В чем заключается негативное воздействие техносферы на человека и основных
Негативные факторы техносферы
Основными негативными факторами техносферы являются:
· Вредный, тяжелый, напряженный труд, связанный с деятельностью человека в производственной среде, обладающей опасными и вредными факторами (работы с химическими веществами, работы с источниками шума, вибрации, электромагнитных и ионизирующих излучения, работа в горячих цехах, работы на высоте, в шахтах, перемещение грузов вручную, работы в замкнутых объемах, работа в неподвижной позе, оценка и переработка большого объема информации и т.п.).
· Загрязнение воздуха, воды, почвы и продуктов питания вредными и опасными химическими веществами, вызванное поступлением в окружающую среду токсичных выбросов и сбросов предприятий, а также промышленных и бытовых отходов.
· Воздействие на человека шума, вибрации, теплового, электромагнитного и ионизирующего излучений, вызванное эксплуатацией промышленных объектов и технических систем.
· Высокий риск гибели или повреждения здоровья в результате техногенных аварий и катастроф на транспорте, на объектах энергетики и в промышленности.
· Социальная напряженность, конфликты и стрессы, причиной которых является высокая плотность и скученность населения.
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)
· «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.
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».
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 включает систему озелененных территорий, которые отделяются от других районов санитарно-защитной зоной.
· 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 (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.
· часть планировочной структуры города; территория включающая:
· жилые районы и микрорайоны;
· общественно-торговые центры, улицы, проезды, магистрали;
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.
· 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
· 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.
Негативное воздействие техносферы (объектов экономики и социальной сферы) на окружающую среду — ухудшение ее качественных показателей и состояния в целом, обусловленное хозяйственной и иной деятельностью человека.
К видам негативного воздействия на окружающую среду относятся:
· выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ и иных веществ;
· сбросы загрязняющих веществ, иных веществ и микроорганизмов в поверхностные водные объекты, подземные водные объекты и на водосборные площади;
· загрязнение недр, почв;
· размещение отходов производства и потребления;
· загрязнение окружающей среды шумом, теплом, электромагнитными, ионизирующими и другими видами физических воздействий;
· иные виды негативного воздействия на окружающую среду.
Негативные факторы техносферы, их воздействие на человек, техносферу и природную среду
Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Июля 2013 в 18:43, реферат
Краткое описание
Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека, техносферу и/или природную среду. Результат взаимодействия человека со средой обитания может изменяться в весьма широких пределах: от позитивного до катастрофического, сопровождающегося гибелью людей и разрушением компонент среды обитания. Определяют негативный результат взаимодействия опасности — негативные воздействия, внезапно возникающие, периодически или постоянно действующие в системе “человек — среда обитания”.
Содержание
Введение …………………………………………………………..……3
1.Воздействие негативных факторов на человека и среду обитания
………………………………………………………………………..….5
1.1 Допустимое воздействие вредных факторов на человека и среду обитания……………………………………………………………………. 5
1.2 Вредные вещества и их действие на человека…………………7
1.3 Негативное воздействие вредных веществ на среду обитания……………………………………………………………………. 10
1.3.1 Загрязнение атмосферы………………………………………..10
1.3.2 Воздействие вибраций и акустических колебаний на человека……………………………………………………………………. 11
1.3.3 Действие ионизирующих излучений на организм человека…. 12
2. Негативные факторы при чрезвычайных ситуациях…………….15
Вложенные файлы: 1 файл
реферат бжд.docx
Филиал Федерального государственного Бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования
«Южно-Уральский государственный университет»
(национальный исследовательский университет)
Реферат по предмету : « Безопасность жизнидеятельности »
На тему : « Негативные факторы техносферы, их воздействие на человек, техносферу и природную среду »
Выполнил: студент 416гр.ПТ
Проверил : Шапранова Е.С.
1.Воздействие негативных факторов на человека и среду обитания
1.1 Допустимое воздействие вредных факторов на человека и среду обитания………………………………………………………… …………. 5
1.2 Вредные вещества и их действие на человека…………………7
1.3 Негативное воздействие вредных веществ на среду обитания………………………………………………………… …………. 10
1.3.1 Загрязнение атмосферы………………………………………..10
1.3.2 Воздействие вибраций и акустических колебаний на человека………………………………………………………… …………. 11
2. Негативные факторы при чрезвычайных ситуациях…………….15
Человек и окружающая его среда гармонично взаимодействуют и развиваются лишь в условиях, когда потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах, благоприятно воспринимаемых человеком и природной средой. Любое превышение привычных уровней потоков сопровождается негативными воздействиями на человека, техносферу и/или природную среду. Результат взаимодействия человека со средой обитания может изменяться в весьма широких пределах: от позитивного до катастрофического, сопровождающегося гибелью людей и разрушением компонент среды обитания. Определяют негативный результат взаимодействия опасности — негативные воздействия, внезапно возникающие, периодически или постоянно действующие в системе “человек — среда обитания”.
