Техносфера и ее состав

Техносфера - часть биосферы, коренным образом преобразованная человеком в технические и техногенные объекты (механизмы, здания, сооружения, горные выработки, дороги и т.д.) с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человека.

Система - объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач и взаимосвязанных функционально.

Элемент системы - объект, представляющий собой простейшую часть системы, отдельные части которого не представляют самостоятельного интереса в рамках конкретного рассмотрения.

Объект - техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.

Объектами могут быть различные системы и их элементы, в частности: сооружения, установки, технические изделия, устройства, машины, аппараты, приборы и их части, агрегаты и отдельные детали.

Системы функционируют в пространстве и времени. Процесс функционирования систем представляет собой изменение состояния системы, переход ее из одного состояния в другое. В соответствии с этим системы подразделяются на статические и динамические.

Статическая система - это система с одним возможным состоянием.

Динамическая система - система с множеством состояний, в которой с течением времени происходит переход из одного состояния в другое.

Современная техносфера многообразна: её представителями являются города, в состав которых входят промышленные и селитебные зоны, транспортные узлы и магистрали, торговые и культурно-бытовые зоны и отдельные помещения, ТЭС и ТЭЦ,
зоны отдыха и т.п.

Техносфера - совокупность регионов биосферы, в которых природная среда полностью или частично перестроена человеком при помощи прямого или косвенного технического воздействия с целью наибольшего соответствия своим материальным и духовным потребностям

Рисунок 1 - Структура техносферы

С появлением человека и развитием человеческого общества в биосфере появляется качественно новый и самый сложный тип процессов – техногенез. Под техногенезом понимается воздействие хозяйственной деятельности человека во всех её формах на природную среду. Проблемы, порождаемые техногенезом:

Проблема химического загрязнения природных сред;

Проблема теплового загрязнения биосферы;

Проблема вероятного роста парникового эффекта;

Проблема запыления атмосферы в результате выбросов предприятий и других видов промышленной деятельности;

Проблема уменьшения общего количества биомассы и биоразнообразия в биосфере Земли в результате двух основных типа процессов:

а. техногенные процессы, не свойственные биосфере : производство веществ, не существующих в природе, перемещения вещества, создание техногенных объектов, не имеющих природных аналогов, использование атомной энергии и т.д.

б. техногенно трансформированные биосферные процессы : любые процессы перемещения и преобразований вещества и энергии, которые продолжают осуществляться в целом в тех же формах и по тем же законам, что и в природе, но их ход, так или иначе, изменён в результате техногенного влияния.

Техносфера характеризуется по сравнению с биосферой более широкой номенклатурой опасностей и негативных воздействий, высокой вероятностью, величиной уровня и последствий (ущерба) их реализации.
Техногенные негативные факторы в техносфере формируются из-за наличия отходов производства и быта, из-за использования технических средств, из-за концентрации энергетических ресурсов и др. Наибольшую концентрацию негативные факторы техносферы имеют в сфере производства.
Производственная среда – это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.
Травмирующие и вредные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизические.

Физические факторы – движущиеся машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещённость, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и др.

Химические факторы – вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию.
Биологические факторы – патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и растения.

Психофизиологические факторы – физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
С позиций безопасности задачи исследования технических систем за-ключаются в том, чтобы увидеть, каким образом элементы системы функционируют в системе во взаимодействии с другими ее частями и по каким причинам может произойти отказ, грозящий негативными последствиями для окружающей среды.

Источники техногенной опасности:

Виды деятельности;

Потенциально опасные объекты;

Предприятия, организации, учреждения, осуществляющие соответствующий вид деятельности.

Факторами окружающей среды называется любой элемент среды, способный оказывать прямое воздействие на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий развития.

Факторы техногенной опасности:

Радиационный;

Механический;

Термический;

Импульсные ускорения.

Структура техносферы обычно рассматривается как целостная глобальная система в двух системных связках:

а. «человек - техносфера»;

б. « техносфера - биосфера ».

В первой связке техносфера - естественная система (продолжение структурного усложнения живой природы), а во второй - искусственная (отделяет человека от нее)

Структурными элементами техносферы являются:

А. Технические изделия, являющиеся конечным звеном преобразования природного вещества. Объекты техносферы в качестве техноценозов как спонтанно образующихся сообществ и технологических видов как единиц этих сообществ.

Б. Территориально-промышленные комплексы (ТПК). Определяющими являются внешняя функция загрязнения окружающей среды, а также общая для каждого из них функция цели и управления со стороны человеческого общества.

Более мелкими структурные элементы технотрофических цепей – предприятия = организм в биосфере.

Единичным элементом структуры техносферы можно считать элементарный технологический процесс преобразования вещества

Процессы техносферы:

Преобразования веществ;

Создания вещей;

Эксплуатации вещей;

Разложения отслуживших вещей.

Виды техносферных зон.

1. Промышленная зона. Включает промышленные предприятия, обслуживающие их культурно-бытовые учреждения, улицы, площади, зеленые насаждения.

2. Городская зона условная территориальная единица города:

Отражают историческое развитие и внутреннюю организацию города;

Различаются по интенсивности использования занимаемой площади, составу населения и другим социально-экономическим характеристикам.

3. Селитебная зона - часть территории населённого пункта, предназначенная для размещения жилой, общественной и рекреационной зон, а также отдельных частей инженерной и транспортной инфраструктур, других объектов, размещение и деятельность которых не оказывает воздействия, требующего специальных санитарно-защитных зон.

Занимает, примерно, до 60 % территории города.

4. Транспортная зона - система наземных, надземных и подземных магистралей, пересекающихся в нескольких уровнях. Планировочная структура зависит от расположения города на рельефе

Современные принципы формирование техносферы:

1. Разработка стратегии развития современной цивилизации предварительно изучает стратегию развития биосферы (миллиардолетия), высших животных (многие десятки миллионолетий) человека (сотни тысячелетий), былых цивилизаций (многие тысячелетия).

3. Целесообразно иметь два вида концепций: идеальные (утопии) и реальные (теории).

4. Помимо научно-технических мероприятий: духовное возрождение и обновление человека, резкое возрастание значения его интеллекта, приоритет духовных потребностей, переход на новый уровень познания природы.

5. Архитектурно- планировочное зонирование территории

6. Информационное обеспечение учета и информационная поддержка правоотношений.

7. Состояние территории характеризуется составом, пространственным распределением, показателями ее компонентов.

8. Использование территории характеризуется составом функций, их пространственным распределением, показателями их воздействия на окружающую среду.

9. Внешние условия характеризуются пространственным распределением, показателями влияния на территорию факторов ее окружения.

Приоритетность вопросов безопасности и сохранения природы при формировании техносферы:

1. Оценка техносферы переходит от ее полного одобрения к полному осуждению.

2. Предложенные программы невыполнимым или недостаточными для изменений.

3. Под вопросом находится контролируемость искусственной среды.

4. Жизнь в условиях постоянной неопределенности - цена за личные свободы и прогресс.

