РЕФЕРАТ

На тему:__________________

Проверил(а):_________________________

_________________________

Выполнил(а):_________________________

_________________________

г.Алматы, 2015 год.

Современная техносфера

Техносфера - это искусственная оболочка Земли, воплощающая человеческий труд, организованный научно-техническим разумом.

Техносфера - это проекция человеческой цивилизации, не только непосредственно на Земле, но и на энергетическом и информационным уровнях планеты Земля. Техносфера стала единым целым с Ноосферой, и является ее составной частью.

Техносфера, 1) часть биосферы, преобразованная людьми с помощью прямого и косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человечества. При существенном ограничении - глобальной рациональности преобразовании с учетом задачи сохранения того типа биосферы, который необходим для жизни и развития человечества - техносфера потенциально становится частью ноосферы.

Техносфера, 2) Практически замкнутая будущая регионально-глобальная технологическая система утилизации и реутилизации вовлекаемых в хозяйственный оборот природных ресурсов, рассчитанная на изоляцию хозяйственно-производственных циклов от природного обмена веществ и потока энергии, возможная составляющая часть будущей ноосферы, .

Вопрос, насколько Техносфера дружественна по отношению к живому природному миру? Сможет ли техносфера развиваться в гармонии с природными комплексами, или будет противопоставлена природе Земли, со всеми вытекающими последствиями и как следствие создание искусственной среды жизни человека, и отчасти искусственного природного комплекса, с уничтожением большей части природы Земли.

Техносфера - это и материальная, информационная и энергетическая искусственная оболочка, которую пронизывают потоки вещества (продукты питания), энергии (тепловые и электрические приборы и сети) и информации (радио, телефон, телевизор, компьютер и т.д.).

В целом техносфера является системой жизнеобеспечения, прозрачная для полезных потоков вещества, энергии и информации. Техносфера может освободить человека от давления среды, от необходимости истончать свои органы в ответ на ее вызов. Или наоборот, техносфера может научить человека жить в гармонии с природой.

Все, кто задумывался над будущим онаученного человечества, предвидели его космическую экспансию. Сначала человечество станет планетарным - теллургическим. Затем солярным - охватывающим космос в масштабе Солнца. И, наконец, вырвавшись за пределы Солнечной системы, оно станет сидерическим - звездным. Дотянувшись до звезд, одухотворит собой всю материю мира.

Что принесет с собой человек? В космической перспективе человек видит себя титаном, созидающим миры или сокрушающим миры? Не научившись сохранять мир Земли, навряд ли человечество способно стать Созидателем, Творцом в космической перспективе.

В настоящее время можно выделить три основные концепции развития Техносферы.

1. Ноосферные законы, непознанные человечеством, не позволят человеку уничтожить природу Земли, Ноосфера будет жестко регулировать, как численность населения на Земле, так и другие действия человеческой цивилизации, направленные на разрушение природы Земли.

2. Полное уничтожение природы Земли в процессе развития Техносферы, и создание искусственной среды обитания, предназначенной прежде всего для человека.

Рассмотрим эти теории.

1. Законы развития Ноосферы

При появлении жизни возникла биосфера - саморазвивающаяся биологическая система, состоящая из множества различных видов живых организмов, обитавших на суше, в воде, в воздухе и даже под землей. За миллиард лет биосфера Земли успела достичь высочайших вершин самоорганизации.

В земной биосфере нет ненужных ей популяций - если какой-нибудь вид животных или растений начинает эволюционировать "не в ту сторону" - мутации произошли, скажем, или естественный отбор "сбился" с курса, - биосфера достаточно быстро (в историческом масштабе времени) восстанавливает равновесие.

Лишние виды вымирают, и у природы есть для этого множество способов, котор ые она использует по мере необходимости: от истребления одних видов другими до инфекций, способных "выкосить" множество особей в кратчайшие сроки. Баланс сил в биосфере сложился, достиг совершенства...

И тут развитие человечества, одного из составляющих биосферы, вышло на уровень, когда люди сами стали определять, - что им нужно, чего они хотят добиться. Люди создали промышленность, с биосферой планеты никак не связанную. Возникла и стала делать открытие за открытием наука. Человек начал познавать тайны биосферы и использовать полученное знание в своих "личных" целях. Тогда-то и возникла сфера разума - ноосфера, о которой писали в прошлом веке Тейяр де Шарден и Владимир Иванович Вернадский.

Новорожденная ноосфера была сначала составной частью биосферы, но постепенно приобрела самостоятельность и начала развиваться по собственным законам. Биологическая наука с законами развития живой неразумной природы - биосферы - как-то уже разобралась, а вот законы развития ноосферы во многом еще остаются тайной за семью печатями. Являются ли для ноосферы определяющими понятия добра и зла?

В животном мире есть понятия целесообразности, инстинкта. Человек, однако, не может руководствоваться лишь инстинктами, он вроде бы должен стремиться к добру, к свету, в человеческом обществе возникли понятия о морали, нравственности, о том, что хорошо и чтоплохо.
А тут еще и наука с технологиями добавили в развитие биосферы свои, ранее не существовавшие особенности. Людей стало слишком много на планете. В рамках биосферы сразу стали бы действовать давно опробованные механизмы, и численность людей (как и всякой иной популяции) сократилась бы до оптимального уровня. Но развитая медицина, увеличение продолжительности жизни сломали эти регуляционные механизмы природы - законы собственного развития человек начал устанавливать для себя сам. Ноосфера занялась саморегуляцией на ином, неведомом прежде уровне.

Техногенная опасность, создаваемая развитием человеческой цивилизации, носит системный характер - рассчитывать на милость природы или саморегуляцию биосферы нам не приходится. Все, что связано с развитием человечества, относится уже не к биосфере, а к ноосфере, чьи законы еще не познаны.

