Неконтролируемый рост населения и хозяйства давно имеет уже не только региональные последствия, но привел и к глобальным изменениям. Сбывается предсказание В. И. Вернадского о превращении человечества в силу, по масштабам сравнимую с геологическими силами, хотя ноосфера (слой разума) способна пока лишь примерно оценить значимость и опасность этих процессов, и тем более не в состоянии точно прогнозировать их течение и последствия.
Основные последствия продолжающегося техногенеза имеют ярко выраженное общепланетарное значение.
Бесспорно, сильнейшее воздействие на глобальную экосреду оказывает такая отрасль материального производства, как энергетика, особенно учитывая динамичность ее развития. Глобальное энергопотребление, по оценкам Всемирного совета по энергетике, может увеличится к 2020 г. на 50—75% даже при повышении эффективности использования топлива и энергии. Кстати, возможности для этого есть: страны «большой семерки» после начала энергетического кризиса сумели реализовать ряд мер по экономии энергии и уже с середины 70х годов рост ВНП в этих странах сильно опережал потребление первичных источников энергии, еще больше снизились выбросы СОг, NO2, SO2 и др. В развивающихся странах потребление первичных источников энергии стремительно росло.
Значительно уменьшить выбросы углекислого и других парниковых газов можно, как известно, либо за счет энергосбережения, либо в результате использования альтернативных, экологически чистых источников энергии, либо за счет развития атомной энергетики. Если исходить из реальных возможностей, то сегодня первый путь может быть приемлем
в основном для стран Восточной Европы и СНГ, поскольку западные страны и Япония практически исчерпали свои потенции, а развивающиеся страны пока заботятся лишь о количественном росте национальной энергетики. Второй путь также вряд ли способен в ближайшие десятилетия радикально оздоровить окружающую среду. По имеющимся данным, вклад возобновимых источников энергии (исключая гидроэнергетику) к 2000 г. составит не более 3%, а это значит, что и в первые десятилетия будущего века на ископаемое топливо будет приходиться около 90% всего энергопотребления.
Таким образом, в ближайшем обозримом будущем шансы альтернативной электроэнергетики не так велики, как это утверждается во многих популярных футурологических работах. Вот как, например, они оцениваются в России. Ясно, что экономия 9 млн т условного топлива — ничтожные результаты, практически «неуловимое» изменение в давлении на окружающую среду.
Объемы замещения органического топлива в России по видам нетрадиционных возобновляемых источников энергии, млн т условного топлива
Эпидемия СПИДа, рост числа онкологических заболеваний и т.д.
Распространение наркомании, токсикомании, алкоголизма и т.д.
Ресурсы 1993 1994 1995 2000 2005 2010
Малая
гидроэнергетика 0,7 0,8 1,2 1,6 2,0 3,0
Геотермальная энергия 0,3 0,4 0,7 1,0 2,0 5,0
Энергия биомассы 0,3 1,0 1,4 1,7 2,4 4,8
Энергия ветра 0,01 0,08 0,3 1,0 1,5 3,0
Солнечная энергия 0,0015 0,0015 0,15 2,9 6,2 7,5
Низкопотенциальное тепло 0,055 0,073 0,2 0,9 2,5 4,9
Итого 1,37 2,35 3,95 9,0 16,6 28,2
Перечень основных изменений глобальной экологической среды в конце XX в.
Однако наиболее реален третий путь — повышение удельного веса атомной энергетики.
Если посмотреть на данные таблицы 20, получается, что в экологическом плане атомная энергия самая чистая. После катастрофы в Чернобыле такой подход был бы несколько легковесным. Даже частичная ликвидация ее последствий только в Белоруссии обойдется, по экспертным оценкам, в 16 годовых бюджетов республики. Возникают проблемы обеспечения ядерной и радиационной безопасности, нейтрализации радиоактивных отходов, конверсии в области ядерного оружия.
Рассмотрим несколько подробнее такое проявление глобального техногенеза, как массовое сведение лесов на планете. Их исчезновение и деградация связываются со следующими факторами:
1) проводимыми в больших масштабах заготовками промышленной древесины, которые редко сопровождаются соответствующими работами по лесовосстановлению;
2) расширением масштабов и площадей заготовок древесного топлива, особенно в развивающихся странах;
3) усилением демографического пресса, «экспансией» городских и сельских поселений;
4) вытеснением на обширных площадях естественных лесов монокультурными искусственными насаждениями — плантациями каучуконосов, масличной пальмы и т. п.;
5) сохранением в слаборазвитых странах (прежде всего в государствах Тропической Африки) переложного земледелия, в том числе подсечноогневого типа;
6) превращением больших лесных массивов в пастбищные угодья для крупного товарного животноводства (особенно в Южной Америке);
7) перевыпасом скота в тропических сухих лесах, ксерофильных редколесьях и колючекустарниковых формациях;
8) усилением воздействия факторов индустриального происхождения;
9) усилением рекреационного использования лесов, а также расширением масштабов охоты.
Совершенно очевидно, что перечисленные факторы влияют дифференцированно в зависимости от типа страны и территорий. Одни из них присущи фактически лишь развивающимся странам (перевыпас скота, практика подсечноогневого земледелия и т. д.), в то время как в индустриально развитых странах главным фактором деградации лесов является безусловно индустриальный фактор (заготовка деловой древесины, кислотные дожди и др.).