В естественных условиях такие воздействия наблюдаются при изменении климата и стихийных явлениях. В условиях техносферы негативные воздействия обусловлены элементами техносферы (машины, сооружения и т. п.) и действиями человека.
− комфортное (оптимальное), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия: создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и как следствие продуктивности деятельности; гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонент среды обитания;
− допустимое, когда потоки, воздействуя на человека и среду
обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека. Соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;
− опасное, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и/или приводят к деградации элементов техносферы и природной среды;
− чрезвычайно опасное, когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в техносфере и в природной среде.
1.Воздействие негативных факторов на человека и среду обитания
1.1 Допустимое воздействие вредных факторов на человека и среду обитания.
Вредный фактор – негативное воздействие на человека, которое приводит к ухудшению самочувствия или заболеванию.
Вредное воздействие на человека – воздействие факторов среды обитания, создающее угрозу жизни и здоровью будущих поколений.
Совокупность и уровень различных факторов производственной среды существенно влияют на условия труда, состояние здоровья и заболеваемость работающих. Особенности возникающих при этом негативных изменений в организме и мер по их предупреждению определяются характером воздействующего вредного фактора производственной среды.
При оценке воздействия негативных факторов на человека следует учитывать степень влияния их на здоровье и жизнь человека, уровень и характер изменений функционального состояния и возможностей организма, его потенциальных резервов, адаптивных способностей и возможности развития последних.
При оценке допустимости воздействия вредных факторов на организм человека исходят из биологического закона субъективной количественной оценки раздражителя Вебера – Фехнера. Он выражает связь между изменением интенсивностью раздражителя и силой вызванного ощущения.
На базе закона Вебера – Фехнера построено нормирование вредных факторов. Чтобы исключить необратимые биологические эффекты, воздействие факторов ограничивается предельно допустимыми концентрациями.
Предельно допустимый уровень (ПДУ) или предельно допустимая концентрация (ПДК) – это максимальное значение фактора, которое, воздействуя на человека (изолированно или в сочетаниями с другими факторами), не вызывает у него и у его потомства биологических изменений даже скрытых и временно компенсируемых, в том числе заболеваний, изменений реактивности, адаптационно-компенсаторных возможностей, иммунологических реакций, нарушений физиологических циклов, а также психологических нарушений (снижения интеллектуальных и эмоциональных способностей, умственной работоспособности).
ПДК и ПДУ устанавливают для производственной и окружающей среды. При их принятии руководствуются следующими принципами:
— Приоритет медицинских и биологических показаний к установлению санитарных регламентов перед прочими подходами (технической достижимостью, экономическими требованиями);
— Пороговость действия неблагоприятных факторов (в том числе химических соединений с мутагенным или канцерогенным эффектом действия, ионизирующего излучения);
— Опережение разработки и внедрения профилактических мероприятий до появления опасного и вредного фактора.
Для воздуха рабочей зоны производственных помещений в соответствии с ГОСТ 12.1.001-89 устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ, которые выражаются в миллиграммах вредного вещества, приходящегося на 1 кубический метр воздуха.
В соответствии с указанным выше стандартом установлены ПДК для более чем 1300 вредных веществ. Ещё приблизительно для 500 вредных веществ установлены ориентировочно безопасные уровни воздействия.
1.2 Вредные вещества и их действие на человека.
Вредное вещество – это вещество, которое при контакте с организмом человека (в условиях производства или быта) может вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как непосредственно в процессе контакта с веществом, так и в отдалённые сроки жизни настоящего и последующих поколений.
Вещество вредное – 1. Химическое соединение, которое при контакте с организмом человека может вызвать произвольные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья (ГОСТ 12.1.007-76). 2. Химическое вещество, вызывающее нарушение в росте, развитии или состоянии здоровья организмов, также может влиять на эти показатели со временем, в том числе в цепи поколений.
По ГОСТ 12.1.001-89 все вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы:
Опасность устанавливается в зависимости от величины ПДК, средней смертельной дозы и зоны острого или хронического действия.
Нерациональное применение химических веществ, синтетических материалов неблагоприятно влияет на здоровье работающих. Вредное вещество (промышленный яд), попадая в организм человека во время его профессиональной деятельности, вызывает патологические изменения. Основными источниками загрязнения воздуха производственных помещений вредными веществами могут являться сырьё, компоненты и готовая продукция. Заболевания, возникающие при воздействии этих веществ, называют профессиональными отравлениями (интоксикациями).
Токсические вещества поступают в организм человека через дыхательные пути (ингаляционное проникновение), желудочно-кишечный тракт и кожу. Степень отравления зависит от их агрегатного состояния и от характера технологического процесса (нагрев вещества, измельчение и др.). Основным путём поступления токсических веществ являются лёгкие. Помимо острых и профессиональных хронических интоксикаций промышленные яды могут быть причиной понижения устойчивости организма и повышенной общей заболеваемости.