5. Долгосрочное планирование развития техносферы

Исторически сложившаяся биосфера с момента появления человека как Homo sapiens (человек разумный) стала все сильнее подвергаться негативному влиянию его хозяйственной де­ятельности. С целью обеспечения своему виду максимального выживания и распространения человек был вынужден пойти по пути техногенного развития, который давал ему неоспоримые преимущества перед любым другим видом живых организмов, не наделенных такой высокой степенью организации нервной системы и, прежде всего, головного мозга. Особенно же­сткому воздействию со стороны человеческой деятельно­сти природные комплексы стали подвергаться в последние двести лет, причем степень воздействия на них возрастает с каждым десятилетием.

Для преобразованного человеческой деятельностью мира предложен термин «техносфера », которая может быть определена как область проявления технической деятельности человека. Техносфера возникла в процессе нескольких тысячелетий техногенеза . Техногенез выступает как материальное воплощение истории человечества. Главными слагаемыми техногенеза являются технический прогресс и экономический рост. В ХХ в. техногенез приобрел глобальный характер, способствуя повсеместному преобразованию биосферы в техносферу.

Наиболее характерные черты глобального техногенеза в ХХ веке:

За 100 лет мировое потребление энергии увеличилось в 14 раз. Суммарное потребление первичных энергоресурсов превысило 380 млрд. т условного топлива, т. е. более 10 22 Дж. С 1953 по 1972 г. ежегодный прирост энергопотребления был равен приросту валового мирового продукта и составлял 4,5%. С 1950 по 1985 г. среднее душевое потребление энергоресурсов удвоилось и достигло 68 ГДж/год. Это значит, что мировая энергетика росла вдвое быстрее, чем численность населения. На протяжении следующих 10 лет душевое потребление росло медленнее – до 71 ГДж в 1995 г.;

В структуре топливного баланса большинства стран мира произошел переход от преимущественного использования угля и дров к преобладающему использованию углеводородного сырья – нефти и газа (до 65%), а также к заметному вкладу гидро- и ядерной энергетики (суммарно до 9%). С 1950 по 1995 г. в 2 раза возросло преобразование топлива в электроэнергию. Среднее душевое потребление электроэнергии достигло 2 400 кВт ч/год;

Многократно увеличилась добыча и переработка минеральных ресурсов – руд и нерудных материалов. Так, производство черных металлов возросло за столетие в 8 раз. Еще интенсивнее был рост производства цветных металлов, в основном за счет быстрого наращивания выплавки алюминия. С 1940 г. началась и стремительно выросла промышленная добыча урана. Производство цемента за 90 лет ХХ в. выросло практически с нуля до 1 млрд. т/год;

В ХХ в. значительно возрос объем и изменилась структура машиностроения. Очень весомую долю ее составила военная техника. Появились и получили быстрое развитие такие отрасли, как производство средств связи, приборостроение, радиотехника, электроника, вычислительная техника и др. По сравнению с началом века тысячекратно увеличилось количество выпускаемых самодвижущихся транспортных средств;

Значительно интенсифицировалась химизация всех отраслей хозяйственной деятельности. За последние 50 лет выпущено более 6 млрд. т минеральных удобрений, во много раз выросло производство пластмасс, синтетических волокон, моющих и иных синтетических средств, в том числе эффективных взрывчатых и отравляющих веществ, пестицидов, лекарственных препаратов;

Развитие военной промышленности практически устранило географические ограничения в применении военной техники. Космос, атмосфера, вода и подводное пространство, земная поверхность от северного до южного полюса стали доступными для ведения боевых действий. Появились принципиально новые виды оружия массового поражения на качественно иных физических принципах, которые создают непосредственную угрозу выживанию человека в термоядерную эпоху;

Появление нового, несвойственного биосфере элемента – техновещества . На суше техновещество соотносится с биовеществом следующим образом:

Техновещество обладает огромной геологической ак­тивностью и очень быстро изменяет облик планеты. Техновещество расходует потенциальную энергию ныне существующей биосферы примерно в 10 раз быстрее, чем она может быть аккумулирована всем современным живым веществом. Поэтому разрушительная функция техновещества намного превосходит все его созидательные качества.

За год мировой экономикой изымается из природной среды 120 Гт минерального сырья, ископаемых топлив и биомассы, из которых только 9 Гт (7,5%) преобразуется в материальную продукцию в процессе производства. Более 80% этого количества природных ресурсов вновь возвращается в основные фонды производства. Только 1,6 Гт составляют личное потребление человечества, причем 2/3 этой массы относится к общему потреблению продуктов питания. Из окружающей среды человечество потребляет 3,6 Гт питьевой воды и 1,2 Гт кислорода в год. В атмосферу возвращается 1,6 Гт выдыхаемых углекислого газа и паров воды – при этом выделяется порядка 18 ЭДж теплоты. В водоемы и земную поверхность от жизнедеятельности людей поступает 4 Гт жидких и 0,8 Гт твердых отходов. Материальный нетто-баланс человечества как биологического вида невероятно велик, но в целом почти вписывается в глобальный биотический круговорот и определяет лишь часть современных экологических проблем (рис.3.9).

Рис. 3.9 Схема глобального антропогенного материального баланса

Наиболее серьезные проблемы связаны с потреблением биоресурсов, технической энергетикой и промышленным производством. Ежегодное изъятие не менее 10 Гт сухого вещества биомассы в виде сельскохозяйственной продукции, древесины и морепродуктов составляет более 7% продукции фотосинтеза на суше. Но, кроме этого, за счет антропогенного уменьшения биомассы и продуктивности естественных экосистем, замещения их агроценозами, вырубки лесов, опустынивания, техногенной деградации и т.п. человек косвенно переводит в антропогенный канал еще 27-30% первичной продукции экосистем суши, в целом снижая продуктивность земной биосферы примерно на 12%. Именно этот факт расценивается как самое главное вмешательство человечества в природные процессы.

В добывающей и перерабатывающей промышленности мира за год образуется более 100 Гт твердых и жидких отходов; из них около 15 Гт попадает со стоками в водоемы, а остальное количество – 90 Гт/год добавляется к отвалам пустой породы, золо- и шлакоотвалам, к другим хранилищам и захоронениям промышленных отходов, к свалкам.

Сжигание 12 Гт ископаемого топлива, сжигание и биологическое окисление более 7 Гт изымаемой растительной биомассы и другие производственные окислительные процессы отнесены в балансе к массообмену в атмосфере. Они сопряжены с потреблением 40 Гт кислорода и возвращением в атмосферу 52 Гт углекислого газа и других оксидов. Вместе с ними в воздух попадают продукты неполного сгорания, различные аэрозоли, соли, а также значительная масса разнообразных летучих органических веществ, выделяющихся при производственных процессах и работе транспорта. Общая масса этих примесей достигает 1 Гт в год. Одновременно в среду выделяется более 530 ЭДж техногенной теплоты.

Важным отличием техногенного круговорота вещест­ва от биотического является то, что он существенно разомкнут в количественном и качественном отношении. Своей разомкнутостью техногенный круговорот нарушает необходимую высокую степень замкнутости биотического круговорота вещества и движения энергии, которая выработана в течение длительной эволюции органического мира, и является важнейшим условием существования биосферы. Нарушение биосферного равновесия и является основной причиной современного глобального экологического кризиса на планете.

