Этапы техногенеза

Техногенез: глобальные и региональные проявления

С начала промышленной революции, т. е. уже несколько сотен лет, рост техногенной нагрузки доминирует в развитии социальноэкономической системы Земли. Так, рост населения мира идет со скоростью более 1,6% в год, что означает удвоение населения за 40 лет. Но еще быстрее растет промышленное производство (за 1970—1990 гг. 3,3% в год, т. е. вдвое быстрее роста населения). За эти же годы потребление угля возросло в 2,5 раза, мощность тепловых электростанций — в 2,5 раза, АЭС — в 23 раза. Потребление минеральных удобрений увеличилось в 3 раза и в начале 90х годов их выносилось на поля в 15 раз больше, чем в первые послевоенные годы. Еще интенсивнее развивались другие отрасли химического комплекса — производство химических волокон возросло в 10 раз, пластмасс — в 60 раз.

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.

О состоянии природной среды можно судить с точки зрения естественной эволюции природы и с позиции ее нарушенности человеком. Мы поговорим об антропогенном влиянии на природную среду.

В словаресправочнике Н. Ф. Реймерса «Природопользование» техногенез трактуется как процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности человека. Он заключается в преобразовании биосферы под влиянием совокупности 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.

Как отмечалось выше, одной из разновидностей классификации загрязнений является классификация по характеру источников загрязнения.

Легко подсчитать, что при современных темпах роста населения численность его удвоится через 40, а объем промышленной продукции увеличится вдвое через 20 лет, т. е. при жизни нынешнего поколения людей. При этом, конечно, следует учитывать неравномерность роста по отдельным регионам Земли и его качественные различия.

Антропогенное загрязнение окружающей среды возникает в результате хозяйственной деятельности человека — за счет выбросов (сбросов) газообразных, жидких и твердых отходов промышленного производства, коммунального хозяйства, транспорта, в результате сельскохозяйственной деятельности и т. д. Часть загрязнений исходит от рекреационных систем. При этом спектр загрязняющих веществ весьма широк — газы, тяжелые металлы, различные органические вещества, искусственно созданные радиоактивные элементы и др.

Реклама: 7ZZ team разрабатывает модули 5CMS и для других CMS

Изменение распределения видов в биосфере из-за деятельности человека

Деятельность человека имеет огромное влияние на природу и биосферу в целом. В результате различных антропогенных воздействий, таких как промышленность, застройка, сельское хозяйство и транспорт, происходит изменение распределения видов в биосфере.

Многие виды животных и растений становятся уязвимыми из-за разрушения и потери своих естественных местообитаний. Человеческая деятельность часто приводит к уничтожению лесов, вырубке древесины, загрязнению водоемов и изменению климата. Это приводит к сокращению численности и вымиранию многих видов, которые не могут адаптироваться к новым условиям.

Однако, некоторые виды, наоборот, могут адаптироваться и размножаться в новых средах, созданных человеком. Например, некоторые городские птицы и грызуны успешно приспособились к жизни в городах и стали численно преобладать в своих новых средах обитания.

Глобальные изменения в распределении видов часто имеют негативные последствия для экосистемы в целом. Усиление антропогенного давления на биосферу может привести к снижению биоразнообразия, нарушению экологических взаимодействий и снижению устойчивости экосистемы.

Поэтому, для сохранения биоразнообразия и стабильности экосистемы, необходимо разработать и внедрять эффективные меры по сохранению природных местообитаний, ограничению антропогенного воздействия и контролю распределения видов в биосфере.

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.

2.5. Техносфера

Понятие о техносфере складываемся в последние годы по мере осознания антропогенного воздействия на окружающую среду. Техногенез — это объективный, закономерный процесс, и остановить его невозможно. Объекты техносферы (заводы, колхозы, лаборатории, города и др.) могут рассматриваться как эпицентры техногенной аномалии (химической, тепловой, электромагнитной, шумовой и т. д.). Предстоит осмыслить процесс интеграции техносферы с биосферой (например, биотехнология, генная инженерия), с литосферой (например, искусственные почвы), с атмосферой (например, объемы искусственного климата), с гидросферой (например, искусственные водоемы с регулируемой структурой).

Техносфера

Еще классиками марксизма-ленинизм а определены главные взаимосвязи между окружающей средой, техникой и человеком: техника является главным средством воздействия человека на неживую и живую природу и средством взаимодействия человека с природой.

Это взаимодействие в значительной степени подчиняется законам строения и развития техники гак же, как и законам развития природы и общества.

Бурное развитие науки и техники в XX веке: выход в космос, овладение ядерной энергией, создание ЭВМ и др. — не только дает человеку всевозможные блага, но и может служить источником смертельной опасности.