Бытовые отравления чаще всего возникают пи попадании яда в желудочно-кишечный тракт (ядохимикатов, бытовых химикатов, лекарственных веществ). Возможны острые отравления при попадании яда непосредственно в кровь, например при укусах змеями, насекомыми, при инъекциях лекарственных веществ.
Ядовитые свойства могут проявить все вещества, даже такие, как поваренная соль в больших дозах или кислород при повышенном давлении. Однако к ядам принято относить лишь те, которые своё вредное воздействие проявляют в обычных условиях и в относительно небольших количествах.
К промышленным ядам относится большая группа химических веществ и соединений, которые в виде сырья, промежуточных или готовых продуктов встречаются в производстве.
Токсическое действие вредных веществ характеризуется показателями токсикометрии, в соответствии с которыми вещества классифицируют на чрезвычайно токсичные, высокотоксичные, умеренно токсичные и малотоксичные. Эффект токсичного действия различных веществ зависит от количества попавшего в организм вещества, его физических свойств,
длительности поступления, химизма взаимодействия с биологическими средами (кровью, ферментами). Кроме того, эффект зависит от пола, возраста, индивидуальной чувствительности, путей поступления и выведения, распределения в организме, а также метеорологических условий и других сопутствующих факторов окружающей среды.
Показатели токсиметрии и критерии токсичности вредных веществ – это количественные показатели токсичности и опасности вредных веществ. Токсический эффект при действии различных доз и концентраций ядов может проявиться функциональными и структурными (патоморфологическими) изменениями или гибелью организма. В первом случае токсичность принято выражать в виде действующих, пороговых и недействующих доз и концентраций.
Токсикологическая классификация вредных веществ.
Общее токсическое воздействие
Нервно-паралитическое действие
(бронхоспазм, удушье, судороги и параличи)
Фосфорорганические инсектициды
(хлорофос, карбофос, никотин, ОВ и др.)
Кожно-резорбивное действие
(местные воспалительные и некротические изменения в сочетании с общетоксическими резорбтивными явлениями)
Дихлорэтан, гексохлоран, уксусная эссенция, мышьяк и его соединения, ртуть (сулема)
Общетоксическое действие
(гипоксические судороги, кома, отёк мозга, параличи)
Синильная кислота и её производные, угарный газ, алкоголь и его суррогаты, ОВ
Удушающее действие
(токсический отёк лёгких)
Слезоточивое и раздражающее действие
(раздражение наружных слизистых оболочек)
Пары крепких кислот и щелочей, хлорпикрин, ОВ
Психотическое действие
(нарушение психической активности, сознания)
1.3 Негативное воздействие вредных веществ на среду обитания.
Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.
1.3.1 Загрязнение атмосферы.
Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят:
Влияние техносферы на здоровье человека
Вы будете перенаправлены на Автор24
Позитивное и негативное значение техносферы
Техносфера, созданная в процессе деятельности человека, призвана максимально удовлетворить его основные потребности в комфорте и безопасности.
В большей или меньшей степени она действительно справляется с этой задачей, ограждая человека от значительного числа биосферных опасностей. В результате средняя продолжительность жизни в наше время существенно выше, чем еще несколько десятков поколений назад.
Однако очевидно, что она не только не продолжает возрастать, но нередко и несколько снижается. Это связано с привнесением техносферой в жизнь человека новых опасностей и негативных факторов, неведомых в естественной для человека среде обитания. Они особенно опасны, поскольку естественный отбор еще не успел приспособить человека к воздействию данных факторов в силу эволюционной мгновенности их появления.
Негативные факторы техносферы
К основным негативным факторам техносферы относятся:
Нахождение людей в условиях производственной среды под воздействием опасных и вредных факторов – ядовитых химических веществ, источников шума, вибрации, электромагнитного и ионизирующего излучения, повышенной температуры и т.д.
Загрязнение основных сред жизни и продуктов питания ядовитыми химическими веществами, попадающими в окружающую среду в результате токсичных выбросов и бытовых отходов. Оно оказывает разнообразное негативное воздействие на все аспекты здоровья человека, поскольку для многих вредных веществ существуют особо уязвимые органы-мишени, а ряд загрязнителей обладает комплексным воздействием на организм.
Высокий риск гибели людей или повреждения их здоровья при техногенных авариях и катастрофах на транспорте и на различных производственных объектах.
Повышенная социальная напряженность, различные конфликты и стрессы, вызванные как высокой плотностью и скученностью населения, так и собственно объектами техносферы – транспортными средствами (которые, как известно, служат символами, или, точнее, заменителями социального статуса), различными техническими объектами, для обслуживания которых требуется большое число людей, и т.д.
Готовые работы на аналогичную тему
Техносфера и плотность населения
Для нормального психологического самочувствия каждому человеку необходим минимум свободного пространства, что позволяет поддерживать комфортную индивидуальную дистанцию.
Высокая плотность населения неизбежно вызывает скученность людей, когда их жизненные пространства неизбежно пересекаются. Это приводит к повышению раздражительности, вспышкам злобы, вызывает желание решать свои проблемы с помощью некорректных методов, угрожающих жизни и здоровью окружающих людей.
