1.1. Общая характеристика

1.2. ресурсы техносферы

1.3. Взаимодействие техносферы с окружающей средой

1.4. Источники воздействия на окружающую среду

1.5. Мероприятия по снижению уровня негативного воздействия на окружающую среду и их предупреждение

1.6. Сбалансированное использование и воспроизводство природных ресурсов

Общая характеристика техносферы

С появлением людей на Земле началось влияние их деятельности на круговорот вещества и энергии в биосфере. Это способствовало изменению как процессов миграции веществ, так и изменении потоков энергии в окружающей среде. На путь, который усиливает конфронтацию с биосферой, предки современного человека вступили около 1,5-3 млн. Лет назад, когда впервые зажгли костер. Практически с этого момента пути человека и биосферы начали расходиться, началось их противостояние. Но наиболее существенно влияние человека на окружающую среду начал ощущаться с появлением земледелия и животноводства (сельскохозяйственного производства) в эпоху голоцена почти 10000 лет до н.э. Это стало началом непрерывных антропогенных изменений в биосфере через трансформацию биогеохимических циклов - как крупного, геологического, так и малого, биологического. Геохимическую деятельность человека академик А.Е. Ферсман назвал техногенезом. В современном понимании, техногенез - процесс изменения природных комплексов под влиянием производственной деятельности. Техногенез имеет большое значение, особенно при рассмотрении вопросов загрязнения и охраны окружающей среды. Процесс существенно активизировался после "революции машин" в 18 веке и чрезвычайно обострился в середине XX века, постепенно превратив биосферу на техносферу .

Техносфера - это совокупность искусственных и природных объектов, созданных или измененных целенаправленной деятельностью человека. Техносфера является составной частью биосферы, которая со временем может превратиться в ноосферу, что по теории В.И. Вернадского должно стать основной целью современного общества. Однако, на сегодня, хозяйственная деятельность человека обусловила деградацию и истощение природных ресурсов, что привело к трансформации сложившихся в течение многих миллионов лет материальных и энергетических потоков на планете.

Активное преобразование биосферы в техносферу связано с активизацией деятельности человека и появлением факторов негативного воздействия на окружающую среду. Промышленная, сельскохозяйственная, лесохозяйственная, рекреационная и другие виды производственной деятельности сопровождаются не только получением желаемых результатов (экономический рост), но и усилением эколого-экономических и эколого-социальных проблем, возникновение которых определило кризисную для развития общества экологическую ситуацию во многих регионах мира и на земном шаре в целом. Состояние окружающей природной среды нашей планеты в XXI веке. продолжает неуклонно ухудшаться вследствие растущего техногенного воздействия. Человек и биосфера все больше теряют способность адаптироваться к быстрым глобальных изменений. Кроме того, обостряется демографическая проблема, связанная как с ростом численности населения, так и с ограниченностью природных ресурсов и жизненного пространства на земном шаре. Масштабы влияния общества на природу росли так быстро, что человечество постепенно превратилось в определяющую геологическую силу мирового масштаба, которая все больше влияет на природные процессы (по Вернадскому). Эксплуатируя природные ресурсы, человечество в значительной степени ухудшило условия собственной жизнедеятельности.

Об этом свидетельствуют известные цифры и факты. Так, за последние 100 лет человечество больше чем в 1000 раз увеличило использование энергетических ресурсов, а за последние 40 лет в 2 раза увеличились объемы мирового производства индустриальной и сельскохозяйственной продукции. В развитых странах общий объем товаров и услуг возрастает в 2 раза каждые 15 лет. Соответственно увеличивается и количество отходов производственной деятельности, загрязняющих атмосферу, водоемы, почву. В расчете на каждого жителя индустриально развитых стран, ежегодно добывается около 30 тонн природных ресурсов, из них только 11 - 15% принимает форму продукта используется (потребляется), а остальные попадают в отходы.

