Человек и среда обитания. Переход человечества к техносфере

Эволюция среды обитания, переход к техносфере

Человек и среда обитания. Переход человечества к техносфере

На всех этапах своего развития человек и общество непрерывно воздействовали на среду обитания. И если на протяжении многих веков это воздействие 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 влияния на природную среду, что привело к частичной, а в ряде случаев и к полной ее региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:

  • – высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;
  • – рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;
  • – интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;
  • – массовое использование средств транспорта;
  • – рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

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 ростом продолжительности жизни в ряде регионов Мира рождаемость продолжала оставаться на высоком уровне, составляя 40 чел. на 1000 чел. в 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. Один вариант (неустойчивое развитие) к концу XXI в. возможен рост численности до 28–30 млрд. чел.

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.

Другой вариант (устойчивое развитие) численность населения необходимо стабилизировать на уровне 10 млрд. чел., что при существующем уровне развития технологий жизнеобеспечения будет соответствовать удовлетворению жизненных потребностей человека и нормальному развитию общества.

Одновременно с демографическим взрывом идет процесс урбанизации населения планеты. Этот процесс имеет во многом объективный характер, ибо способствует повышению производительной деятельности во многих сферах, одновременно решает социальные и культурно-просветительные проблемы общества. По данным ООН, в городах мира проживали или будут проживать:

Год ……………………………………. 1880 1950 1970 1984 2000

Городское население, %……… 1,7 13,1 17 50 80…85

К 1990 г. в США урбанизировано 70 % населения, в Российской Федерации к 1995 г. – 76 %.

Интенсивно растут крупные города: в 1959 г. в СССР было только три города-миллионера, а в 1984-22. В обозримом будущем в мире появятся мегаполисы с численностью населения 25-30 млн. чел.

Москва занимает лишь 21 место среди крупнейших городов мира. Ее население – 9,2 млн. чел.

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).

Рост энергетики, промышленного и сельскохозяйственного производства, численности средств транспорта. Увеличение численности населения Земли и военные нужды стимулируют рост промышленного производства, числа средств транспорта, приводят к росту производства энергетических и потреблению сырьевых ресурсов.

Потребление материальных и энергетических ресурсов имеет более высокие темпы роста, чем прирост населения, так как постоянно увеличивается их среднее потребление на душу населения. О неограниченных способностях к росту потребления свидетельствует использование электроэнергии в США. По статистическим данным, в 1970 г.

США имели 7 % населения и 1/3 мирового производства электроэнергии.

Огромны затраты на военные цели. После второй мировой войны на вооружение в мире израсходовано около 6 трлн. долл. США. Военная промышленность является одним из активных стимуляторов развития техники и роста энергетического и промышленного производства.

Во второй половине XX в. каждые 12-15 лет удваивалось промышленное производство ведущих стран мира, обеспечивая тем самым удвоение выбросов загрязняющих веществ в биосферу. В СССР в период с 1940 по 1980 гг.

возросло производство электроэнергии в 32 раза; стали – в 7,7; автомобилей – в 15 раз; увеличилась добыча угля в 4,7, нефти – в 20 раз. Аналогичные или близкие к ним темпы роста наблюдались во многих других отраслях народного хозяйства.

Значительно более высокими темпами развивалась химическая промышленность, объекты цветной металлургии, производство строительных материалов и др.
Постоянно увеличивался мировой автомобильный парк: с 1960 по 1990 гг. он возрос с 120 до 420 млн. автомобилей.

Необходимо отметить, что развитие промышленности и технических средств сопровождалось не только увеличением выброса загрязняющих веществ, но и вовлечением в производство все большего числа химических элементов.

Вторая половина XX в. связана с интенсификацией сельскохозяйственного производства, В целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями в течение многих лет использовались искусственные удобрения и различные токсины.

При избыточном применении азотных удобрений почва перенасыщается нитратами, а при внесении фосфорных удобрений — фтором, редкоземельными элементами, стронцием. При использовании нетрадиционных удобрений (отстойного ила и т. п.) почва перенасыщается соединениями тяжелых металлов.