Весьма специфическую роль в современном мире играют тропические лесные формации. Известно, что лесной покров Земли — один из важнейших аккумуляторов живого вещества, удерживающий в биосфере ряд химических элементов и воду; он активно взаимодействует с почвами, гидросферой и атмосферой, определяет кислородный и углеродный баланс. Все эти функции наиболее ярко ассоциируются с тропическими лесами. Это одна из наиболее сложных экологических систем на планете, где климат, почвы, растительность и животный мир являются компонентами единого, исключительно сложного, природного комплекса. Многие ученые утверждают, что тропический лес невозобновим и невосполним (и погибает как единый организм, как «огромное великолепное животное»).
Влажные тропические леса являются богатейшим в мире биомом, содержащим примерно половину всех видов земной фауны и флоры — огромный запас генетических ресурсов (число видов только древесных пород здесь насчитывается около 5 тысяч, тогда как в лесах Западной Европы — лишь около 250 видов). Именно лесные формации тропиков признаны центром эволюционной активности на Земле и с их исчезновением может исчезнуть огромная сфера потенциальных человеческих познаний. Между тем последние космические съемки показали, что пояса влажных тропических, лесов на земном шаре практически больше нет! Он распался на отдельные массивы, главные из которых находятся в бассейнах рек Амазонки и Конго.
Можно специально говорить о геоэкологических, социоэкологических и экономических функциях тропических лесов. Первые из них заключаются прежде всего в поглощении, накоплении и высвобождении СО2, О2 и других химических элементов.
Общее производство радиоактивного топлива для комментов; поглощении аэрозолей и шума; поглощении, накоплении и высвобождении воды; поглощении и преобразовании радиационной и тепловой энергии; регулировании климата и т. д. Оценка социоэкологических функций является неоднозначной в связи с климатическим дискомфортом влажных тропических лесов, что не всегда способствует «обживанию» данной среды. Наконец, экономические функции связаны с исключительно высоким качеством тропической древесины с красивой текстурой, широкой цветовой гаммой, сравнительной легкостью обработки.
Итак, массовое сведение тропических лесов — один из наиболее красноречивых показателей при характеристике техногенеза. Другим обобщенным показателем может служить удельное производство энергии (о чем говорилось выше). По самым грубым оценкам, за время развития человечества, начиная с нового каменного века, оно выросло не менее, чем в 5000 раз. (При этом предполагается, что потребности человечества в энергии в 2000 г. в 3 раза превысят уровень 1970 г.) Менее впечатляющую, но более объективную картину динамики одного из аспектов техногенеза дает характеристика изменений в мировом землепользовании. Практически во всех странах мира увеличиваются площади застроенных земель, расширяются техногенные территории.
С точки зрения выбросов в атмосферу наибольший интерес для характеристики техногенеза представляют химические соединения углерода (в первую очередь оксида углерода — угарного газа и диоксида углерода). Поскольку эти соединения образуются в основном в результате сжигания топлива, то объем их выбросов теснейшим образом коррелируется с уровнем индустриального развития стран. Среди других показателей отметим сокращение биологического разнообразия.
Техногенез с экологической точки зрения это
ТЕМА 3 ТЕХНОГЕНЕЗ И ЭКОНОМИКА
§ 13.Техногенез, этапы развития техногенеза
Сущность техногенеза. Техногенез — это совокупность геохимических и геофизических процессов, связанных с деятельностью человека, существенно изменили и продолжают изменять геохимическую обстановку в биосфере. В геохімічному аспекте техногенез включает: а) добыча химических элементов из природной среды и их концентрацию; б) перегруппировка химических элементов, изменение химического состава соединений, в которые входят эти элементы, а также создание новых химических веществ; в) рассеяние вовлеченных в техногенез элементов в окружающей среде.
Различают стихийное и запланированное рассеивания продуктов техногенеза. До стихийного рассеяния относятся выбросы техногенных веществ в атмосферу, загрязнения почв и водоемов промышленными стоками, твердыми отходами промышленных предприятий, выбросы в результате аварийных ситуаций. Запланировано рассеивания продуктов техногенеза происходит в процессе внесения химических удобрений, ядохимикатов, орошение сточными водами и компостами.
Отрицательное действие техногенеза объединяется понятием загрязнения природной среды. Под загрязнением понимают попадания в окружающую среду продуктов техногенеза, которые осуществляют негативное влияние на человека, биологические компоненты и технические сооружения.
Человечество ежегодно извлекает из недр и рассеивает при сжигании горючих полезных ископаемых большие объемы химических элементов, чем их потребляется растительностью суши для создания годового прироста. Ежегодно в результате сжигания угля в окружающую среду попадает больше, чем привлечено к биологического круговорота ртути в 8700 раз, урана в 60 раз, кадмия в 40 раз, лития и бериллия в 10 раз, олова в 4 раза. Несмотря на частичное вынос химических элементов с речным стоком и циркуляцией воздушных масс, поверхность суши ежегодно «обогащается» на миллионы и сотни тысяч тонн фосфора (Р), купруму ( Cu ), марганца ( Mn ), свинца ( Pb ), хрома ( Cr ), никеля ( Ni ), урана ( U ), кобальта ( Co ), ванадия (V), молибдена ( Mo ). Развитие ноосферы сопровождается глобальным ростом концентрации химических элементов.
Мере использования элемента относительно его содержания в литосфере называют его технофільністю. Это понятие было предложено известным российским геохіміком А.И. Перельманом в 1973 году. Показателем технофільності есть отношение массы ежегодной добычи элемента к его содержанию (кларку) в литосфере. Можно рассчитать как глобальную технофільність элементов, используя показатели мировой добычи, так и региональную технофільність.
Этапы развития техногенеза. Начальный этап техногенеза связывают с использованием огня первобытным человеком, что способствовало увеличению ареала распространения человека, дополнило охота и собирательство новыми приемами, изменило способы приготовления пищи, зародило возможность развития термотехнологій.