Наука и все методы футурологии подсказывают, что нужно противодействовать достижениям той же науки и технологий. Так ли это? В противном случае человек уничтожит природу. Или мы - или она. Развитие ноосферы входит в противоречие с эволюцией биосферы планеты?
Значит, нужно ограничить первое, чтобы спасти второе. Но спасем ли мы человечество, если спасем природу?

2. Бесприродный технический мир

Г.Альтшуллер и М. Рубин утверждают, что - хотим мы того или нет - человечеству предстоит жить в бесприродном техническом мире (БТМ). Отсюда следует, что проектирование бесприродного технического мира (БТМ) позволит заранее выявить задачи, жизненно важные для существования и развития цивилизации, и своевременно подготовиться к их решению. Мы уже живем в БТМ. Мы практически не бываем на открытом воздухе: дом, метро, автобус, цех или другое рабочее помещение, магазины, театры, спортивные залы...

Это первая, начальная стадия БТМ, когда среда обитания в значительной мере уже бесприрод-на, но жизнеобеспечение все еще основано на природных системах. Следующая фаза - промежуточная. Заключительная фаза: идеальный БТМ - мир, в котором степень независимости от природы (точнее, от того, что к этому времени останется от природы) очень высока (порядка 90 процентов) и продолжает увеличиваться".

Далее следует мысль - самая крамольная, принятие как факт того обстоятельства, с которым никто (за редким исключением) сегодня примириться не желает: "Технически (энергетически) создание БТМ осуществимо уже на современном уровне техники. Это отчасти печальный вывод. Ибо нет самого сильного фактора, который бы сдерживал вымирание природного мира. Как ни грустно, без природы можно выжить, построив БТМ. И природу быстро добьют".

Следовательно, делают вывод Г. Альтшуллер и М. Рубин, нужно уже сегодня начать учиться жить в БТМ - бесприродном техническом мире. В мире, где неуправляемой природы попросту не существует. Более того, если нам все равно суждено жить в таком мире, то мудрее строить его по плану, чем оставлять на откуп тенденциям, которые все равно никто никогда не сломает. "Жизнь невозможно повернуть назад..."

И выводы:

"Для жизни в этих мирах необходимо иное мышление - эффективное, исключающее крупные просчеты, учитывающее диалектику стремительно развивающегося мира".

В БТМ неизбежно придется отказаться от материально-потребительского образа жизни, от материального потребления как главной жизненной ценности. Главным вектором БТМ должно стать творчество, направленное на углубление и расширение познания и на обогащение красоты мира".

Идея бесприродного технического мира - попытка решить общую задачу выживания человечества. Если БТМ будет создан, то и частные задачи окажутся решены.

Вместо охраны окружающей среды будет решена задача создания новой искусственной природы, более благосклонной к человеку, нежели нынешняя. Не нужно регулировать рождаемость и добиваться уменьшения численности населения - в бесприродном техническом мире на Земле окажется достаточно места, пищи и технологий для десяти, двадцати и более миллиардов человек. Вот только придется изменить для начала самих себя.

3. Гармоничное развитие Техносферы во взаимодействии с природой Земли.

Проблема гармоничного развития Техносферы с природой Земли на сегодня остается нерешенной.

Современные технологии является враждебными и несостоятельными по отношению к природе Земли, сам человек, с быстро растущими городами, промышленностью вытесняет живое с планеты. Регуляция численности населения- так же нерешенная проблема. Энергетические ресурсы, ресурсы планеты небезграничны. Земля неспособна прокормить и обеспечить всем необходимым быстро растущую человеческую цивилизацию, истребляющую все живое вокруг себя. Современная тенденция развития цивилизации направлена на уничтожение природы Земли и самой планеты.

Но поскольку Техносфера - составная часть Ноосферы, законы Ноосферы предполагают разумное развитие Техносферы в гармонии с биосферными механизмами планеты и природой самого человека.

Человеку предстояит познать, осознать эти законы, законы разумной жизни на планете Земля, посредством всего того, что происходит ныне на Земле: катастрофы, в том числе техногенные, землетрясения, цунами, наводнения, изменения климата, новые виды вирусов, появление новых неизлечимых болезней, прогрессирование рождаемости больных и ослабленных детей, прогрессирование сердечно-сосудистых заболеваний, аллергий и многое другое.

Техносфера, как составная часть Ноосферы

Как составная часть Ноосферы Техносфера (если рассматривать Техносферу, как информационно-энергетическую часть Ноосферы) в некоторой степени подобна глобальной компьютерной информационной сети. Вполне возможно, что современная сеть Интернет является образом Техносферы Земли Ноосферного уровня.

Информационно-энергетический уровень Техносферы занимает промежуточное положение между ноосферными ячейками -хранителями, и более высокими уровнями Учителей. Техносфера здесь представлена в общем виде сетью коммуникаций, связывающих все уровни Ноосферы, Изосферы в единую информационную систему.

Техносфера информационно подключена, буквально к каждому живущему человеку, позволяя самому человеку черпать информацию из единого цельного коллективного планетарного хранилища. Каждый человек здесь является одновременно микроячейкой гигантского коллективного разума, и в то же время в перспективе может научиться использовать весь потенциал единого коллективного планетарного разума.

Как овеществленная материальная среда техносфера земли, непосредственно реализована современной цивилизацией, и неотделима уже от жизнедеятельности современного общества. Тенденции развития Техносферы в целом противоречат законам природы, и на данном этапе развитие Техносферы является причиной разрушения природы и жизни на Земле.

Техносфера - часть биосферы, коренным образом преобразованная человеком в технические и техногенные объекты (механизмы, здания, сооружения, горные выработки, дороги и т.д.) с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человека.

