Изучение влияния техносферы на биосферу

Министерство образования  Пензенской области

 

XI областная научно-практическая конференция школьников «Старт в науку»

секция «Экология»

раздел «Техносфера»

 

Тема: «Изучение влияния техносферы на биосферу»

 

Последствия воздействия  техносферы на почву

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                             Автор работы: Асанова

                                                 Фатыма Фаилевна, 1993 г.

                                                                    Пензенская область Кузнецкий район

                                                                   МОУ СОШ села  Татарский Канадей

                                                          имени Д. Д. Яфарова, 10 класс

 

                                              Научный руководитель:

                                                            Хальметова Райля Джавдятовна

   учитель

                  МОУ СОШ села  Татарский Канадей

                                            имени Д. Д. Яфарова. 

 

 

Оглавление.

 

1. Введение.                                                                                2-4
2. Основная часть:

1.1. Масштабы  воздействия человека на природу              5

1.2. Современное  состояние природной среды 

       (атмосферы, гидросферы, биосферы)                          6-7

         1.3. Почва – важнейшая составляющая часть

       биосферы. Различные загрязнения почв.                    8-11

1.4. Современные  подходы к созданию экологических 

       технологий.                                                                      12-13    

    3. Заключение                                                                              14

    4. Список  использованных источников и  литературы              15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2009

                                                                     Асанова Фатыма Фаилевна

 

Экология  техносферы

 

                       Изучение влияния техносферы на биосферу

 

Год от года разрушается  наша природа-мать. Причин приводящих к разрушению много, в том числе  и влияние техники. Ученые называют это влиянием техносферы на биосферу. В более узком смысле понятие техносферы, появившееся в 40 – 50-е годы в работах зарубежных саентологов и социологов техники как отклик на НТР, употребляется при характеристике современной цивилизации, для которой специфично проникновение сложной машинной техники во все сферы деятельности. Неоднозначность трактовки понятия техносферы в философии и культурологи человеческих теориях связана как с противоречивым отношением к научно-техническому развитию (противоборством сциентизма и антисциентизма, характерным для второй половины 20 века), так и с отсутствием точного общепринятого понятия техники варьируется от достаточно узкого – «механического и автоматического орудия производства», до предельно широкого – любые объекты, создаваемые человеком для реализации своих целей, выступающие как средства их достижения (в таком понимании к технике относятся не только любые орудия труда, но и транслируемые комплексы навыков, умений, технологий) – характерно для европейской социальной антропологии. Понятно, что в зависимости от того или иного  подхода к технике существенно изменяются как топологические, так и исторические границы техносферы. В современной культурологии более принята широкая трактовка понятий техники и техносферы. Поскольку она позволяет существенно расширить контекст исследований за счет отнесения к техники не только материальных орудий, но и идеациональных навыков и технологий. А так же существенно сместить исследовательский акцент с описания процессов технологического развития на анализ исторического взаимодействия техники и человека в социальном и психологическом аспектах. Однако чрезмерно широкое толкование понятий техники и техносферы таит в себе опасность «размывания» исследовательского контекста (поскольку практически любой культурный объект может в определенных ситуациях выступать как средство или орудие). Поэтому, выделяя техносферу как часть искусств, «культурного мира», необходимо определить четко ее место в этом мире как совокупности искусственных средств освоения человеком окружающего природного и культурного пространства, специфических особенностей техники: прагматизма, орудийности, информационной замкнутости.

Техносфера – это область действительности, для которой характерно применение техники. А техника применяется у нас везде и всюду. Кроме того, мы, люди, как бы успокаиваем себя мыслью, что бурное развитие науки и техники спасет природу, облегчит ее страдания, а то и просто ее возродит. На новом, конечно, уровне, на таком, как нам хочется и представляется. Есть даже целые теории на этот счет, обосновывающие необходимость скорее преобразовать биосферу в техносферу, сделать ее чем-то вроде гигантского механизма. И забывают авторы таких теорий, что биосфера в равной степени принадлежит как нам, людям, так и животным. Допустим, что нас, с нашей человеческой точки зрения, устраивает техносфера. А всех «совладельцев»? А их «точка зрения» какова? Какое место будет отведено им в техносфере? Выживут ли они в ней? Может быть, без них обойдемся? Нет, не обойдемся. Биосфера – целостное образование, и мы, при всей нашей гордости и разумности, тоже ее части. И пока еще никто не установил, может ли эта часть существовать и развиваться без остальных частей.

