Техносфера
Техносфера – это часть биосферы, которая была изменена человеком в результате косвенного или прямого воздействия для удовлетворения материальных и социально-экономических нужд.
Биосфера – это оболочка Земли, которую населяют живые организмы, оказывающие на неё косвенное или прямое воздействие.
Свойства техносферы:
- Автономность (независимость от чего-либо).
- Самодетерминированность (однозначная предопределенность).
Техносфера приходит на смену биосфере, и как результат на Земле практически не остается территорий с целостными экосистемами. Наиболее разрушены экосистемы в самых развитых странах, таких как Япония, США и страны Западной Европы. В этих странах нетронутые экосистемы сохранились на очень маленьких участках (заповедники и т.п.), которые окружены территориями, преобразованными человеческой деятельностью, поэтому они находятся под постоянным техносферным давлением.
Пик развития техносферы приходится на 20 век, что привело к двум абсолютно разным последствиям. С одной стороны, человечество смогло достичь выдающихся результатов не только в науке, но и в промышленности, что благоприятно повлияло на уровень жизни людей. С другой – появились потенциальные и реальные угрозы жизни и здоровью человека, созданным им объектам и среде его обитания.
Создавая техносферу, человек стремился повысить уровень комфорта, защитить себя от негативных воздействий. Все это положительно сказалось на условиях и качестве жизни. Однако, техносфера не смогла оправдать все надежды людей.
С ростом объема техносферы и появлением в биосфере новых составляющих резко возрос риск техногенных аварий.
Техногенные аварии – это крупная авария на промышленном предприятии, которая может повлечь за собой массовую гибель людей, а также стать причиной экологической катастрофы.
За последние двадцать лет количество техногенных аварий выросло в два раза, причем, по числу погибших в их результате техногенные катастрофы находятся на третьем месте среди всех стихийных бедствий
Также в процессе формирования техносферы резко возрастает объём новых компонентов в биосфере из-за деятельности человека. Данное явление называется антропогенным загрязнением.
Структура техносферы
Техносфера может рассматриваться, как цельная система в двух связках:
«Человек-техносфера». При этом варианте техносфера замещает собой природу, выступает, как естественный элемент. При этом ее структурными элементами выступают технические изделия.
«Техносфера-биосфера». Здесь техносфера выступает, как искусственный элемент и отделяет природу от человека. В таком случае ее структурными элементами являются промышленные комплексы. Среди которых выделяют:
- агропромышленные комплексы;
- градопромышленные комплексы;
- горнодобывающие комплексы;
- горноперерабатывающие комплексы;
- энергетические комплексы;
- рекреационные комплексы.
Физико-химические процессы в техносфере
Для процессов техносферы характерно такое свойство, как амбивалентность.
Общая классификация процессов:
- процесс преобразования веществ;
- процесс создания вещей;
- процесс эксплуатации вещей;
- процесс разложения отслуживших вещей.
Амбивалентность техносферы проявляется в том, что процесс эксплуатации вещей невозможен без процессов преобразования веществ и создания вещей, но при этом четвертый процесс никак не может быть осуществлён без третьего. Процессы первого класса предоставляют материалы и сырьё для второго класса, а также энергетические предпосылки для первых трех процессов, новые концентрированные вещества, выделяет элементы, исполняя почти туже роль, которую исполняет почва в физико-химических процессах биосферы.
Чтобы осуществить первый процесс, необходима добыча полезных ископаемых. Полезные ископаемые извлекаются из литосферы, гидросферы или атмосферы и попадают в техногенный круговорот, часть из них остаются в отходах. Таким образом химический состав техносферы, существенно отличается от состава биосферы. А так как техносфера и биосфера постоянно взаимодействуют, то именно разница в их химических составах может стать причиной экологической проблемы.
Для создания того или иного материала или сырья человек организовывает огромные структуры преобразования исходных материалов и веществ, которые охватывают значительные территории.
Например, железная руда добывается в одном месте, а проходит необходимую обработку на комбинате в сотнях километрах от карьера. Детали для американских машину могу производиться в Японии, а сами машины собирают в США. Поэтому для связи объектов производства и добычи создаются сети, которые напоминают трофические цепи биосферы.
Трофическая цепь – это взаимоотношение между организмами, при котором происходит перенос энергии и вещества, путем поедания одной особи другой.
Работа каждого процесса несет в себе амбивалентность, так как кроме получения полезного и необходимого продукта, он также играет роль постоянного источника загрязнений. Попытка управлять процессом или оптимизировать его неэффективна, так как невозможно достигнуть двух оптимумов – изготовление продукции определенного качества и заданных свойств и объёмов отходов. Если повысить требования к используемым в производстве материалов, то увеличится объем отходов, так как доведение материала до необходимых свойств требует дополнительных технологических процессов. А изменение свойств полезного проекта в итоге приведет к дополнительным технологическим проблемам.
Из вышесказанного становится понятно, что процессы внутри техносферы оказывают участвуют в физико-химических процессах биосферы(из-за их постоянного взаимодействия), результатом чего, с одной стороны становится достижение благоприятных условий жизни человека, а с другой – происходит рост объема антропогенных загрязнений и риска техногенных катастроф.