Особенно высокая скученность наблюдается в общественном транспорте, который как будто специально предназначен для вторжения людей в индивидуальное пространство друг друга. Поэтому индивидуальный транспорт в какой-то мере начинает выступать средством сохранения хотя бы подобия личного пространства, ограждая человека от соседних индивидов, и тем самым создавая некоторому психологическому комфорту. Однако само по себе это еще более ставит человека в зависимость от техносферы, и наносит ущерб другим параметрам здоровья.
Транспорт во многих городах вносит определяющий вклад в загрязнение всех сфер жизни углеводородами CmHn, угарным газом, оксидами азота. Наименее вредным из выхлопных газов является углекислый, однако и он является негативным продуктом техносферы, поскольку относится к группе парниковых газов. В свою очередь, развитие транспорта способствует увеличению локальных плотностей населения в городах, поскольку появляется возможность перевозок продуктов питания, других необходимых вещей, самих людей.
Негативное воздействие техносферы на человека и окружающую среду
Среда обитания и ее эволюция. Истоки и причины возникновения техники. Критерии комфортности и безопасности техносферы, показатели ее негативности. Загрязнение регионов техносферы токсическими веществами. Негативные факторы производственной среды.
| Рубрика | Экология и охрана природы |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 28.02.2017 |
| Размер файла | 527,3 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru//
Размещено на http://www.allbest.ru//
техносфера безопасность токсический производственный
Человек от рождения имеет неотъемлемые права на жизнь, свободу и стремление к счастью. Свои права на жизнь, на отдых, на охрану здоровья, на благоприятную окружающую среду, на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены, он реализует в процессе жизнедеятельности. Они гарантированы Конституцией Российской Федерации.
Естественная среда самодостаточна и может существовать и развиваться без участия человека, а все иные среды обитания, созданные человеком, самостоятельно развиваться не могут и после их возникновения обречены на старение и разрушение.
На начальном этапе своего развития человек взаимодействовал с естественной окружающей средой, которая состоит в основном го биосферы, а также включает в себя недрах Земли, галактику и безграничный Космос.
1. ОСНОВЫ ТЕХНОСФЕРЫ. ИСТОРИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РАЗВИТИЯ ТЕХНОСФЕРЫ
1.1 Понятие «биосфера», «техносфера». Среда обитания и ее эволюция
На всех этапах своего развития человек и общество непрерывно воздействовали на среду обитания. В XX в. на Земле возникли зоны повышенного антропогенного и техногенного влияния на природную среду, что привело к частичной, а в ряде случаев и к полной ее региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:
— высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;
— рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;
— интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;
— массовое использование транспорта;
— рост затрат на военные цели и ряд других процессов.
Урбанизация. Одновременно с демографическим взрывом идет процесс урбанизации населения планеты. Этот процесс имеет во многом объективный характер, ибо способствует повышению производительной деятельности во многих сферах, одновременно решает социальные и культурно-просветительные проблемы общества.
Урбанизация непрерывно ухудшает условия жизни в регионах, неизбежно уничтожает в них природную среду. Для крупных городов и промышленных центров характерен высокий уровень загрязнения компонент среды обитания.
Рост энергетики, промышленного и сельскохозяйственного производства, численности транспорта. Увеличение численности населения Земли и военные нужды стимулируют рост промышленного производства, числа транспорта, приводят к росту производства энергетических и потреблению сырьевых ресурсов. Потребление материальных и энергетических ресурсов имеет более высокие темпы роста, чем прирост населения, так как постоянно увеличивается их среднее потребление на душу населения.
Во второй половине XX в. каждые 12—15 лет удваивалось промышленное производство ведущих стран мира, обеспечивая тем самым удвоение выбросов загрязняющих веществ в биосферу. Аналогичные или близкие к ним темпы роста наблюдались во многих других отраслях народного хозяйства. Значительно более высокими темпами развивалась химическая промышленность, объекты цветной металлургии, производство строительных материалов и др.
Необходимо отметить, что развитие промышленности и технических средств сопровождалось не только увеличением выброса загрязняющих веществ, но и вовлечением в производство все большего числа химических элементов.
Пестициды, применяемые для защиты растений от вредителей, опасны и для человека. Установлено, что от прямого отравления пестицидами в мире ежегодно погибает около 10 тыс. чел., гибнут леса, птицы, насекомые. Пестициды попадают в пищевые цепи, питьевую воду. Все без исключения пестициды обнаруживают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие на человека и живую природу.
Техногенные аварии и катастрофы. До середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые экологические изменения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со стихийными бедствиями.
Появление ядерных объектов, высокая концентрация, прежде всего химических веществ и рост их производства сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на экосистемы. Примером тому служат трагедии в Чернобыле, Бхопале.
1.2 Глобализация техносферы: тенденции, истоки, перспективы
В ходе индустриализации люди сформировали настолько мощный, масштабный и сложный техногенный мир, что сегодня ощущают себя простым его придатком, неким приложением системы разнообразной техники и технологий, законы функционирования которой доступны лишь определенной группе аналитиков.
