Техносфера и ее особенности

Содержание

Введение                                                                                 стр.1-2

1. Техносфера и ее особенности                                          стр. 3-5
2. Структура техносферы                                                     стр. 6-11
3. Виды техносферных зон                                                   стр. 12
1. Промышленная зона                                                стр. 13-20
2. Селитебная зона                                                       стр. 21-26
3. Транспортная зона                                                   стр. 27
4. Коммунально- складская зона                                 стр. 28-29
5. Санитарно- защитная зона                                      стр. 30-32
4. Негативные факторы техносферы                                   стр. 33- 35
5. Заключение                                                                        стр. 36- 37
6. Литература                                                                         стр. 38 
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

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

 К источникам естественных  негативных воздействий относятся  стихийные явления в биосфере: изменения климата, грозы, землетрясения  и т.п.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. Однако, появление жилища, применение огня и других средств зашиты, совершенствование способов получения пищи не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

До середины XIX в. среда обитания человека медленно изменяла свой облик и мало менялись виды и уровни негативных воздействий. С конца XIX века начали происходить значительные изменения в окружающей человека среде обитания. Биосфера постепенно утрачивала свое господствующее значение и в населенных людьми регионах стала складываться новая сфера, главным составляющим которой становится иной, ранее природе неизвестный, вид деятельности – производственная и непроизводственная деятельность человечества со своими законами, материальными и энергетическими потоками.

Вторгаясь в природу, законы которой еще далеко не познаны, создавая новые технологии, люди формируют искусственную среду обитания – техносферу.

По научным данным, на сегодняшний день почти все среда, в которой находится человек, является техногенной.  Искусственно созданная человеком техносфера охватывает практически всю планету и даже вышла за ее пределы в космос.

В настоящее время человек должен совершенствовать техносферу, снизив ее негативное влияние на человека и природу до допустимых уровней. Для этого решаются задачи обеспечения безопасности человека в техносфере и охраны природы от губительного влияния техносферы.

Основная цель этих задач - защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности.

Целью этой работы является нахождение и отражение связей, которые существуют между природными процессами и деятельностью человека и попытка оценить их значимость для Земли.

 

 

 

 

 

 

1. Техносфера и ее особенности

Техносфера – это регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств, в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям.

Иными словами, под влиянием производственной деятельности в современно мире образуется новая формация, которую определяют как техносферу Земли или природно-техническую геосистему. В ряде литературных источников ее называют также эколого-экономической или социально-экономической системой.

Природно-техническая экосистема — это совокупность совместно присутствующих и постоянно взаимодействующих между собой природных и промышленных объектов. Она формируется в результате человеческой деятельности и должна способствовать удовлетворению определенных потребностей современного общества — обеспечить комфортные места проживания людей, добычу топливно-энергетических ресурсов, производство промышленной и продовольственной продукции и т.д. Однако преобразования окружающей среды в результате создания инженерных сооружений оказывают антропогенное влияние на природную среду и меняют условия ее существования.

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

Развитие техносферы в ХХ в. имело исключительно высокие темпы по сравнению с предыдущими столетиями. Это привело к двум диаметрально противоположным последствиям. С одной стороны, были достигнуты выдающиеся результаты в науке и различных отраслях промышленности, что оказало позитивное влияние на все сферы жизнедеятельности. С другой — были созданы невиданные ранее потенциальные и реальные угрозы человеку, сформированным им объектам и среде обитания.

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, обеспечению защиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и, в совокупности с другими факторами, сказалось на качестве и продолжительности жизни. Однако созданная руками человека техносфера не оправдала во многом надежды людей.

Техносфера включает в себя регионы, города, промышленные зоны, производственную и бытовую среду. К техносферным условиям обитания относятся условия обитания человека в городах и промышленных центрах, производственные и бытовые условия жизнедеятельности. Практически все урбанизированное население проживает в техносфере, где условия обитания существенно отличаются от биосферных, прежде всего повышенным влиянием на человека техногенных негативных факторов. Соответственно изменяется соотношение между природными и техногенными опасностями, доля техногенных опасностей возрастает.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. 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.

Двойственность 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 материальные 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 элементарный технологический процесс преобразования вещества, который сохраняет в себе свойства амбивалентности как определяющего свойства любого объекта, принадлежащего техносфере.

Функционирование каждого элементарного технологического процесса несет 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 качества неэффективна, т.к. в уже функционирующей технической системе невозможно достигнуть двух оптимумов — определенного качества продукции и заданных свойств отходов. Это приводит к передаче загрязнений на другой уровень, 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 технологическим трудностям на последующих этапах преобразования вещества.