Академик Н. Моисеев: «Есть некая запретная черта в отношениях между людьми, между странами в воздействии техники и производительных сил на окружающую среду.., переступать которую человечество не должно ни при каких обстоятельствах! И, конечно, на первом месте была и остается пока опасность ядерной войны, тот дамоклов меч, который… занесен над родом человеческим».

При создании объектов техносферы происходит форсирование естественных процессов, протекающих в объектах экологии. В качестве примера можно привести влияние на среду профиля города и рельефа литосферы, изображенных на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Влияние объекта планетарной экологии (техносферы) на окружающую среду: а — техносфера, б — литосфера

Здесь γt_T — коэффициент влияния на среду объекта тех носферы соответствует γt_L — коэффициенту влияния на среду объекта литосферы:

Это соответствие подтверждается законом коммутативности. Другими словами, человек воздействует на среду в копоткий промежуток времени в той степени, которую природа создает в течение многих столетий и даже тысячелетий.

Научно-технический прогресс (создание новых объектов гехносферы, новые технологии и т. п.) требует постоянного совершенствования принципов, форм и методов управления.

Чрезвычайно острой становится проблема нарушения экологического равновесия из-за все возрастающего количества отходов производства. Нарушается самоочищающая функция биосферы. Однако безводные, маловодные и замкнутые циклы, безотходные технологии с рециркуляцией сырья и материалов, техпроцессы, собирающие отходы и осуществляющие их утилизацию, нейтрализацию, консервацию и т. п., создают новые возможности для сохранения и восстановления природной среды.

Вопросы для самопроверки

1. Понятие планетарной экологической системы и ее составляющих.

2. Биосфера как объект экологии.

3. Физиологические и функциональные системы жизнедеятельности человека.

4. Электроакустические свойства человеческого организма.

5. Основные экологические показатели гидросферы.

6. Электромагнитные свойства природных вод.

7. Типы загрязнений вод, почв, атмосферы и методы защиты.

8. Структура атмосферы и характеристика ее компонентов.

9. Применение ЭВМ в экологической оценке состояния атмосферы.

10. Техногенное загрязнение почв и посевов.

11. Технические мероприятия сохранения и повышения плодородия почв.

12. Структура и особенности взаимодействия техносферы с другими объектами экологической системы.

13. Поясните содержание рис. 2.6.

Техногенез: процесс изменения биосферы человеком

Одним из основных аспектов техногенеза является загрязнение ресурсов и среды обитания. Повышенное производство и потребление промышленных товаров приводят к накоплению отходов, выбросу в атмосферу вредных веществ, загрязнению водных ресурсов и почвы. Это негативно влияет на живые организмы и экосистемы в целом, а также на здоровье человека.

Кроме того, техногенез приводит к изменению природных ландшафтов, вырубке лесов, уничтожению природных угодий. Человеческая деятельность приводит к сокращению биоразнообразия, эрозии почвы и потере природных сред. Это создает серьезные проблемы для биосферы и влияет на экосистемные процессы.

Однако техногенез имеет и положительные стороны. Прогресс в технологиях и науке позволяет совершенствовать методы производства, улучшать условия жизни, создавать новые технологии очистки отходов и снижения вредного воздействия на окружающую среду.

Важно понимать, что развитие техногенеза должно быть сбалансированным. Необходимо учитывать экологические аспекты и минимизировать негативное влияние на биосферу

Для этого необходимо применять современные методы и технологии, которые учитывают показатели устойчивого развития.

Тем не менее, необходимо продолжать научные исследования в области техногенеза, чтобы лучше понять его последствия и найти способы максимально снизить негативное воздействие на биосферу. Научные исследования помогут разработать эффективные стратегии и меры для устранения проблем, вызванных техногенезом, и обеспечения устойчивого развития.

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.

Влияние человека на окружающую среду

Деятельность человека имеет значительное влияние на окружающую среду и биосферу в целом. В ходе своей деятельности человек ресурсоемко использует природные ресурсы и выпускает огромное количество отходов и загрязняющих веществ.

Одним из основных негативных последствий влияния человека на окружающую среду является загрязнение водных ресурсов. Неправильная утилизация и выбросы промышленных и бытовых отходов приводят к загрязнению рек, озер и морей. В результате этого страдает экосистема и полностью меняется водный баланс. Также загрязнение воды может оказывать негативное влияние на здоровье человека.

Воздушная среда также подвергается влиянию человека. Выбросы промышленных и автотранспортных выбросов приводят к загрязнению воздуха и формированию городского смога. Это наносит ущерб экосистеме, а также оказывает негативное влияние на здоровье людей, вызывая серьезные заболевания легких и дыхательной системы.

Одним из главных антропогенных факторов влияния на окружающую среду является вырубка лесов. Леса играют важную роль в регуляции климата на Земле, а также представляют собой уникальные экосистемы. Вырубка лесов радикально меняет природную среду обитания растений и животных и приводит к потере биоразнообразия.

