БЖЧ реферат Волынец. Человек и техносфера и ее основные компоненты. Этапы формирования техносферы

• Название: Человек и техносфера и ее основные компоненты. Этапы формирования техносферы
• Дата: 01.10.2022
• Размер: 34.96 Kb.
• Имя файла: БЖЧ реферат Волынец.docx
• Тип: Реферат; #708358

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ

БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ И СПОРТА

Реферат

по дисциплине “Безопасность жизнедеятельности”

на тему:

«Человек и техносфера и ее основные компоненты. Этапы формирования техносферы.»

Выполнил: студент 3 курса

Факультета Прикладной математики

и информатики

Волынец К.В.

Определение и сущность техносферы

ТЕХНОСФЕРА (греч. techne— навыки, мастерство, умение и sphaira — шар)

• 
  область реального бытия техники и совокупность материальных средств преобразовательной деятельности человека; глобальная среда обитания человека, синтез естественного и искусственного, приводящий к симбиозу техники и человечества в природе.
  
• 
  особая оболочка планеты, в которой осуществляется предметно-практическая деятельность человека.
  
• 
  как часть биосферы, коренным образом преобразованную человеком в технические и техногенные объекты;
  
• 
  как часть биосферы, преобразованную людьми с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человека;
  
• 
  как замкнутую регионально-глобальную технологическую систему утилизации и реутилизации, вовлекаемых в хозяйственный оборот природных ресурсов.
  
• 
  «вторая природа», творимая человеком в процессе овеществления его целей, идей, теорий, представляет собой неорганическую механическую систему, которая сегодня включает в себя также и научные концепции, пытающиеся преобразовывать мир.
  

Стадии развития техносферы

Техносфера прошла три основные стадии своего развития:

1. 
   эотехники (когда строительным материалом являлось дерево, а источником энергии - вода);
   
2. 
   палеотехники (где преобладали железо и уголь);
   
3. 
   неотехники (в XX в., когда стали использовать сплавы металлов и электроэнергию).
   
4. 
   прогноз – биотехника, т.е. техника, основанная на законах биологии.
   

Американский социолог Л. Мамфорд еще в 40-е гг. XX в. прогнозировал наступление стадии биотехники. Развитие по этому пути в науке началось с создания ЭВМ по модели головного мозга человека, а также с появления постиндустриального общества — результата процесса глобализации.

5. 
   прогноз – ноогеника, т.е. стадия создания разумного начала, которое объединит биосферу и глобальную техносферу в одно органическое целое.
   

В XX в. техника превратилась в новую, искусственную среду обитания человека, вытеснив при этом старую, природную.

Основные характеристики техносферы

Основные характеристики техносферы:

• 
  автономность (обладание автономией, независимость от чего-либо)
  
• 
  самодетерминированность (однозначная предопределённость).
  

Подобно натуральной, техносреда представляет собой некую замкнутую на себя систему, которая может определяться и без (независимо) человеческого вмешательства. Структурные элементы этой системы настолько тесно взаимосвязаны, что невозможно отделить их друг от друга или решить какую-либо техническую задачу изолированно.

Все ускоряющееся, гибельное для человечества движение к экологической катастрофе порождает у многих чувство страха перед техническим феноменом и инженерным воздействием на природу. Ведь наряду с орудиями созидания человеческий разум с древнейших времен творил все более и более изощренные орудия разрушения и уничтожения, продвигаясь по этому азимуту значительно быстрее и проявляя значительно больше сметливости и находчивости. В последние десятилетия XX в. обнаружилось, что та техника, которая была задумана, сконструирована в целях облегчения жизни, создания изобилия, совершенствования мира, в самой себе содержит опасность глобальных катастроф.

В техногенную эпоху происходит расчленение природных систем на составные элементы; техника вырывает их из непосредственной естественной связи, тем самым качественно преобразует органическое вещество мира сообразно вещным целям.

Глобальность современных экологических проблем опосредована неорганичностью и псевдоорганичностью результатов научно-технического прогресса и завязанного на него производства.

В современных процессах глобализации техносфера выступает в двойной роли:

• 
  во-первых, она является инструментом глобализации, а также своего рода причиной этого явления;
  
• 
  во-вторых, с момента своего образования техносфера (как совокупность техники и технологических процессов) сама глобализируется, поглощая и укореняя в себе самого человека.
  