Система - объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач и взаимосвязанных функционально.

Элемент системы - объект, представляющий собой простейшую часть системы, отдельные части которого не представляют самостоятельного интереса в рамках конкретного рассмотрения.

Объект - техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.

Объектами могут быть различные системы и их элементы, в частности: сооружения, установки, технические изделия, устройства, машины, аппараты, приборы и их части, агрегаты и отдельные детали.

Системы функционируют в пространстве и времени. Процесс функционирования систем представляет собой изменение состояния системы, переход ее из одного состояния в другое. В соответствии с этим системы подразделяются на статические и динамические.

Статическая система - это система с одним возможным состоянием.

Динамическая система - система с множеством состояний, в которой с течением времени происходит переход из одного состояния в другое.

Современная техносфера многообразна: её представителями являются города, в состав которых входят промышленные и селитебные зоны, транспортные узлы и магистрали, торговые и культурно-бытовые зоны и отдельные помещения, ТЭС и ТЭЦ,
зоны отдыха и т.п.

Техносфера - совокупность регионов биосферы, в которых природная среда полностью или частично перестроена человеком при помощи прямого или косвенного технического воздействия с целью наибольшего соответствия своим материальным и духовным потребностям

Рисунок 1 - Структура техносферы

С появлением человека и развитием человеческого общества в биосфере появляется качественно новый и самый сложный тип процессов – техногенез. Под техногенезом понимается воздействие хозяйственной деятельности человека во всех её формах на природную среду. Проблемы, порождаемые техногенезом:

Проблема химического загрязнения природных сред;

Проблема теплового загрязнения биосферы;

Проблема вероятного роста парникового эффекта;

Проблема запыления атмосферы в результате выбросов предприятий и других видов промышленной деятельности;

Проблема уменьшения общего количества биомассы и биоразнообразия в биосфере Земли в результате двух основных типа процессов:

а. техногенные процессы, не свойственные биосфере : производство веществ, не существующих в природе, перемещения вещества, создание техногенных объектов, не имеющих природных аналогов, использование атомной энергии и т.д.

б. техногенно трансформированные биосферные процессы : любые процессы перемещения и преобразований вещества и энергии, которые продолжают осуществляться в целом в тех же формах и по тем же законам, что и в природе, но их ход, так или иначе, изменён в результате техногенного влияния.

Техносфера характеризуется по сравнению с биосферой более широкой номенклатурой опасностей и негативных воздействий, высокой вероятностью, величиной уровня и последствий (ущерба) их реализации.
Техногенные негативные факторы в техносфере формируются из-за наличия отходов производства и быта, из-за использования технических средств, из-за концентрации энергетических ресурсов и др. Наибольшую концентрацию негативные факторы техносферы имеют в сфере производства.
Производственная среда – это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.
Травмирующие и вредные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизические.

Физические факторы – движущиеся машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещённость, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и др.

Химические факторы – вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию.
Биологические факторы – патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и растения.

Психофизиологические факторы – физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

С позиций безопасности задачи исследования технических систем за-ключаются в том, чтобы увидеть, каким образом элементы системы функционируют в системе во взаимодействии с другими ее частями и по каким причинам может произойти отказ, грозящий негативными последствиями для окружающей среды.

Источники техногенной опасности:

Виды деятельности;

Потенциально опасные объекты;

Предприятия, организации, учреждения, осуществляющие соответствующий вид деятельности.

Факторами окружающей среды называется любой элемент среды, способный оказывать прямое воздействие на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий развития.

Факторы техногенной опасности:

Радиационный;

Механический;

Термический;

Импульсные ускорения.

Структура техносферы обычно рассматривается как целостная глобальная система в двух системных связках:

а. «человек - техносфера»;

б. « техносфера - биосфера ».

В первой связке техносфера - естественная система (продолжение структурного усложнения живой природы), а во второй - искусственная (отделяет человека от нее)

Структурными элементами техносферы являются:

А. Технические изделия, являющиеся конечным звеном преобразования природного вещества. Объекты техносферы в качестве техноценозов как спонтанно образующихся сообществ и технологических видов как единиц этих сообществ.

Б. Территориально-промышленные комплексы (ТПК). Определяющими являются внешняя функция загрязнения окружающей среды, а также общая для каждого из них функция цели и управления со стороны человеческого общества.

Более мелкими структурные элементы технотрофических цепей – предприятия = организм в биосфере.

Единичным элементом структуры техносферы можно считать элементарный технологический процесс преобразования вещества

Процессы техносферы:

Преобразования веществ;

Создания вещей;

Эксплуатации вещей;

Разложения отслуживших вещей.

Виды техносферных зон.

1. Промышленная зона. Включает промышленные предприятия, обслуживающие их культурно-бытовые учреждения, улицы, площади, зеленые насаждения.

2. Городская зона условная территориальная единица города:

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 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. Занимает, примерно, до 60 % территории города.

4. Транспортная зона - система наземных, надземных и подземных магистралей, пересекающихся в нескольких уровнях. Планировочная структура зависит от расположения города на рельефе

Современные принципы формирование техносферы:

1. Разработка стратегии развития современной цивилизации предварительно изучает стратегию развития биосферы (миллиардолетия), высших животных (многие десятки миллионолетий) человека (сотни тысячелетий), былых цивилизаций (многие тысячелетия).

3. Целесообразно иметь два вида концепций: идеальные (утопии) и реальные (теории).

4. Помимо научно-технических мероприятий: духовное возрождение и обновление человека, резкое возрастание значения его интеллекта, приоритет духовных потребностей, переход на новый уровень познания природы.

5. Архитектурно- планировочное зонирование территории.

6. Информационное обеспечение учета и информационная поддержка правоотношений.