В течение XX столетия из недр Земли добыто полезных ископаемых больше, чем за всю историю человечества, причем значительную часть сырья получено за последние 25 - 30 лет. Добывая из земных недр ежегодно более 10 млрд, тонн горных пород, человечество тысячами скважин, шахт, различных горных выработок нарушает земную поверхность, ослабляет прочность верхней части земной коры и неузнаваемо меняет ее вид карьерами, терриконами, горами отвальных пород, шлаконакопителя и свалками. Общая масса веществ, ежегодно перемещается под воздействием хозяйственной деятельности человека, составляет около 2-1011 т, что превышает суммарные последствия воздействия на поверхность суши всех экзогенных рельефообразующих сил.

В процессе технологической деятельности постоянно растет загрязнение биосферы отходами производственной деятельности. Так, ежегодные потери нефти при добыче составляют около 25 млн. Тонн на суше, 8 млн. Тонн в океане, и около 17 млн. Тонн ее поступает в атмосферу в виде паров бензина и других углеводородов. Подсчитано, что за год в мире сжигается около 9 млрд, тонн условного топлива - около 70 кг на один м2 поверхности планеты. А в таких индустриальных районах, как Рурский или Донецкий, поступления диоксида серы достигает 100 т / км2. Ежегодно мировая промышленность сбрасывает в реки более 160 км3 загрязненных стоков.

Для интенсификации сельского хозяйства в почвы ежегодно вносится около 500 млн. Тонн минеральных удобрений, 4 млн. Тонн пестицидов, значительная часть которых оседает в почве и выносится поверхностными водами в реки, озера, моря и океаны и накапливается в искусственных водохранилищах, которые питают водой промышленные центры. На сегодня в Украине накоплено около 11 000 тонн устаревших пестицидов. Проблема их утилизации до сих пор не решена. Многие хранилищ, где они хранятся, находятся в катастрофическом состоянии. Ежегодно в мире около 6 млн. Га сельскохозяйственных угодий превращаются в пустыни, во время сельскохозяйственных работ разрыхляется и выветривается более 3 тыс. Км3 почвы.

За последние 100 лет человечество уничтожило почти половину лесов планеты. К сожалению, уничтожение лесов продолжается не только в Азии, Африке и Южной Америке, но и в Украине. В Украине покрытые лесом территории составляют около 16% против научно рекомендованных 30 - 36%.

Рост выбросов углекислого газа из-за сжигания различных видов топлива объектами хозяйственной деятельности, может привести в начале XXI века к повышению среднегодовой температуры на 1,5-2 ° С, может в свою очередь привести к таянию ледников, повышению уровня Мирового океана, к увеличение площади пустынь и др.

Искусственно созданные радиоактивные вещества, испытания ядерного оружия, аварии на АЭС привели к значительному усилению радиационного фона планеты. Во время аварий атомных реакторов, разгерметизации хранилищ радиоактивных отходов, радиационный грязь распространяется на десятки и сотни километров, а в результате взрывов ядерного оружия - по всей планете. Трудно переоценить трагические последствия Чернобыльской катастрофы, ставшей для Украины фатальным фактором, который вызвал угрозу здоровью нации.

Десятилетиями в Украине приоритетными были такие ресурсоемкие и энергоемкие отрасли, как горно-металлургическая, энергетическая, нефтехимическая. К тому же предприятия годами не модернизировались, производственные процессы устарели. Морально и физически изношенные предприятия становятся мощными источниками загрязнения окружающей среды и представляют опасность для населения.

Среди промышленных предприятий больше загрязняют окружающую среду горно-металлургические. Наибольший вред эти предприятия наносят воздушном бассейновые, вызывая появление кислотных дождей, а также земельным ресурсам через образование карьеров, отвалов, шламонакопителей и т.д. (1 га металлургических шламов в отвалах загрязняет около 5 га соседних земель, выделяя в атмосферу пыль, сернистые и другие газы). Кроме того, происходит значительное тепловое загрязнение окружающей среды. Большой вред окружающей среде наносят также горнодобывающие предприятия Украины.