В технологическом обществе техника вторглась не только между человеком и природой, но и в сферу межличностного общения.

Структура техносферы

Техносфера обычно рассматривается как целостная глобальная система в двух системных связках:

• 
  «человек – техносфера» (техносфера представляет и замещает природу; выступает как естественный элемент, является продолжением структурного усложнения живой природы)
  

Структурными элементами техносферы как естественного явления можно рассматривать технические изделия, являющиеся конечным звеном преобразования природного вещества. В этом случае правомерно говорить о технологических способах производства или технологических укладах как оформленном принципе целеполагания. А также правомерно описание объектов техносферы в качестве техноценозов как спонтанно образующихся сообществ и технологических видов как единиц этих сообществ.

• 
  «техносфера – биосфера» (в ней техносфера представляет и замещает социум, выступает как искусственный элемент, отделяет человека от природы)
  

Структурными элементами техносферы как искусственного явления обычно признаются территориально-промышленные комплексы (ТПК). Выделяют агропромышленные, градопромышленные, горнодобывающие и горноперерабатывающие, энергетические, рекреационные комплексы. Определяющими в описании такого типа являются внешняя функция загрязнения окружающей среды, а также общая для каждого из них функция цели и управления со стороны человеческого общества. Такая классификация обусловлена естественным пятнистым распределением объектов техносферы по поверхности земного шара. Транспортные коммуникации связывают эти мегаобъекты в общий каркас техносферы. Таким образом, осуществляется внешнее географическое описание вещественной части техносферной оболочки. На энергетическом уровне техносферу можно считать непрерывной, так как электромагнитное излучение (например, в радиодиапазоне) можно уловить в любой точке земли. Территориальное описание объектов техносферы является внешним функциональным, и, по существу, эти объекты рассматриваются в качестве черного ящика.

Внутреннее описание системы и является истинно структурным, поскольку определяется единым критерием принадлежности объектов к системе и коренным свойством — амбивалентностью.

Внутреннюю структуру техносферы определяют процессы, происходящие в ней.

Общая классификация процессов основана на самом общем характере преобразования вещества. Содержит следующие классы:

1. Процессы преобразования веществ;

2. Процессы создания вещей;

3. Процессы эксплуатации вещей;

4. Процессы разложения отслуживших вещей.

Амбивалентность техносферы проявляется, в частности, в том, что процессы третьей группы — эксплуатация вещей — не могут быть осуществлены без процессов первой и второй группы, а последние, в свою очередь, не могут быть осуществлены без уже созданных вещей. Группа процессов первого класса создает конструкционные материалы для группы процессов второго класса, энергетические предпосылки для осуществления процессов первых трех классов, новые концентрированные вещества, выделяет элементы, осуществляя тем самым функции, аналогичные функциям почвы в биосфере. Поэтому такой функции избежать невозможно. Для осуществления ее первого этапа — добычи полезных ископаемых в ходе исторического развития — были созданы механизмы, имитирующие человеческую руку (экскаваторы, драглайны и др.). Часть полезных ископаемых может извлекаться без применения таких механизмов (подземная газификация угля, выщелачивание руд, добыча нефти и газа и т.п.). Но при разработке других, например, строительного или химического сырья, такие технологии невозможны, т.к. полезным ископаемым является горная порода целиком. Из литосферы, гидросферы, атмосферы и биосферы извлекаются и переходят в техногенный круговорот некоторые элементы, другие остаются в отходах. Общий химический состав техносферы тем самым сильно отличается от такового литосферы. Отличается он также и от общего состава биосферы. И именно это несоответствие химических составов приводит к возникновению экологических проблем. Движение материальных потоков при осуществлении процессов преобразования веществ создает сетевые структуры, подобные трофическим цепям биосферы.

Для создания каждого материала совокупными усилиями людей организуются такие сетевые структуры преобразования вещества, охватывающие значительные пространства. Руда может добываться в одном месте, металл выплавляться за сотни километров от рудника, металлические детали могут производиться в другой стране, автомобили из этих деталей могут собираться на другом континенте, а на свалку автомобиль может попасть на другом конце земли.