Избыточное количество удобрений приводит к перенасыщению продуктов питания токсичными веществами, нарушает способность почв к фильтрации, ведет к загрязнению водоемов, особенно в паводковый период.

Пестициды, применяемые для защиты растений от вредителей, опасны и для человека. Установлено, что от прямого отравления пестицидами в мире ежегодно погибает около 10 тыс. чел., гибнут леса, птицы, насекомые. Пестициды попадают в пищевые цепи, питьевую воду. Все без исключения пестициды обнаруживают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие на человека и живую природу.

Техногенные аварии и катастрофы. До середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые экологические изменения регионального и глобального масштаба, соизмеримые со стихийными бедствиями.

Появление ядерных объектов и высокая концентрация, прежде всего химических веществ и рост их производства сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на экосистемы. Примером тому служат трагедии в Чернобыле, Бхопале.

Огромное разрушительное воздействие на биосферу оказывается при испытании ядерного (в г. Семипалатинске, на о. Новая Земля) и других видов оружия.

Из сказанного выше видно, что XX столетие ознаменовалось потерей устойчивости в таких процессах, как рост населения Земли и его урбанизация.

Это вызвало крупномасштабное развитие энергетики, промышленности, сельского хозяйства, транспорта, военного дела и обусловило значительный рост антропогенного воздействия. Во многих странах оно продолжает нарастать и в настоящее время.

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

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

Техносфера – регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям (техносфера – регион города или промышленной зоны, производственная или бытовая среда).

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, к росту коммуникабельности, к обеспечению защиты от естественных негативных воздействий.

Все это благоприятно отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факторами (улучшение медицинского обслуживания и др.) сказалось на продолжительности жизни людей.

В медный, бронзовый, железный век продолжительность жизни человека составляла 30лет, к началу XIX века-35-40 лет. А в конце XX века уже 60-63 года.

Однако созданная руками и разумом человека техносфера, призванная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, не оправдала во многом надежды людей. Появившиеся производственная и городская среды оказались далеки по уровню безопасности от допустимых требований.

Техносфера – детище XX в., приходящее на смену биосфере.

К новым техгосферным условиям относятся обитания человека в городах и промышленных центрах, производственные, транспортные и бытовые условия жизнедеятельности. Практически все урбанизированное население проживает в техносфере, где условия обитания существенно отличаются от биосферных.

Источник: https://vuzlit.ru/5974/evolyutsiya_sredy_obitaniya_perehod_tehnosfere

Эволюция среды обитания, переход от биосферы к техносфере

Человек и среда обитания. Переход человечества к техносфере

Замечание 1

На протяжении $ XX$ столетия хозяйственная деятельность человека привела к появлению зон повышенного антропогенного и техногенного влияния на природу. Результатом стала частичная, а в некоторых случаях полная деградация природной среды в ряде регионов.

Человек, являясь частью этой среды, постоянно с ней взаимодействует. Чтобы это взаимодействие было гармоничным и развивалось, необходимы условия, при которых потоки энергии, вещества и информации находятся в пределах, благоприятных обеим сторонам.

Если привычные уровни потоков будут превышены, возникают негативные воздействия и на природную среду и на человека.

Такие воздействия наблюдаются при стихийных явлениях и при изменении климата, когда происходят в естественных условиях, а вот в техносфере негативные воздействия обуславливаются элементами техносферы и действиями человека.

Окружающая среда вместе с человеком образуют систему «человек – среда обитания», которая является постоянно действующей системой.

  • Курсовая работа 420 руб.
  • Реферат 240 руб.
  • Контрольная работа 240 руб.

Человек в этой системе решает как минимум $2$ задачи:

  1. Обеспечить потребности в пище, воде, воздухе;
  2. Создать защиту от негативного воздействия со стороны среды обитания.

Находясь в постоянной борьбе за свое существование, человеку приходилось искать и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий этой среды.

Применение жилища, использование огня, новые способы получения пищи, безусловно, защищали человека от негативного воздействия среды обитания, но и оказывали на неё огромное влияние.