Даже в случае использования малоотходных и сверхсовременных ресурсосберегающих технологий количество сырьевых ресурсов, затраченных на производство продукции (в частности, воды и органического топлива), будет значительно превышать количество конечных продуктов производства. В добывающей промышленности, энергетике, химической промышленности, металлургии, машиностроении, строительстве возникают отходы объемы и масса которых в мире постоянно растет. Главной опасностью этих отходов, которые называют техногенными, является то, что основная масса их не перерабатывается и не может быть переработана на тех предприятиях, где они образуются. В таблице 1.1 приведены данные техногенного воздействия различных отраслей промышленности на природно-хозяйственные регионы Украины в конце XX в.

Вблизи некоторых предприятий за многие годы образовались горы из техногенных отходов, которые ранее не утилизировали. Такие скопления иногда называют техногенными месторождениями. Если состав отходов позволяет их использовать на том же производстве, где они образовались, то применяют "производственный рециклинг", распространенный, в частности, в черной металлургии.

Таким образом, можно сделать вывод, что человек давно живет не в "естественном", а в антропогенно-измененном среде, трансформированном под воздействием своей же деятельности, то есть в техносфере.

Таблица 1.1

Техногенное воздействие на естественно-хозяйственные регионы Украины

Природно-хозяйственные	Объем вредных веществ, поступивших в атмосферу	Объем сброса загрязненных сточных вод в водные объекты	загрязнение		распаханные почвы	нарушены почвы	интегральный показатель
			минеральными удобрениями	пестицидами
западное Полесье
украинские Карпаты
Киевское Приднепровье
Левобережное Приднепровья
Промышленное Приднепровья
Причерноморья

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

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

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

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

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

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

Влияние человека на природу. Техносфера

Масштабы созданной человечеством материальной культуры поистине огромны. И темпы ее развития постоянно увеличиваются. В наши дни так называемая техномасса (все созданное человеком за год) уже на порядок превы­шает биомассу (вес диких живых организмов). Это тревожный сигнал, он требует вдумчивого отношения к балансу состав­ляющих системы природа-биосфера-человек.

Уровень воздействия человека на окружающую среду зави­сит в первую очередь от технической вооруженности общества. Она была крайне мала на начальных этапах развития человече­ства. Однако с развитием общества, ростом его производитель­ных сил ситуация изменилась кардинальным образом. XX сто­летие - век научно-технического прогресса. Связанный с каче­ственно новым взаимоотношением науки, техники и техноло­гии, он колоссально увеличил масштабы воздействия общества на природу и поставил перед человечеством целый ряд новых, чрезвычайно острых проблем.

Изучение влияния техники на биосферу и природу в целом нуждается не только в прикладном, но и в глубоком теоретиче­ском осмыслении. Техника все менее остается только вспомога­тельной силой для человека. Все больше проявляется ее автоном­ность (автоматические линии, роботы, межпланетные станции, сложнейшие компьютерные самоналаживающиеся системы).

Понятие "совокупность техники и технических систем" лишь начинает обретать право на существование в науке. По анало­гии с живым веществом, лежащим в основе биосферы, мы мо­жем говорить о техновеществе как совокупности всех сущест­вующих технических устройств и систем (своеобразных техноценозов). В его состав, в частности, включают технические уст­ройства, добывающие полезные ископаемые и вырабатываю­щие энергию подобно зеленым растениям в биосфере. Выделя­ется также технический блок по переработке полученного сы­рья и производству средств производства. Далее идет техника, производящая средства потребления. Затем - технические сис­темы по передаче, использованию и хранению средств инфор­мации. В особый блок выделяют автономные многофункцио­нальные системы (роботы, автоматические межпланетные станции и др.). В последнее время появляются также техносистемы по переработке и утилизации отходов, включенные в не­прерывный цикл безотходной технологии. Это своего рода «технические санитары», действующие подобно биологическим, природным подсистемам. Таким образом, структура техновещества (как совокупность отдельных технических устройств и целых подсистем-техноценозов) все больше воспроизводит аналогич­ную организацию естественных природных живых систем.