• Ископаемые топливные ресурсы также используются человеком в больших объемах. Это приводит к усилению парникового эффекта, изменению климата и атмосферных процессов.
• Растущая индустриализация и урбанизация также отрицательно влияют на биосферу. Застройка территорий, уничтожение природных ландшафтов и появление антропогенных объектов приводят к утрате природных сред, вымиранию многих видов растений и животных.

В целом, человеческая деятельность оказывает все более заметное влияние на окружающую среду. Необходимы серьезные усилия и принятие мер по охране окружающей природной среды и биологического разнообразия, чтобы минимизировать негативное воздействие человека на биосферу и сохранить планету для будущих поколений.

Стадии развития техносферы

Техносфера прошла три
основные стадии
своего
развития:

эотехники

(когда строительным материалом являлось
дерево, а источником энергии — вода);

палеотехники

(где преобладали железо и уголь);

неотехники

(в XX в., когда стали использовать сплавы
металлов и электроэнергию).

прогноз
– биотехника
,
т.е. техника, основанная на законах
биологии.

Американский
социолог Л. Мамфорд еще в 40-е гг. XX в.
прогнозировал наступление стадии
биотехники. Развитие по этому пути в
науке началось с создания ЭВМ по модели
головного мозга человека, а также с
появления постиндустриального общества
— результата процесса глобализации.

прогноз
– ноогеника
,
т.е. стадия создания разумного начала,
которое объединит биосферу и глобальную
техносферу в одно органическое целое.

В XX в. техника превратилась
в новую, искусственную среду обитания
человека, вытеснив при этом старую,
природную.

Основные характеристики техносферы

Основные характеристики
техносферы
:

автономность
(обладание
автономией, независимость от чего-либо)

самодетерминированность
(однозначная
предопределённость).

Подобно натуральной,
техносреда представляет собой некую
замкнутую на себя систему, которая может
определяться и без (независимо)
человеческого вмешательства. Структурные
элементы этой системы настолько тесно
взаимосвязаны, что невозможно отделить
их друг от друга или решить какую-либо
техническую задачу изолированно.

Все ускоряющееся, гибельное
для человечества движение к экологической
катастрофе порождает у многих чувство
страха перед техническим феноменом и
инженерным воздействием на природу.
Ведь наряду с орудиями созидания
человеческий разум с древнейших времен
творил все более и более изощренные
орудия разрушения и уничтожения,
продвигаясь по этому азимуту значительно
быстрее и проявляя значительно больше
сметливости и находчивости. В последние
десятилетия XX в. обнаружилось, что та
техника, которая была задумана,
сконструирована в целях облегчения
жизни, создания изобилия, совершенствования
мира, в самой себе содержит опасность
глобальных катастроф.

В техногенную эпоху происходит
расчленение природных систем на составные
элементы; техника вырывает их из
непосредственной естественной связи,
тем самым качественно преобразует
органическое вещество мира сообразно
вещным целям.

Глобальность современных
экологических проблем опосредована
неорганичностью и псевдоорганичностью
результатов научно-технического
прогресса и завязанного на него
производства.

В современных процессах
глобализации техносфера
выступает в двойной роли
:

во-первых,
она является инструментом глобализации,
а также своего рода причиной этого
явления;

во-вторых,
с момента своего образования техносфера
(как совокупность техники и технологических
процессов) сама глобализируется,
поглощая и укореняя в себе самого
человека.

В технологическом обществе
техника вторглась не только между
человеком и природой, но и в сферу
межличностного общения.

Рост населения и выведение новых технологий

Одна из основных причин изменения биосферы неразрывно связана с ростом населения и появлением новых технологий. Вместе они создают своеобразный двигатель, приводящий к масштабным изменениям в окружающей нас среде.

Рост населения приводит к увеличению потребности в пище, жилье, энергоресурсах и других необходимых ресурсах. Для того чтобы удовлетворить спрос, люди вынуждены разрабатывать новые технологии, которые позволяют увеличить производительность и эффективность использования ресурсов. Например, сельское хозяйство современных масштабов, основанное на применении современных методов обработки почвы и использования генно-модифицированных сортов растений, обеспечивает более высокий урожай и позволяет кормить больше людей.

Однако, развитие новых технологий не всегда приводит к положительным последствиям. Нередко они сопровождаются негативными изменениями в биосфере. Например, разработка и использование индустриальных процессов сопровождается выбросами промышленных отходов и загрязнением воздуха, воды и почвы. Отсутствие отходов и энергетическая эффективность — главные задачи, которые ставят перед собой разработчики новых технологий, чтобы минимизировать их негативные воздействия на окружающую среду.