Таким образом, вещи, для производства которых существует техносфера, —локальны, а процессы преобразования вещества для производства этих вещей –глобальны. Потоки вещества, будучи автономными для производства отдельных материалов, частично соединяются на этапе создания вещей.

Более мелкими структурными элементами техно-трофических цепей сферы являются различные уровни преобразования вещества, связанные обычно с различными отраслями промышленности — горной, металлургической, химической и т.п. На каждом из этих уровней существуют тысячи предприятий, которые объединены целями, задачами, материалами, технологиями в общественном плане, но разъединены в физическом плане — географически. Каждое такое предприятие и есть структурная единица техносферы, подобная организму в биосфере. Каждое из них является по существу природно-технической системой, т.е. искусственной системой, размещенной в природном ландшафте. Функционирование таких систем изучается различными разделами геоэкологии. При этом изучают взаимодействие природной и искусственной компоненты как целого, т.е. производят описание их внешних функций. Природная компонента рассмат-ривается не с точки зрения ее внутренних функций, а как она влияет на искусственную (например, как скальный массив влияет на стоящее на нем сооружение). И наоборот, искусственная компонента (например, здание) рассматривается не с точки зрения процессов, происходящих в нем, а со стороны тех процессов, которые оказывают влияние на окружающую природную компоненту.

Таким образом, при изучении природно-технических систем рассматриваются функциональные (внешние) свойства этих объектов техносферы в системных связках «человек – техносфера», «техносфера — биосфера», «техносфера — литосфера», «техносфера — гидросфера», «техносфера — атмосфера». Внутренние же свойства природно-технической системы как структурной единицы техносферы, которые в значительной мере определяют и внешнее поведение, могут быть описаны только через процессы технологического преобразования вещества внутри нее.

Связь звеньев технотрофических цепей осуществ¬ляют не только материаль-ные и энергетические пото¬ки, но и согласованность технологий разных произ¬водств, т.к. в процессе преобразования вещества про¬дукция предыдущего звена является материалом в со¬ставе последующего технологического передела.

Единичным элементом структуры техносферы можно считать элементар-ный технологический про¬цесс преобразования вещества, который сохраняет в себе свойства амбивалентности как определяющего свойства любого объекта, принадлежащего техносфе¬ре.

Функционирование каждого элементарного техно¬логического процесса не-сет в себе амбивалентность, поскольку, помимо получения полезного продукта (для которого он предназначен), он является как бы мотором воздействия, т.е. постоянным поставщиком загрязнений, технической системы на природную. По¬пытка управления процессом через ограничение отхо¬дов или изменение их каче-ства неэффективна, т.к. в уже функционирующей технической системе невоз¬можно достигнуть двух оптимумов — определенного качества продукции и за-данных свойств отходов. Это приводит к передаче загрязнений на другой уро-вень, т.е. ужесточаются требования к материалу, входящему в технологический процесс, что приводит к созданию новых производств по доведению материала до необ¬ходимых кондиций, при этом возникают новые отходы. Другой путь — изменение свойств полезного проек¬та, что приводит к дополнительным техноло-гическим трудностям на последующих этапах преобразования вещества.

Виды техносферных зон:

1) Промышленная зона

• 
  зона, включающая промышленные районы города, а также участки отдельных промышленных предприятий и других производственных объектов, обслуживающие их культурно-бытовые учреждения, улицы, площади, зеленые насаждения.
  
• 
  территории компактного размещения предприятий.
  

Промышленный район - территория города, на которой размещаются предприятия с обслуживающими зданиями, учреждениями, дорогами и др. Промышленный район включает систему озелененных территорий, которые отделяются от других районов санитарно-защитной зоной.

Санитарно-защитная зона - зеленые насаждения шириной от 50 до 1000 м, защищающие территории от вредного влияния промышленности и транспорта.

2) Городская зона

• 
  условная территориальная единица города.
  

Городские зоны:

• 
  отражают историческое развитие и внутреннюю организацию города;
  
• 
  различаются по интенсивности использования занимаемой площади, составу населения и другим социально-экономическим характеристикам.
  