С зарождением земледелия и скотоводства часть людей уволилась от добывания пищи и начала развивать ремесла, что способствовало профессиональному разделению труда. Это была эпоха мускульной энергетики, когда в распоряжении человека была собственная сила, а также сила прирученных животных и простые механизмы преобразования мускульной энергии.
Начиная с VIII века. массово строятся мельницы, использующие силу воды и ветра. Наступила эпоха механической энергетики, основанной на возобновляемых природных ресурсах. Это расширило технические возможности и увеличило влияние человека на природу. Ключевым моментом в развитии техногенеза было появление паровой машины. Машина повсеместно заменила мускульную тягловую силу, однако использовала невозобновляемые энергоносители — каменный уголь, — нефть, нефтепродукты, природный газ. Наступила эпоха химической теплоэнергетики на невосполнимых энергоресурсах и масштабное загрязнение окружающей среды продуктами техногенеза.
С середины ХХ века. бурно развивается ядерная теплоэнергетика на невосполнимых ресурсах. Безаварийно действующие АЭС являются экологически более безопасными, чем тепловые, сжигающие высокозольный уголь низкого качества или мазут. Однако многочисленные аварии на АЭС, в том числе и Чернобыльской, показывают значительно большую угрозу для окружающей среды отходов и выбросов атомной энергетики.
В начале XXI века. внедряются принципиально новые малоотходные, маловодные, малоэнерго — и ресурсоемкие технологии, которые рассматриваются как альтернативные относительно традиционных технологических процессов. Среди них: производство биотоплива; строительство ветровых, солнечных, приливных, геотермальных электростанций; рост доли электротранспорта, особенно в городских поселениях; внедрение замкнутых циклов водопотребления; переработка и утилизация производственных и бытовых отходов.
Аргументы и факты
Массы химических элементов, которые вовлекаются в основные глобальные и техногенные потоки биосферы (по Добродєєвим А.П.)
Привлекается химических элемент в т/год
Выносится с речным стоком
Ассимилируется в биологической продукции на суше
Техногенез окружающей среды
Определение термина «техногенез»
Техногенез – это процесс трансформации окружающей среды под воздействием различных видов технической деятельности человека.
Преобладает мнение, что техногенез окружающей среды закономерно приводит к ее разрушению и деградации. В реальности этот процесс является более сложным и многоплановым. Человек изменяет природную среду не только с целью использования ее ресурсов, но и для создания более благоприятных условий жизни. Формирование инфраструктуры, необходимой для нормальной жизни современного человека, – это один из наиболее распространенных видов техногенеза окружающей среды. В результате этой деятельности естественные экосистемы превращаются в природно-технические системы. К настоящему времени процесс техногенеза охватывают всю биосферу Земли, превращая ее в биотехносферу.
Исторические этапы развития техногенеза
В истории человечества можно выделить несколько этапов развития техногенеза, на каждом из которых приоритетное значение имели разные формы воздействия на окружающую среду. Принципиально различались и последствия (рис. 1). В качестве приоритетных воздействий рассматриваются виды деятельности, оказывающие наиболее значимое влияние на природные объекты в определенную эпоху. Но это не означает, что по ее прошествию они эти воздействия исчезали. Менялась лишь их значимость. Например, аграрный техногенез интенсивно развивался и в индустриальную эпоху. В исторический анализ процесса техногенеза целесообразно включить период, который можно было бы рассматривать в качестве своеобразной точки отсчета. Для его обозначения можно использовать термин «биогенез», подразумевая под ним процесс эволюции окружающей среды, происходивший без значимого влияния на него человека.
В приведенную на рисунке 1 схему исторического развития также включен гипотетический будущий этап развития техногенеза – этап управляемого, созидательного техногенеза (креатотехногенеза), переход на который является необходимым условием дальнейшего развития человечества.
Виды техногенеза
Проявления техногенеза весьма разнообразны. Этим обусловлена необходимость классификации этих явлений, разделение их на отдельные виды. Прежде всего, различают прямой и косвенный техногенез. При прямом техногенезе изменение окружающей среды происходит под непосредственным воздействием производственной деятельности, в т.ч. под воздействием ее побочных продуктов – отходов, сбросов, выбросов. Косвенный техногенез представляет собой цепочку взаимосвязанных событий, исходным из которых является воздействие, обусловленное прямым техногенезом, например, повышение уровня загрязненности вод Мирового океана вследствие глобального загрязнения атмосферы и последующего осаждения аэрозолей.
Виды техногенеза можно также классифицировать:
- по форме проявления (рис. 2);
- по по характеру деятельности или ситуаций, его обусловливающих (рис. 3);
- по масштабам (рис. 4);
- по целям и степени контролируемости процесса (рис. 5).
Механизмы техногенеза
Техногенная трансформация окружающей среды на современном этапе приобретает глобальные масштабы. По этой причине общество все в меньшей степени может оградить себя от его проявлений, разделив поверхность Земли на промышленные зоны («техносферу») и изолированную от них «экосферу», в которой сохраняются благоприятные естественные условия. На практике для сохранения «нетрансформированных участков природной среды» все в большей степени требуется создание специальных инженерно-технических систем и применение технических средств, обеспечивающих предотвращение затопления территорий, пожарную безопасность, искусственные условия для сохранения редких видов и пр. Все эти действия представляют собой не что иное, как разновидности техногенного изменения естественной среды.