Своеобразие техники, ее влияние на человека, биосферу и природу нуждаются не только в прикладном, но и глубоком теоретическом осмыслении. Ибо техника из вспомогательной превращается в силу самостоятельную, значение которой возрастает не только для земных процессов, но и для окружающего космоса. Лишь в последнее время техника, технические системы, техногенез стали рассматриваться как своеобразный феномен, возникло даже целое направление, получившее наименование «философия техники».
Важно уяснить, что замыкаясь в познании сущности техносферы на самой технике, мы никогда не поймем истинных источников ее появления и тенденций дальнейшего развития. Именно поэтому ее анализ обусловлен необходимостью включения в исследовательское поле не только генетически связанных с ней масштабных систем, таких как биосфера, антропосфера и ноосфера, но и рассмотрением всей планетарной эволюции в единстве ее пространственно-временных характеристик.
Концептуально обозначим изучаемую зону реальности. Под техносферой будем понимать совокупность объектов, систем, веществ, полей (излучений) неорганической природы, имеющих искусственное происхождение, все части которой связаны структурными взаимодействиями с обменом веществом, энергией и информацией. Такое обобщенное толкование наиболее близко к определению предмета исследований, оно раскрывает суть самой техносферы и диапазон различных ее проявлений. Что позволит включить этот феномен в систему теоретических научных воззрений и, в конечном итоге, в новую картину мира.
Если на ранних стадиях своего становления техносфера не имела структурного единства, выступая в виде локальных очагов, привязанных к человеческим сообществам. То, начиная с ХХ столетия, ее ареал стал быстро расширяться, захватывая весь земной шар, а взаимодействия между отдельными ее частями становятся системными.
Проблема познания техногенеза является весьма сложной, она носит междисциплинарный характер и не ограничивается рамками какой-либо конкретной науки или группы наук. Это вызвано тем, что сам техногенез исторически менялся, приобретая все новые черты и свойства, которых ранее не существовало. Поэтому его изучение и осмысление сопряжено с объективными трудностями, главная из которых заключается в изменчивости самого изучаемого объекта и комплекса его внешних (межсистемных) взаимодействий.
Развивающаяся техника представляет собой мощную силу, формирующую историю человечества, коренным образом меняющую характер общества (становление цивилизации техногенного типа), а также планетарной материи в целом. Техногенез, как любой природный процесс, вовлекает в свои круговороты массы вещества, потоки энергии и информации. Здесь происходит их преобразование и создание новых объектов и систем, имеющих искусственную (техногенную) основу. Особенно важной для техногенеза является интеллектуальная (мыслительная) энергия человека. Поэтому информационные потоки, инициированные интеллектуальной деятельностью, выходят в техногенезе на первый план, обеспечивая создание и развитие новых видов и форм техники. Ученые все больше говорят о предстоящем вступлении цивилизации в информационную эру.
Необходимо констатировать непрерывно возрастающий темп техногенеза, особенно отчетливо проявившийся в последнее столетие. Если в природе все изменения саморегулируются в течение очень длительных промежутков времени, то экспоненциальный рост и необычайная агрессивность техногенеза не позволяют надеяться на механизмы естественной регуляции. Приспособительные возможности живых систем и неорганической материи адекватны лишь для геологических масштабов времени. А мощь техногенеза увеличивается очень быстро. По сравнению с природными преобразованиями он идет со скоростью взрыва, резко и всеобъемлюще меняя сложившуюся реальность.
Развертывание техногенеза происходит хоть и ускоренно, но крайне неравномерно, путем подъемов на более высокие энергетические и информационные уровни. Соответственно идет рост его организованности и структуризация самой техносферы. Техногенез превращается не только в планетарную силу, определяющую характер его взаимодействия с окружающей средой. Он становится и силой социальной, которая влияет на человеческую интеграцию и участвует в формировании личности, в становлении системы знаний, в биологической жизни человечества (нанотехнологии, генная инженерия, клонирование).
Сегодня еще можно встретить высказывания о том, что необходимо изменить ход и направленность техногенеза, поставив его под контроль человечества. Но возможно ли это? Разрабатывая и продуцируя новые техногенные объекты во всем их разнообразии, человек начинает ощущать себя Творцом. Хотя это далеко не так. На самом деле во всех областях своей жизнедеятельности он все больше становится зависимым от техносферы. И эта зависимость неумолимо растет.
Широкое внедрение информационно-компьютерных систем ведет к повсеместной виртуализации техносферы, когда структурированная определенным образом информационная реальность становится преобладающей. Этим и обусловлен масштабный переход материального (вещественного) состояния техногенного мира в идеальное (энерго-информационное). Один из теоретиков техногенеза Г.С.Альтшуллер даже предложил закон идеальной технической системы, когда ее вес и пространственные параметры стремятся к нулю, а функциональность при этом сохраняется. В этом процессе наблюдается тенденция миниатюризации (компактификации) технических объектов и систем, ярко проявившаяся в микроэлектронике и нанотехнологиях. Направленный исторический переход техники с макро- на микроуровень выступает одной из главнейших черт современной стадии планетарной эволюции.