О степени разомкнутости техногенного круговорота можно судить по его вмешательству в глобальный круговорот углерода (см. 3.4.3.1, рис. 3.4). Непосредственная техногенная эмиссия СО 2 в атмосферу составляет 30 Гт/год. К этому количеству добавляется еще по меньшей мере 3,5 Гт СО 2 , выделяющегося в результате изъятия фитомассы и эрозии почвы. Кроме этого, судя по массе кислот, образующихся из техногенных оксидов серы и азота и выпадающих на землю в виде кислотных дождей, вытесняемый ими СО 2 из карбонатов и органики почвы дает еще минимум 1,5 Гт углерода. Таким образом, в результате непосредственного и косвенного вмешательства в природный круговорот углерода общее количество СО 2 , ежегодно выбрасываемого в атмосферу, достигло 35 Гт и на 10% увеличило планетарный обмен углерода.

Казалось бы, при очень высокой замкнутости биосферного круговорота углерода и огромной буферной емкости биосферы и океана по связыванию атмосферного избытка СО 2 это увеличение не должно приводить к нарушению равновесия. Более того, можно было бы ожидать улучшения углеродного питания растений и повышения их продуктивности. Но в действительности содержание СО 2 в атмосфере на протяжении последних десятилетий неуклонно увеличивается. Следовательно, буферные системы биосферы и океана не справляются с регулированием равновесия потоков СО 2 . Это можно объяснить снижением ассимиляционного потенциала земной флоры (в основном из-за быстрого сокращения площади лесов) и значительным загрязнением суши и поверхности океана.

Нарастание концентрации СО 2 в атмосфере вместе с другими техногенными газами усиливает парниковый эффект, т.е. поглощение нижним слоем атмосферы инфракрасного излучения падающей на землю солнечной радиации. Это приводит к некоторому повышению средней температуры атмосферы, гидросферы и поверхности земли – так называемому глобальному потеплению.* За последние 30 лет для нижних слоев атмосферы и поверхности суши оно составило не менее 0,6°, что соответствует прибавке колоссального количества энергии. Повышение температуры способствует дополнительному выделению углекислого газа из воды, почвенной влаги, тающих льдов, отступающей вечной мерзлоты, поскольку растворимость СО 2 , в воде заметно снижается с повышением температуры. Кроме этого, техногенные кислотные осадки, помимо прямого негативного действия на биоту, вытесняют СО 2 из карбонатов почвы, вод и грунтов. Возник порочный круг самоусиления парникового эффекта.

Таким образом, современная техносфера не только вытесняет и замещает биосферу, но и нарушает средорегулирующую функцию биосферы, что еще опаснее. Эта опасность усугубляется тем, что техносфера не может существовать без биосферы, так как в огромной мере пользуется ее средой и ее ресурсами.

Особенностью техносферы является то, что область жизни в ней постоянно подвергается разнообразным и порой чрезвычайным по мощности залповым воздействиям. В начале эволюции техносферы эти воздействия были направлены практически полностью на живое вещество с целью максимально возможного обеспечения человека пищевыми ресурсами, т. е. человек как бы навязывал отдельным видам особый техногенный ритм жизнедеятельности. В результате многие виды животных и растений попросту исчезли, выпали из продолжающейся эволюции биос­феры. С момента перехода к искусственному воспроизведению пищевых ресурсов (скотоводство и земледелие) человек начал вовлекать в сферу своих экономических интересов другие природные ресурсы – полезные ископаемые, воду и пр. С каждым десятилетием этот процесс все ускоряется, в связи с этим ускоряется и значительно изменяется интенсивность природных процессов и явлений. В результате этого биосфера не просто преобразовалась, она изменила свою пространственно-временную структуру и энергетическую сущность, превратившись в область активной технической деятельно­сти, или в техносферу (табл. 3.3).

Как и биосфера, техносфера функционирует по определенным законам. К наиболее общим законам техносферы относятся уравнения баланса массы, законы сохранения центра масс, количества движения, момента количества движения, энергии и пр., справедливые при определенных условиях для любых материальных тел и технологических процессов, независимо от их структуры, состояния и химического состава. Эти уравнения подтверждены огромным количеством экспериментов.

Таблица 3.3. Рост техносферы и потери биосферы в ХХ веке

Процессы в техносфере носят автокаталитический характер: совершая небольшое воздействие на систему, мы можем породить цепную реакцию следствий, эффект которых будет совершенно несоизмерим с первоначальным воздействием. Кроме того, общий результат в техносфере не сводится к сумме отдельных эффектов (явление синергизма).

Другими словами, мир техники, встраиваемый в биосферу, целенаправленно создававшийся человечеством, стал проявлять себя как феномен, подчиняющийся объективным, т.е. не зависящим от воли людей законам. Цивилизация, ставящая определенные практические цели и достигающая их за счет создания искусственного мира техники, не может предвидеть всех отдаленных последствий.

Введение………………………………………………………………………...3

Глава 1. Понятие «техносфера»………………………………………………5

Глава 2. Этапы развития техносферы…………………………………………7

Глава 3. Состав техносферы…………………………………………………10

3.1. Структура техносферы……………………………………………10

Глава 4. Объем техносферы …………………………………………………12

Глава 5. Процессы, способствующие развитию техносферы……………..13

5.1. Демографический взрыв…………………………………………13

5.2. Урбанизация……………………………………………………….13

Глава 6. Техногенные опасности…………………………………………….16

6.1. Техногенные опасности…………………………………………..16

6.2. Природно-техногенные опасности………………………………16

6.3. Виды опасностей по воздействию на человека…………………17

Глава 7. Техногенные катастрофы………………………………………….19

7.1. Причины возникновения аварий……………………………......19

7.2. Фазы развития крупных аварий…………………………………19

Глава 8. Катастрофы техногенного характера за рубежом……………….21

8.1. Крупные техногенные катастрофы в мире в 2011-2015 гг……..21

Глава 9. Глобальная катастрофа ……………………………………………..25

Глава 10. Последствия воздействия техногенных опасностей на природную среду…………………………………………………………………………...26

Глава 11. Защита от техногенных аварий…………………………………...29

Глава 12. Прогнозируемые этапы развития техносферы…………………...30

Заключение…………………………………………………………………….32

Список литературы………………………………………………………….33

Введение

Биосфера - область распространения жизни на Земле, включающая нижний слой атмосферы, гидросферы и верхний слой литосферы, не испытавших техногенного воздействия.

Биосфера Земли всегда являлась и является защитным экраном от космического воздействия, под которым зародилась жизнь, и сформировался человек. Но она обладала и сейчас обладает рядом естественных факторов, негативно влияющих на человека (высокая и низкая температура воздуха, атмосферные осадки и т. п.). Поэтому для защиты от неблагоприятных воздействий биосферы и достижения ряда иных целей человек был вынужден создать техносферу .

Таким образом, техносфера – это преобразованная человеком, в целях защиты от негативного воздействия окружающей среды, биосфера.