Нет, не так уж просто устроена природа-мать, чтобы ее можно было «машинизировать». И техника здесь только тогда  будет благом, а не злом, когда будет приниматься в соответствии с законами природы, с учетом придела « выносливости» биосферы. Иначе – беда. Огромные изменения, которые вносит в нее человек, его гигантский труд, интенсивность и сложность современной жизни как-то затеняют важнейший факт, на который указал В. И. Вернадский. А именно: что и отдельный человек и все человечество неразрывно связаны с биосферой – с определенной частью планеты, на которой они живут. Человек даже если расселиться по другим планетам, не сможет оторваться от земных условий, если, конечно не найдет планету идентичную Земле или… не перестанет быть земным существом, изменив себя в соответствии с новыми условиями. Но это уже область фантастики. Так что можно предположить, что и в самые далекие путешествия человек повезет с собой родную биосферу – среду своего существования. И всегда эта среда будет «отгораживать» его от других миров.

Есть ли возможность предотвратить  экологический кризис? Опыт уже накопленный нашей страной, где в ходе социалистического строительства происходит и перестройка взаимоотношений человека с природой, не оставляет сомнений, что разумное, на научной основе управление природными процессами.

Я в этой научной работе в связи со всем этим поставила себе цель:

1. изложить на бумаге состояние природной среды в настоящее время;

2. выявить проблематичные  стороны влияния техносферы на  природу;

3. исследовать «вредное»  проявления техносферы на почву.

4. подходы к созданию  экологических технологий. 

 

 

 

 

 

 

Масштабы  воздействия человека на природу.

Научно-технический  процесс за последнюю четверть века необычайно обострил все природоохранные, все биосферные проблемы, сделал их предметом пристального внимания. Масштаб  современной деятельности человечества не имеют подобия в истории планеты. За один только год добыча различны горных пород из недр планеты - достигает 100 млрд. т. Можно сказать, что люди успешно «конкурируют» с вулканическими процессами.

Масштаб воздействия человека на природу постоянно увеличивается. Взаимоотношение между человеком и природой имеют самые различные последствия. Многие из них существенно влияют на здоровье человека и затраты в его хозяйстве.

Люди очень и очень  часто по-прежнему вторгаются в сложнейшую систему причинно следственных связей природы, будто «слоны в посудную лавку». А так как сила «слонов» в эпоху научно-технической революции стремительно возрастает, легко себе представить какие опустошения может найти «в лавке» будущий человек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Современное состояние природной среды 

(атмосферы, гидросферы, биосферы)

Воды на земле  кажется много. Пресная же вода, которая  интересует человека в первую очередь, составляет менее 3% от объема земной гидросферы. А ведь используются именно эти не полные 3%. Высокие урожаи, гигиена, многие отросли промышленности, здоровый отдых людей, существование животных – все это зависит от достатка воды. И не просто воды, а качественной, чистой. Загрязнение, вызываемое в основном промышленностью, несовершенством технологий, делает привычную, вроде бы ничего не стоящую H2O, все более дорогой. Пригодную для питья и приготовления пищи воду приходится доставать буквально из-под земли – бурить скважины, на десятки метров углублять колодцы, прокладывать многокилометровые каналы и водопроводы, сооружать сложнейшие и дорогостоящие системы очистки, обеззараживания, контроля и т.п. И даже при всем этом во многих населенных пунктах мира потребление воды лимитируется либо периодически, либо постоянно. Столь острая «нехватка» воды вызвана не тем, что ее стало меньше. Меньше стало чистой воды. «Оборот» водных ресурсов настолько ускорился и вырос, что природа не успевает справляться с очисткой рек и водоемов от загрязнений.