С созданием полимерных материалов, отличающихся высокими физико-химическими характеристиками (угле-, боропластики, искусственная керамика), металлоемкие искусственные системы начинают быстро вытесняться. Как следствие, вся техносфера как планетарная структура с каждым этапом своего совершенствования становится все легче. Данный тренд весьма парадоксален, ибо с фазой глобализации, т.е. с усилением влияния техносферы в земных преобразованиях, ее собственный удельный вес стремительно уменьшается. Наукоемкие технологии становятся преобладающими в техногенезе.
1.3 Истоки и причины возникновения техники
Итак, в чем же заключается истинная причина возникновения техники? Ответ, казалось бы, лежит на поверхности, он прост и однозначен: причина кроется в несовершенстве человека, в его физической ограниченности и неспособности противостоять природным стихиям. Именно техника позволяет не только расширить функциональный диапазон человеческих возможностей, но и оградить его от неблагоприятных воздействий внешней среды, создав среду искусственную и открыв перспективы прогрессивного развития цивилизации.
Противоречие «био-ноо» пронизывает всю земную цивилизацию, выступая основным противоречием современности. Производя на свет техносферу, человечество тем самым открывает путь формированию качественно иной сущности, знаменующей поворот планетарной эволюции в другое русло и свидетельствующей о кардинальном изменении ее направленности.
По сути дела это и есть тот всемирно-исторический процесс перехода биосферы в ноосферу, идею которого предложил в свое время выдающийся российский ученый В.И.Вернадский. Естественно, в тот период еще отсутствовали знания о технике и закономерностях ее развития, поскольку сама техносфера лишь приближалась к фазе глобализации и не раскрыла своих особенностей, таких, например, как интеллектуализация техногенеза.
Здесь выделяются три основных этапа: 1) неживой материи (естественной), 2) живой материи, куда входят биосфера и антропосфера (человеческая цивилизация), 3) неживой материи (искусственной), представленной техносферой и ноосферой. Техносфера, впрочем, как и все предшествующие ей планетные структуры, имеет сквозной, транзитный характер, открывая возможность для появления качественно нового, еще более сложного образования, ранее отсутствующего в земной истории.
Такие выводы могут привести к осознанию транзитности всей земной эволюции, ее конечном, переходном характере. А экстраполяция выявленного свойства на крупномасштабную структуру Вселенной позволяет выдвинуть гипотезу транзитности любых космических цивилизаций, которые с неизбежностью, минуя планетную фазу своего существования и испытав глубинные качественные трансформации, распространяются далее в безбрежный космос.
Следует отметить тот важный познавательный момент, что перенос фазового перехода неорганического вещества в примитивную органику (так называемое рождение жизни) с поверхности планеты в окружающее космическое пространство (гипотеза панспермии) принципиально не меняет общей картины. Сама биосфера и ее организмы, включая высших животных и человека, есть продукт именно земной эволюции, всей совокупности действующих в ней эндогенных и экзогенных условий.
Мы сталкиваемся с явлением непривычным не только для обыденного, но и для научного мышления. Речь идет о наличии объективно существующих алгоритмов планетарной эволюции. Их открытие имеет эпохальное значение для человечества (сравнимое с научной революцией, вызванной теорией Ч.Дарвина), так как позволит понять логику масштабно-исторических трансформаций и увидеть контуры будущего.
Человек так долго восторгался своей уникальностью и собственным величием (позиция антропоцентризма), что почти утратил объективность оценки планетарно-эволюционных изменений. Считая себя ключевым звеном и высшей фазой земной эволюции, он не учел того важного обстоятельства, что материя обладает способностью производить иные формы жизни и иные формы разума (искусственный интеллект).
Но до сих пор многие исследователи не хотят замечать нового игрока, который уже проявил свою действенность и активность, доказав свою планетарную мощь и значимость. Именно таким игроком, за которым будущее, выступает техносфера. Ноосфера же в реальности оказывается еще более удаленной за горизонт исторической перспективы.
2. НЕГАТИВНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЕХНОСФЕРЫ на человека и окружающую среду
2.1 Критерии комфортности и безопасности техносферы. Показатели негативности
Комфортное состояние жизненного пространства по показателям микроклимата и освещения достигается соблюдением нормативных требований. В качестве критериев комфортности устанавливают значения температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности (например, ГОСТ 12.1.005—88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»). Условия комфортности достигаются также соблюдением нормативных требований к естественному и искусственному освещению помещений и территорий (например, СНиП 23—05—95 «Естественное и искусственное освещение»). При этом нормируются значения освещенности и ряд других показателей систем освещения.
Комфортное состояние производственной среды определяется оптимальными показателями микроклимата (ГОСТ 12.1.005—88, СанПиН 2.2.4.548—96) и соблюдением нормативных требований к освещению (СНиП 23-05—95).