На всех этапах своего развития человек и общество непрерывно воздействовали на среду обитания. И если на протяжении многих веков это воздействие на биосферу было незначительным, то начиная с середины XIX в. преобразующая роль человека в развитии среды обитания стала существенно возрастать.

Современные тенденции развития техносферы усиливают риски техногенных катастроф, количество и размер последствий, реализации которых постоянно растут. В России в зонах возможного воздействия поражающих факторов при авариях на потенциально опасных производственных объектах проживают свыше 60 млн. человек. Поэтому данная тема актуальна и в настоящее время.

Целью работы является получение более полного, всестороннего определения современных проблем в развитии техносферы.

Следовательно, задачи реферата: рассмотреть структуру техносферы, типы аварий, дать характеристику основных техногенных и природно-техногенных опасностей.

Разные события последних лет стали беспокоить и специалистов, и общественность. Среди них проблемы кислотных дождей, использования различных ядохимикатов, загрязнения морей, озер и рек, неудачные решения по размещению промышленных предприятий, аварии, приводящие к человеческим жертвам и крупному ущербу.

Легасов Валерий Алексеевич, академик, первый заместитель директора Института атомной энергии имени И.В. Курчатова, занимался изучением проблем техногенного риска, безопасности техносферы. Проблемами техногенного риска также занимались Быков А.А., Калыгин В.Г.,Васильев Ю.С. Проблемы безопасности окружающей среды и жизнедеятельности человека освещены в работах и учебных изданиях Белова С.В., Акимовой Т.А., Ефремова С.В. и других.

Выводы по введению.

1. Современный человек непрерывно взаимодействует с окружающей его средой обитания, компонентами которой являются естественная, техногенная (техносфера) и социальная среды.

2. Развитие техносферы происходит за счет преобразования природной среды.

3. Разные опасности и последствия развития техносферы беспокоят и специалистов, и общественность.

Глава 1. Понятие «техносфера»

Техносфера – часть географической оболочки или биосферы, охваченная влиянием технических средств, проникновением человеческой деятельности.

«Техносфера» - это термин, который чаще всего употребляют при описании современной цивилизации, уровня развития техники и научных методов преобразования действительности, определяющих основной фактор развития общества. Понятие «техносфера» возникло в 40-50-х гг. в работах зарубежных сайентологов и социологов техники. Чаще всего, отмечается, что сущность техносферы необходимо рассматривать с точки зрения цели ее формирования. В соответствие с данной точкой зрения основная цель развития техносферы заключается в стремлении людей улучшить, повысить качество своей жизни, удовлетворить потребности. В данном аспекте техносферу связывают с одной из четырех составляющих «ноосферы» - высшей стадией развития биосферы, возникновением и становлением в ней цивилизованного человечества, когда его разумная деятельность становится главным определяющим фактором целесообразного развития.

Техносфера рассматривается в историческом, философском, культурологическом, научно-техническом, социальном аспектах.

В историческом аспекте создание техносферы связывают с эволюцией биосферы и живых существ, с появлением человека и орудий труда, развитием техники, с социальным прогрессом общества.

В философском аспекте рассматриваются вопросы, связанные с объяснением функционирования техносферы, выделением ее границ, ступеней развития, комплекса факторов, которые как влияют на формирование техногенной среды, так и являются ее производными и оказывающими воздействие, в свою очередь, на природу и общество.

В культурологическом аспекте принята более широкая трактовка понятий техносферы за счет отнесения к технике не только материальных орудий, но и идеациональных навыков и технологий, а также взаимодействие техники и человека в социальном, психологическом и, собственно культурном аспектах.

В научно-техническом аспекте предметом изучения техносферы является взаимодействие человека и техники при осуществлении различных видов деятельности. При этом необходимо рассматривать техносферу не только как пассивный объект, но и как активный фактор трансформации остальных систем, находящихся с ней во взаимодействии (биосфера, социосфера, культура. образование и т. д.).

В социальном аспекте рассматриваются развитие и характеристики социальных процессов с точки зрения влияния на них техники и технологических процессов.

Выводы по главе 1.

1. Понятие «техносфера» многогранно. Выделяют исторический, философский, культурологический, научно-технический, социальный аспект техносферы.

2. Техносфера напрямую связана с деятельностью человека.

Глава 2. Этапы развития техносферы

Современному этапу общественного развития предшествовала длительная история становления средств производства, техники и технологий - техногенез.

Техногенез – процесс изменения природных комплексов и биогеоценозов под воздействием производной деятельности человека.

Начало техногенезу положил первый костер, зажженный человеком. Применение огня расширило ареал человека, дополнило собирательство и охоту новыми приемами добывания, приготовления и запасания пищи, зародило возможность будущих термотехнологий. Уже в неолите возникли условия для развития ремесел и профессионального разделения труда.

Начиная с VIII-XI в. к ним добавляются изобретения, использующие силы воды и ветра. Наступила эпоха механоэнергетики на возобновимых ресурсах. Технические возможности человека расширились, и одновременно усилилось его давление на природу. Уже в эпоху Возрождения (XV-XVII вв.) рост населения, развитие ремесел и торговли, городов и дорог, географические открытия и завоевания, строительство, судостроение, военное дело ускорили освоение новых земель, сведение лесов и дали мощный толчок развитию рудного дела и металлургии, а затем и машин на механическом приводе. Однако наибольшее ускорение и экологическое значение техногенез приобрел с момента появления тепловых машин и начала использования ресурсов ископаемого топлива.

Еще в преддверии промышленной революции, когда уже стал ощущаться дефицит древесного топлива и требовалось повышение эффективности земледелия (XVIII в.) одноступенчатые механические преобразователи природных сил перестали удовлетворять человека. Наступила эпоха химической теплоэнергетики на невозобновимых энергоресурсах. Как только оказалось, что созданное и контролируемое человеком изделие – машина.

Эпоха истощительной химической теплоэнергетики еще не закончилась, но уже надвинулась следующая - эпоха ядерной теплоэнергетики на невозобновимых ресурсах, грозящая еще более опасным загрязнением.

XX век. Экспансия человечества природы постоянно нарастала. В XX в. 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. Наиболее характерные черты всемирного техногенеза в XX в. можно представить следующим образом:

1. Мировое потребление энергии увеличилось почти в 14 раз.

2. Переход от преобладания дров и угля к преобладанию углеводородного топлива - нефти и газа (до 65%), а также к заметному вкладу гидроэнергетики и ядерной энергетики.

3. Увеличение добычи и переработки минеральных ресурсов - руд и нерудных материалов.

4. Рост объем машиностроения и изменение его структуры, в связи со станкостроением, развитием техники двигателей внутреннего сгорания, электротехники и автоматизации.

5. Интенсивная химизация всех отраслей хозяйства.

6. Устранение ограничений в применении военной техники.

В XX в. техногенез приобрел глобальный характер и качественно новую форму, способствуя быстрому расширению и распространению техносферы - совокупного результата хозяйственной деятельности человека.

В настоящее время активность техногенеза значительно превышает активность многих других геологических процессов. На изменение параметров природной среды наиболее интенсивно воздействуют химические, физико-механические и инженерно-геологические факторы.

