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.

Техносфера и ее состав

Техносфера - часть биосферы, коренным образом преобразованная человеком в технические и техногенные объекты (механизмы, здания, сооружения, горные выработки, дороги и т.д.) с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человека.

Система - объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач и взаимосвязанных функционально.

Элемент системы - объект, представляющий собой простейшую часть системы, отдельные части которого не представляют самостоятельного интереса в рамках конкретного рассмотрения.

Объект - техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.

Объектами могут быть различные системы и их элементы, в частности: сооружения, установки, технические изделия, устройства, машины, аппараты, приборы и их части, агрегаты и отдельные детали.

Системы функционируют в пространстве и времени. Процесс функционирования систем представляет собой изменение состояния системы, переход ее из одного состояния в другое. В соответствии с этим системы подразделяются на статические и динамические.

Статическая система - это система с одним возможным состоянием.

Динамическая система - система с множеством состояний, в которой с течением времени происходит переход из одного состояния в другое.

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.

Техносфера - совокупность регионов биосферы, в которых природная среда полностью или частично перестроена человеком при помощи прямого или косвенного технического воздействия с целью наибольшего соответствия своим материальным и духовным потребностям

Рисунок 1 - Структура техносферы

С появлением человека и развитием человеческого общества в биосфере появляется качественно новый и самый сложный тип процессов – техногенез. Под техногенезом понимается воздействие хозяйственной деятельности человека во всех её формах на природную среду. Проблемы, порождаемые техногенезом:

Проблема химического загрязнения природных сред;

Проблема теплового загрязнения биосферы;

Проблема вероятного роста парникового эффекта;

Проблема запыления атмосферы в результате выбросов предприятий и других видов промышленной деятельности;

Проблема уменьшения общего количества биомассы и биоразнообразия в биосфере Земли в результате двух основных типа процессов:

а. техногенные процессы, не свойственные биосфере : производство веществ, не существующих в природе, перемещения вещества, создание техногенных объектов, не имеющих природных аналогов, использование атомной энергии и т.д.

б. техногенно трансформированные биосферные процессы : любые процессы перемещения и преобразований вещества и энергии, которые продолжают осуществляться в целом в тех же формах и по тем же законам, что и в природе, но их ход, так или иначе, изменён в результате техногенного влияния.

Техносфера характеризуется по сравнению с биосферой более широкой номенклатурой опасностей и негативных воздействий, высокой вероятностью, величиной уровня и последствий (ущерба) их реализации.
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.
Травмирующие и вредные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизические.

Физические факторы – движущиеся машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещённость, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и др.

Химические факторы – вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию.
Биологические факторы – патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и растения.

Психофизиологические факторы – физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
С позиций безопасности задачи исследования технических систем за-ключаются в том, чтобы увидеть, каким образом элементы системы функционируют в системе во взаимодействии с другими ее частями и по каким причинам может произойти отказ, грозящий негативными последствиями для окружающей среды.

Источники техногенной опасности:

Виды деятельности;

Потенциально опасные объекты;

Предприятия, организации, учреждения, осуществляющие соответствующий вид деятельности.

Факторами окружающей среды называется любой элемент среды, способный оказывать прямое воздействие на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий развития.

Факторы техногенной опасности:

Радиационный;

Механический;

Термический;

Импульсные ускорения.

Структура техносферы обычно рассматривается как целостная глобальная система в двух системных связках:

а. «человек - техносфера»;

б. « техносфера - биосфера ».

В первой связке техносфера - естественная система (продолжение структурного усложнения живой природы), а во второй - искусственная (отделяет человека от нее)

Структурными элементами техносферы являются:

А. Технические изделия, являющиеся конечным звеном преобразования природного вещества. Объекты техносферы в качестве техноценозов как спонтанно образующихся сообществ и технологических видов как единиц этих сообществ.

Б. Территориально-промышленные комплексы (ТПК). Определяющими являются внешняя функция загрязнения окружающей среды, а также общая для каждого из них функция цели и управления со стороны человеческого общества.

Более мелкими структурные элементы технотрофических цепей – предприятия = организм в биосфере.

Единичным элементом структуры техносферы можно считать элементарный технологический процесс преобразования вещества

Процессы техносферы:

Преобразования веществ;

Создания вещей;

Эксплуатации вещей;

Разложения отслуживших вещей.

Виды техносферных зон.

