Техногенез і техносфера

це сукупність геохімічних і геофізичних процесів, пов’язаних з діяльністю людини,

що істотно змінили і продовжують змінювати геохімічну ситуацію у біосфері.У геохімічному аспекті техногенез включає: а) видобуток хімічних елементів із природного середовища і їхню концентрацію; б) перегрупування хімічних елементів, зміну хімічного складу сполук, у які входять ці елементи, а також створення нових хімічних речовин; в) розсіювання залучених у техногенез елементів у навколишньому середовищі. Розрізняють стихійне і заплановане розсіювання продуктів техногенезу. До стихійного розсіювання належать викиди техногенних речовин в атмосферу, забруднення ґрунтів і водойм промисловими стоками, твердими відходами промислових підприємств, викиди внаслідок аварійних ситуацій. Заплановане розсіювання продуктів техногенезу відбувається в процесі внесення хімічних добрив, отрутохімікатів, зрошення стічними водами і компостами. Негативна дія техногенезу об’єднується поняттям забруднення природного середовища.

здійснюють негативний вплив на людину, біологічні компоненти і технічні споруди.

Людство щорічно видобуває з надр і розсіює при спалюванні горючих корисних копалин більші обсяги хімічних елементів, ніж їх споживається рослинністю суходолу для створення річного приросту. Щорічно внаслідок спалювання вугілля у навколишнє середовище потрапляє більше,ніж залучено до біологічного колообігу, ртуті у 8700 разів, урану в 60 разів, кадмію у 40 разів, літію і берилію у 10 разів, олова у 4 рази. Незважаючи на часткове винесення хімічних елементів з річковим стоком і циркуляцією повітряних мас, поверхня суходолу щороку «збагачується» на мільйони і сотні тисяч тонн фосфору (Р), купруму (Cu), мангану(Mn), плюмбуму (Pb), хрому (Cr), нікелю (Ni), урану (U), кобальту (Co),ванадію (V), молібдену (Mo). Розвиток ноосфери супроводжується глобальним зростанням концентрації хімічних елементів.Міру використання елемента щодо його вмісту в літосфері називають його технофільністю. Це поняття було запропоновано відомим російським геохіміком А.І. Перельманом у 1973 році. Показником технофільності є відношення маси щорічного видобутку елемента до його вмісту(кларку) у літосфері. Можна розрахувати як глобальну технофільність елементів, використовуючи показники світового видобутку, так і регіональну технофільність.

первісною людиною, що сприяло збільшенню ареалу поширення людини, доповнило полювання

і збиральництво новими прийомами, змінило способи приготування їжі, зародило можливість розвитку термотехнологій.
Із зародженням землеробства і скотарства частина людей звільнилась від добування їжі і почала розвивати ремесла, що сприяло професійному розподілу праці. Це була епоха мускульної енергетики, коли у розпоря-женні людини була власна сила, а також сила приручених тварин і найпростіші механізми перетворення мускульної енергії. Починаючи з VІІІ ст. масово будуються млини, які використовують силу води і вітру. Настала епоха механічної енергетики, що базувалася на відновлювальних природних ресурсах. Це розширило технічні можливості і збільшило вплив людини на природу. Ключовим моментом у розвитку техногенезу була поява парової машини. Машина повсюдно замінила мускульну тяглову силу, однак використовувала невідновні енергоносії – кам’яне вугілля, а з часом – нафту, нафтопродукти, природний газ.

навколишнього середовища продуктами техногенезу. З середини ХХ ст. бурхливо розвивається

ядерна теплоенергетика на невідновних ресурсах. Безаварійно діючі АЕС є екологічно безпечнішими, ніж теплові, що спалюють високозольне вугілля низької якості чи мазут. Однак численні аварії на АЕС, у тому числі і Чорнобильській, показують значно більшу загрозу для довкілля відходів і викидів атомної енергетики.
На початку ХХІ ст. впроваджуються принципово нові маловідходні, маловодні, малоенерго- і ресурсоємні технології, які розглядають як альтернативні щодо традиційних технологічних процесів. Серед них: виробництво біопалива; спорудження вітрових, сонячних, припливних, геотермальних електростанцій; зростання частки електротранспорту, особливо в міських поселеннях; запровадження замкнутих циклів водоспоживання; переробка й утилізація виробничих і побутових відходів.