Если до середины $XIX$ века изменение среды обитания происходило медленно, уровни и виды негативных воздействий менялись мало, то в $XX$ веке воздействие человека стало очень активным, и биосфера постепенно утрачивала свое господствующее значение, а в населенных районах стала превращаться в техносферу.

Замечание 2

В результате возникли новые условия взаимодействия живой и неживой материи – взаимодействие человека с техносферой, взаимодействие техносферы с биосферой. В системе «человек – среда обитания» состояния взаимодействия могут меняться, если величину любого потока изменять от минимально значимого до максимально возможного.

Тогда характерные состояния взаимодействия будут следующие:

  • Комфортное состояние взаимодействия. Потоки вещества, энергии, информации соответствуют оптимальным условиям взаимодействия. Создаются хорошие условия для деятельности и отдыха, гарантируется сохранение здоровья, работоспособность, целостность компонентов среды обитания;
  • Допустимое состояние взаимодействия человека и техносферы. В данном случае потоки вещества, энергии и информации, воздействуя на человека и его среду обитания, приводят к дискомфорту, не оказывая при этом, негативного влияния на здоровье. Эффективность деятельности человека снижается. Если условия допустимого взаимодействия будут соблюдены, то есть гарантия того, что у человека и среды обитания возникновение необратимых негативных процессов и их развитие будут невозможны;
  • Опасное состояние взаимодействия возникает, когда потоки вещества, энергии и информации выше допустимых уровней. В этом случае на здоровье человека оказывается негативное воздействие, приводящее к заболеваниям, а также к деградации природной среды;
  • Чрезвычайно опасное состояние взаимодействия. Это тот момент, когда потоки высоких уровней наносят травму, приводят к летальному исходу и разрушают природную среду, причем за короткий период времени.

Замечание 3

Таким образом, взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным только в первых двух случаях – комфортном и допустимом – именно они соответствуют условиям повседневной жизнедеятельности. Характер этого взаимодействия определяют потоки веществ, энергий, информаций.

Взаимодействие техносферы с биосферой

С развитием современной цивилизации возникли и глобальные проблемы, почвой для которых стало столкновение между техносферой и биосферой. Техносфера в этом столкновении играет активную и агрессивную роль, вытесняя биосферу. Обе сферы находятся в постоянном взаимодействии, поэтому их сумму можно представить как единую систему под названием экосфера.

Замечание 4

Под экосферой, автор термина Л. Кол, понимает совокупность всего живого на планете вместе с ресурсами и всем тем, что его окружает. Ещё В.И.

Вернадский писал о том, что человечество неразрывно связано с биосферой и физически не может быть от неё независимым ни на одну минуту. Но людей нельзя отделить и от материального производства, от технической цивилизации ими созданной.

В совокупности они образовали на поверхности планеты «критическую массу» экосферы.

Определение 1

Таким образом, экосфера – это единая система взаимодействия современной биосферы и техносферы.

Если в количественном плане сравнить биосферу и техносферу, то надо сказать следующее:

  1. Число сферообразующих биологических видов в биосфере равно $107$, а техносфера создана одним видом – Homo sapiens;
  2. Все виды, входящие в биосферу, ей контролируются, а человек использует в техносфере только $15$ тыс. видов;
  3. Масса материала биосферы делится на живое и биогенное вещество. Материал техносферы тоже разделен на две части: средства производства – машины, станки, оборудование и др., т.е. техническое вещество. Остальную неактивную массу – здания, сооружения, коммуникации и др. можно назвать техногенным веществом.

Живое вещество биосферы является самой активной её компонентой. В.И. Вернадский считал, что живое вещество биосферы влияет на геохимические процессы и предложил именовать их биогеохимическими. Одной из центральных современных проблем является проблема биогеохимической сущности биосферы. Проблема касается эволюционного познания жизни на планете.

Результаты многочисленных исследований отмечают:

  1. Биосфера и техносфера одного порядка по массе, биосфера превышает техносферу всего в $2,5$ раза;
  2. Такой параметр как степень замкнутости оборота веществ в биосфере на порядок выше техносферы;
  3. Энергоёмкость техносферы в $15$ раз больше биосферы;
  4. Продуктивность биосферы выше продуктивности техносферы.