Тут самое время  вспомнить о лесе, одном из главных  условий очистки воды и атмосферы, восстановления почвы. Удивительная способность живого дерева: 1 гектар березняка испаряет 47 тысяч литров воды в день. Это и очищение воды, и увлажнение воздуха, и будущие спасательные дожди – своего рода дистилляция воды. Чтобы «выдать» в атмосферу такой объем влаги, лес обладает способностью сохранять влагу по долгу. Нет леса (а лесной покров Земли сократился на 60-65% по сравнению с доисторическими временами) – влага сразу стекает в ручьи, реки, вызывая разливы, наводнения. Нет леса – она раздирает в своем стремительном беге почву, уносит гумус к рекам, забивает русла. Это проблема тем более серьезна, что человек за последние столетья успел «запрячь» многие реки в «упряжки» гидростанции, а наибольшая доля снесенной почвы попадает в водохранилища. Если верховье реки обезлесены, то недолго просуществует на ней и гидроэлектростанции. Как видим, есть основание сравнить воздействие человека на природу с естественными планетарными процессами. Оценивая это воздействие, можно говорить как о положительных, так и не желательных результатах. Необходимость предотвращать или устранять негативные последствия хозяйственной деятельности и порождает различные проблемы охраны природы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Почва – важнейшая  составляющая часть биосферы. Различные загрязнения почв.

Почва – важнейший слой суши, образовавшийся под влиянием растений, животных, микроорганизмов и климата из материнских горных пород, на которых он находится. Это важнейший и сложный компонент биосферы тесно связанный с другими частями.

В почве сложным образом  взаимодействуют следующие основные компоненты:

1. минеральные частицы (песок, глина), вода, воздух;
2. детрит – отмершее органическое вещество, остатки жизнедеятельности растений и животных;
3. множество живых организмов – от детритофагов до редуцентов, разлагающих детрит до гумуса.

Почва является как бы живым организмом, внутри которого протекают различные сложные процессы. Для того, чтобы поддержать почву в хорошем состоянии, необходимо знать природу обменных процессов всех ее составляющих. Поверхностные слои почвы обычно содержат много остатков растительных и животных организмов, разложение которых приводит к образованию гумуса. Количество гумуса определяет плодородие почвы.

В почве обитает великое множество различных живых организмов – здафобионтов, формирующих сложную пищевую детритную сеть: бактерии, микрогрибы, водоросли, простейшие, моллюски, членистоногие и их личинки, дождевые черви и многие другие. Все эти организмы играют огромную роль в формировании почвы и изменения ее физико-химических характеристик. Растения поглощают из почвы необходимые минеральные вещества, но после смерти растительных организмов, изъятые элементы возвращаются в почву. Почвенные организмы постепенно перерабатывают все органические остатки. Таким образом, в естественных условиях происходит постоянный круговорот веществ в почве. В искусственных агроценозах такой круговорот нарушен, так как человек изымает значительную часть сельскохозяйственной продукции, используя ее для своих нужд. Из-за неучастия этой части продукции в круговороте почва становится бесплодной. Чтобы избежать этого и повысить плодородие почв в искусственных агроценозах, человек вносит органические и минеральные удобрения.