потоки біосфери( за Добродєєвим О. П.)

обсягів виробництва, розширення асортименту продукції та її споживацьких якостей. Однак

науково-технічний прогрес другої половиниХХ та початку ХХІ ст. і створені ним засоби виробництва загострили протиріччя між технікою, технологіями і природним середовищем. Сучасні технології не можуть задовольнити екологічні й естетичні вимоги,оскільки функціонують з використанням типових конструкцій і домінуючою економічною доцільністю.Окремо взяті досягнення науки і техніки – це, незаперечно, прогрес угалузі знань і практиці. Проте чи стануть вони прогресом культури загалом і зокрема щодо стану природи? Науково-технічний прогрес є екологічно доцільним за таких умов, коли його досягнення перебувають у гармонії з природою.
А.О. Горєлов вважає, що для поєднання науково-технічного прогресу із соціально-природним необхідно дотримуватись трьох принципів впровадження науки і техніки:

у тому числі з екологічної точки зору(принцип альтернативності);
усілякі новації, науково-технічні

розробки мають проходити перевірку (експертизу) на екологічну безпеку і ризик негативного екологічного впливу (принцип перевірки);
остаточне рішення про запровадження досягнень науки і техніки в практику господарювання мають приймати люди, які проживають в даному регіоні в умовах повної екологічної гласності і демократизму (принцип референдумів).

послуг
для цілей споживання і накопичення на націо-
нальному рівні.

Оскільки кількісна оцінка
всіх процесів у матеріальних системах має
енергетичний еквівалент, то відносну оцінку
економічного росту можна отримати за допо-
могою енергетичного підходу. Впродовж
останніх десятиліть спостерігається тісна
залежність між економічним ростом загалом
і розвитком енергетики на основі співставлення
Т емпів приросту валового світового продукту
( ВСП) і енергоспоживання. Подвоєння цих
показників відбувається впродовж 21 року
для ВСП і 26 років для енергетики (мал. 22).
Таке зростання світової економіки засвідчує
відповідне зростання збільшення видобутку і
споживання природних ресурсів і техногенної
деградації середовища.

всесвітнього техногенезу можна уявити таким чином:
упродовж останніх 100 років світове

споживання енергії збільшилось у 14 разів, що засвідчує випереджаючі темпи зростання енергетикищодо чисельності населення;
у структурі паливного балансу відбувся перехід до переважання вуглеводневого палива – вугілля, нафти і газу, а також зростання часткигідроенергетики та ядерної енергетики в енергетичному балансі;
у багато разів збільшились видобуток і переробка мінеральних ресурсів; виробництво чорних металів зросло за століття у вісім разів, ще більш інтенсивним було зростання виробництва кольорових металів,видобутку урану, виробництва цементу тощо;

у зв’язку з розвитком його нових галузей (виробництво засобів зв’язку,

приладобудування, радіотехніка, електроніка);
серед рис техногенезу потрібно відзначити хімізацію всіх галузей господарства, яка проявилася у масовому виробництві мінеральних добрив, синтетичних сполук, пластмас, синтетичних миючих засобів,лікарських препаратів тощо;
науково-технічна революція у військовій справі розширила сферу ведення бойових дій з появою принципово нових видів зброї, що створило безпосередню загрозу виживання людства;
техносфера за своєю площею зросла майже вдвічі і стала більш насиченою, тим часом біосфера суходолу скоротилась більш ніж на 15 %.

і природи
Діяльність людської цивілізації привела до появи нової глобальної матеріальної