Обе сферы близки друг другу не только по массе, но и по занимаемым территориям.

На глобальном уровне взаимодействие двух сфер заключается в следующем:

  1. Необходимые природные ресурсы техносфера изымает из биосферы – биомасса, минеральное сырье, вода, кислород и др.;
  2. Территорию, необходимую биосфере для биотической регуляции параметров среды, занимает техносфера;
  3. Отходы техносферы выбрасываются в биосферу – газы, твёрдые отходы, ядовитые вещества и др.

Воздействие техносферы на биосферу имеет свои проблемы:

Первая проблема заключается в том, что для нужд техносферы из биосферы забирается большое количество биомассы, а это приводит к вымиранию биологических видов. Последние $300$ млн. лет биомасса биосферы оставалась постоянной. Современное человечество использует около $40$ % первичной продукции биомассы.

Это приводит к тому, что лишенные своего ресурса питания, биологические виды навсегда исчезают с лица Земли с частотой $1$-$2$ вида в сутки или $700$ видов за год. Результатом исчезновения биологических видов является деградация и разрушение экосистем.

Чтобы сохранить стабильность видового разнообразия биосферы, человек может изымать не более $1$ % ежегодного прироста биомассы продуцентов.

Суть второй проблемы заключается в том, что из биосферы изымаются территории, занятые экологическими системами. На техносферу приходится $60$ % поверхности суши, за исключением скальных, ледовых и песчаных поверхностей. Результатом является изменение климата и химического состава воды, воздуха, почвы.

Третья проблема связана с загрязнением биосферы отходами, причем практически неуничтожимыми в природной среде.

Основная часть промышленных отходов не может включаться в круговорот вещества, потому что не имеет естественных организмов-редуцентов.

Стекло, пластик создают в биосфере зоны концентрации токсичных веществ – это зоны техногенных геохимических аномалий, где живые организмы погибают.

Замечание 5

Таким образом, современная техносфера, созданная человеком, оказывает на биосферу абсолютно негативное воздействие. Превысив допустимые рамки воздействия на биосферу ещё в $50$-е годы $XX$ века, человечество получило экологический кризис, который проявляется в изменении параметров окружающей среды.

Вследствие деятельности техносферы биосфера теряет устойчивость, нарушается её баланс и ей всё труднее поддерживать привычные для человека климатические и химические условия жизни. Живая природа Земли намного совершеннее и умнее человеческой цивилизации.

Она экономична, эффективна, сбалансирована, а потоки её вещества и энергии регулируются с высочайшей точностью.

Переход от биосферы к техносфере

Среда обитания человека на протяжении многих столетий свой облик изменяла медленно, и негативные воздействия тоже мало менялись. В $XX$ веке появились зоны повышенного загрязнения биосферы и частичной её деградации.

Причины этого:

  1. Быстрый рост численности населения планеты и урбанизация;
  2. Большое потребление энергетических ресурсов и их концентрация в определенных регионах;
  3. Развитие промышленности и сельского хозяйства;
  4. Развитие и массовое использование транспорта;
  5. Растущие затраты на военные цели и др.

Росту населения планеты и увеличению продолжительности жизни способствовали достижения в медицине, комфортные условия труда и отдыха, рост продуктивности сельского хозяйства. Значительный прирост населения характерен для стран Африки, Юго-Восточной Азии, Китая и Индии, Центральной Америки, стран Ближнего и Среднего Востока.

Специалисты рассматривают $2$ варианта прогнозов изменения численности населения:

Первый вариант неустойчивого развития предполагает, что к концу $2070$-$2100$ гг. численность населения планеты достигнет $28$-$30$ млрд. человек.

Имеющиеся сегодня технологии говорят о том, что планета не сможет прокормить растущее население и обеспечить его предметами первой необходимости.

Результатом явится голод, заболевания людей, деградация среды обитания, значительное и резкое сокращение численности населения и конечное разрушение человеческого общества.