Таким образом, современный техногенез окружающей среды нельзя рассматривать как сугубо негативное явление. Существует несколько его различных форм, которые в совокупности с их проявлениями и последствиями следует рассматривать как отдельные экологические механизмы данного явления:
Деградационный механизм техногенеза сопровождается утратой хозяйственного, рекреационного и видеоэкологического потенциалов, а также снижением биоразнообразия окружающей среды.
Модифицирующий механизм техногенеза подразумевает искусственное разведение или целенаправленную акклиматизацию новых видов и их вселение в процессе технической деятельности, а также техногенную инвазию. Так, с одной стороны, в результате модифицирующего техногенеза могут быть созданы условия, благоприятные для развития определенных групп организмов, улучшающих экологическую ситуацию или даже обусловливающих саму возможность их существования. Например, вселение теплолюбивых видов рыб-бентософагов в водоемы-охладители АЭС. С другой стороны, техногенная инвазия приводит вытеснение видов-аборигенов и возникновению новых видов биопомех и биоповреждений.
Креативный механизм техногенеза заключается в создании новых природно-антропогенных объектов (например, водохранилищ), которые часто становятся важным компонентом региональных и межрегиональных природно-технических систем.
Поддерживающий механизм техногенеза, основанный на работе целенаправленно создаваемых инженерно-технических систем и устройств, способных при наступлении неблагоприятной ситуации поддерживать благополучное экологическое состояние участка окружающей среды (инженерно-экологическое обустройство). Примером может служить искусственная аэрация водных объектов в периоды ухудшения кислородного режима.
Управляющий механизм техногенеза – включение в природно-техническую систему объекта, способного регулировать ее состояние, так называемого экологического регулятора. В результате возникают управляемые природно-технические системы, описанию которых посвящена отдельная страница нашего сайта.
Все эти механизмы техногенеза сосуществуют одновременно, нередко на граничащих участках или даже в пределах одного и того же участка. В том случае, если воздействие обусловливает деградационный механизм техногенеза, его далеко не всегда можно прекратить волевым решением. В ряде случаев более реальным является переход на другой тип техногенеза, смягчающий негативные последствия. Например, при сбросе в водный объект хозяйственно-бытовых стоков, вызывающих заморы (деградационный механизм), более действенной мерой может являться не запрет загрязнения водоема, а организация его аэрации (поддерживающий механизм). Другим решением может быть создание прибрежного биофильтра из тростниковых зарослей, задерживающих загрязнители (модифицирующий механизм). Наиболее распространенные примеры различных механизмов техногенеза представлены в таблице. Следует обратить внимания, что в большинстве приведенных примеров различные механизмы техногенеза могут иметь как позитивные, так и негативные последствия. Одна из основных задач специалистов состоит в разработке мер, способных повысить результативность для первой категории этих явлений и снизить для второй.
Природообустройственный техногенез и экологическая оптимизация инженерно-технических объектов
Природообустройственный техногенез включает всю совокупность действий, входящих в состав поддерживающего и управляющего механизмов техногенеза. Одним из наиболее значимых способов его целенаправленной реализации является экологическая оптимизация, т.е. усиление позитивных аспектов деятельности технических объектов, оказывающих значимое воздействие на окружающую среду, при одновременном снижении негативных.
Экологическая оптимизация инженерно-технических объектов является основой альтернативной стратегии охраны окружающей среды, которая в современных условиях способна на практике обеспечить реализацию концепции устойчивого развития.
Более подробно проблемы современного техногенеза окружающей среды и ее деградации рассмотрены в монографии А.Л. Суздалевой и С.В. Горюновой «Техногенез и деградация поверхностных водных объектов», которую на нашем сайте можно скачать бесплатно и без регистрации. Необходимо обратить внимание на то, что содержание монографии далеко выходит за рамки темы, заявленной в ее названии. Значительная часть книги посвящена общим проблем современного техногенеза.
Здесь можно ознакомиться, а также скачать бесплатно и без регистрации монографию и статьи
| 1. | Суздалева А.Л., Горюнова С.В. Техногенез и деградация поверхностных водных объектов: монография – М.: ИД ЭНЕРГИЯ, 2014. – 456с. Аннотация. Монография посвящена комплексному анализу процессов техногенного преобразования водных объектов и их деградации. Эти вопросы рассматриваются авторами непредвзято и многопланово. В отличие от других работ по данной тематике ее авторы не ограничиваются описанием наблюдаемых процессов. Их основная цель — поиск возможностей предотвратить нежелательные явления. На различных примерах техногенеза пресных и морских водных объектов показано, что единственным реальным путем решения данной проблемы является разработка методов управления этими процессами. | |||||||||||||||||||||||||||||