Смена этапов техногенеза, основных типов технологий происходит неизмеримо быстрее, чем сменяются «технологии» биотического круговорота в эволюции биосферы. Огромный технический потенциал человечества сам по себе обладает внутренней неустойчивостью. Из-за высокой концентрации в пределах биосферы и среды человека источников риска (все виды вооружений, отравляющие вещества и ядерное топливо) этот потенциал не только угрожает биосфере, но и включает потенциал самоуничтожения. Эта угроза не так уж легко осознается, поскольку в психологии масс она маскируется положительными результатами социального прогресса во второй половине столетия, когда возросли доходы населения, более эффективными стали системы здравоохранения и образования, улучшилось питание людей, увеличилась продолжительность жизни.

Выводы по главе 2.

1. С конца XIX века и в настоящее время непрерывно развиваются техносфера и социальная среда.

2. Смена этапов развития техносферы много быстрее этапов развития биосферы.

На всех этапах своего развития человек и общество непрерывно воздействовали на среду обитания. И если на протяжении многих веков это воздействие на биосферу было незначительным, то начиная с середины XIX в. преобразующая роль человека в развитии среды обитания стала существенно возрастать.

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 следующие эволюционные процессы:

· рост численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;

· развитие науки и техники;

· рост потребления энергетических ресурсов;

· интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйствен­ного производства;

· массовое использование средств транспорта;

· рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Демографический взрыв. Достижения в медицине, повышение комфортности деятельности и быта, интенсификация и рост продуктивности сельского хозяйства во многом способствовали увеличению продолжительности жизни человека и, как следствие, росту населения Земли. Одновременно с увеличением продолжительности жизни в ряде регионов мира рождаемость продолжала оставаться на высоком уровне, составляя 40 чел./год и более. Высокий уровень прироста населения характерен для стран Африки, Центральной Америки, Ближнего и Среднего Востока, Юго-Восточной Азии, Индии, Китая.

Существует несколько прогнозов дальнейшего изменения численности населения Земли. По некоторым вариантам численность населения может резко увеличиться. В этих условиях Земля уже не сможет (при современ­ном состоянии технологий) обеспечивать население достаточным питанием и предметами первой необходимости. С определенного периода начнутся голод, массовые заболевания, деградация среды обитания и, как следствие, резкое уменьшение численности населения и разрушение человеческого сообщества.

Урбанизация. Одновременно с демографическим взрывом идет процесс урбанизации населения планеты. Этот процесс имеет во многом объективный характер, так как способствует повышению производительной деятельности во многих сферах, одновременно решает социальные и культурно-просветительные проблемы общества.

Однако, 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. Так, атмосферный воздух городов содер­жит значительно большие концентрации токсичных примесей по сравнению с воздухом сельской местности (ориентировочно оксида углерода - в 50, оксидов азота - в 150 и летучих углеводородов - в 2000 раз).

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 масштабов, 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. Огромное разрушительное воздействие на биосферу оказывают испытания ядерного и других видов оружия (г. Семипалатинск, о. Новая Земля).

В результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания - техносфера.

Техносфера - среда обитания, возникшая с помощью прямого или косвенного воздействия людей и технических средств на природную сре­ду с целью наилучшего соответствия среды социально-экономическим потребностям человека. Техносфера - детище XX в., приходящее на смену биосфере.

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, росту коммуникабельности, обеспечению за­щиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприят­но отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факто­рами (улучшение медицинского обслуживания и др.) положительно сказалось на продолжительности жизни людей.

Появление техносферы привело к тому, что биосфера во многих регионах нашей планеты стала активно замещаться техносферой. На планете осталось мало территорий с ненару­шенными экосистемами. В наибольшей степени экосистемы разру­шены в развитых странах - в Европе, Северной Америке, Японии. Здесь естественные экосистемы сохранились в основном на ограни­ченных площадях и представляют собой небольшие пятна биосферы, окруженные со всех сторон нарушенными деятельностью человека территориями, и поэтому подвержены сильному техносферному давлению.

К опасностям техносферы можно отнести возможность развития экологических кризисов, аварий и катастроф на потенциально опасных объектах, повседневные опасности, связанные с использованием электробытовых приборов, техники.

3. Совместимость элементов системы «человек- среда»

Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе работы. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и др. Сложность обеспечения этой совмес­тимости заключается в том, что антропометрические показатели у людей разные. Сиденье, удовлетворяющее человека среднего роста, может оказаться крайне неудобным для человека низкого или очень высокого.

Для более правильного использования антропометрических данных человека при проектировании машин применяют метод соматографии или метод моделирования. Соматография - это рабочий метод, заключающийся в конструировании схематических изображений человеческого тела в разных положениях во взаимосвязи с теми операциями, которые он должен выпол­нять. Моделирование - это метод, в основе которого лежит использование объемных или плоских моделей человеческой фигуры.

Обстоятельно вопросы антропометрии рассматриваются в эргономике, изучающей законы оптимизации рабочих условий.

Биофизическая совместимость подразумевает создание такой окру­жающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние человека. Эта задача стыкуется с требованиями безопасности.

Биофизическая совместимость учитывает требования организма к виб­роакустическим характеристикам среды, освещенности и другим физическим параметрам.

Энергетическая совместимость предусматривает согласование орга­нов управления машиной с оптимальными возможностями человека в отно­шении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.

Силовые и энергетические параметры человека имеют определенные границы. Для приведения в действие сенсомоторных устройств (рычагов, кнопок, переключателей и т. п.) могут потребоваться очень большие или чрезвычайно малые усилия. И то и другое плохо. В первом случае человек будет уставать, что может привести к нежелательным последствиям в управ­ляемой системе. Во втором случае возможно снижение точности работы сис­темы, так как человек не почувствует сопротивления рычагов.

Информационная совместимость имеет особое значение в обеспече­нии безопасности.

В сложных системах человек обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления могут быть невидимы, неося­заемы, неслышимы. Человек видит показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называют средствами отображения информации (СОИ). При необходимости работающий пользуется рычагами, ручками, кнопками, выключателями и другими органами управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле. СОИ и сенсомоторные устройства - так называемая модель машины (комплекса). Через нее человек и осуществляет управление самыми сложны­ми системами.

Чтобы обеспечить информационную совместимость, необходимо знать характеристики сенсорных систем организма человека.

Социальная совместимость предопределена тем, что человек - существо биосоциальное. Решая вопросы социальной совместимости, учитывают отношения человека к конкретной социальной группе и социальной группы к конкретному человеку.

Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении удовлетворенности человека от общения с техникой, цветового климата, от процесса труда.

Психологическая совместимость связана с учетом психических осо­бенностей человека. В настоящее время уже сформировалась особая область знаний, именуемая психологией деятельности. Это один из разделов безо­пасности жизнедеятельности.