Указом Президента РФ, обязана обеспечить надзор и контроль за соблюдением нормативных требований по охране труда и за реализацией в целом постановления Правительства РФ, используя предоставленные инспекции полномочия.
Комфортное состояние жизненного пространства по показателям микроклимата и освещения достигается соблюдением нормативных требований. В качестве критериев комфортности устанавливают значения температуры воздуха в помещениях, его влажности и подвижности (например, ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»). Условия комфортности достигаются также соблюдением нормативных требований к естественному и искусственному освещению помещений и территорий (например, СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение»). При этом нормируются значения освещенности и ряд других показателей систем освещения.
Критериями безопасности техносферы являются ограничения, вводимые на концентрации веществ, и потоки энергий в жизненном пространстве.
Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Так, например, применительно к условиям загрязнения производственной и окружающей среды электромагнитными излучениями радиочастотного диапазона действуют Санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.4/2.1.8.055-96.
Для оценки загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах регламентированы класс опасности и допустимые концентрации загрязняющих веществ.
Концентрация каждого вредного вещества в приземном слое не должна превышать максимально разовой предельно допустимой концентрации, т.е. С? ПДКmax, при экспозиции не более 20 мин. Если время воздействия вредного вещества превышает 20 мин, то С? ПДКсс.
Опираясь на значения ПДК и ПДУ и зная фоновые значения концентраций веществ (Сф) и потоков энергии (Iф) в конкретном жизненном пространстве, можно определить предельно допустимые выбросы (сбросы) примесей (энергии) для конкретных источников загрязнения среды обитания.
Таким образом, наличие достаточно жесткой связи между концентрациями примесей в жизненном пространстве и потоком примесей, выделяемых источником загрязнения, позволяет реально управлять ситуацией, связанной с загрязнением жизненного пространства, за счет изменения количества выбрасываемых веществ (энергии).
В тех случаях, когда потоки масс и/или энергий от источника негативного воздействия в среду обитания могут нарастать стремительно и достигать чрезмерно высоких значений (например, при авариях), в качестве критерия безопасности принимают допустимую вероятность (риск) возникновения подобного события.
Вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций применительно к техническим объектам и технологиям оценивают на основе статистических данных или теоретических исследований.
Следует заметить, что, несмотря на то, что потоки масс и энергий при авариях технических систем формируются, как правило, спонтанно, наих величину и вероятность возникновения можно оказывать влияние ограничением запасов масс веществ и энергий в одном объекте, контролем за состоянием объекта, введением защитных зон, использованием предохранительных средств и др.
Показатели негативности техносферы. В тех случаях, когда состояние среды обитания не удовлетворяет критериям безопасности (0.1)- [0.3] и комфортности, неизбежно возникают негативные последствия. Для интегральной оценки влияния опасностей на человека и среду обитания используют ряд показателей негативности. К ним относят:
— численность пострадавших Ттр от воздействия травмирующих факторов.
Для оценки травматизма в производственных условиях, кроме абсолютных показателей, используют относительные показатели частоты и тяжести травматизма.
Для оценки уровня нетрудоспособности вводят показатель нетрудоспособности Кн = Д 1000 /С; нетрудно видеть, что Кн = Кч Кт;
— численность пострадавших Тз, получивших профессиональные или региональные заболевания;
— региональная младенческая смертность определяется числом смертей детей в возрасте до 1 года из 1000 новорожденных;
2.2 Загрязнение регионов техносферы токсическими веществами. Загрязнение атмосферы, гидросферы
Регионы техносферы и природные зоны, примыкающие к очагам техносферы, постоянно подвергаются активному загрязнению различными веществами и их соединениями.
Атмосферный воздух всегда содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных и антропогенных источников. К числу примесей, выделяемых естественными источниками, относят: пыль (растительного, вулканического, космического происхождения, возникающую при эрозии почвы, частицы морской соли); туман; дым и газ от лесных и степных пожаров; газы вулканического происхождения; различные продукты растительного, животного происхождения и др.
Естественные источники загрязнений бывают либо распределенными, например, выпадение космической пыли, либо локальными, например, лесные и степные пожары, извержения вулканов. Уровень загрязнения атмосферы естественными источниками является фоновым и мало изменяется с течением времени.
Каждой отрасли промышленности присущ характерный состав и масса веществ, поступающих в атмосферу. Это определяется прежде всего составом веществ, применяемых в технологических процессах, и экологическим совершенством последних. В настоящее время экологические показатели теплоэнергетики, металлургии, нефтехимического производства и ряда других производств изучены достаточно подробно. Необходимые сведения можно найти в работах [2.4, 2.5]. Меньше исследованы показатели машиностроения и приборостроения, их отличительными особенностями являются: широкая сеть производств, приближенность к жилым зонам, значительная гамма выбрасываемых веществ, среди которых могут содержаться вещества 1 и 2-го класса опасности, такие как пары ртути, соединения свинца и т. п.
