Презентация на тему "Техногенез і техносфера"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Техногенез і техносфера

• 
  Слайд 2

  Техногенез, етапи розвитку техногенезу.

  Техногенез– цесукупністьгеохімічнихігеофізичнихпроцесів, пов’язанихздіяльністюлюдини, щоістотнозмінилиіпродовжуютьзмінюватигеохімічнуситуацію у біосфері.Угеохімічномуаспектітехногенезвключає: а) видобутокхімічнихелементівіз природного середовищаіїхнюконцентрацію; б) перегрупуванняхімічнихелементів, змінухімічного складу сполук, у яківходятьціелементи, а такожстворенняновиххімічнихречовин; в) розсіюваннязалучених у техногенезелементівунавколишньомусередовищі. Розрізняютьстихійнеізапланованерозсіюванняпродуктівтехногенезу. До стихійногорозсіювання належать викидитехногеннихречовин в атмосферу, забрудненняґрунтівіводоймпромисловими стоками, твердимивідходамипромисловихпідприємств, викидивнаслідокаварійнихситуацій. Запланованерозсіюванняпродуктівтехногенезувідбувається в процесівнесенняхімічних добрив, отрутохімікатів, зрошеннястічними водами і компостами. Негативна діятехногенезуоб’єднуєтьсяпоняттямзабруднення природного середовища.

• 
  Слайд 3
  

  Підзабрудненнямрозуміютьпотрапляння в навколишнєсередовищепродуктівтехногенезу, якіздійснюютьнегативнийвплив на людину, біологічнікомпонентиітехнічніспоруди. Людствощорічновидобуваєзнадрірозсіює при спалюванні горючих кориснихкопалинбільшіобсягихімічнихелементів, ніжїхспоживаєтьсярослинністю суходолу для створеннярічного приросту. Щорічновнаслідокспалюваннявугілля у навколишнєсередовищепотрапляєбільше,ніж залучено до біологічногоколообігу, ртуті у 8700 разів, урану в 60 разів, кадмію у 40 разів, літіюіберилію у 10 разів, олова у 4 рази. Незважаючи на частковевинесенняхімічнихелементівзрічковим стоком іциркуляцієюповітрянихмас, поверхня суходолу щороку «збагачується» на мільйониісотнітисяч тонн фосфору (Р), купруму (Cu), мангану(Mn), плюмбуму (Pb), хрому (Cr), нікелю (Ni), урану (U), кобальту (Co),ванадію (V), молібдену (Mo). Розвитокноосферисупроводжуєтьсяглобальнимзростаннямконцентраціїхімічнихелементів.Мірувикористанняелементащодойоговмісту в літосферіназиваютьйоготехнофільністю. Цепоняттябулозапропоновановідомимросійськимгеохіміком А.І. Перельманом у 1973 році. Показникомтехнофільностієвідношеннямасищорічноговидобуткуелемента до йоговмісту(кларку) у літосфері. Можнарозрахувати як глобальнутехнофільністьелементів, використовуючипоказникисвітовоговидобутку, так ірегіональнутехнофільність.

• 
  Слайд 4

  Етапирозвиткутехногенезу.

  Початковийетаптехногенезупов’язуютьзвикористаннямвогнюпервісноюлюдиною, щосприялозбільшенню ареалу поширеннялюдини, доповнилополюванняізбиральництвоновимиприйомами, змінилоспособиприготуванняїжі, зародило можливістьрозвиткутермотехнологій. Іззародженнямземлеробстваіскотарствачастина людей звільниласьвіддобуванняїжіі почала розвивати ремесла, щосприялопрофесійномурозподілупраці. Цебулаепохамускульноїенергетики, коли у розпоря-женнілюдинибулавласна сила, а також сила прирученихтваринінайпростішімеханізмиперетвореннямускульноїенергії. Починаючиз VІІІ ст. масовобудуютьсямлини, яківикористовують силу води івітру. Настала епохамеханічноїенергетики, щобазувалася на відновлювальнихприродних ресурсах. Церозширилотехнічніможливостіізбільшиловпливлюдини на природу. Ключовим моментом у розвиткутехногенезубулапоявапаровоїмашини. Машина повсюднозаміниламускульнутяглову силу, однаквикористовуваланевідновніенергоносії – кам’яне вугілля, а з часом – нафту, нафтопродукти, природний газ.