3) Селитебная зона

• 
  часть территории населённого пункта, предназначенная для размещения жилой, общественной (общественно-деловой) и рекреационной зон, а также отдельных частей инженерной и транспортной инфраструктур, других объектов, размещение и деятельность которых не оказывает воздействия, требующего специальных санитарно-защитных зон.
  
• 
  часть планировочной структуры города; территория включающая:
  

• 
  жилые районы и микрорайоны;
  
• 
  общественно-торговые центры, улицы, проезды, магистрали;
  
• 
  объекты озеленения.
  

В селитебной зоне могут размещаться отдельные коммунальные и промышленных объекты, не требующие устройства санитарно-защитных зон.

Селитебная территория занимает в среднем 50-60 % территории города.

Основные задачи:

• 
  создание максимально благоприятных условий для удовлетворения социально-культурных и бытовых потребностей населения;
  
• 
  минимизацию затрат времени на пространственную доступность объектов обслуживания, мест отдыха, культурно-бытовых учреждений.
  

4) Транспортная зона

• 
  система наземных, надземных и подземных магистралей, пересекающихся в нескольких уровнях.
  

В мировой практике уже существуют транспортные развязки в пяти уровнях. С увеличением количества и разнообразия транспортных средств возрастает степень сложности транспортной сети городов и, таким образом, улучшается система связей между функциональными зонами. Планировочная структура зависит от расположения города на рельефе.

+Различают компактную форму плана, расчлененную, рассредоточенную с равномерно распределенными районами, рассредоточенную с преобладающим районом и линейную. Сложность планировочной структуры больших городов заключается еще и в том, что большое разнообразие промышленных предприятий не может располагаться на территории одной промышленной зоны. Это вызывает членение селитебных территорий. Возникают новые жилые районы на периферии города, образуются новые зоны отдыха. Новые промышленные зоны приводят к появлению санитарно-защитных территорий. Рост города способствует развитию внешнего транспорта и расширению транспортной зоны.

Характерные потоки масс, энергии и информации для различных компонентов системы «человек-среда обитания»:

Для техносферы характерны потоки всех видов сырья и энергии, многообразие потоков продукции и людских резервов; потоки отходов (выбросы в атмосферу, сбросы в водоёмы, жидкие и твёрдые отходы, различные энергетические воздействия). 

Техносфера также способна  создавать спонтанно значительные потоки масс и энергий при взрывах, пожарах, при разрушении строительных конструкций, при авариях на транспорте и т.п.

Основные потоки в естественной среде.

• 
  Солнечное излучение, излучение звёзд и планет;
  
• 
  Космические лучи, пыль, астероиды;
  
• 
  Электрическое и магнитное поля Земли;
  
• 
  Круговороты веществ в биосфере в экосистемах, в биогеоценозах;
  
• 
  Атмосферные, гидросферные и литосферные явления, в т.ч. – стихийные;
  

Основные потоки в техносфере.

• 
  Потоки сырья, энергии;
  
• 
  Потоки продукции отраслей экономики;
  
• 
  Отходы отраслей экономики;
  
• 
  Бытовые отходы;
  
• 
  Информационные потоки;
  
• 
  Транспортные потоки;
  
• 
  Световые потоки (искусственное освещение);
  
• 
  Потоки вещества и энергии при техногенных авариях;
  

Социальная среда потребляет и генерирует все виды потоков, характерные для человека как для личности. Кроме того, социум создаёт информационные потоки при передаче знаний, при управлении обществом, при сотрудничестве с другими общественными формациями. Социальная среда создаёт потоки всех видов, направленные на преобразование естественного и техногенного миров, формирует негативные явления в обществе, связанные с курением, потреблением алкоголя, наркотиков и т.п.

Основные потоки в социальной сфере.

• 
  Информационные потоки (обучение, государственное управление, международное сотрудничество и т.п.);
  
• 
  Людские потоки (демографический взрыв, урбанизация населения);
  
• 
  Потоки наркотических средств, алкоголя и др.;
  

Основные потоки, потребляемые и выделяемые человеком в процессе жизнедеятельности.