1. Промышленная зона. Включает промышленные предприятия, обслуживающие их культурно-бытовые учреждения, улицы, площади, зеленые насаждения.

2. Городская зона условная территориальная единица города:

Отражают историческое развитие и внутреннюю организацию города;

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

3. Селитебная зона - часть территории населённого пункта, предназначенная для размещения жилой, общественной 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.

Занимает, примерно, до 60 % территории города.

4. Транспортная зона - система наземных, надземных и подземных магистралей, пересекающихся в нескольких уровнях. Планировочная структура зависит от расположения города на рельефе

Современные принципы формирование техносферы:

1. Разработка стратегии развития современной цивилизации предварительно изучает стратегию развития биосферы (миллиардолетия), высших животных (многие десятки миллионолетий) человека (сотни тысячелетий), былых цивилизаций (многие тысячелетия).

3. Целесообразно иметь два вида концепций: идеальные (утопии) и реальные (теории).

4. Помимо научно-технических мероприятий: духовное возрождение и обновление человека, резкое возрастание значения его интеллекта, приоритет духовных потребностей, переход на новый уровень познания природы.

5. Архитектурно- планировочное зонирование территории

6. Информационное обеспечение учета и информационная поддержка правоотношений.

7. Состояние территории характеризуется составом, пространственным распределением, показателями ее компонентов.

8. Использование территории характеризуется составом функций, их пространственным распределением, показателями их воздействия на окружающую среду.

9. Внешние условия характеризуются пространственным распределением, показателями влияния на территорию факторов ее окружения.

Приоритетность вопросов безопасности и сохранения природы при формировании техносферы:

1. Оценка техносферы переходит от ее полного одобрения к полному осуждению.

2. Предложенные программы невыполнимым или недостаточными для изменений.

3. Под вопросом находится контролируемость искусственной среды.

4. Жизнь в условиях постоянной неопределенности - цена за личные свободы и прогресс.

5. Долгосрочное планирование развития техносферы

Определения техносферы

Это искусственная оболочка Земли, воплощающая человеческий труд,
организованный научно-техническим разумом.
Техносфера - это проекция человеческой цивилизации, не только непосредственно на Земле, но и на энергетическом и информационным уровнях планеты Земля. Техносфера стала единым целым с Ноосферой, и является ее составной частью.

1) часть биосферы, преобразованная людьми с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человечества. При существенном ограничении - глобальной рациональности преобразовании с учетом задачи сохранения того типа биосферы, который необходим для жизни и развития человечества - техносфера потенциально становится частью ноосферы.

2) Практически замкнутая будущая регионально-глобальная технологическая система утилизации и реутилизации вовлекаемых в хозяйственный оборот природных ресурсов, рассчитанная на изоляцию хозяйственно-производственных циклов от природного обмена веществ и потока энергии, возможная составляющая часть будущей ноосферы, .

Вопрос, насколько Техносфера дружественна по отношению к живому природному миру? Сможет ли техносфера развиваться в гармонии с природными комплексами, или будет противопоставлена природе Земли, со всеми вытекающими последствиями и как следствие создание искусственной среды жизни человека, и отчасти искусственного природного комплекса, с уничтожением большей части природы Земли.

Техносфера - это и материальная, информационная и энергетическая искусственная оболочка, которую пронизывают потоки вещества (продукты питания), энергии (тепловые и электрические приборы и сети) и информации (радио, телефон, телевизор, компьютер и т.д.).

В целом техносфера является системой жизнеобеспечения, прозрачная для полезных потоков вещества, энергии и информации. Техносфера может освободить человека от давления среды, от необходимости истончать свои органы в ответ на ее вызов. Или наоборот, техносфера может научить человека жить в гармонии с природой.

Все, кто задумывался над будущим онаученного человечества, предвидели его космическую экспансию. Сначала человечество станет планетарным - теллургическим. Затем солярным - охватывающим космос в масштабе Солнца. И, наконец, вырвавшись за пределы Солнечной системы, оно станет сидерическим - звездным. Дотянувшись до звезд, одухотворит собой всю материю мира.

Что принесет с собой человек? В космической перспективе человек видит себя титаном, созидающим миры или сокрушающим миры? Не научившись сохранять мир Земли, навряд ли человечество способно стать Созидателем, Творцом в космической перспективе.

Тенденции развития Техносферы

В настоящее время можно выделить три основные концепции развития Техносферы.