7. Состояние территории характеризуется составом, пространственным распределением, показателями ее компонентов.

8. Использование территории характеризуется составом функций, их пространственным распределением, показателями их воздействия на окружающую среду.

9. Внешние условия характеризуются пространственным распределением, показателями влияния на территорию факторов ее окружения.

Приоритетность вопросов безопасности и сохранения природы при формировании техносферы:

1. Оценка техносферы переходит от ее полного одобрения к полному осуждению.

2. Предложенные программы невыполнимым или недостаточными для изменений.

3. Под вопросом находится контролируемость искусственной среды.

4. Жизнь в условиях постоянной неопределенности - цена за личные свободы и прогресс.

5. Долгосрочное планирование развития техносферы.

Сущность и состав техносферы:

Деятельность человеческой цивилизации привела к появлению новой глобальной материальной системы (сферы) искусственно созданных объектов, которую именуют техносферой. Техносфера можно рассматривать как часть ноосферы,трансформированной под влиянием техногенной деятельности человека. В генетической схеме геосферы Земли техносфера является самой молодой ее составной частью. Поскольку старшая литосфера зародилась около 4-5 млрд лет назад, то возраст техносферы составляет всего 180-200 лет. Нынешний этап развития техносферы охватывает индустриально -технический прогресс развития человечества (см. § 4).

Существуют другие названия этой части геосферы, в частности антропосфера. Техносфера определяют как планетарный пространство, находящийся под влиянием инструментальной и технической производственной деятельности людей и занят продуктами этой деятельности. Поскольку техносфера и биосфера взаимосвязаны, то их совокупность называют Экосфера (Л. Кол, 1958). Во Экосфера понимают совокупность всего живого на Земле вместе с его окружением и ресурсами.

Элементы техносферы прослеживаются на десятки и сотни тысяч километров в околоземном пространстве за счет распространения радиоволн, орбит искусственных спутников Земли и других планет, в атмосфере постоянно перемещаются тысячи летательных аппаратов, на поверхности Земли распространены пространства окультуренных и искусственно созданных ландшафтов, населенных пунктов, сооружений, транспортных коммуникаций; из земных недр добываются сотни миллиардов тонн полезных ископаемых, образуются огромные площади, занятые промышленными и бытовыми отходами; техногенными системами выбрасываются сотни миллиардов тонн газовых, аэрозольных, энергетических выбросов, сбрасываются десятки миллиардов тонн жидких стоков. Естественная гидросфера, атмосфера, литосфера, биосфера насыщенные тысячами искусственно созданных объектов.

Тенденции изменений окружающей среды.

На основе развития экологических и социально - экономических ситуаций в мире В. Данилов- Данильян и другие ученые прогнозируют такие тенденции изменений окружающей среды под влиянием техногенной деятельности на следующие 30 лет:

Рост потребления первичной биологической продукции на 80-85 % на суше;

Ускоренное увеличение концентрации СО2 и СН4 в результате уничтожения биоты;

Значительный прирост количества парниковых газов;

Сокращение мощности озонового экрана на 1-2% ежегодно;

Сокращение площадей лесов со скоростью от 177 до 180 тыс. км2/рик (в тропиках до 9-11 млн км2 при одновременном сокращении площади лесов и в умеренных широтах);

Увеличение площади пустынь;

Усиление эрозии сельскохозяйственных земель;

Увеличение объемов сточных вод и количества загрязнителей;

Истощение водных запасов суши;

Деградация и исчезновение видов биоты;

Ухудшение природных условий жизни людей;

Увеличение количества генетических болезней;

Рост дефицита пищевых продуктов.

Аргументы и факты

В 1650 г. численность населения Земли составляла около 500 млн человек; в течение следующих 200 лет она увеличилась вдвое, еще раз вдвое выросла уже на протяжении следующих 80 лет, в 1975 году достигло 4 млрд человек, в 1999 г. превысила 6 млрд, в 2009 году составила около 6,8 млрд человек. Численность населения Земли сейчас уже такая, что если бы человек равномерно распределили на поверхности планеты, то расстояние между ними составила бы только 300 м. Каждую минуту населения нашей планеты увеличивается на 172 человека. Это означает: еженедельно к населению Земли добавляется 1,7 млн. человек - столько, сколько теперь проживает в таких городах Украины, как Винница, Запорожье и Житомир взятых.

В настоящее время под угрозой исчезновения на Земле оказалось около 30 тыс. видов высших сосудистых растений и около 150 тыс. видов. Ежедневно на планете исчезает несколько видов, а еженедельно минимум один вид растений.

Более 6 млн га земель ежегодно деградируют и превращаются в пустыню.

Количество людей, которые потребляют загрязненную воду, достигла 1,5 млрд человек и продолжает расти. Причинами дефицита и нехватки пресных вод является чрезмерное водопотребление (рядовой европеец тратит 500 л пресной воды в сутки, а центральноафриканець - 8 л); загрязнения поверхностных и подземных вод; сокращение водности рек и запасов подземных вод. В 2100 году могут быть исчерпаны запасы пресной воды.

1. Техносфера является молодой геосферой Земли, однако ее влияние на природные процессы и компоненты природы является самым масштабным и самым непредсказуемым.

2. В результате техногенного воздействия на биосферу Земли прослеживаются неблагоприятные тенденции глобальных изменений природных процессов и компонентов природы, которые проявляются в нарушении теплового баланса, изменении звеньев круговорота веществ, загрязнении природы, деградации ее компонентов, формировании антропогенных ландшафтов.