• 
  Слайд 5
  

  Наступила епохахімічноїтеплоенергетики на невідновнихенергоресурсахімасштабнезабрудненнянавколишньогосередовища продуктами техногенезу. З середини ХХ ст. бурхливорозвиваєтьсяядернатеплоенергетика на невідновних ресурсах. Безаварійнодіючі АЕС єекологічнобезпечнішими, ніжтеплові, щоспалюютьвисокозольневугіллянизькоїякостічи мазут. Однакчисленніаварії на АЕС, у тому числііЧорнобильській, показуютьзначнобільшузагрозу для довкіллявідходівівикидіватомноїенергетики. На початку ХХІ ст. впроваджуютьсяпринциповоновімаловідходні, маловодні, малоенерго- іресурсоємнітехнології, якірозглядають як альтернативніщодотрадиційнихтехнологічнихпроцесів. Серед них: виробництвобіопалива; спорудженнявітрових, сонячних, припливних, геотермальнихелектростанцій; зростаннячасткиелектротранспорту, особливо в міськихпоселеннях; запровадженнязамкнутихциклівводоспоживання; переробкайутилізаціявиробничихіпобутовихвідходів.

• 
  Слайд 6
  

  Маси хімічних елементів, що залучаються в основі глобальні і техногенні потоки біосфери( за Добродєєвим О. П.)

• 
  Слайд 7

  Техногенез – технічнийпрогрес,економічнезростання

  Метою науково-технічногопрогресуєзбільшенняобсягіввиробництва, розширенняасортиментупродукції та їїспоживацькихякостей. Однакнауково-технічнийпрогресдругоїполовиниХХ та початку ХХІ ст. істворені ним засобивиробництвазагострилипротиріччяміжтехнікою, технологіямиіприроднимсередовищем. Сучаснітехнології не можутьзадовольнитиекологічнійестетичнівимоги,оскількифункціонуютьзвикористаннямтиповихконструкційідомінуючоюекономічноюдоцільністю.Окремовзятідосягнення науки ітехніки – це, незаперечно, прогресугалузізнаньіпрактиці. Протечистануть вони прогресомкультуризагаломізокремащодо стану природи? Науково-технічнийпрогресєекологічнодоцільним за таких умов, коли йогодосягненняперебувають у гармоніїз природою. А.О. Горєловвважає, що для поєднаннянауково-технічногопрогресуізсоціально-природнимнеобхіднодотримуватисьтрьохпринципіввпровадження науки ітехніки:

• 
  Слайд 8
  

  існує, зазвичай, декількаваріантівперетворенняприроди, зякихналежитьвибратинайкращий, у тому числізекологічної точки зору(принцип альтернативності); усілякіновації, науково-технічнірозробкимаютьпроходитиперевірку (експертизу) на екологічнубезпекуіризик негативного екологічноговпливу (принцип перевірки); остаточнерішення про запровадженнядосягнень науки ітехніки в практику господарюваннямаютьприймати люди, якіпроживають в даномурегіоні в умовахповноїекологічноїгласностіі демократизму (принцип референдумів).

• 
  Слайд 9

  Економічнезростання.

  Економічнезростаннятрадиційнохарактеризується збільшеннямвиробництвапродукціїіпослуг для цілейспоживанняінакопичення на націо- нальномурівні. Оскількикількіснаоцінка всіхпроцесів у матеріальних системах має енергетичнийеквівалент, то відноснуоцінку економічного росту можнаотримати за допо- могоюенергетичногопідходу. Впродовж останніхдесятилітьспостерігаєтьсятісна залежністьміжекономічним ростом загалом ірозвиткоменергетики на основіспівставлення Т емпів приросту валового світового продукту ( ВСП) іенергоспоживання. Подвоєнняцих показниківвідбуваєтьсявпродовж 21 року для ВСП і 26 років для енергетики (мал. 22). Такезростаннясвітовоїекономікизасвідчує відповіднезростаннязбільшеннявидобуткуі споживанняприроднихресурсівітехногенної деградаціїсередовища.