Факторы обитаемости

Обитаемость - совокупность факторов, характеризующих условия жизнедеятельности человека, обеспечивающих надежность деятельности и сохранение здоровья в любой открытой или замкнутой экологической системе. Под факторами обитаемости понимается химический состав среды обитания, физические параметры (микроклимат, электромагнитные поля, шумы, вибрации и т.д.), наличие других биологических форм жизни (вирусы, бактерии, насекомые и т.д.), социально-бытовые характеристики системы (режим труда и отдыха, режим занятости персонала, санитарно-гигиенические мероприятия, формы организации групп и коллективов и т.д.). Изменения факторов О. по отдельности и в целом могут привести к развитию чрезвычайных ситуаций с медико-санитарными последствиями. В связи с этим регламентация и соблюдение параметров факторов О. являются предметом исследования и контроля в медицине катастроф.

Воздействие вредных веществ. Пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения, смеси при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья как в процессе контакта с ними, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Химические вещества в зависимости от практического применения классифицируются на:

· промышленные яды: органические растворители, топливо, красители;

· ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды;

· бытовые химикаты, в том числе пищевые добавки;

· биологические растительные и животные яды (алкалоиды);

· отравляющие вещества – зарин, иприт, фосген;

Вещества по характеру воздействия подразделяются на общетоксические – вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы; раздражающие – вызывают раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожи; сенсибилизирующие – действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки); мутагенные – нарушающие генетический код (свинец, марганец, радиоактивные изотопы); канцерогенные – вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест); влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы).

Требование полного отсутствия вредных веществ в зоне дыхания часто невыполнимо, поэтому особую важность приобретает гигиеническое нормирование до предельно допустимых концентраций.

Вибрация и акустические колебания. Шум, вибрация, инфра- и ультразвук по своей физической природе являются упругими колебаниями твердых тел, газов и жидкостей.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Действие вибрации зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, явлений резонанса и других условий. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. При повышении частоты колебаний выше 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах. При действии общей вибрации на организм в первую очередь страдает опорно-двигательный аппарат, нервная система. У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройства координации движений, симптомы укачивания. Гигиеническое нормирование вибраций осуществляется по ГОСТ 12.1.012-90 и СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Документы устанавливают нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий. Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродемпфирование (метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения); виброизоляция; виброгашение (установка агрегатов на массивный фундамент), а также индивидуальные средства защиты (виброизоляционные рукавицы, обувь, стельки и тд.).

Акустические колебания. Физическое понятие об акустических колебаниях охватывает как слышимые, так и не слышимые колебания упругих тел. Акустические колебания в диапазоне 16 Гц-20 кГц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковыми. С частотой менее 16 Гц называют инфразвуковыми, выше 20 кГц – ультразвуковыми. Шум – это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. Порог слуха молодого человека составляет 0 дБ на частоте 1000 Гц, на частоте 100 Гц порог слухового восприятия значительно выше, т.к. ухо менее чувствительно к звукам низких частот. Шум с уровнем звукового давления до 30-35 дБ является привычным для человека. Повышение уровня звукового давления до 40-70 дБ создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может привести к неврозам. Воздействие шума уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха – профессиональной тугоухости. При действии шума высоких уровней (140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при 160 дБ смерть. Гигиенические нормативы шума определены ГОСТ 12.1.003-83 и СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Методы защиты от шума: снижение звуковой мощности источника шума; размещение источника шума относительно рабочих мест и населенных зон с учетом направленности излучения звуковой энергии; акустическая обработка помещений (использование звукопоглощающие облицовки); звукоизоляция; применение глушителей; применение средств индивидуальной защиты (наушники, шлемы).

Электромагнитные поля и излучения. Электромагнитные волны возникают при ускоренном движении электрических зарядов и представляют собой взаимосвязанное распространение в пространстве изменяющихся электрического и магнитного полей. Совокупность этих полей, неразрывно связанных друг с другом, называется электромагнитным полем . Исследованный диапазон электромагнитных волн состоит из волн с длинами, соответствующими частотам от 10 3 до 10 24 Гц. По мере убывания длины волны в диапазон включаются радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение. Источниками электромагнитных полей служат атмосферное электричество, космические лучи, излучение солнца, а так же искусственные источники: генераторы, трансформаторы, электроприборы.

Длительное воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) приводит к головной боли, вялости, расстройствам сна, снижению памяти, повышенной раздражимости, апатии, болям в области сердца. Могут наблюдаться функциональные нарушения в ЦНС и сердечно-сосудистой системе, а также изменения в составе крови. Поэтому необходимо ограничить время пребывания человека в зоне действия электромагнитных полей, создаваемых токами промышленной частоты напряжением выше 400 кВ. Предельно допустимые значения напряженности электрического и магнитного полей частотой 50 Гц в зависимости от времени пребывания в нем устанавливаются ГОСТ 12.1002-84 и СанПиН 2.2.4.1191-03. Способы защиты от электромагнитных полей и излучений: уменьшение мощности излучения непосредственно в его источнике, в частности за счет применения поглотителей электромагнитной энергии; увеличение расстояния от источника излучения; подъем излучателей и диаграмм направленности излучения; блокирование излучения или снижение его мощности для сканирующих излучателей в защищаемом секторе.

Инфракрасное излучение – часть ЭМИ с длиной волны от 780 нм до 1000 мкм, энергия которого при поглощении веществом вызывает тепловой эффект. Наиболее активно коротковолновое ИК-излучение, т.к. оно способно глубоко проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться водой. Наиболее поражаемые у человека органы – кожный покров и органы зрения, возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи. Нормирование соответственно с ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96.

Видимое (световое) излучение – диапазон электромагнитных колебаний от 780 нм до 400 нм. Излучение видимого диапазона при высоких уровнях энергии может представлять опасность для кожи и глаз.

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) – спектр ЭМИ с длиной волны от 200 до 400 нм. По биологическому эффекту выделяют три области УФИ: с длиной волны 400-315 нм – отличается слабым биологическим действием; с длиной волны 315-280 нм – способствует возникновению загара; с длиной волны 280-200 нм – активно действует на белки и жиры, обладает выраженным бактерицидным действием. УФИ искусственных источников может стать причиной острых и хронических заболеваний, длительное воздействие приводит к старению кожи, развитию онкологии. Гигиеническое нормирование УФИ в производственных помещениях осуществляется по СН 4557-88, которые устанавливают допустимые плотности потока в зависимости от длин волн при условии защиты органов зрения и кожи.

Ионизирующее излучение – это явление, связанное с радиоактивностью. Радиоактивность – самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в другие, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений. В зависимости от периода полураспада различают короткоживущие изотопы (несколько секунд, минут, часов, суток) и долгоживущие изотопы (от нескольких месяцев до миллиардов лет). Существуют два вида ионизирующих излучений: 1. Корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя отличной от нуля (альфа- и бета-излучение и нейтронное излучение); 2. Электромагнитное (гамма-излучение и рентгеновское) с очень малой длиной волны. В организме человека ионизирующие воздействия вызывают цепочку обратимых и необратимых изменений. Пусковым механизмом воздействия являются процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул в тканях. Радиационные эффекты принято делить на соматические и генетические. Соматические проявляются в форме острой и хронической лучевой болезни, локальных лучевых поражений, а также отдаленных реакций организма – лейкоз, злокачественные опухоли, раннее старение организма. Генетические эффекты могут проявиться в последующих поколениях. Гигиеническая регламентация ионизирующего излучения осуществляется Нормами радиационной безопасности НРБ-99. Для защиты от ионизирующих излучений необходимо увеличивать расстояние от источника излучения, экранировать излучения с помощью экранов и биологических защит; применять СИЗ.