Выбросы токсичных веществ приводят, как правило, к превышению текущих концентраций веществ над предельно допустимыми. Контроль состояния атмосферы в городах страны показал, что уровень загрязнения в 1996 г. остался весьма высоким. Максимальные концентрации загрязняющих веществ превышали 10 ПДКср в 70 городах. В табл. 2.4 приведены данные по некоторым городам страны с большим уровнем загрязнения атмосферного воздуха.
Высокие концентрации и миграция примесей в атмосферном воздухе стимулируют их взаимодействие с образованием более токсичных соединений (смога, кислот) или приводят к таким явлениям, как «парниковый эффект» и разрушение озонового слоя.
Для образования смога в атмосфере в солнечную погоду необходимо наличие оксидов азота, углеводородов (их выбрасывают в атмосферу автотранспорт, промышленные предприятия).
Фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40-х годах в г. Лос-Анджелес, теперь периодически наблюдаются во многих городах мира.
Кислотные дожди известны более 100 лет, однако проблема этих дождей возникла около 20 лет назад.
Источниками кислотных дождей служат газы, содержащие серу и азот. Наиболее важные из них: SO2, NOх, H2S. Кислотные дожди возникают вследствие неравномерного распределения этих газов в атмосфере.
Серная и азотная кислоты поступают в атмосферу также в виде тумана и паров от промышленных предприятий и автотранспорта. В городах их концентрация достигает 2 мкг/м3.
Соединения серы и азота, попавшие в атмосферу, вступают в химическую реакцию не сразу, сохраняя свои свойства соответственно, в течение 2 и 8. 10 суток. За это время они могут вместе с атмосферным воздухом пройти расстояния 1000. 2000 км и лишь после этого выпадают с осадками на земную поверхность.
В нашей стране повышенная кислотность осадков (рН == 4. 5,5) отмечается в отдельных промышленных регионах. Наиболее неблагополучны города Тюмень, Тамбов, Архангельск, Северодвинск, Вологда, Петрозаводск, Омск и др. Плотность выпадения осадков серы, превышающая 4 т/(км•год), зарегистрирована в 22 городах страны, а более 8. 12 т/(км2•год)) в городах: Алексин, Новомосковск, Норильск, Магнитогорск.
Состояние и состав атмосферы определяют во многом величину солнечной радиации в тепловом балансе Земли. На ее долю приходится основная часть поступающей в биосферу теплоты:
Аналогично изменяются концентрации метана, оксида диазота, озона и других газов. Рост концентраций СО2 в атмосфере происходит вследствие уменьшения биомассы Земли и увеличения техногенных поступлений.
При использовании воду, как правило, загрязняют, а затем сбрасывают в водоемы. Внутренние водоемы загрязняются сточными водами различных отраслей промышленности (металлургической, нефтеперерабатывающей, химической и др.), сельского и жилищно-коммунального хозяйства, а также поверхностными стоками. Основными источниками загрязнений являются промышленность и сельское хозяйство.
Загрязнители делятся на биологические (органические микроорганизмы), вызывающие брожение воды; химические, изменяющие химический состав воды; физические, изменяющие ее прозрачность (мутность), температуру и другие показатели.
Биологические загрязнения попадают в водоемы с бытовыми и промышленными стоками, в основном предприятий пищевой, медико-биологической, целлюлозно-бумажной промышленности. Например, целлюлозно-бумажный комбинат загрязняет воду так же, как город с населением 0,5 млн чел.
Химические загрязнения поступают в водоемы с промышленными, поверхностными и бытовыми стоками. К ним относятся: нефтепродукты, тяжелые металлы и их соединения, минеральные удобрения, пестициды, моющие средства. Наиболее опасны свинец, ртуть, кадмий.
При извержениях вулкана Катмай на Аляске в 1912 г. было выброшено в воздух около 20 млрд. т. пыли, которая долго держалась в атмосфере. Извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 г. сопровождалось выбросами в атмосферный воздух диоксида серы. Его количество составило более 20 млн. т. При извержении вулканов происходит тепловое загрязнение атмосферы, так как в воздух выбрасываются сильно нагретые вещества. Температура их, в том числе паров и газов, такова, что они сжигают все на своем пути.
В среднем за год сгорает и повреждается на корню до 20-25 млн. м3древесины.
Катастрофические явления, связанные с извержением вулканов, лесными пожарами и пыльными бурями, приводят к возникновению светозащитного экрана вокруг Земли, который несколько изменяет тепловой баланс планеты. В целом эти явления имеют заметный, но локальный эффект в отношении загрязнения атмосферы. И совсем незначительный местный характер носит загрязнение атмосферного воздуха, связанное с выветриванием и разложением органических веществ Искусственные источники загрязнения наиболее опасны для атмосферы. По агрегатному состоянию все загрязняющие вещества антропогенного происхождения подразделяются на твердые жидкие и газообразные, причем последние составляют около 90% от общей массы выбрасываемых в атмосферу загрязняющих веществ.