• 
  Потоки кислорода, пищи, воды и иных веществ (алкоголь, табак, наркотики);
  
• 
  Потоки энергии (механической, тепловой, солнечной и др.);
  
• 
  Информационные потоки;
  
• 
  Потоки отходов процесса жизнедеятельности;
  

Потоки отходов возникают в соответствии с законом о неустранимости отходов и побочных воздействий производств: “В любом хозяйственном цикле образуются отходы и побочные эффекты, они не устранимы и могут быть только переведены из одной физико-химической формы в другую или перемещены в пространстве”.

Критерии комфортности и безопасности техносферы

Для количественной оценки опасностей используют следующие группы показателей:

Критерии комфортности

Комфортное состояние жизненного пространства определяется по показателям микроклимата и освещения. Достигается соблюдением нормативных требований.

В качестве критериев комфортностиустанавливают:

1. 
   значения температуры воздуха в помещениях
   

Комфортная температура – это температура, при которой человек ощущает себя максимально комфортно. По медицинским данным комфортная температура находится в диапазоне от 17 до 23 С.

2. 
   влажности и подвижность воздуха (например, ГОСТ 12.1.005—88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»).
   
3. 
   Tэ - эффективная температура – это характеристика комфортности с учётом влагосодержания воздуха и скорости ветра.
   

Человек ощущает себя комфортно в том случае, когда существует тепловой баланс: количество тепла, вырабатываемого организмом равно количеству тепла, поглощаемому внешней средой. Для человека в легкой одежде это равновесие наступает при температуре +20...+22°. Именно такая температура воздуха является комфортной.

Отдача тепла в окружающую среду происходит тремя способами: излучение, конвекция, испарение воды. При равновесной температуре +20° у человека в состоянии покоя и суммарной теплоотдаче, равной 419 кДж (100 ккал) в час, радиация составляет 66%, испарение воды — 19%, конвекция - 15% общей потери тепла организмом. Температура воздуха влияет на излучение и конвекцию: чем ниже температура воздуха, тем ниже температура окружающих человека предметов, тем большая часть тепла забирается излучением, тем ниже температура воздуха, тем сильнее идет теплоотдача и отвод тепла конвекцией.

Ветер значительно усиливает конвекцию: чем сильнее ветер, тем быстрее сменяется пограничный слой воздуха, в котором происходит теплоотдача.

+Влажность воздуха влияет на скорость теплоодачи: теплопроводость влажного воздуха выше, чем сухого, поэтому влажный воздух забирает больше тепла, чем сухой.

Критерии допустимого воздействия потоков (критерии безопасности техносферы)

Воздействие потоков вещества, энергии и информации на объект (человек, природа) определяется его интенсивностью и длительностью.

Основное условие допустимого воздействия в зоне пребывания человека имеет следующий вид:

П ≤ ПДП

П – реальный показатель потока;

ПДП – предельно допустимое значение потока.

Ограничения, вводимые на концентрации веществ и потоки энергий в жизненном пространстве, являются критериями безопасности техносферы.

2.1) ПДУ – предельный уровень интенсивности потоков энергии

Потоки энергии и информации воздействуют на объект защиты непосредственно. При воздействии потоков энергии условие допустимости принимает вид:

I_э i ≤ ПДУ_i

I_э i – интенсивностьi-го потока энергии в жизненном пространстве;

ПДУ_i– предельный уровень интенсивностиi-го потока энергии.

2.2) ПДК – предельно допустимая концентрации веществ

Потоки веществ практически всегда воздействуют на человека через изменение концентрации этих веществ в жизненном пространстве.

G_i ≤ (ПДК_i – C_ф i) V

G_i – допустимое количество вещества;

ПДК_i – предельно допустимая концентрацииi-го вещества;

C_ф i – фоновое (начальное) загрязнение помещения/территорииi-м веществом;

V– объем помещения.

Конкретные значения ПДК и ПДУ устанавливаются нормативными актами Государственной системы санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации.

Для оценки загрязнения атмосферного воздуха в населенных пунктах регламентированы класс опасностии два вида допустимых концентраций:максимально разоваяПДК_мрисреднесуточнаяПДК_сс.

2.3) Предельно допустимые выбросы (сбросы)ПДВ (С)илипредельно допустимые потоки энергиидля источников загрязнения среды обитания, определяемые на основе ПДК и ПДУ.