Электрический ток. Электрическим током называют всякое упорядоченное движение носителей зарядов. В металлах носителями зарядов являются электроны. Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов находящихся на пути тока. Электролитическое действие тока выражается в разложении различных жидкостей организма на ионы и нарушении их физико-химического состава и свойств. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей, судорожным сокращением мышц. Исход поражения зависит от: силы тока, времени прохождения его через организм, характеристики тока (переменный или постоянный), напряжения. ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи.

Похожая информация.

Термин "техносфера", с одной стороны, восходит к учению В.И.Вернадского об оболочках Земли и исследованиям в области геохимии, географии, а с другой - свидетельствует о том, что совокупность материальных средств практически-преобразовательной деятельности человечества - техника - приобрела системные характеристики и образовала среду, выходящую из-под контроля и за рамки управления создавшего ее человечества.

Все элементы техники в техносфере соединены связями того или иного происхождения и назначения. Образование этих связей происходит в ходе смены поколений техники и умножения технологий в историческом процессе коэволюции человека и природы.

Техносфера - синтез естественного и искусственного, созданный человеческой деятельностью и поддерживаемый ею для удовлетворения потребностей общества.

Осмысление взаимозависимости человечества, техники и природы как вместилища того и другого в концепции техносферы насущно необходимо для формирования новой идеологии научно-технического прогресса и мироощущения, в котором был бы преодолен утилитарно-потребительский подход как к природе, так и к человеку.

Человечество реализует технологический способ существования в природе путем использования ее потенций для целенаправленных преобразований, изменений в ней же. Его практически преобразовательная деятельность изменяет, структурирует природное вещество, по-особому организует, переиначивает течение природных процессов за счет создания специальных предметных форм, образований, составляющий вещественную сферу техники.

Создается новая среда, в которой так или иначе в необходимой для человека мере должна присутствовать "естественная среда", уже зависимая и относительная, в другом статусе. Техническая деятельность порождает "вторую природу", квазиприроду, как бы природу, устойчивую лишь в рамках общественной практики, под надзором и при участии в ее процессах человека.

Вольно и невольно, самопроизвольно формируется симбиоз техники и человечества в природе как объективная реальность.

Человечество не порывает с природой,не вырывается из нее, но ее реорганизует, испытывая пластичность естественных природных систем и своей собственной биологической основы. Вот как описываетэту ситуацию французский социолог Ж. Эллюль (1975): "Техника сама становится средой в самом полном смысле этого слова. Техника окружает нас как сплошной кокон без просветов, делающих природу (по нашей первой непосредственной оценке) совершенно бесполезной, покорной, вторичной, малозначительной. Природа оказалась демонтирована, дезинтегрирована науками и техникой: техника составила целостную среду обитания, внутри которой человек живет, чувствует, мыслит, приобретает опыт. Все глубокие впечатления, полученные им, приходят от техники. Решающим фактором является заполнение нашей мысли как и нашей чувственности, механическими процессами".

Человек технически создает "вторую природу" в качестве своей непосредственной среды обитания. Что же меняется в природе? Что же привносит в природу человеческая предметно-практическая деятельность? Как изменяются природные процессы?

Распашка миллиардов гектаров земли, преобразование видового состава растений и животных, изменение водного режима планеты, развитие горнорудной и химической промышленности.

Энергетики разнообразных отраслей производства проявились в ХХ веке как планетарная сила, порождающая целый ряд эффектов, неблагоприятно сказывающихся на природных процессах и на человеке, как биологическом существе. Масштабы промышленного производства и его инфраструктуры привели к проблемам рационального природопользования и пределов роста технологической цивилизации.

Сложившаяся ситуация нашла отражение в обращении к исследованию феномена техники, в том числе и в историческом контексте, на новых основаниях, с чем связано, в частности, появление термина "техносфера" и попытки создать концепцию техносферы.

В науках о Земле - географии, геологии, геохимии - видоизмененные фрагменты земной коры, географической среды принято относить к сфере взаимодействия природы и общества, а своеобразная "земная оболочка", несущая на себе следы человеческой деятельности, у некоторых исследователей получила название техносферы - преобразованной биосферы. Имеется точка зрения, что с материальной системой - природой, географической средой, может взаимодействовать лишь материальная компонента социосферы - "техносфера". Таким образом, объект исследования географии нельзя целиком отнести к естествознанию.

Согласно учению Вернадского, хотя он и не вводил термина "техносфера", ограничиваясь понятием ноосферы, геохимическая и биогенохимическая функции человечества связаны с его разумной предметно-практической деятельностью в качестве Homo sapiens faber.

Эта линия развита в работах Р.К. Баландина (1982), который так формулирует понятие техносферы: "Техносфера – область технической деятельности человечества. Ее создание связано с эволюцией биосферы и живых существ, с появлением человека и орудий труда, с социальным прогрессом общества. Человечество в этой сфере становится мощной геологической силой".

Т.е. техносфера - это особая оболочка Земли, в которой осуществляется предметно-практическая деятельность человечества. По ее "вине" происходит техногенез - процесс изменения природных комплексов под воздействием производственной деятельности общества. В частности, возникают техногенные экосистемы - экосистемы, возникшие или значительно измененные под влиянием техногенных факторов - вырубки лесные, подтопленные земли, осушенные болота. В геологи техногенез (термин введен А.Е. Ферсманом в 1935 г.) есть геохимическая деятельность промышленности человека, приводящая к концентрации и перегруппировке химических элементов и их соединений в земной коре.

Таким образом, с точки зрения естественных наук, техносфера в основном представляет интерес как источник, причина техногенеза в природе и видоизмененная, искусственно естественная планетная оболочка. Как отмечает Л.Н.Гумилев, эта оболочка, будучи искусственной, вырванной из естественного хода природных процессов и поддерживаемая человеческой предметно-практической деятельностью, "мертва" без последней. В этом смысле "от палеолита остались... кремневые отщепы,...скребки и рубила; от неолита - мусорные кучи на местах поселений. Античность представлена развалинами городов, а Средневековье - замков".

Наиболее адекватной картиной, поясняющей механизмы взаимодействия природы и общества, на наш взгляд, является предложенная Ф.И. Гиренком (1987), а именно: в связке "человек - техносфера" техносфера представляет и замещает природу, тогда как в связке "техносфера-биосфера" она представляет и замещает социум. В первом случае техносфера выступает как естественный элемент, во втором - в качестве искусственного. При этом в системе "человек - техносфера" существенны социальные связи, что выражается в взаимообусловленности производительных сил и производственных отношений, в то время как система "техносфера - биосфера" является естественно-искусственной, определяется потенциями природы и степенью их освоения в технологии.