Человек и среда обитания непрерывно находятся во взаимодействии, образуя постоянно действующую систему "человек – среда обитания". В процессе эволюционного развития Мира составляющие этой системы непрерывно изменялись. Совершенствовался человек, нарастала численность населения Земли и уровень его урбанизации, изменялся общественный уклад и социальная основа общества. Изменялась и среда обитания: увеличивалась территория поверхности Земли и ее недра, освоенные человеком.; естественная природная среда испытывала все возрастающее влияние человеческого сообщества, появились искусственно созданная человеком бытовая, городская и производственные среды.

Естественная среда самодостаточна и может существовать и развиваться без участия человека, а все иные среды обитания, созданные человеком, самостоятельно развиваться не могут и после их возникновения обречены на старение и разрушение.

На начальном этапе своего развития человек взаимодействовал с естественной окружающей средой, которая состоит в основном го биосферы, а также включает в себя недрах Земли, галактику и безграничный Космос.

В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворять свои потребности в пище, материальных ценностях, защите от климатических и погодных воздействий, в повышении своей коммуникативности, непрерывно воздействовал на естественную среду и, прежде всего, на биосферу. Для достижения этих целей он преобразовал часть биосферы в территории, занятые техносферой.

Техносфера - регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями. К техносферным относятся условия пребывания людей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях городов и поселков. Техносфера не саморазвивающаяся среда, она рукотворна и после создания может только деградировать. В процессе жизнедеятельности человек непрерывно взаимодействует не только с естественной средой, но и с людьми, образующими так называемую социальную среду. Она формируется и используется человеком для продолжения рода, обмена опытами знаниями, для удовлетворения своих духовных потребностей и накопления интеллектуальных ценностей.

1. Современный человек непрерывно взаимодействует с окружающей его средой обитания, компонентами которой являются естественная, техногенная (техносфера) и социальная среды.

2. С конца XIX века и весь XX век непрерывно развиваются техносфера и социальная среда, о чем свидетельствуют все возрастающая доля преобразованных человеком территорий земной поверхности, демографический взрыв и урбанизация населения.

Человек и окружающая его среда обитания образуют постоянно действующую систему "человек – среда обитания", в которой человек непрерывно решает, как минимум, две основные задачи: обеспечивает свои потребности в пище, воде и воздухе; создает и использует защиту от негативных воздействий со стороны среды обитания.

К источникам естественных негативных воздействий относятся стихийные явления в биосфере: изменения климата, грозы, землетрясения и т.п. Постоянная борьба за свое существование вынуждала человека находить и совершенствовать средства защиты от естественных негативных воздействий среды обитания. Однако, появление жилища, применение огня и других средств зашиты, совершенствование способов получения пищи не только защищало человека от естественных негативных воздействий, но и влияло на среду обитания. До середины XIX в. среда обитания человека медленно изменяла свой облик и мало менялись виды и уровни негативных воздействий. В XX в. возросло активное воздействие человека на среду обитания, на Земле возникли зоны повышенного загрязнения биосферы, что привело к частичной, а в ряду случаев и к полной региональной деградации. Биосфера постепенно утрачивала свое господствующее значение и в населенных людьми регионах стала превращаться в техносферу.

Этим изменениям во многом способствовали: высокие темпы роста численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация; рост потребления и концентрация энергетических ресурсов; интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйственного производства; массовое использование средств транспорта; рост затрат на военные цели и ряд других процессов. В окружающем нас Мире возникли новые условия взаимодействия живой и неживой материи: взаимодействие человека с техносферой, взаимодействие техносферы с биосферой (природой) и др.

В настоящее время возникла новая область знаний – "Экология техносферы", включающая в себя (как минимум): основы техносферостроения и регионоведения, социологию и организацию жизнедеятельности в техносфере, сервис, безопасность жизнедеятельности человека в техносфере и защиту природной среды от негативного влияния техносферы, где главными "действующими лицами" являются человек и созданная им техносфера.

Безопасность жизнедеятельности – наука о комфортном и безопасном взаимодействии человека с техносферой. Её основная цель – защита человека в техносфере от негативных воздействий антропогенного и естественного происхождения и достижение комфортных условий жизнедеятельности. Средством достижения этой цели является реализация обществом знаний и умений, направленных на уменьшение в техносфере физических, химических, биологических и иных негативных воздействий до допустимых значений. Это и определяет совокупность знаний, входящих в науку о безопасности жизнедеятельности, а также место БЖД в общей области знаний – экологии техносферы.

Важнейшими понятиями в научной теории БЖД являются: среда обитания, деятельность, опасность, безопасность и риск.

Среда обитания – окружающая в данный момент человека среда, определяемая (обусловленная) совокупностью факторов (физических, химических, биологических, социальных), способных оказывать воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство (прямое или косвенное, немедленное или отдаленное). Производственная среда (зона) – состоит из элементов: предметов и средств труда, продуктов труда и др.

Деятельность – сознательное (активное) взаимодействие человека со средой обитания. Результатом деятельности должна быть ее полезность для существования человека в этой среде. Содержание деятельности включает в себя цель, средство, результат и сам процесс деятельности. Формы деятельности разнообразны. Жизнедеятельность – это повседневная деятельность и отдых, способ существования человека.

Опасность (центральное понятие в безопасности жизнедеятельности) – это явления, процессы, предметы, оказывающие отрицательное влияние на жизнь и здоровье человека (негативное свойство живой и неживой материи, способное причинять ущерб самой материи: людям, природной среде, материальным ценностям).

Безопасность – это состояние деятельности, при которой с определенной вероятностью исключаются потенциальные опасности, влияющее на здоровье человека.

Риск – количественная характеристика действия опасностей, отнесенных на определенное количество работников (жителей) за конкретный период времени. Здесь подразумевается, что данные опасности формируются конкретной деятельностью человека, т.е. число смертных случаев, число случаев заболевания, число случаев временной и стойкой нетрудоспособности (инвалидности), вызываются действием на человека конкретной опасности (электрический ток, вредное вещество, двигающийся предмет, криминальные элементы общества и др.).