| A.Suzdalevа, S.Goryunova. Technogenesis and degradation of surface water objects: monograph – М.: ID ENERGIYA, 2014 . – 456 p. Summary. The monograph is devoted to the complex analysis of water objects’ technological transformation and degradation processes. These issues are dealt with by authors impartially and multidimensionally. In contrast to other studies of the subject, authors do not stop at simple description of the observed processes. Their main goal is to search for opportunities to prevent adverse events. Various examples of fresh and marine water objects technogenesis show that the only real way to solve the problem is to develop methods for managing these processes. The summary and table of content are presented in Russian and English, the text of the monograph – only in Russian. Основные понятия и определенияВзаимосвязь макроэкономики и макроэкологии. Во взаимоотношении общества и техносферы с их природным окружением вовлечены все структуры и функции экономики – производство, распределение, потребление и обмен. Фактически вся макроэкономика включена в макроэкологию. Их независимость является (становится) все более мнимой. Основу макроэкономики образуют два фундаментальных факта: материальные потребности людей и всего человеческого общества безграничны и неутолимы; природные ресурсы- средства удовлетворения потребностей- ограничены или редки. Именно эти факты объединяют проблемы макроэкономики и макроэкологии. Уровень благосостояния людей определяется всеми факторами общественной жизни, но прежде всего первичными, экологически значимыми факторами жизнеобеспечения- пищей, водой, одеждой, жилищем. Они образуют наиболее постоянную, базисную часть структуры потребностей. Суммарный экологический ущерб, нанесенный во второй половине 20 века природным системам, окружающей среде и через них- здоровью людей, сейчас уже намного превышает мировой годовой бюджет. На каждую единицу массы продукции производится несколько (до 10 и более) единиц массы отходов. Экономически вся масса отходов имеет нулевую стоимость(вся стоимость перенесена на продукцию) , экологические отходы имеют отрицательную стоимость, так как загрязняют землю, воду, воздух, пищу и тем самым уменьшают обеспеченность людей необходимыми условиями жизни , снижают их благосостояние. Экологический прогресс может привести как ни парадоксально это звучит, к прямому ухудшению жизненных условий (И. Мюллер, 1998). Техногенез и экономика. Экономическая система в целом есть система производства, распределения и потребления товаров и услуг. В основе любого экономического развития_ природные ресурсы, трудовые ресурсы и созданные средства производства. В экономической истории и практике главное внимание уделялось труду и капиталу. О природных ресурсах экономическая история особенно не задумывалась, исключение составляли минеральные ресурсы и топливо. Такие ресурсы биосферы, как вода, воздух, считались неистощимыми, даровыми. Экономика, забывшая биологическую сущность человека, не учитывающая отрицательное воздействие нарождающейся техники на все живое, привела к современному техногенезу. Техногенез в истории цивилизации — это нарождение техники и технологий, создание человеком все более совершенных орудий и устройств для воздействия на окружающий материальный мир с целью производства и потребления благ. Техногенез с точки зрения экологии – это последний по времени этап эволюции , обусловленный деятельностью человека и вносящий в биосферу вещества, силы и процессы, которые нарушают ее равновесное функционирование и замкнутость биотического круговорота. Эпоха мускульной энергетики. Эпоха механоэнергетики на возобновляемых ресурсах. Эпоха химической теплоэнергетики на невозобновляемых энергоресурсах. После создания тепловой машины направление общественного прогресса и дальнейших взаимоотношений человека с природой было предрешено. Недаром на машине Джеймса Уатта (создателя паровой машины) было написано «…увеличил власть человека над природой…». Эта власть проявляется в уничтожении ресурсов и загрязнения среды. Эпоха истощительной теплоэнергетики еще не закончилась , но уже надвигается следующая – эпоха ядерной теплоэнергетики на невозобновляемых ресурсах, грозящая еще более опасным загрязнением. Природопокорительская экспансия человечества постоянно нарастала. В 20 веке 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: общий масштаб этих потоков стал сопоставим с масштабом природных ресурсов. Техногенез приобрел глобальный характер и качественно новую форму техносферогенеза, способствуя быстрому расширению и распространению техносферы- всей совокупности материальных результатов исторической деятельности человека на планете. 1. За 100 лет мировое потребление энергии увеличилось в 12 раз. Суммарное потребление первичных энергоресурсов превысило 350млрд тонн условного топлива, среднедушевое потребление энергоресурсов достигло 68ГДж/год. 2. Переход от преобладания дров и угля к преобладанию углеводородного топлива-нефти и газа (до 65%). Среднедушевое потребление электроэнергии достигло 2400 кВт*ч/год. 3. Многократно увеличилась добыча и переработка минеральных ресурсов, руд и нерудных металлов. 4. Вырос объем и уменьшилась структура машиностроения. Выпуск легковых автомобилей в 1994 году достиг 40 млн. 5. Интенсивная химизация всех отраслей хозяйства за последние 50 лет было произведено и применено более 6 млрд тонн минеральных удобрений. Для различных целей в обиход было введено более 400 тысяч различных синтетических соединений , в том числе эффективных взрывчатых и высокотоксичных отравляющих веществ. Техногенез как и его инициатор-человек стремится к занятию всевозможных экологических ниш и поэтому оказывает сильное влияние на экологию биосферы, вытесняя природные экологические системы и процессы. Смена этапов техногенеза ( основных типов технологий человека) происходит неизмеримо быстрее, чем к ним адаптируются «технологии» биотического круговорота в эволюции биосферы. Поэтому экономика природы не может приспособиться к экономике человечества . Наряду с ростом населения Земли слагаемыми антипригодности техногенеза стали научно-технический прогресс и экономический рост. Экспоненциальный рост мировой экономики однозначно свидетельствует об экспоненциальном росте изъятия природных ресурсов и техногенной деградации среды. Техногенный материальный баланс мирового хозяйства. Масштаб и состав техносферы. Мировое хозяйство можно рассматривать как совокупность экологических ниш современного человечества, как его видовую реализованную экологическую нишу. По многим пространственным и потоковым параметрам она совпадает с экосферой, экологическая емкость которой ограничена. Поэтому неизбежны конкурентные отношения между общественным производством и планетарной биотой. Техносфера – это глобальная совокупность орудий, объектов, материальных процессов и продуктов общественного производства. Техносферу можно определить как пространство геосфер земли, находящееся под воздействием производственной деятельности человека и занятое ее продуктами. Мировое