Историки техники, в отличие от представителей естественных наук, учитывают связку "техносфера - биосфера" не как данность наподобие естественной, но исследуют развивающийся мир техники в системе "человек (общество) - техносфера". Под этим углом зрения техносфера как искусственная материальная организованность встраивается в природные процессы. Процессом, предваряющим сознательное внесение изменений в окружающую человека искусственную среду, является проектирование. Такой подход развит Н.Г.Неуйминым в работе "Ноосфера: миф и действительность" (1988).

Один класс антропогенных объектов, собственно технических, он отождествляет с проектируемыми, рассматривает три их общих свойства: одинаковые алгоритмы их создания, "появления", "генезиса" - от замысла через проектирование к реализации; ограниченные пространственно-временные размерения, структурная и функциональная сложность; управляемость и подконтрольность этого класса антропогенных объектов.

Другой класс антропогенных объектов - это не проектируемые антропогенные объекты (НАО). Я.Г. Неуймин выделяет три основных подкласса таких объектов, из которых непосредственно влияют на биосферные процессы НАО - природно-технические комплексы. К техносфере, по этой картине, относятся проектируемые антропогенные объекты, а современная биосфера планеты является по-существу непроектируемым природно-техническим объектом высшего уровня -антропосферой: "в природно-технических антропогенных системах объединены естественные и искусственные, техногенные компоненты, причем последние изменяют свое состояние в качественном и количественном отношениях, возрастают в масштабах со скоростью, совершенно несоизмеримой с биологическими эволюционными процессами" .Именно в этом кроются причины экологического кризиса.

Техника и технология, техносфера в целом предстают как джин, выпущенный из бутылки, как вышедшая из-под контроля, переставшая быть "проектируемой" материальная реальность организованность, с независящими от воли человека каналами воздействия на природу.

Два примера. Несовместимые с жизнью разрушения озонового слоя - это действие загрязнений (особенно фторхлоруглеродов), выброшенных десятилетия тому назад и сосредоточившихся над Антарктидой (эффект криоскопической ловушки, миграции атмосферных загрязнений в наиболее холодные части атмосферы). В период проведения атомных взрывов в атмосфере (1950-е гг.) радиоактивные осадки разносились по всему миру, выпадали в разных частях света и накапливались (по естественным причинам – в соответствии с характером воздушных потоков в атмосфере) в определенных регионах. Есть гипотеза, что появление чумы ХХ века - СПИДа - связано с замещением некоторых элементов в организме человека радиоактивными изотопами и нарушением метаболизма на уровне РНК и ДНК вследствие этого загрязнения.

Мировоззрение, согласно которому окружающий мир предстает как мир обратимых процессов, процессов, не нарушающих некое равновесие, и вера в то, что у человека есть возможности для установления жесткого контроля над всеми аномалиями, могущими привести к необратимым нежелательным последствиям, развеяны в настоящее время.

Процессы в техносфере носят автокаталитический характер: совершая небольшое воздействие на систему, мы можем породить цепную реакцию следствий, эффект которых будет совершенно несоизмерим с первоначальным воздействием. Кроме того, общий результат в техносфере не сводится к сумме отдельных эффектов (явление синэргизма).

Другими словами, мир техники, встраиваемый в биосферу, целенаправленно создававшийся человечеством в непосредственной практически - преобразовательной деятельности, стал проявлять себя как феномен, подчиняющийся объективным, т.е. не зависящим от воли людей законам. Люди, ставящие определенные практические цели и достигающие их за счет создания искусственного мира техники, не могут предвидеть всех последствий: деятельность шире знания, а жизнь (природа) - деятельности.

Что есть что

Слово "техника" восходит к греческому латинскому ars ),которое переводится как искусство, мастерство, сноровка и восходит к индоевропейскому корню "tekhn", означающему "плотницкое искусство" или "строительство".

В русском языке термины "техника" и "технология" не являются синонимами. Употребляя первый, имеют прежде всего в виду предметные, вещественные устройства, совокупность предметных, вещественных средств, создаваемых для осуществления производственных потребностей общества. Т.е. это инструменты, машины, приборы и т.п.

Термин "технология" обозначает процессуальную сторону производства, т.е. последовательность операций осуществляемых в процессе производства продукции, указывает на вид процессов - механическая, химическая, лазерная технология и т.д.

Он используется для обозначения совокупности методов обработки, изготовления, используемых в производстве продукции. Кроме того, под технологией понимают науку о производстве того или иного вида изделий.

Такая двойственность в понимании термина "технология" проистекает из глубинных проблем взаимосвязи познавательной и практической деятельности, соотношения "мира идей" и "мира вещей".

Когда под технологией понимается совокупность знаний о методах, способах и средствах проведения производственных процессов - это план знания, прикладной науки, "мир идей". Когда под технологией подразумеваются сами конкретные реальные процессы, в ходе которых происходит качественное изменение состояния предмета производства (труда) - это план материального, "мир вещей". В этом последнем смысле технология предстает как накопленный в ходе истории арсенал (набор) способов преобразования предметов труда, материализованных в определенной оснастке (инструменты, оборудование, аппараты, машины и т.п.), а также в квалификации работников.

Важно отметить, что осуществление той или иной технологии в производственном процессе предполагает наличие ресурсов в виде энергии, света, тепла, сырья и условий в виде сооружений, зданий, связи. В индустриальном обществе их наличие обеспечивается отраслями инфраструктуры (энергетика, транспорт, связь, строительство и др.)

Выделенные два плана понятия "технология" актуализируются в практически-преобразовательной деятельности общества, образуя при этом реальную целостность. И реальная целостность, и "двусмысленность" в толковании понятия "технология" кроются, в конечном счете, в природе человека: в сознательном характере его целенаправленного труда, в наличии языка и социальной памяти. В этой связи уместно привести глубокий афоризм, принадлежащий одному из основателей идеологии экспериментальной науки Ф.Бэкону: "Человек, слуга и истолкователь природы, столько совершает и понимает, сколько постиг в ее порядке делом или размышлением, и свыше этого он не знает и не может".

В английском языке есть термины techology , technique и techniks . Они могут употребляться как синонимы, но два последних используются сравнительно редко. Слово technology фигурирует чаще, в том числе и когда речь идет об общих категориях и на русский язык переводится оно либо словом "техника", либо словом "технология" в зависимости от смысла, вытекающего из контекста его употребления.

Слово "технология" в северо-американской традиции употребляется для обозначения реально существующих средств, обеспечивающих определенный ход событий, а не систематического изучения этих средств, что соответствовало бы буквальному значению слова "технология", которое в своих исходных греческих корнях означает "систематическое изучение искусства" или "ремесла". Такое словоупотребление, по мнению Дж.П. Гранта, более адекватно современной технической реальности: "Современная технология не просто расширение возможностей человека за счет могущества развитой науки, но совершенно новое представление о том, что такое "познавать" и что такое "делать" в условиях, когда и то и другое изменились в ходе взаимопроникновения". И далее "наша деятельность познания и наша деятельность созидания достигли единения, делающего невозможным разграничение между ними, некогда такое ясное" .

© Все права защищены