Взаимодействие человека со средой обитания может быть позитивным или негативным, характер взаимодействия определяют потоки веществ, энергий и информации.

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.

2. Стадии развития техносферы

Техносфера прошла три основные стадии своего развития:

эотехники (когда строительным материалом являлось дерево, а источником энергии - вода);

палеотехники (где преобладали железо и уголь);

неотехники (в XX в., когда стали использовать сплавы металлов и электроэнергию).

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.

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.

3. 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.

Техносфера и ее состав

Техносфера - часть биосферы, коренным образом преобразованная человеком в технические и техногенные объекты (механизмы, здания, сооружения, горные выработки, дороги и т.д.) с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия социально-экономическим потребностям человека.

Система - объект, представляющий собой совокупность элементов, взаимодействующих в процессе выполнения определенного круга задач и взаимосвязанных функционально.

Элемент системы - объект, представляющий собой простейшую часть системы, отдельные части которого не представляют самостоятельного интереса в рамках конкретного рассмотрения.

Объект - техническое изделие определенного целевого назначения, рассматриваемое в периоды проектирования, производства, испытаний и эксплуатации.

Объектами могут быть различные системы и их элементы, в частности: сооружения, установки, технические изделия, устройства, машины, аппараты, приборы и их части, агрегаты и отдельные детали.

Системы функционируют в пространстве и времени. Процесс функционирования систем представляет собой изменение состояния системы, переход ее из одного состояния в другое. В соответствии с этим системы подразделяются на статические и динамические.

Статическая система - это система с одним возможным состоянием.

Динамическая система - система с множеством состояний, в которой с течением времени происходит переход из одного состояния в другое.

Современная техносфера многообразна: её представителями являются города, в состав которых входят промышленные и селитебные зоны, транспортные узлы и магистрали, торговые и культурно-бытовые зоны и отдельные помещения, ТЭС и ТЭЦ,
зоны отдыха и т.п.

Техносфера - совокупность регионов биосферы, в которых природная среда полностью или частично перестроена человеком при помощи прямого или косвенного технического воздействия с целью наибольшего соответствия своим материальным и духовным потребностям

Рисунок 1 - Структура техносферы

С появлением человека и развитием человеческого общества в биосфере появляется качественно новый и самый сложный тип процессов – техногенез. Под техногенезом понимается воздействие хозяйственной деятельности человека во всех её формах на природную среду. Проблемы, порождаемые техногенезом:

Проблема химического загрязнения природных сред;

Проблема теплового загрязнения биосферы;

Проблема вероятного роста парникового эффекта;

Проблема запыления атмосферы в результате выбросов предприятий и других видов промышленной деятельности;

Проблема уменьшения общего количества биомассы и биоразнообразия в биосфере Земли в результате двух основных типа процессов:

а. техногенные процессы, не свойственные биосфере : производство веществ, не существующих в природе, перемещения вещества, создание техногенных объектов, не имеющих природных аналогов, использование атомной энергии и т.д.

б. техногенно трансформированные биосферные процессы : любые процессы перемещения и преобразований вещества и энергии, которые продолжают осуществляться в целом в тех же формах и по тем же законам, что и в природе, но их ход, так или иначе, изменён в результате техногенного влияния.

Техносфера характеризуется по сравнению с биосферой более широкой номенклатурой опасностей и негативных воздействий, высокой вероятностью, величиной уровня и последствий (ущерба) их реализации.
Техногенные негативные факторы в техносфере формируются из-за наличия отходов производства и быта, из-за использования технических средств, из-за концентрации энергетических ресурсов и др. Наибольшую концентрацию негативные факторы техносферы имеют в сфере производства.
Производственная среда – это часть техносферы, обладающая повышенной концентрацией негативных факторов. Основными носителями травмирующих и вредных факторов в производственной среде являются машины и другие технические устройства, химически и биологически активные предметы труда, источники энергии, нерегламентированные действия работающих, нарушения режимов и организации деятельности, а также отклонения от допустимых параметров микроклимата рабочей зоны.
Травмирующие и вредные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизические.

Физические факторы – движущиеся машины и механизмы, повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещённость, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической цепи и др.

Химические факторы – вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию.
Биологические факторы – патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности, а также животные и растения.

Психофизиологические факторы – физические (статические и динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
С позиций безопасности задачи исследования технических систем за-ключаются в том, чтобы увидеть, каким образом элементы системы функционируют в системе во взаимодействии с другими ее частями и по каким причинам может произойти отказ, грозящий негативными последствиями для окружающей среды.

Источники техногенной опасности:

Виды деятельности;

Потенциально опасные объекты;

Предприятия, организации, учреждения, осуществляющие соответствующий вид деятельности.

Факторами окружающей среды называется любой элемент среды, способный оказывать прямое воздействие на живые организмы, хотя бы на протяжении одной из стадий развития.

Факторы техногенной опасности:

Радиационный;

Механический;

Термический;

Импульсные ускорения.

Структура техносферы обычно рассматривается как целостная глобальная система в двух системных связках:

а. «человек - техносфера»;

б. « техносфера - биосфера ».

В первой связке техносфера - естественная система (продолжение структурного усложнения живой природы), а во второй - искусственная (отделяет человека от нее)

Структурными элементами техносферы являются:

А. Технические изделия, являющиеся конечным звеном преобразования природного вещества. Объекты техносферы в качестве техноценозов как спонтанно образующихся сообществ и технологических видов как единиц этих сообществ.