• 
  Слайд 10

  Рисизростанняекономікиівсесвітньоготехногенезу.

  Найхарактернішірисизростанняекономікиівсесвітньоготехногенезуможнауявити таким чином: упродовжостанніх 100 роківсвітовеспоживанняенергіїзбільшилось у 14 разів, щозасвідчуєвипереджаючітемпизростанняенергетикищодочисельностінаселення; у структуріпаливного балансу відбувсяперехід до переважаннявуглеводневогопалива – вугілля, нафтиі газу, а такожзростаннячасткигідроенергетики та ядерноїенергетики в енергетичномубалансі; у багаторазівзбільшилисьвидобутокіпереробкамінеральнихресурсів; виробництвочорнихметалівзросло за століття у вісімразів, щебільшінтенсивнимбулозростаннявиробництвакольоровихметалів,видобутку урану, виробництва цементу тощо;

• 
  Слайд 11
  

  у ХХ ст. значновирослиобсягиізмінилася структура машинобуду- вання у зв’язкузрозвиткомйогоновихгалузей (виробництвозасобівзв’язку, приладобудування, радіотехніка, електроніка); серед рис техногенезупотрібновідзначитихімізаціювсіхгалузейгосподарства, яка проявилася у масовомувиробництвімінеральних добрив, синтетичнихсполук, пластмас, синтетичнихмиючихзасобів,лікарськихпрепаратівтощо; науково-технічнареволюція у військовійсправірозширила сферу веденнябойовихдійзпоявоюпринциповоновихвидівзброї, що створило безпосереднюзагрозувиживаннялюдства; техносфера за своєюплощеюзросламайжевдвічіі стала більшнасиченою, тим часом біосфера суходолу скоротиласьбільшніж на 15 %.

• 
  Слайд 12
  
• 
  Слайд 13
  
• 
  Слайд 14
  

  Техносфера, її склад. Роль техносфери на сучасномуетапірозвиткусуспільстваіприроди

  Діяльністьлюдськоїцивілізації привела до появиновоїглобальноїматеріальноїсистеми (сфери) штучно створенихоб’єктів, яку іменуютьтехносферою. Техносферуможнарозглядати як частинуноосфери, трансформованоїпідвпливомтехно-генноїдіяльностілюдини. У генетичнійсхемігеосфериЗемлітехносфераєнаймолодшоюїїскладовоючастиною. Оскількинайстаршалітосферазародиласяблизько 4–5 млрдроків тому, то віктехносфери становить усього 180–200 років. Нинішнійетапрозвиткутехносфериохоплюєіндустріально-технічнийпрогресрозвиткулюдства . Існуютьіншіназвицієїчастинигеосфери, зокремаантропосфера. Техносферувизначають як планетарнийпростір, якийперебуваєпідвпливомінструментальноїітехнічноївиробничоїдіяльності людей ізайнятий продуктами цієїдіяльності. Оскількитехносфераібіосферавзаємопов’язані, то їхнюсукупністьназиваютьекосферою(Л. Кол, 1958). Підекосфероюрозуміютьсукупністьусього живого на Землі разом зйогооточеннямі ресурсами. Елементитехносферипростежуються на десятки ісотнітисячкілометрів у навколоземномупросторі за рахунокпоширеннярадіохвиль, орбітштучнихсупутниківЗемлі та інших планет, в атмосферіпостійнопереміщуютьсятисячілітальнихапаратів, на поверхніЗемліпоширеніпросториокультуренихі штучно створенихландшафтів, населенихпунктів, споруд, транспортнихкомунікацій; ізземнихнадрвидобуваютьсясотнімільярдів тонн кориснихкопалин, утворюютьсявелетенськіплощі, зайнятіпромисловими та побутовимивідходами; техногенними системами викидаютьсясотнімільярдів тонн газових, аерозольних, енергетичнихвикидів, скидаються десятки мільярдів тонн рідкихстоків. Природнагідросфера, атмосфера, літосфера, біосферанасиченітисячами штучно створених.

• 
  Слайд 15

  Тенденціїзміндовкілля.