Таким образом, рост населения и выведение новых технологий являются двумя взаимосвязанными факторами, которые влияют на изменение биосферы

Поэтому важно разрабатывать и применять экологически устойчивые технологии, которые позволят вести активную деятельность без разрушения природных экосистем и сохранения биоразнообразия

Наследие веков и технический прогресс

Человечество на протяжении веков оставило свое наследие в виде различных технических достижений. Технический прогресс играл и продолжает играть важную роль в развитии человеческой цивилизации. Он не только изменяет нашу среду обитания, но и вносит значительные изменения в биосферу Земли.

Наследие веков проявляется во многих областях человеческой жизни. Это могут быть культурные достижения, такие как архитектура, искусство и литература, а также научные открытия и инновации. Технический прогресс позволяет нам создавать новые материалы, разрабатывать новые технологии и совершенствовать существующие процессы и устройства.

С развитием технологий мы можем сделать больше работы за короткое время, пользоваться новыми устройствами и жить в комфорте. Однако здесь также имеются негативные аспекты. Промышленное производство и потребление ресурсов создают экологические проблемы. Автоматизация и роботизация процессов заменяют человеческий труд, что может привести к массовой безработице.

Для того чтобы сохранить баланс между техническим прогрессом и заботой о природе, необходимо учесть экологические последствия всех изменений, которые мы вносим в нашу биосферу. Мы должны более ответственно относиться к потреблению ресурсов, использовать энергию более эффективно и разрабатывать устойчивые и экологически чистые технологии.

• Сокращение выбросов вредных веществ в атмосферу
• Повышение энергоэффективности процессов и устройств
• Использование возобновляемых источников энергии
• Разработка и внедрение устойчивых технологий

Технический прогресс есть неотъемлемая часть человеческой жизни и сопровождает нас на пути к инновациям и совершенствованию. Однако, чтобы сохранить баланс в природе и создать устойчивое будущее, нам необходимо учесть экологические аспекты и работать в направлении устойчивого развития.

Техногенез: действие человека на биосферу

Одним из основных проявлений техногенеза является загрязнение окружающей среды. Использование различных производственных и транспортных технологий приводит к выбросу вредных веществ и токсичных отходов. Они загрязняют воздух, воду и почву, вызывая негативные последствия для живых организмов и экосистем. Эффекты загрязнения включают отравление водных и наземных организмов, снижение родовитости почвы, изменение климата и глобальное потепление.

Вместе с загрязнением окружающей среды, техногенез влияет на биоразнообразие. Вырубка лесов для создания сельскохозяйственных угодий и разведения скота уничтожает множество экосистем и жилых мест для множества видов растений и животных. Неконтролируемая охота и вылов рыбы приводят к исчезновению многих видов в природе. Изменение экологических условий приводит к сокращению численности и миграции видов, а также к возникновению новых вирусов и болезней.

Техногенез также оказывает воздействие на климатические процессы на планете. Выбросы парниковых газов в атмосферу приводят к глобальному потеплению и изменению климата. Это может привести к увеличению уровня морей, засушливым периодам, возникновению крупных экологических катастроф и изменению распределения видов в природе.

Основные последствия техногенеза:	Примеры
Загрязнение воздуха	Выбросы промышленных предприятий, автотранспорта
Загрязнение воды	Сброс промышленных стоков, неочищенных сточных вод
Вырубка лесов	Создание сельскохозяйственных угодий, добыча древесины
Изменение климата	Выбросы парниковых газов, уничтожение лесных экосистем
Уничтожение биоразнообразия	Неконтролируемая охота, изменение экологических условий

В целом, техногенез оказывает все более существенное воздействие на биосферу. Человеческая деятельность ведет к негативным последствиям для окружающей среды, живых организмов и экосистем

Поэтому важно проводить эффективные меры по охране окружающей среды и устойчивому использованию ресурсов, чтобы минимизировать влияние техногенеза на биосферу и обеспечить устойчивое развитие планеты

Научное изучение эволюции биосферы

Основными методами научного исследования эволюции биосферы являются палеонтология, генетика, биохимия, биогеография и экология. Палеонтология изучает историю жизни на Земле, исследуя останки древних организмов, их эволюционное развитие и взаимосвязь с окружающей средой.

Генетика позволяет нам изучать наследственность и изменчивость организмов, а также процессы эволюции на молекулярном уровне. Биохимия изучает биологические процессы, происходящие в организмах, и помогает понять механизмы эволюции.

Биогеография и экология изучают взаимодействие организмов с окружающей средой и их распределение на Земле. Изучение этих наук позволяет нам понять, как различные экосистемы формировались и изменялись на протяжении времени.

Научные исследования эволюции биосферы позволяют нам получить ценные знания о прошлом нашей планеты и предсказать будущие изменения

Это важно для сохранения биологического разнообразия и поддержания устойчивости экосистем