Опираясь на значения ПДК и ПДУ и зная фоновые значения концентраций веществ и потоков энергии в конкретном жизненном пространстве, можно определить предельно допустимые выбросы (сбросы) примесей (энергии) для конкретных источников загрязнения среды обитания.

Предельно допустимые выбросы (сбросы) и предельно допустимые излучения энергии источниками загрязнения среды обитания также являются критериями экологичности источника воздействия на среду обитания. Соблюдение этих критериев гарантирует реализацию условий и безопасность жизненного пространства.

Зоны пребывания человека считаются допустимыми, если в них соблюдены нормативные требования по параметрам микроклимата, освещению, ПДК загрязняющих веществ в воздухе, ПДУ энергетического облучения.

Таким образом, наличие достаточно жесткой связи между концентрациями примесей в жизненном пространстве и потоком примесей, выделяемых источником загрязнения, позволяет реально управлять ситуацией, связанной с загрязнением жизненного пространства, за счет изменения количества выбрасываемых веществ (энергии).

Показатели негативности техносферы икритерии травмоопасности

В тех случаях, когда состояние среды обитания не удовлетворяет критериям безопасности и комфортности, неизбежно возникают негативные последствия.

Реализованные в среде обитания человека опасности неизбежно сопровождаются потерей здоровья или гибелью людей. Для оценки этих потерь на объектах экономики, в условиях города, региона или в быту используют следующие абсолютные показатели:

3.1) численность погибших от внешних факторов за год (Т_пв)

3.2) численность пострадавших от воздействия травмирующих факторов за год (Т_тр)

3.3) численность получивших региональные или профессиональные заболевания от воздействия вредных факторов (Т_з)

Для анализа производственного травматизмана объектах экономики и в системе государственного управления используют относительные показатели:

3.4) показатель частоты травматизма К_ч(определяет число несчастных случаев, приходящихся на 1000 работающих за определенный период);

3.5) показатель тяжести травматизма К_т(характеризует среднюю длительность нетрудоспособности, приходящуюся на один несчастный случай);

3.6) показатель травматизма со смертельным исходом К_си(определяет численность погибших на производстве на 1000 работающих за определенный период);

3.7) показатель нетрудоспособности К_н(средняя длительность нетрудоспособности на 1000 работающих).

В качестве показателей, отражающих опасность процесса жизнедеятельности в стране или регионе, используют:

3.8) показатель региональной младенческой смертности от внешних причин (определяется числом смертей детей в возрасте до 1 года из 1000 новорожденных);

3.9) показатель детской смертности от внешних причин (численность умерших в возрасте до 15 лет);

3.10) смертность населения в трудоспособном возрасте от внешних причин.

Общее состояние экономики страны, общественных отношений, уровня социальной защиты и безопасности в отраслях экономики, качества среды обитания и ряда других факторов, влияющих на жизнь населения, находит отражение в таких интегральных показателях, как:

3.11) показатель сокращения продолжительности жизни людей (СПЖ) при воздействии вредного фактора или их совокупности

3.12) средняя продолжительность жизни людей в пенсионном возрасте (разность между средней продолжительностью жизни людей и пенсионного возраста) – в России у мужчин этот показатель отрицательный, что говорит о том, что в среднем мужчины умирают, не достигнув пенсионного возраста.

В случаях, когда потоки масс вещества или энергий от источника негативного воздействия в жизненном пространстве нарастают стремительно и достигают чрезмерно опасных значений (например, при авариях) применяется:

3.13) показатель величины риска принудительной потери жизни;

Кроме того, в качестве характеристик уровня воздействия негативных факторов используют размеры материального ущерба,число пострадавших,трудопотери. Наиболее частой мерой оценка опасности являетсячисло погибших.

В Положении о порядке расследования и учета несчастных случаев на производстве выделяют следующие уровни воздействия:

+

1. 
   приводящие к трудопотерям одного пострадавшего;
   
2. 
   приводящие к групповым трудопотерям;
   
3. 
   приводящие к инвалидности;
   
4. 
   вызывающие гибель одного или нескольких человек;
   
5. 
   вызывающие гибель 5 и более человек (в Великобритании за критерий катастрофы принято не явно оговоренное количество погибших в 10 чел.)