Другой подход к пониманию структуры и роли техновеще­ства предлагает швейцарский экономист и географ Г. Беш. Он выделяет в мировом хозяйстве три крупнейшие отрасли: пер­вичная (добыча природных ресурсов), вторичная (обработка добытой продукции) и третичная (обслуживание производства: наука, управление).

По силе своего воздействия на планету техновещество в ви­де системы техноценозов в состоянии как минимум на равных спорить с живым веществом. Дальнейшее развитие техники со всей очевидностью требует просчета оптимальных вариантов взаимодействия составных подсистем техновещества и послед­ствия их влияния на природу, и в первую очередь на биосферу.

В результате преобразования человеком естественной среды обитания можно говорить уже о реальном существовании но­вого ее состояния - о техносфере. Понятие «техиосфера» вы­ражает совокупность технических устройств и систем вместе с об­ластью технической деятельности человека. Ее структура доста­точно сложна, так как включает в себя техногенное вещество,

технические системы, живое вещество, верхнюю часть земной коры, атмосферу, гидросферу. Более того, с началом эры кос­мических полетов техносфера вышла далеко, за пределы био­сферы и охватывает уже околоземный космос.

Нет смысла современному человеку подробно говорить о роли и значении техносферы в жизни общества и природы. Техносфера все больше преобразует природу, изменяя прежние и создавая новые ландшафты, активно влияя на другие сферы и оболочки Земли, и прежде всего опять-таки на биосферу.

Говоря о важнейшем значении техники в жизни человека, нельзя не отметить обостряющуюся сегодня проблему гума­низации техносферы. Пока что наука и техника нацелены главным образом на максимальную эксплуатацию природных ресурсов, удовлетворение нужд человека и общества любой це­ной. Последствия непродуманного, некомплексного и, как следствие, антигуманного воздействия на природу удручают. Технические ландшафты из отходов производства, уничтожение признаков жизни в целых регионах, загнанная в резервации при­рода - вот реальные плоды отрицательного влияния человека, вооруженного техникой, на окружающую среду. Все это является также следствием недостаточного взаимодействия естественных и общественных наук в осмыслении данной проблемы.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Конспект по экологии

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Техносферу можно подразделить на несколько подсистем - субсфер:

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

Кроме такого деления в веществе техносферы можно выделить техническое вещество - активно функционирующую часть средств производства, т.е. совокупность действующих инструментов, станков, машин, механизмов, аппаратов, топок, реакторов и т.п. А всю остальную, неактивную массу техносферы - здания, сооружения, коммуникации, скопления извлеченных пород и отходов производства и потребления, техногенные эмиссии и т.д. - можно обозначить как техногенное вещество . Масса техногенного вещества к настоящему времени достигла колоссальной величины - 8,5·10 12 т, что почти в 1,5 раза больше массы биоты биосферы.

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

Таблица 3

Количественное сопоставление биосферы в техносферы

Сравниваемые показатели	Биосфера	Техносфера
Средообразующее число биологических видов	10 7	1
Число контролируемых видов	10 7	10 4
Масса сферы, Гт *	2,5·10 4	10 4
в том числе
активное вещество, Гт	4,9·10 3	15
неактивное, произведенное вещество, Гт	2,0·10 4	10 4
Кратность обновления активного вещества, год	0,1	0,1
Годовая нетто-продукция, Гт	550	1,5
Годовой расход органического вещества, Гт	170	24
Годовой расход энергии, ЭДж **	8200	450
Годовой расход воды, км3	3·10 4	5000
Степень замкнутости круговорота веществ, %	99,9	<10
Запас генетической информации, Гбит	10 6	7
Запас сигнальной информации, Гбит	-	8
Скорость переработки информации, бит/с	10 36	10 16
Информационная скорость эволюции, бит/с	0,1	10 7

* Гт – гигатонна = 10 9 т;

** ЭДж – эксаджоуль = 10 15 Дж.