Загрязнения почв. В нормальных естественных условиях все процессы, происходящие в почве, находится в равновесии. Но не редко в нарушении равновесного состояния почвы повинны человек и техника. В результате хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за не умелой хозяйственной деятельности человека. Громадные площади пахотных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы – разрушения и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Посчитано, что за последнее столетие в результате водной и ветровой эрозии на планете потеряно 2млрд га плодородных земель активного сельскохозяйственного пользования. Одним из последствий усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение почвенного покрова. В роли загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а так же удобрения и ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве. Современное сельское хозяйство, широко использующие удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений оказывают влияние на химический состав почвы. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного производства. При этом с каждым годом производство и применение удобрений возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере. Особую опасность представляют стойкие органические соединения, применяемые в качестве ядохимикатов. Они накапливаются в почве, в воде, донных отложениях водоемов. Но самое главное - они включаются в экологические цепи, переходят из почв в растения, затем в животных, а в конечном итоге попадают с пищей в организм человека.   Государство сегодня тратит миллиарды на борьбу с эрозией, но она продолжает… свое гибельное наступление. Потому, наверное, что люди, исправляя результаты неправильного природопользования, тем не менее, продолжают обрабатывать землю методами, которые привели к этим результатам. Эрозия представляет перед людьми как самое опасное последствие их вмешательства в ход природных процессов, самая страшная на современном этапе месть природы человеку. И не случайно дефицит почвы связан с дефицитом воды. Наступает время, когда стоки многих крупных рек в промышленных районах мира используется почти в полном объеме и либо совсем не возвращаются обычным путем в естественную гидросистему, либо возвращаются в качестве смертоносных ядов, отравленные промышленными и бытовыми отходами.

Для изучения конкретного  примера, возьму  почвы наших Тат. Канадейских полей. Многие земельные угодья нашего села превратились в практически бросовые. Состав почвы для меня не так в данный момент важен. В последнее время поля разрушаются с большой скоростью. Причины разрушения различны: эрозионные процессы, обеднение почвы элементами питания, загрязнение почвы токсинами и гибель в ней микроорганизмов. Меня интересует, в чем причина всех этих разрушений, почему появилась в черноземных почвах эрозия. Для этого я обратилась к агроному ООО «Труевское» Асанову Н.Г. с вопросом: какие удобрения для получения отменного урожая используются в наших полях? Ему не составило огромного труда ответить на поставленный мной вопрос, из его слов стало понятно мне то, что используются: синтетические, калийные, фосфорные, азотосодержащие, комплексные, микроудобрения и минеральные. Только минеральные не наносят вреда, а все остальные приводят к эрозии, но не только они. Наносят также вред комбайны.  Под колесами этой тяжелой техники происходит машинная деградации почвы – цементизация (превращение в камень). Это еще один пример того, что техносфера влияет на биосферу. В наших полях использовались такие комбайны как «Кейс», «Дон», «Нива», «Колос», «Енисей», «Джордж Жакович». Эту информацию также предоставил мне агроном.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Современные подходы к созданию экологических  технологий.

Когда идет речь об экологических технологиях чаще всего подразумевается, что разговор пойдет о малоотходных, энергосберегающих  и ресурсосберегающих технологиях. С этой точки зрения безотходные технологии, идея которых была сформулирована академиками Н.Н.Семеновым, И.В.Петряновым-Соколовым и Б.И.Ласкориным, является идеальной моделью, на которую должно ориентироваться современное производство. Степень приближения производства к безотходному определяется эффективностью использования сырья и материалов и в принципе может служить ориентировочным показателем экологичности применяемых технологий и производства в целом.

Экологизацтия производства – сложный и длительный процесс. Его первый этап предусматривает усовершенствование технологий, что должно привести к экономии природных ресурсов, сокращению вредных выбросов, развитию и модернизации очистных сооружений, минимизации отходов.

Рассмотрим  основные принципы создания экологических  технологий.

Комплексная переработка сырья. Большие сложности возникают при решении вопроса комплексной переработки руд цветных металлов. Оценивая пути внедрения в малоотходных технологии в цветную металлургию, следует иметь ввиду, что объемы ее твердых отходов, приходящейся на единицу готовой продукции, в десятки или даже в сотни раз выше, чем в черной металлургии, и в тысячи раз больше в других отраслях. Они чрезвычайно токсичны и трудно утилизированы. С другой стороны, сложность организации малоотходной технологии в цветной металлургии заключается в том, что почти каждое ее предприятие требует собственной технологии. Даже получении одного металла может быть связано с различными технологиями: например, медь получают из медных, медно-цинковых, свинцово-медно-молибденовых руд, и каждое сырье требует своей технологии.