Строение Вселенной, возникновение техносферы

Современную структуру Вселенной можно пред­ставить в виде четырех взаимодействующих систем, схематически показанных на рисунке.

Почти 700 тыс. лет человечество пребывало в не­посредственном контакте с биосферой Земли, которая всегда являлась и является защитным экраном от кос­мического воздействия. В биосфере зародилась жизнь, и сформировался человек, но она обладала и обладает рядом естественных факторов, негативно влияющих на человека (повышенная и пониженная температура воздуха, атмосферные осадки, стихийные явления и т. п.). Поэтому для защиты от неблагоприятных воз­действий биосферы и для достижения ряда иных це­лей человек был вынужден создать техносферу.

Техносфера — среда обитания, возникшая с помо­щью прямого или косвенного воздействия людей и тех­нических средств на природную среду (биосферу) с целью наилучшего соответствия среды социально-экономиче­ским потребностям человека.

По определению, к техносфере относится все, что создано человеком — производственная, городская, бытовая среды, лечебно-профилактическая, культур­но-просветительская зоны и т. п.

Создание техносферы — длительный процесс, обу­словленный эволюционным развитием человечества и среды его обитания. Начало активного создания техносферы приходится на середину XIX века.

3. Эволюция человечества и окружающей среды

Эволюция человечества. При оценке процесса эво­люционного развития человечества прежде всего от­метим, что за период своего существования челове­чество радикально увеличило свою численность, до­ведя ее к 2013 г. до 9 млрд человек. Поскольку горы, леса, пустыни и ледники мало на­селены, региональная плотность обжитых мест всегда существенно выше средней. Например, в Европе она составляет 100...150 чел/км². Плотность населения отдельных стран также различна, например, в Голлан­дии — 380, во Франции — 100, а в Европейской части России — 85 чел/км.

Одновременно с ростом численности населения Земли в его жизни, начиная с XVI века происходило еще одно важное событие — урбанизация населения.

Урбанизация — переселение людей на постоянное проживание из сельской местности в города главным об­разом с целью их широкого привлечения к промышленно­му производству и с иными целями.

Весьма активно процесс урбанизации населения происходил в XX столетии. К 1900 г. было урбанизи­ровано только 13 % населения, а к началу XXI века ур­банизация охватила около 50 % населения нашей пла­неты, а в ведущих странах Мира уровень урбанизации оказался еще выше: к 1990 г. в США — 70 %, а в Рос­сии к 1995 г. — 76 % (значение указанного показателя не меняется в последние годы).

Урбанизация во многом способствовала созданию мегаполисов — городов с населением более 15 млн

Эволюция окружающей среды. Интенсивный рост численности населения Земли и его урбанизация спо­собствовали развитию многих процессов в экономике и прежде всего росту промышленного и сельскохо­зяйственного производств, энергетики, увеличению численности и видов транспортных средств, повыше­нию производительности и энерговооруженности че­ловеческой деятельности.

События, происходившие в экономике в XX сто­летии, носили в основном позитивный характер, од­нако одновременно они привели к ряду негативных процессов и явлений. Отметим главное.

1. Темпы роста производства электроэнергии в ми­ре во второй половине XX века были весьма значи­тельными. Однако одновременно с ростом производства элек­троэнергии практически пропорционально увеличи­лись выбросы в атмосферный воздух таких ингреди­ентов, как С0₂, S0₂, NO_x, пыль и др.

2. Во второй половине XX века каждые 12... 15 лет удваивалось промышленное производство ведущих стран мира, что создавало удвоение выбросов, сбросов и других отходов, загрязняющих биосферу.

3. Постоянно увеличивались и развивались сред­ства транспорта. Мировой автомобильный парк с 1960 по 2010 гг. возрос с 120 до 900 млн. автомобилей, что привело к повышенному загрязнению атмосферного воздуха в городах.

4. Огромны затраты на военные цели. После второй мировой войны в XX веке на вооружение в мире из­расходовано около 6 трлн. долл. США Военная инду­стрия является одним из активных стимуляторов раз­вития техники и роста энергетического и промыш­ленного производства, что негативно влияет на качество среды обитания.

5. Развитие промышленного производства сопро­вождалось не только увеличением выброса загрязняющих веществ, но и вовлечением все большего числа химических элементов:

6. Вторая половина XX века связана с интенсифи­кацией сельскохозяйственного производства. В целях повышения плодородия почв и борьбы с вредителями в течение многих лет использовались искусственные удобрения и различные токсиканты. 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 ока­зывают либо мутагенное, либо иное отрицательное воздействие на человека и живую природу.