1. Ноосферные законы, непознанные человечеством, не позволят человеку уничтожить природу Земли, Ноосфера будет жестко регулировать, как численность населения на Земле, так и другие действия человеческой цивилизации, направленные на разрушение природы Земли.

2. Полное уничтожение природы Земли в процессе развития Техносферы, и создание искусственной среды обитания, предназначенной прежде всего для человека.

3. Гармоничное развитие Техносферы во взаимодействии с природой Земли.

Рассмотрим эти теории.

1. Законы развития Ноосферы

Доклад академика В. А. Садовничего

При появлении жизни возникла биосфера - саморазвивающаяся биологическая система, состоящая из множества различных видов живых организмов, обитавших на суше, в воде, в воздухе и даже под землей. За миллиард лет биосфера Земли успела достичь высочайших вершин самоорганизации.
В земной биосфере нет ненужных ей популяций - если какой-нибудь вид животных или растений начинает эволюционировать "не в ту сторону" - мутации произошли, скажем, или естественный отбор "сбился" с курса, - биосфера достаточно быстро (в историческом масштабе времени) восстанавливает равновесие.
Лишние виды вымирают, и у природы есть для этого множество способов, которые она использует по мере необходимости: от истребления одних видов другими до инфекций, способных "выкосить" множество особей в кратчайшие сроки. Баланс сил в биосфере сложился, достиг совершенства...
И тут развитие человечества, одного из составляющих биосферы , вышло на уровень, когда люди сами стали определять, - что им нужно, чего они хотят добиться. Люди создали промышленность, с биосферой планеты никак не связанную. Возникла и стала делать открытие за открытием наука. Человек начал познавать тайны биосферы и использовать полученное знание в своих "личных" целях. Тогда-то и возникла сфера разума - ноосфера, о которой писали в прошлом веке Тейяр де Шарден и Владимир Иванович Вернадский.

Новорожденная ноосфера была сначала составной частью биосферы, но постепенно приобрела самостоятельность и начала развиваться по собственным законам. Биологическая наука с законами развития живой неразумной природы - биосферы - как-то уже разобралась, а вот законы развития ноосферы во многом еще остаются тайной за семью печатями. Являются ли для ноосферы определяющими понятия добра и зла?

В животном мире есть понятия целесообразности, инстинкта. Человек, однако, не может руководствоваться лишь инстинктами, он вроде бы должен стремиться к добру, к свету, в человеческом обществе возникли понятия о морали, нравственности, о том, что хорошо и чтоплохо.
А тут еще и наука с технологиями добавили в развитие биосферы свои, ранее не существовавшие особенности. Людей стало слишком много на планете . В рамках биосферы сразу стали бы действовать давно опробованные механизмы, и численность людей (как и всякой иной популяции) сократилась бы до оптимального уровня. Но развитая медицина, увеличение продолжительности жизни сломали эти регуляционные механизмы природы - законы собственного развития человек начал устанавливать для себя сам. Ноосфера занялась саморегуляцией на ином, неведомом прежде уровне.

Техногенная опасность, создаваемая развитием человеческой цивилизации, носит системный характер - рассчитывать на милость природы или саморегуляцию биосферы нам не приходится. Все, что связано с развитием человечества, относится уже не к биосфере, а к ноосфере, чьи законы еще не познаны.

Наука и все методы футурологии подсказывают, что нужно противодействовать достижениям той же науки и технологий. Так ли это? В противном случае человек уничтожит природу. Или мы - или она. Развитие ноосферы входит в противоречие с эволюцией биосферы планеты?
Значит, нужно ограничить первое, чтобы спасти второе. Но спасем ли мы человечество, если спасем природу?

2. Бесприродный технический мир

Г.Альтшуллер и М. Рубин утверждают, что - хотим мы того или нет - человечеству предстоит жить в бесприродном техническом мире (БТМ). Отсюда следует, что проектирование бесприродного технического мира (БТМ) позволит заранее выявить задачи, жизненно важные для существования и развития цивилизации, и своевременно подготовиться к их решению. Мы уже живем в БТМ. Мы практически не бываем на открытом воздухе: дом, метро, автобус, цех или другое рабочее помещение, магазины, театры, спортивные залы...

Это первая, начальная стадия БТМ, когда среда обитания в значительной мере уже бесприрод-на, но жизнеобеспечение все еще основано на природных системах. Следующая фаза - промежуточная. Заключительная фаза: идеальный БТМ - мир, в котором степень независимости от природы (точнее, от того, что к этому времени останется от природы) очень высока (порядка 90 процентов) и продолжает увеличиваться".