Б. Территориально-промышленные комплексы (ТПК). Определяющими являются внешняя функция загрязнения окружающей среды, а также общая для каждого из них функция цели и управления со стороны человеческого общества.

Более мелкими структурные элементы технотрофических цепей – предприятия = организм в биосфере.

Единичным элементом структуры техносферы можно считать элементарный технологический процесс преобразования вещества

Процессы техносферы:

Преобразования веществ;

Создания вещей;

Эксплуатации вещей;

Разложения отслуживших вещей.

Виды техносферных зон.

1. Промышленная зона. Включает промышленные предприятия, обслуживающие их культурно-бытовые учреждения, улицы, площади, зеленые насаждения.

2. Городская зона условная территориальная единица города:

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 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.

Занимает, примерно, до 60 % территории города.

4. Транспортная зона - система наземных, надземных и подземных магистралей, пересекающихся в нескольких уровнях. Планировочная структура зависит от расположения города на рельефе

Современные принципы формирование техносферы:

1. Разработка стратегии развития современной цивилизации предварительно изучает стратегию развития биосферы (миллиардолетия), высших животных (многие десятки миллионолетий) человека (сотни тысячелетий), былых цивилизаций (многие тысячелетия).

3. Целесообразно иметь два вида концепций: идеальные (утопии) и реальные (теории).

4. Помимо научно-технических мероприятий: духовное возрождение и обновление человека, резкое возрастание значения его интеллекта, приоритет духовных потребностей, переход на новый уровень познания природы.

5. Архитектурно- планировочное зонирование территории

6. Информационное обеспечение учета и информационная поддержка правоотношений.

7. Состояние территории характеризуется составом, пространственным распределением, показателями ее компонентов.

8. Использование территории характеризуется составом функций, их пространственным распределением, показателями их воздействия на окружающую среду.

9. Внешние условия характеризуются пространственным распределением, показателями влияния на территорию факторов ее окружения.

Приоритетность вопросов безопасности и сохранения природы при формировании техносферы:

1. Оценка техносферы переходит от ее полного одобрения к полному осуждению.

2. Предложенные программы невыполнимым или недостаточными для изменений.

3. Под вопросом находится контролируемость искусственной среды.

4. Жизнь в условиях постоянной неопределенности - цена за личные свободы и прогресс.

5. Долгосрочное планирование развития техносферы

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

МАЙ №5/2010

С.В. Белов, Е.Н. Симакова

Ноксология

Учебное пособие для студентов вузов,

обучающихся по направлению

«Техносферная безопасность»

(280100 «Безопасность жизнедеятельности»

и 280200 «Защита окружающей среды»)

Выпуск 1

В учебном пособии рассмотрены опасности, создаваемые избыточными потоками веществ, энергии и информации, Описан современный мир таких опасностей. Сформулированы теоретические основы ноксологии - науки об опасностях. Показаны методы и средства защиты от опасностей на местном, региональном и глобальном уровнях. Описаны виды мониторинга опасностей. Дана оценка негативного воздействия реализованных опасностей, сформулированы пути дальнейшего совершенствования человеко- и природозащитной деятельности. Учебное пособие написано впервые. Публиковать учебные пособия предполагается в приложении к журналу в виде отдельных выпусков.

Ключевые слова: авария, бедствие, биосфера, вибрация, воздействие, выбросы, демография, доза, жизнедеятельность, защита, идентификация, излучение, инфразвук, катастрофа, критерии, ноксология, ноксосфера, объект, опасность, отходы, предельно допустимая концентрация, предельно допустимый уровень, происшествие, риск, техносфера, толерантность, сбросы, ситуация, смертность, ультразвук, урбанизация, уровень, фактор, шум, экобиозащита, экология.

Belov S. V., Simakova E. N. Noksologiya

Dangers, created the surplus streams of matters, energy and information, are considered in a train aid. The modern world of such dangers is described. Theoretical bases of noksologi (sciences about dangers) are formulated. Methods and facilities of protecting are rotined from dangers on local, regional and global levels. The types of monitoring of dangers are described. The estimation of negative influence of the realized dangers is given, the ways of further perfection of activity are formulated on defense of man and nature. A train aid is written first and intended for the students of institutes of higher.

Keywords: failure, calamity, biosphere, vibration, influence, contamination of atmosphere, demography, dose, everyday activity of man, defense, authentication, radiation, infrasound, catastrophe, criteria, noksologiya, noksosfera, object, danger, wastes, maximum possible concentration, maximum possible level, incident, risk, technosphere, tolerance, contamination of hydrosphere, situation, death rate, ultrasound, urbanization, level, factor, noise, ecological biological defense, eecology.

Предисловие…………………………………………………………………………….
Введение…………………………………………………………………………………
		Строение Вселенной, возникновение техносферы……………………...
		Эволюция человечества и окружающей среды………………….............
		Эволюция опасностей……………………………………………………..
Глава 1	Современный мир опасностей (ноксосфера)…………………………….
1.1	Естественные и естественно-техногенные опасности………………………….
	1.1.1.	Взаимодействие человека с окружающей средой……………………….
	1.1.2.	Повседневные естественные опасности………………………………….
	1.1.3	Опасности стихийных явлений…………………………………………...
1.2	Антропогенные и антропогенно-техногенные опасности………………………
1.3	Техногенные опасности…………………………………………………………...
	1.3.1.	Постоянные локально-действующие опасности………………………..
		1.3.1.1. Вредные вещества………………………………………………...
		1.3.1.2. Вибрации…………………………………………………………..

Предисловие

Стремление человека защищать свою жизнь является его естественной жизненной потребностью. К сожа­лению, окружающий человека Мир оказывает на него не только позитивное, но и довольно часто негатив­ное влияние, которое отрицательно сказывается на здоровье и продолжительности жизни человека.