Замечание 6

Надо сказать, что сегодня есть такие районы с неблагоприятной экологической ситуацией, где наблюдается связь между ухудшением состояния окружающей среды, сокращением продолжительности жизни, ростом детской смертности.

Второй вариант предполагает устойчивое развитие. Приверженцы этого варианта говорят о том, что численность населения Земли необходимо стабилизировать на уровне $10$ млрд. человек. Если это удастся, то существующий сегодня уровень развития технологий вполне сможет решить задачу жизнеобеспечения и потребности человека будут удовлетворены.

С ростом численности населения планеты идет процесс урбанизации, которая способствует повышению производительной деятельности в разных сферах. Урбанизация решает как социальные, так и культурно-просветительские проблемы населения. С другой стороны с урбанизацией происходит ухудшение условий жизни в регионах, идет уничтожение природной среды.

Высокий уровень загрязнения среды обитания характерен именно для крупных промышленных центров. Атмосферный воздух городов содержит большие концентрации токсичных примесей, в то время как воздух сельской местности намного чище.

Растущие города и промышленное производство, средства транспорта являются потребителями электроэнергии, которой требуется всё больше и больше.

В странах мира основным поставщиком электрической энергии являются ТЭС, использующие уголь, мазут, природный газ, а их выбросы в атмосферу вредных веществ наиболее губительны для биосферы. Каждые $12$…$15$ лет промышленное производство ведущих стран мира удваивалось, выбрасывая в биосферу загрязняющих веществ в $2$ раза больше.

Прежде всего, это относится к химической промышленности, цветной металлургии, строительной индустрии.

Что касается автомобильного мирового парка, то он постоянно увеличивается, достигнув к $1990$ г. $420$ млн. автомобилей, а к $2016$ г. уже почти $1$ млрд.

Интенсификация сельского хозяйства предполагала использование не только специальной техники, но и искусственных удобрений и различных химических веществ для борьбы с вредителями.

Использование азотных удобрений насыщало почву нитратами, фосфорные удобрения насыщали фтором, редкоземельными элементами, стронцием. Всё это нарушало способность почв к фильтрации, приводило к загрязнению водоёмов. Особенно опасны пестициды, от использования которых погибают леса, животные и человек.

Как было установлено, в мире ежегодно от прямого отравления пестицидами погибает около $10$ тыс. человек.

Замечание 7

Хозяйственная деятельность человека в условиях технического прогресса приводит к снижению роли биосферы, но жизнь цивилизаци вне биосферы невозможна. Загрязняя и разрушая биосферу человечество постепенно уничтожает себя.

Источник: https://spravochnick.ru/ekologiya/biosfera/evolyuciya_sredy_obitaniya_perehod_ot_biosfery_k_tehnosfere/

Эволюция среды обитания, переход от биосферы к техносфере. — Студопедия

Человек и среда обитания. Переход человечества к техносфере

Эволюция среды обитания и взаимодействие с ней человека.

Эволюция среды обитания, переход от биосферы к техносфере.

Классификация аварий и катастроф.

Жизнедеятельность — это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека.

Безопасность жизнедеятельности — наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой.

Основная цель безопасности жизнедеятельности как науки — защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности.

Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение в техносфере физических, химических, биологических и иных негативных воздействий до допустимых значений.

Это и определяет совокупность знаний, входящих в науку о безопасности жизнедеятельности, а также место БЖД в общей области знаний — экологии техносферы.

В окружающем нас Мире возникли новые условия взаимодействия живой и неживой материи (рис. 1):

· взаимодействие человека с техносферой,

· взаимодействие техносферы с биосферой (природой) и др.

Сейчас правомерно говорить о возникновении новой области знаний — «Экология техносферы», где главными «действующими лицами» являются человек и созданная им техносфера.

Область знаний «Экология техносферы» включает, как минимум:

· основы техносферостроения и регионоведения;

· социологию и организацию жизнедеятельности в техносфере;

· безопасность жизнедеятельности человека в техносфере;

· защиту природной среды от негативного влияния техносферы.

В обществе возникла потребность в защите природы («Охрана природы») и человека («Безопасность жизнедеятельности») от негативного влияния техносферы.

