при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. По данным ООН, в мире только при строительстве городов и дорог ежегодно безвозвратно теряется более 300 тыс. га пахотных земель. [2]

2.4. Загрязнение почв

Поверхностные слои почв легко загрязняются. Большие концентрации в почве  различных химических соединений - токсикантов пагубно влияют на жизнедеятельность почвенных организмов. При этом теряется способность почвы к самоочищению от болезнетворных и других нежелательных микроорганизмов, что чревато тяжелыми последствиями для человека, растительного и животного мира. Основные загрязнители почвы:

• Отходы и отбросы;
• Нефть и нефтепродукты;
• Ядохимикаты (пестициды);
• Газодымовые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу;
• Минеральные удобрения.

Наиболее опасны пестициды. Их влияние на здоровье человека многие ученые приравнивают к воздействию радиоактивных веществ на население. Ежегодно производится более миллиона тонн пестицидов. Только в России используется более 100 индивидуальных пестицидов при общем годовом объеме их производства 100 тыс. тонн. Растет мировое производство ядохимикатов, увеличивается число их типов. Установлено, что при применении пестицидов наряду с некоторым увеличением урожайности отмечается рост видового состава вредителей, ухудшаются пищевые качества и сохранность продукции, утрачивается естественное плодородие. Подавляющая часть применяемых ядохимикатов попадает в окружающую среду (воду, воздух), минуя виды-мишени. Пестициды вызывают глубокие изменения всей экосистемы, действуя на все живые организмы, в то время как человек использует их для уничтожения весьма ограниченного числа видов организмов. В результате наблюдается интоксикация огромного числа других биологических видов (полезных насекомых, птиц) вплоть до их исчезновения. К тому же человек старается использовать значительно больше пестицидов, чем это необходимо, и еще более усугубляет проблему.