хозяйство стало не только глобальной политико-экономической, но и глобальной эколого-географической системой. В техносфере можно выделить несколько материальных категорий: ü орудия производства; ü ресурсы производства; ü продукты производства. Техногенный материальный баланс. Из 120 ГТ ископаемых материалов и биомассы, мобилизуемых за год мировой экономикой, только 9 ГТ (7,5%) преобразуется в материальную продукцию в процессе производства. Только 1,5 ГТ составляют личное потребление всех людей, причем 2/3 этой массы относится к нетто-потреблению продуктов питания. Из окружающей среды все люди потребляют 3,6 Гт питьевой воды и 1,1 Гт кислорода. В атмосферу возвращается 1,5 Гт выдыхаемых углекислого газа и паров воды при этом выделяется 18 ЭДж теплоты. В водоемы и на поверхность земли от людей поступает 3,9 Гт жидких и 0,7 Гт твердых отходов. Материальный нетто-баланс человечества как биологического вида необычайно велик , но в целом почти вписывается в глобальный биотический круговорот и создает лишь часть современных экологических проблем. Наиболее серьезные проблемы связаны с потреблением биоресурсов, технической энергетикой и промышленным производством. Понятие о природных ресурсах. Ресурсы — это материалы, силы и потоки вещества, энергии и информации, которые: ü образуют входные звенья природных или хозяйственных циклов, являются их необходимыми участниками и в связи с этим – носителями функции полезности; ü имеют измеряемое количественное выражение, массу , объем, плотность, концентрацию, интенсивность, мощность, стоимость; ü при изменении во времени подчиняются фундаментальным законам сохранения. Ресурсы экосферы, представленные только возобновляемыми ресурсами веществ, энергии и информации, находящиеся под контролем живых организмов; Ресурсы техносферы, в которые кроме части ресурсов экосферы, захваченных человеком и вырванных им из биотического круговорота, входят и невозобновляемые ресурсы, добываемые в основном из недр, находящиеся вне контроля экосферы и которые никаким существам кроме человека не нужны, чаще вредны. Классификация ресурсов : естественная, хозяйственная и экологическая. Естественная классификация основана на разделении ресурсов по компонентам природной среды: земельные, минеральные, водные, растительные, климатические, атмосферные, животного мира и т. п. Хозяйственные ресурсы: ресурсы топливно-энергетического комплекса, металлургии, химической промышленности, сельского хозяйства, лесоперерабатывающей промышленности и т. п. С эколого-экономической точки зрения наибольший интерес представляет классификация природных ресурсов по признакам исчерпаемости и возобновляемости. К практически неисчерпаемым относят космические (солнечная радиация, гравитация) и планетарные ресурсы ( наличие атмосферы, гидросферы, геотермальной энергии). Возобновляемые ресурсы — это вещества и силы, которые создаются на Земле благодаря текущему потоку солнечной энергии: тепло, атмосферная влага, вода осадков и всех пресных вод, течение рек и гидроэнергия, энергия ветров, волн, течение, почва, все живые организмы, экосфера и сам человек. Невозобновляемые ресурсы: горные материалы, руды, минералы, ископаемое топливо. Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском: Лучшие изречения: Для студента самое главное не сдать экзамен, а вовремя вспомнить про него. 9105 — 193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь. Отключите adBlock! 5.1. ТехногенезЕще интенсивнее был рост производства цветных металлов, в основном за счет начала и очень быстрого наращивания выплавки алюминия, составившей к концу 80-х годов 14 млн т/год. В 40-х годах началась и стремительно выросла промышленная добыча урана. Производство цемента за 90 лет выросло почти от нуля до 1 млрд т/год. В XX в. значительно вырос объем и изменилась структура машиностроения в связи со станкостроением, развитием техники двигателей внутреннего сгорания, электротехники и автоматизации. Быстро увеличивались число и единичная мощность производимых машин и агрегатов. Появились и получили быстрое развитие такие отрасли, как производство средств связи, приборостроение, радиотехника, электроника, вычислительная техника. Преобладание транспортного машиностроения выразилось в более чем тысячекратном росте производства самодвижущихся транспортных единиц. Выпуск легковых автомобилей в 1998 г. достиг 45 млн. Важной чертой современного техногенеза является интенсивная химизация всех отраслей хозяйства. За последние 50 лет было произведено и применено более 6 млрд т минеральных удобрений. Для различных целей в обиход было введено более 400 тысяч различных синтетических соединений. Начало массового производства многих продуктов крупнотоннажной химии, в частности, нефтехимии и оргсинтеза, относится к середине столетия. За 40 лет в десятки раз возросло производство пластмасс, синтетических волокон, синтетических моющих средств, пестицидов, лекарственных препаратов. Научно-техническая революция в вооружении устранила географические и природные ограничения в применении военной техники. Космос и воздушное пространство, вода и подводное пространство, земная поверхность вплоть до полюсов холода и жары стали доступны для ведения боевых действий. Появление принципиально новых видов оружия массового поражения (ОМП) и их дальнейшая разработка на качественно иных физических принципах (создание кинетического, вакуумного; лазерного, биосферного, метеорологического и других видов ОМП; создание боевых космических систем направленной энергии; разработка методов очагового разрушения озонового слоя) создали непосредственную угрозу выживаемости человечества в термоядерную эпоху. О масштабе и скорости роста техносферы в XX в. дают представление некоторые данные табл. 5.1. Таблица 5.1