системи (сфери) штучно створених об’єктів, яку іменують техносферою. Техносферу можна розглядати як частину ноосфери, трансформованої під впливом техно-генної діяльності людини. У генетичній схемі геосфери Землі техносфера є наймолодшою її складовою частиною. Оскільки найстарша літосфера зародилася близько 4–5 млрд років тому, то вік техносфери становить усього 180–200 років. Нинішній етап розвитку техносфери охоплює індустріально-технічний прогрес розвитку людства .
Існують інші назви цієї частини геосфери, зокрема антропосфера. Техносферу визначають як планетарний простір, який перебуває під впливом інструментальної і технічної виробничої діяльності людей і зайнятий продуктами цієї діяльності. Оскільки техносфера і біосфера взаємопов’язані, то їхню сукупність називають екосферою(Л. Кол, 1958). Під екосферою розуміють сукупність усього живого на Землі разом з його оточенням і ресурсами.
Елементи техносфери простежуються на десятки і сотні тисяч кілометрів у навколоземному просторі за рахунок поширення радіохвиль, орбіт штучних супутників Землі та інших планет, в атмосфері постійно переміщуються тисячі літальних апаратів, на поверхні Землі поширені простори окультурених і штучно створених ландшафтів, населених пунктів, споруд, транспортних комунікацій; із земних надр видобуваються сотні мільярдів тонн корисних копалин, утворюються велетенські площі, зайняті промисловими та побутовими відходами; техногенними системами викидаються сотні мільярдів тонн газових, аерозольних, енергетичних викидів, скидаються десятки мільярдів тонн рідких стоків. Природна гідросфера, атмосфера, літосфера, біосфера насичені тисячами штучно створених.

у світі В. Данилов-Данильян та інші вчені прогнозують такі тенденції

змін довкілля під впливом техногенної діяльності на наступні 30 років:
зростання споживання первинної біологічної продукції на 80–85 % на суходолі;
прискорене збільшення концентрації СО2 і СН4 унаслідок знищення біоти;
значний приріст кількості парникових газів;
скорочення потужності озонового екрану на 1–2 % щороку;
скорочення площ лісів зі швидкістю від 177 до 180 тис. км2/рік (у тропіках до 9–11 млн км2 при одночасному скороченні площі лісів і в помірних широтах);
зростання площі пустель;
посилення ерозії сільськогосподарських земель;
збільшення обсягів стічних вод і кількості забруднювачів;
виснаження водних запасів суходолу;
деградація і зникнення видів біоти;
погіршення природних умов життя людей;
збільшення кількості генетичних хвороб;
зростання дефіциту харчових продуктів.

Ресурси техносфери –масштаби і межі споживання.

Серед основних чинників, що визначають масштаби споживання ресурсів, можна відзначити розширення обсягів виробництва, зростання енергоспоживання, різке зростання чисельності населення Землі.
Світова промисловість нині виробляє у 7–100 разів більше товарів і видобуває у три-чотири рази більше корисних копалин, ніж 25–30 років тому. Водночас щорічно світова промисловість виробляє 2,1 млрд т. твердих відходів, із яких 340 млн т є потенційно небезпечними. Щороку у світі синтезується близько 250 тис. нових хімічних сполук, десятки тисяч шкідливих речовин забруднюють атмосферу, воду і ґрунти. У водойми світу щороку скидається понад 500 млрд т промислових і побутових стоків, для нейтралізації і розбавлення яких використовується у десятки разів більше чистої води. Близько 130 млрд т корисних копалин щороку видобувається із земних надр. При цьому в корисну для людини продукцію використовується тільки 10 % мінеральних ресурсів

виражену сировинну спрямованість економіки України на початку ХХІ ст. і

зростання частки сировинних галузей у продукції експорту, можна зробити висновок, що спостерігається не виважене і нераціональне використання мінерально-сировинної бази держави.
Енергоємність виробництва одиниці продукції в Україні у дев’ять разів більша, ніж у країнах Європи. Ресурсоємність виробництва одиниці продукції у декілька разів перевищує пересічний єпропейський показник.

Структура економіки України за 1990, 1999 рр. (%)

2001)

числа видів у біосфері на середню кількість інформації в геномі

одного виду.
**Об’єм інформації довготривалої пам’яті однієї людини.
Порівняльний аналіз кількісних характеристик біосфери і техносфери дає можливість зробити наступні висновки:
людина контролює і в певній мірі використовує незначну частину біологічних видів у біосфері;
нетто-продукція техносфери у 1000 разів менша за нетто-продукцію біосфери;
 витрати води в техносфері тільки у шість разів менші, ніж в біосфері, однак водомісткість продукції техносфери у 140 разів більша;
ступінь замкнутості колообігу речовин у техносфері на порядок менший, ніж у біосфері;
швидкість прогресу цивілізації у ХХ ст. на вісім порядків більша, ніж швидкість біологічної еволюції у біосфері.