1. Загальні аспекти техноекології

1.1 Історичні відомості про техногенез біосфери

Предки сучасної людини вступили в конфронтацію з біосферою біля 1,5…3,0 млн. років тому, коли вперше запалили вогнище. Людство, розростаючись чисельно і розповсюджуючись по планеті, поступово витіснило інших її мешканців, а біосферу перетворило в техносферу, а точніше в біотехносферу.

Техносфера – це частина біосфери, яка перетворена людиною за допомогою прямого або опосредованого впливу технічних засобів на природне середовище з метою відповідності своїм матеріальним і соціально-економічним потребам.

Практично в повну міру техносфера почала формуватись в XVIII – XIX століттях водночас з бурхливим розвитком науки і техніки. А вже в другій половині ХХ століття вона набула величезних масштабів. Це пов’язано з підвищеною чисельністю і активністю людства і, як наслідок, їх негативним впливом на навколишнє середовище. В останній час темпи збільшення чисельності населення планети дуже зросли, про що свідчать дані табл. 1. Зросла і потреба в харчах, енергії і матеріалах, хоча постійно знаходять нові джерела та способи виготовлення матеріальних благ, але цього недостатньо.

Таблиця 1

Темпи зростання населення планети

Термін до н.е.	зростаня (від-до), млн.	Час подвоєння чисельності населення, роки	Термін н.е.	зростання (від-до), млн.	Час подвоєння чисельності населення, роки
7000–4500	10–20	2500	0–90	160–320	900
4500–2500	20–40	2000	90–1700	320–600	800
2500–1000	40–80	1500	1700–1850	600–1200	500
1000–0	80–160	1000	1950–1990	1200–2500	100
			1990–2000	5000–6500	40

Зростання населення на планеті, та розвиток техногенезу призвели до того, що сьогодні людина експлуатує понад 55% суші, досягли швидкості зведення лісів до 18 млн. га в рік. Щорічно втрачається до 70000 км² (2 території Житомирської області) родючих земель внаслідок забудови, гірничих робіт, опустелювання і засолювання.

Запаси світових земельних ресурсів не безмежні, хоч є резерви. За оцінками продовольчої комісії ООН площа ріллі на нашій планеті може бути збільшена всього в 2 рази, а це значить, що при такому великому зростанні чисельності населення на нашій планеті, вирішити продовольчу проблему в повному обсязі просто неможливо.

В ХХІ столітті навколишнє середовище внаслідок техногенного впливу продовжує неухильно погіршуватись. Виникають проблеми демографічного вибуху, обмеженості природних ресурсів і життєвого простору земної кулі.

Кількість техніки зростає в 2–3 рази швидше, ніж чисельність населення. Якщо до початку XX сторіччя вплив промислової і господарчої діяльності людини на нашій планеті мав локальний характер, то на початку XXI сторіччя цей вплив носить глобальний характер.

сьогодні на нашій планеті забудовані землі становлять близько 280 млн. га, а до 2010 року їх площа збільшиться до 300 млн. га. Повністю урбанізована поверхня, де дощова вода не просочується в грунт, складає близько 60 млн. га, тобто вона більша за площу такої держави як Франція.

У великих промислових регіонах планети під різними промисловими спорудами і комунікаціями зайнято більше половини освоєної території. Гірничі розробки, індустріальне і житлове будівництво розширюються у значній мірі за рахунок ріллі, яка в свою чергу наступає на лісові угіддя.

дуже багатою є історія енергетики з її етапами використання джерел енергії: деревина, вугілля, нафта, газ, термоядерні реакції. Перші чотири з них є різновидами палива, які були колись продуковані сонячною енергією. Запаси цих корисних копалин рано чи пізно будуть вичерпані. Деякі вчені вважають, що вугілля вистачить тільки до середини, в кращому випадку, до кінця XXI сторіччя. Запаси урану 235, який використовується найширше, теж обмежені. Разом з цим окремі ресурси ядерного палива, наприклад дейтерію, практично невичерпні. Вважливою умовою ядерної енергетики є розробка ефективного захисту навколишнього середовища від радіоактивного і термічного забруднення. Перспективним слід вважати використання сонячної радіації, енергії приливів моря, енергії вітру та інших джерел, що не забруднюють навколишнє середовище. Еволюційний розвиток на планеті значною мірою залежить від технічного прогресу і росту споживання, про що свідчать такі приклади. Денудація (природне зруйнування) гранітних скель відбувається з швидкістю 1 м за 6000 років, а людина зараз руйнує скельні породи в кілька тисяч разів швидше. виконує вона цю роботу для прокладання каналів, видобутку корисних копалин, будівництва шляхів, нівелювання будмайданчиків та інших потреб. Щорічно на планеті при оранці полів, будівельних і розкривних робіт переміщується 5000 км³ ґрунту. Із надр Землі щорічно видобувають понад 100 млрд. т (близько 60 км³) руди, будівельних матеріалів, горючих копалин, солей та інших видів мінеральних ресурсів. Щорічно на полях нашої планети розсіюється понад 500 млн. тонн мінеральних добрив і близько 4 млн. тонн отрутохімікатів, понад 1 млн. тонн пестицидів. На господарські та побутові потреби щорічно забирається близько 20% загального річного стоку води.

Індустріалізація привела до того, що нині в практиці використовується до 5000000 хімічних сполук, 4000 із яких мають шкідливі для людини властивості, 12000  токсичні. Вкрай нераціональним є використання мінеральної сировини, на сьогодні готова продукція з неї не перевищує 5% сировини, що використовується, а все інше потрапляє у відходи. У розвинених країнах щорічно на кожного мешканця добувається 30 т природних ресурсів, з яких лише 0,3…0,5 т набуває форми продукту, а решта потрапляє у відходи. Все зростаючі об’єми надходження відходів, якщо їх не утилізувати і не знешкоджувати, є також джерелами забруднення навколишнього середовища.

Розвиток при кінці другого тисячоліття таких галузей народного господарства як атомна енергетика, транспорт, хімічна промисловість, озброєння армії ядерним, хімічним і бактеріологічним зброями несе загрозу забруднення великих просторів, які можуть бути зовсім непридатні для існування живих істот.

Нині в Україні, як і в багатьох інших країнах, зменшення техногенного впливу на оточуюче середовище є недостатнім. Вкрай напружений екологічний стан зберігається в районах, які постраждали від катастрофи на Чорнобильській АЕС. Екологічна криза склалася в Придніпров’ї, Придністров’ї, в Донбасі, басейнах Чорного та Азовського морів та в інших регіонах України з чисельністю населення близько 30 мільйонів чоловік, де концентрації шкідливих речовин у повітрі перевищують гранично-допустимі.

Сьогодні в Україні стан двох третин водних джерел не відповідає нормативам, відбувається шкідливе забруднення підземних вод. Майже половина міст України не забезпечується якісним очищенням стічних вод. Вкрай мала частка продукції, що випускається за маловідходними технологіями. Мільйони гектарів родючих земель України виведені із сільськогосподарського обігу внаслідок гірничих робіт, будівництва, ерозії, підтоплення, засолення та інших причин. Деякі продукти харчування, що випускаються в Україні, небезпечно споживати через забруднення пестицидами, нітратами, гормонами і радіонуклідами.