В первой половине XX в. была уверенность, что многие проблемы разрешатся с помощью техники. В течение века было зафиксировано множество открытий и изобретений, сменилось несколько поколений техники. Но убавилось ли у человека проблем? Экологические проблемы техногенезаПонятие термина техногенезТехногенез в истории цивилизации — это нарождение техники, создание человеком все более совершенных способов, орудий и устройств для воздействия на окружающий материальный мир с целью создания и потребления благ. Техногенез с экологической точки зрения — это порождение техники, последний по времени этап эволюции, обусловленный деятельностью человека и вносящий в биосферу вещества, силы и процессы, которые изменяют и нарушают ее равновесное функционирование и замкнутость биотического круговорота. Такое представление смыкается с понятием техногенеза, применяемым в геохимии (А. Е. Ферсман, 1937 г.; А. И. Перельман, 1970 г.). Наиболее характерные черты всемирного техногенеза в XX в. можно представить следующим образом:
Важной чертой современного техногенеза является интенсивная химизация всех отраслей хозяйства. Научно-техническая революция в вооружении устранила географические и природные ограничения в применении военной техники. Космос и воздушное пространство, вода и подводное пространство, земная поверхность вплоть до полюсов холода и жары стали доступны для ведения боевых действий. Техногенез, как и его инициатор — человек, стремится к занятию всевозможных «экологических ниш» и поэтому оказывает сильное влияние на экологию биосферы, вытесняя природные экологические системы и процессы. В XX в. техногенез приобрел глобальный характер и качественно новую форму, способствуя быстрому расширению и распространению техносферы — совокупного результата хозяйственной деятельности человека. Техносфера — это глобальная совокупность орудий, объектов, материальных процессов и продуктов общественного производства. Техносферу можно определить также как пространство геосфер Земли, находящееся под воздействием производственной деятельности человека и занятое ее продуктами. В XX в. человек раздвинул границы техносферы далеко за пределы биосферы — в ближний и дальний космос, в глубины земной коры, под дно океана, в субмолекулярный микромир, создав особую материально-энергетическую оболочку планеты. Она охватывает и пронизывает всю биосферу, особенно сильно на суше, и придает значительной части поверхности планеты совершенно особый облик. Вряд ли остались участки живой природы, которые не испытали бы на себе действие техногенеза. Мировое хозяйство стало не только глобальной технико-экономической, но и глобальной эколого-географической системой. По различным оценкам, общая масса техносферы в настоящее время составляет от 10 до 20 тыс. Гт. (это больше биомассы живого вещества всей биосферы). Основную ее часть образуют скопления горной массы, отработанных руд, перемещенных грунтов, производственных отходов, оставленные сооружения, развалины и т.п., т.е. накопившееся за всю историю человечества техногенное вещество. Техногенное загрязнение среды является наиболее очевидной и быстродействующей негативной причинной связью в системе экосферы: «экономика, производство, техника, среда». Оно обусловливает значительную часть природоемкости техносферы и приводит к деградации экологических систем, глобальным климатическим и геохимическим изменениям, к поражениям людей. На предотвращение загрязнения природы и окружающей человека среды направлены основные усилия прикладной экологии. Источники техногенных эмиссии подразделяются на организованные и неорганизованные, стационарные и подвижные. Организованные источники оборудованы специальными устройствами для направленного вывода эмиссии (трубы, вентиляционные шахты, сбросные каналы и желоба и т.п.); эмиссии от неорганизованных источников произвольны. Источники различаются также по геометрическим характеристикам (точечные, линейные, площадные) и по режиму работы — непрерывному, периодическому, залповому. техногенез экологический биогеохимический окружающий С экологической точки зрения техногенез — это порождение техники и технологий — последний по времени этап земной эволюции, обусловленный деятельностью человека и вносящий в биосферу вещества, силы и процессы, которые изменяют и нарушают ее равновесное функционирование и замкнутость биотического круговорота. Такое понятие техногенеза смыкается с представлением его в геохимии. [3] Главными слагаемыми техногенеза являются технический прогресс и экономический рост. Начиная с 60-х годов ХХ века, геохимическая деятельность человечества не уступает природным процессам, техногенез приобретает глобальный характер, способствуя быстрому расширению и распространению техносферы — того пространства Земли, которое находится под воздействием производственной деятельности человека и ее продуктов. Целью работы является изучение техногенеза как геохимического явления и воздействие его на окружающую природную среду. ь рассмотреть основные концепции техногенеза, предложенные такими крупными исследователями, как Ферсман А.Е., Полынов Б.Б., Перельман А.И., Алексеенко В.А., Глазовская М.А.; ь раскрыть некоторые вопросы влияния техногенеза на естественные природные биогеохимические циклы; ь обозначить экологические последствия техногенной деятельности людей. К таковым относятся деградация природной среды, истощение ресурсов и ухудшение качества среды обитания человека. ь изучить основные направления экологической оптимизации техногенного воздействия. Основные концепции техногенезаПо ориентировочным подсчетам общая масса человечества составляет около 0,2 млрд т, что существенно меньше общей биомассы Земли. Однако с деятельностью человечества связаны многочисленные геохимические процессы, во многом принципиально отличающиеся от таковых, связанных с развитием других живых организмов. Участвуя, как и они, в процессах обмена веществ, человечество осуществляет грандиознейшее перемещение атомов химических элементов в биосфере, связанное с социальной, общественной деятельностью. Так, общее количество ежегодно механически перемещаемого людьми материала литосферы составляет около 100 млрд т, что соизмеримо с денудационной работой всех рек Земли. А о процессах рассеяния можно судить хотя бы по данным Х. Брауна: в США на душу населения ежегодно производится 600 кг стали, 210 кг из которых безвозвратно теряется. Эти потери связаны с коррозией и другими процессами, способствующими рассеянию железа до концентраций, более низких, чем его содержание в рудах. [1] Резкое ускорение миграции элементов, отмечаемое ХХ в. даже за десятилетия можно считать одним из основных отличий ноосферы от биосферы. Все процессы техногенной миграции можно четко разделить на две большие группы: 1) в основе своей унаследованные от биосферы, хотя и претерпевшие изменения; 2) чуждые биосфере, не имевшие в ней сколько-нибудь существенного развития и даже вообще не существовавшие ранее в биосфере. [2] Для характеристики таких процессов, оценки их последствий и прогноза дальнейших изменений биосферы от деятельности людей были предложены определенные термины и понятия. К числу важнейших из них относятся ноосфера и техногенез, а наука, включающая в себя эти понятия, геохимия. Концепция геохимии ландшафта предложил Б.