Первопричиной многих негативных процессов в природе и обществе явилась антропогенная деятельность, не сумевшая создать техносферу необходимого качества как по отношению к человеку, так и по отношению к природе.

В настоящее время, чтобы решить возникающие проблемы, человек должен совершенствовать техносферу, снизив ее негативное влияние на человека и природу до допустимых уровней. Достижение этих целей взаимосвязано.

Решая задачи обеспечения безопасности человека в техносфере, одновременно решаются задачи охраны природы от губительного влияния техносферы.

Эволюция среды обитания, переход от биосферы к техносфере.

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

Техносфера—регион биосферы, в прошлом преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям (техносфера —регион города или промышленной зоны, производственная или бытовая среда).

Регион — территория, обладающая общими характеристиками состояния биосферы или техносферы.

Производственная среда — пространство, в котором совершается трудовая деятельность человека.

В жизненном цикле человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему «человек — среда обитания».

Среда обитания — окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

Действуя в этой системе, человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи:

— обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе;

— создает и использует защиту от негативных воздействий как со стороны среды обитания, так и себе подобных.

Негативные воздействия, присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует Мир.

Источниками естественных негативных воздействий являются стихийные явления в биосфере:

· изменения климата,

· грозы,

· землетрясения и т.п.

Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. К сожалению, появление жилища, применение огня и других средств защиты, совершенствование способов получения пищи — все это не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания.

На протяжении многих веков среда обитания человека медленно изменяла свой облик и, как следствие, мало менялись виды и уровни негативных воздействий. Так продолжалось до середины XIX в. — начала активного роста воздействия человека на среду обитания.

В XX в. на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали:

— высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;

— рост потребления и концентрация энергетических ресурсов;

— интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства;

— массовое использование 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 ростом продолжительности жизни в ряде регионов мира рождаемость продолжала оставаться на высоком уровне, и составляла в некоторых из них до 40 человек на 1000 человек в год и более.

Высокий уровень прироста населения характерен для стран Африки, Центральной Америки, Ближнего и Среднего Востока, Юго-Восточной Азии, Индии, Китая.

Вероятное изменение численности населения в некоторых регионах мира приведено ниже (млрд. чел./доля, %):

1950 г. 2025 г.

Европа и Северная Америка . . . 0,83/32 1,3/15,7

Азия…………………………………. 1,37/53 4,9/57

Африка…………………………….. 0,17/9 1,6/18,3

Латинская Америка ……. 0,22/6 0,76/9

Итого, млрд. чел. …………… 2,59 8,56

Существуют несколько прогнозов дальнейшего изменения численности населения Земли:

1. рост численности до 28—30 млрд. человек к.2070—2100 гг.;

2. стабилизация численности на уровне 10 млрд. человек.

По I варианту (неустойчивое развитие) к концу XXI в. возможен рост численности до 28—30 млрд. человек. 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.

Уже в настоящее время в экологически неблагополучных регионах наблюдается связь между ухудшением состояния среды обитания и сокращением продолжительности жизни, ростом детской смертности.

По II варианту (устойчивое развитие) численность населения необходимо стабилизировать на уровне 10 млрд. человек, что при существующем уровне развития технологий жизнеобеспечения будет соответствовать удовлетворению жизненных потребностей человека и нормальному развитию общества.

Урбанизация.

Одновременно с демографическим взрывом идет процесс урбанизации населения планеты. Этот процесс имеет во многом объективный характер, ибо способствует повышению производительной деятельности во многих сферах, одновременно решает социальные и культурно-просветительные проблемы общества. По данным ООН, в городах мира к 2015 году будут проживать:

Токио – 28.7 млн. чел;

Бомбей (Индия) – 27.4

Шанхай (Китай) – 23.4;

Сан – Паулу (Бразилия) – 20.8;

Нью- Йорк – 17.6;

Москва – 11.8

К 2000 г. в США урбанизировано 72% населения, в Российской Федерации к 78%.

Урбанизация непрерывно ухудшает условия жизни в регионах, неизбежно уничтожает в них природную среду.