  На основірозвиткусучаснихекологічнихісоціально-економічнихситуацій у світі В. Данилов-Данильян та іншівченіпрогнозуютьтакітенденціїзміндовкілляпідвпливомтехногенноїдіяльності на наступні 30 років: зростанняспоживанняпервинноїбіологічноїпродукції на 80–85 % на суходолі; прискоренезбільшенняконцентрації СО2 і СН4 унаслідокзнищеннябіоти; значнийприрісткількостіпарниковихгазів; скороченняпотужності озонового екрану на 1–2 % щороку; скороченняплощлісівзішвидкістювід 177 до 180 тис. км2/рік (у тропіках до 9–11 млн км2 при одночасномускороченніплощілісіві в помірних широтах); зростанняплощіпустель; посиленняерозіїсільськогосподарських земель; збільшенняобсягівстічних вод ікількостізабруднювачів; виснаженняводнихзапасів суходолу; деградаціяізникненнявидівбіоти; погіршенняприродних умов життя людей; збільшеннякількостігенетичних хвороб; зростаннядефіцитухарчовихпродуктів.

• 
  Слайд 16

  Ресурситехносфери –масштабиімежіспоживання.

  Середосновнихчинників, щовизначаютьмасштабиспоживанняресурсів, можнавідзначитирозширенняобсягіввиробництва, зростанняенергоспоживання, різкезростаннячисельностінаселенняЗемлі. Світовапромисловістьнинівиробляє у 7–100 разівбільшетоварівівидобуває у три-чотири рази більшекориснихкопалин, ніж 25–30 років тому. Водночасщорічносвітовапромисловістьвиробляє 2,1 млрд т. твердихвідходів, ізяких 340 млн т єпотенційнонебезпечними. Щороку у світісинтезуєтьсяблизько 250 тис. новиххімічнихсполук, десятки тисячшкідливихречовинзабруднюють атмосферу, воду іґрунти. У водоймисвітущорокускидаєтьсяпонад 500 млрд т промисловихіпобутовихстоків, для нейтралізаціїірозбавленняякихвикористовується у десятки разівбільшечистої води. Близько 130 млрд т кориснихкопалинщорокувидобуваєтьсяізземнихнадр. При цьому в корисну для людинипродукціювикористовуєтьсятільки 10 % мінеральнихресурсів

• 
  Слайд 17
  

  Розрахунковазабезпеченість запасами видобуткукориснихкопалин в Україні.

  Враховуючи явно вираженусировиннуспрямованістьекономікиУкраїни на початку ХХІ ст. ізростаннячасткисировиннихгалузей у продукціїекспорту, можназробитивисновок, щоспостерігається не виваженеінераціональневикористаннямінерально-сировинноїбазидержави. Енергоємністьвиробництваодиниціпродукції в Україні у дев’ятьразівбільша, ніж у країнахЄвропи. Ресурсоємністьвиробництваодиниціпродукції у декількаразівперевищуєпересічнийєпропейськийпоказник.

• 
  Слайд 18
  

  Структура економікиУкраїни за 1990, 1999 рр. (%)

• 
  Слайд 19
  

  Порівняннябіосфериітехносфери (за Т.А. Акімовоюі В.В. Хаскіним, 2001)

• 
  Слайд 20
  

  *Гбіт = 109біт, запас генетичноїінформаціїобраховується шляхом відношення числа видів у біосфері на середнюкількістьінформації в геномі одного виду. **Об’ємінформаціїдовготривалоїпам’ятіоднієїлюдини. Порівняльнийаналізкількісних характеристик біосфериітехносферидаєможливістьзробитинаступнівисновки: людинаконтролюєі в певніймірівикористовуєнезначнучастинубіологічнихвидів у біосфері; нетто-продукціятехносфери у 1000 разівменша за нетто-продукціюбіосфери; витрати води в техносферітільки у шістьразівменші, ніж в біосфері, однакводомісткістьпродукціїтехносфери у 140 разівбільша; ступіньзамкнутостіколообігуречовин у техносфері на порядок менший, ніж у біосфері; швидкістьпрогресуцивілізації у ХХ ст. на вісімпорядківбільша, ніжшвидкістьбіологічноїеволюції у біосфері.