Б. Полынов в 1937 году. [11] Эта концепция рассматривает роль химических элементов в синтезе и распаде различных веществ, причем особое внимание в ней уделяется процессу выветривания. Им же были сформированы основные положения геохимии ландшафта как формирующейся науки в 40-50-х годах ХХ в., а первое систематическое изложение геохимии ландшафта сделано А.И. Перельманом в 1955 году. [13] Из определения геохимии как науки, изучающей химизм геологических процессов, законы рассеяния, миграции и концентрирования вещества на Земле, отчетливо видна ее роль в познании химических процессов, протекающих в биосфере и вызванных производственной деятельностью людей. Научно-техническая революция дала в руки человека гигантские созидательные и разрушительные силы, использование которых при взаимодействии общества с природой должно быть крайне осмотрительным, особенно в связи с легкой ранимостью ее отдельных частей. Поэтому изучение химизма техногенных процессов должно стать предметом особого внимания геохимии, а весь комплекс проблем, возникающих в связи с этим, должен объединяться понятием «геохимия техногенеза». [4] Все множество проблем этого направления геохимии могут быть подразделены на 3 группы: повышение эффективности использования природных ресурсов; увеличение продуктивности биосферы; сохранение и улучшение окружающей среды. [3] Ноосфера «…есть новое геологическое явление на нашей планете. В ней впервые человек становится крупнейшей геологической силой. Он может и должен перестраивать своим трудом и мыслью область своей жизни, перестраивать коренным образом по сравнению с тем, что было раньше» (В.И. Вернадский). В то же время Вернадский отмечал, что человек неотделим от биосферы, а его «существование есть ее функция». Таким образом, перестройка области жизни мыслится как сохранение биосферы, пригодной для жизни человечества, которое хотя и становится крупнейшей силой, но остается только незначительной частью живых организмов биосферы, без сообщества с которыми невозможно его существование вообще. [2] В состав ноосферы были включены: атмосфера до высоты 80 км (гомосферы), гидросфера, живое вещество и верхняя часть литосферы — осадочные породы на суше и в океане. [6] А.Е. Ферсман в своих работах уделял изучению влияния на перемещение химических элементов внутренних факторов, обусловленных их строением, и в первую очередь — энергетическим коэффициентам ионов. Именно он ввел термин «техногенез» (1922), который характеризует геохимическую деятельность человечества и начало изучения этого процесса. [1] На сегодняшний день под понятием «техногенез» (от греч. techne — искусство, мастерство и genesis — возникновение, происхождение) понимают процесс изменения природных комплексов и биогеоценозов под воздействием производственной деятельности человека (ГОСТ 17.5.1.01. — 83). Данный процесс заключается в преобразовании биосферы, вызываемом совокупностью геохимических процессов, связанных с технической и технологической деятельностью людей по извлечению из окружающей среды, концентрации и перегруппировке целого ряда химических элементов, их минеральных и органических соединений. Техногенез как антропогенная эволюция биосферы характеризуется экстенсивным земледелием, мощной развитой индустрией, массивным использованием энергии и природных ресурсов. Эта стадия эволюции биосферы связана с уменьшением биоразнообразия (сокращение видов различных организмов) и другими неблагоприяными для живого явлениями. [8] Однако можно говорить о том, что в настоящее время биосфера переживает состояние адаптации в том смысле, что люди корректируют свою техногенную деятельность и начинают производить ресурсосберегающие ноосферные технологии. Рассеяние вовлеченных в техногенез элементов представляет часто побочный, непридусмотренный процесс (выбросы техногенных веществ в атмосферу, загрязнение почв и водоемов промышленными стоками, твердыми отходами промышленного производства, выбросы при различного рода аварийных ситуациях и др.). Наряду со стихийным рассеянием существует заранее запланированное рассеяние продуктов техногенеза: внесение химических удобрений, ядохимикатов, орошение сточными водами и компостами с полей орошения и др. Все эти вещества кроме положительного эффекта, предусмотренного технологией сельскохозяйственного производства, имеют и побочное как положительное, так и отрицательное действие. Так как добыча и потребление металлов, и сжигание топлива идут преимущественно на суше, наибольший техногенный химический пресс испытывают наземные экосистемы. [6] В геохимическом аспекте техногенез включает: 1) извлечение химических элементов из природной среды (литосферы, атмосферы, гидросферы) и их концентрацию; 2) перегруппировку химических элементов, изменение химического состава соединений, в которые эти элементы входят, а также создание новых химических веществ; 3) рассеяние вовлеченных в техногенез элементов в окружающей среде. Изучение техногенеза остается актуальным и в наши дни. |
| 6858 — 
или читать все. - http://schooled.ru/textbook/ecology/10klas/13.html
- http://ntsyst.ru/pages/technogenes.html
- http://studopedia.ru/7_104883_osnovnie-ponyatiya-i-opredeleniya.html
- http://texts.news/obschaya-ekologiya/tehnogenez-67360.html
- http://studwood.ru/814609/ekologiya/ekologicheskie_problemy_tehnogeneza
- http://studbooks.net/1285207/meditsina/osnovnye_kontseptsii_tehnogeneza