Для крупнейших 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 раз, оксидов азота —в 150 раз и летучих углеводородов — в 2000 раз).

Рост энергетики, промышленного производства, численности средств транспорта.

Увеличение численности населения Земли и военные нужды стимулируют рост промышленного производства, числа средств транспорта, приводят к росту производства энергетических и потреблению сырьевых ресурсов.

Потребление материальных и энергетических ресурсов имеет более высокие темпы роста, чем прирост населения, так как постоянно увеличивается их среднее потребление на душу населения.

О неограниченных способностях к росту потребления свидетельствует использование электроэнергии в США. По статистическим данным, в США при 4.5% населения от населения земного шара потребляют более 1/3 мирового производства электроэнергии.

Оценивая экологические последствия развития энергетики, следует иметь в виду, что во многих странах это достигалось преимущественным использованием тепловых электрических станций (ТЭС), сжигающих уголь, мазут или природный газ. Об этом свидетельствует и структура производства электроэнергии в СССР (1985 г.): ТЭС—1196 млрд. кВт-ч (74,5%), ГЭС—216 млрд. кВт-ч (13,5%), АЭС—193 млрд. кВт-ч (12%). Выбросы ТЭС наиболее губительны для биосферы.

Во второй половине XX в. каждые 12…15 лет удваивалось промышленное производство ведущих стран мира, обеспечивая тем самым удвоение выбросов загрязняющих веществ в биосферу. В СССР в период с 1940 по 1980 гг.

возросло производство электроэнергии в 32 раза; стали — в 7,7; автомобилей — в 15 раз; увеличилась добыча угля в 4,7, нефти —в 20 раз. Аналогичные или близкие к ним темпы роста наблюдались во многих других отраслях народного хозяйства.

Значительно более высокими темпами развивалась химическая промышленность, объекты цветной металлургии, производство строительных материалов и др.
Постоянно увеличивался мировой автомобильный парк: с 1960 по 1990 гг. он возрос с 120 до 420 млн. автомобилей.

Необходимо отметить, что развитие промышленности и технических средств сопровождалось не только увеличением выброса загрязняющих веществ, но и вовлечением в производство все большего числа химических элементов:

К настоящему времени в окружающей среде накопилось около 50 тыс. видов химических соединений, не разрушаемых деструкторами экосистем (отходы пластмасс, пленок, изоляции и т.п.)

Развитие сельского хозяйства.

Вторая половина XX в. связана с интенсификацией сельскохозяйственного производства. В целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями в течение многих лет использовались искусственные удобрения и различные токсиканты, что не могло не влиять на состояние компонент биосферы.

Среднее количество минеральных удобрений на 1 га пашни в мире составило около в Европе — 230 кг.

При избыточном применении азотных удобрений почва перенасыщается нитратами, а при внесении фосфорных удобрений — фтором, редкоземельными элементами, стронцием. При использовании нетрадиционных удобрений (отстойного ила.и т.п.

) почва перенасыщается соединениями тяжелых металлов.

Избыточное количество удобрений приводит к перенасыщению продуктов питания токсичными веществами, нарушает способность почв к фильтрации, ведет к загрязнению водоемов, особенно в паводковый период.

Пестициды, применяемые для защиты растений от вредителей, опасны и для человека. Установлено, что от прямого отравления пестицидами в мире ежегодно погибает около 10 тыс.

человек, гибнут леса, птицы, насекомые. Пестициды попадают в пищевые цепи, питьевую воду. Все без исключения пестициды обнаруживают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие на человека и живую и природу.

В настоящее время отмечаются высокие загрязнения почв фосфорорганическими пестицидами (фозалоном, метафосом), гербицидами (2,4-Д, трефланом, трихлорацетатом натрия) и др.

Источник: https://studopedia.ru/12_82001_evolyutsiya-sredi-obitaniya-perehod-ot-biosferi-k-tehnosfere.html

Эволюция среды обитания, переход к техносфере. Опасности техносферы

Человек и среда обитания. Переход человечества к техносфере

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

Источник: https://lektsii.org/3-4607.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.