Далее следует мысль - самая крамольная, принятие как факт того обстоятельства, с которым никто (за редким исключением) сегодня примириться не желает: "Технически (энергетически) создание БТМ осуществимо уже на современном уровне техники. Это отчасти печальный вывод. Ибо нет самого сильного фактора, который бы сдерживал вымирание природного мира. Как ни грустно, без природы можно выжить, построив БТМ. И природу быстро добьют".

Следовательно, делают вывод Г. Альтшуллер и М. Рубин, нужно уже сегодня начать учиться жить в БТМ - бесприродном техническом мире. В мире, где неуправляемой природы попросту не существует. Более того, если нам все равно суждено жить в таком мире, то мудрее строить его по плану, чем оставлять на откуп тенденциям, которые все равно никто никогда не сломает. "Жизнь невозможно повернуть назад..."

И выводы:

"Для жизни в этих мирах необходимо иное мышление - эффективное, исключающее крупные просчеты, учитывающее диалектику стремительно развивающегося мира".

В БТМ неизбежно придется отказаться от материально-потребительского образа жизни, от материального потребления как главной жизненной ценности. Главным вектором БТМ должно стать творчество, направленное на углубление и расширение познания и на обогащение красоты мира".

Идея бесприродного технического мира - попытка решить общую задачу выживания человечества. Если БТМ будет создан, то и частные задачи окажутся решены.

Вместо охраны окружающей среды будет решена задача создания новой искусственной природы, более благосклонной к человеку, нежели нынешняя. Не нужно регулировать рождаемость и добиваться уменьшения численности населения - в бесприродном техническом мире на Земле окажется достаточно места, пищи и технологий для десяти, двадцати и более миллиардов человек. Вот только придется изменить для начала самих себя.

3. Гармоничное развитие Техносферы во взаимодействии с природой Земли.

Проблема гармоничного развития Техносферы с природой Земли на сегодня остается нерешенной.

Современные технологии является враждебными и несостоятельными по отношению к природе Земли, сам человек, с быстро растущими городами, промышленностью вытесняет живое с планеты. Регуляция численности населения- так же нерешенная проблема. Энергетические ресурсы, ресурсы планеты небезграничны. Земля неспособна прокормить и обеспечить всем необходимым быстро растущую человеческую цивилизацию, истребляющую все живое вокруг себя. Современная тенденция развития цивилизации направлена на уничтожение природы Земли и самой планеты.

Но поскольку Техносфера - составная часть Ноосферы, законы Ноосферы предполагают разумное развитие Техносферы в гармонии с биосферными механизмами планеты и природой самого человека.

Человеку предстояит познать, осознать эти законы, законы разумной жизни на планете Земля, посредством всего того, что происходит ныне на Земле: катастрофы, в том числе техногенные, землетрясения, цунами, наводнения, изменения климата, новые виды вирусов, появление новых неизлечимых болезней, прогрессирование рождаемости больных и ослабленных детей, прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний, аллергий и многое другое.

Техносфера, как составная часть Ноосферы

Как составная часть Ноосферы Техносфера (если рассматривать Техносферу, как информационно-энергетическую часть Ноосферы) в некоторой степени подобна глобальной компьютерной информационной сети. Вполне возможно, что современная сеть Интернет является образом Техносферы Земли Ноосферного уровня.

Информационно-энергетический уровень Техносферы занимает промежуточное положение между ноосферными ячейками -хранителями, и более высокими уровнями Учителей. Техносфера здесь представлена в общем виде сетью коммуникаций, связывающих все уровни Ноосферы, Изосферы в единую информационную систему.

Техносфера информационно подключена, буквально к каждому живущему человеку, позволяя самому человеку черпать информацию из единого цельного коллективного планетарного хранилища. Каждый человек здесь является одновременно микроячейкой гигантского коллективного разума, и в то же время в перспективе может научиться использовать весь потенциал единого коллективного планетарного разума.

Как овеществленная материальная среда техносфера земли, непосредственно реализована современной цивилизацией, и неотделима уже от жизнедеятельности современного общества. Тенденции развития Техносферы в целом противоречат законам природы, и на данном этапе развитие Техносферы является причиной разрушения природы и жизни на Земле.

Подробнее о мирах параллельной структуры

Классификация параллельных миров

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.