Негативные воздействия окружающего Мира веч­ны. Они оказывали и оказывают отрицательное влия­ние на человека со дня его появления на Земле и до наших дней. Естественной реакцией человека на не­гативные воздействия является его постоянная забота о защите себя и окружающей его среды от опасностей.

В настоящее время в Мире бушует экономический кризис, негативно влияющий на благополучие насе­ления практически всех стран. В России мировой эко­номический кризис совпал по времени с глубоким и длительным демографическим кризисом. Начиная с 1992 года по настоящее время в нашей стране наблю­дается уменьшение численности населения, снижается рождаемость и растет смертность населения. Только за последние 10 лет Россия потеряла до 25 млн чело­век, из которых около 3,5 млн человек погибли от "внешних" причин (травмы, отравления).

Особую тревогу вызывают показатели принудитель­ной смертности мужчин трудоспособного, а следова­тельно и репродуктивного (фертильного) возраста.

Сложившаяся демографическая ситуация во многом определяется экономическими показателями уровня жизни россиян и условиями их существования. В на­чале XXI века относительное значение внутреннего валового продукта в расчете на одного жителя страны в США в 6 раз превышает аналогичный показатель в России. Средняя продолжительность жизни (СПЖ) мужчин в России оказалась не более 60 лет (в Японии - 78 лет, в США - 74 года).

Общеизвестно, что продолжительность жизни людей во многом зависит от удовлетворения их естественных потребностей, качества среды обитания, условий тру­да и отдыха, качества медицинского обслуживания.

Важную роль в сокращении СПЖ играют опасности. Человечество во все времена своего существования вело активную борьбу с опасностями. Не случайно много внимания уделялось защите от пожаров, соблю­дению правил техники безопасности на производстве, снижению дорожно-транспортных происшествий и т. п., регламентируя, прежде всего, безопасные прие­мы деятельности и применяя защиту от опасностей.

Во второй половине XX века человек активизирует природозащитаую деятельность, охраняя прежде всего атмосферный воздух, пресные водоемы и земельные

угодья от загрязнений. Сегодня проблема загрязнения природной среды достигает своего апогея, особенно в мегаполисах и на примыкающих к ним территориях. Защита от выбросов автотранспорта, теплоэлектро­станций, промышленных объектов экономики и ЖКХ, ликвидация и захоронение твердых отходов - глав­ные природоохранные задачи.

В конце XX столетия возникли учения: "Здоровый образ жизни" (ЗОЖ) "Безопасность жизнедеятельно­сти человека" (БЖД) и "Защита окружающей среды" (ЗОС). В этот период со всей очевидностью стало ясно, что реализации на практике только защитных от опас­ностей мероприятий явно недостаточно для обеспе­чения безопасности человека. Необходим превентив­ный анализ всех принимаемых техногенных решений с целью обнаружения возможных опасных проявле­ний: потребовалось применение научно обоснованных требований к созданию малоопасных технологий, ма­шин и производств; возникла необходимость уста­новления современных норм и правил для обеспече­ния безопасности зон труда и отдыха, норм и правил возможного допустимого воздействия техносферы и человека на окружающую среду.

Возникла необходимость активного развития чело- веко-природозащитной деятельности на научной ос­нове путем создания науки об опасностях окружающе­го материального мира - науки ноксологии, а также подготовки инженерно-технических и научных кад­ров - носителей этой области знаний.

Одновременно появилась потребность во всемер­ном внедрении в общество культуры безопасности, основанной на постижении каждым человеком зна­ний о происхождении и принципах появления опас­ностей, о современном мире опасностей и защите от него. Появилось понятие "ноксология ".

Ноксология - изучает происхождение и совокуп­ное действие опасностей, описывает опасные зоны и показатели их влияния на материальный мир, оцени­вает ущерб, наносимый Опасностями человеку и при­роде. В задачи ноксологии входит также изучение принципов минимизации опасностей в источниках и основ защиты от них в пределах опасных зон.

Дисциплина "Ноксология" отражает и системати­зирует научно-практические достижения в области человеко- и природозащитной деятельности, основы­вается на теоретических разработках отечественных и зарубежных ученых.

Известные знания о безопасности жизнедеятель­ности и защите природы объединены в рамках этого учения далеко неслучайно. Они имеют одну понятий­ную основу и неразрывно связаны с понятием "опас­ность". Кроме того, имеют общее реальное содержание, обусловленное общностью источниковдействующих, как правило, одновременно на челове­ка, общество и природу, а также значительную общ­ность средств защиты.

Дисциплина "Ноксология" относится к естествен­но научному циклу и обеспечивают понимание и ло­гическую взаимосвязь в системе "человек-техносфе­ра-природа" на уровне негативного взаимодействия элементов системы.

Проект программы новой естественно-научной дисциплины "Ноксология" впервые был опубликован в приложении к журналу "Безопасность жизнедея­тельности" № 5, 2007 г.

Цель дисциплины: ознакомить студентов с теорией и практикой науки об опасностях.

Задачи дисциплины: дать представление об опасно­стях современного мира и их негативном влиянии на человека и природу; сформировать критерии и мето­ды оценки опасностей; описать источники и зоны влияния опасностей; дать базисные основы анализа источников опасности и представления о путях и спо­собах защиты человека и природы от опасностей.

В результате освоения дисциплины студент должен:

Знать источники и мир опасностей, их влияние на человека и природу, виды и критерии оценки опас­ностей;

Уметь идентифицировать опасности, оценивать поля и показатели их негативного влияния;

Демонстрировать способность и готовность к опи­санию полей опасностей, к достижению состояния безопасности человека, техносферы и природы.

Предлагаемое учебное пособие дисциплины "Нок­сология" является прототипом дисциплины "Введение в специальность", прочитанной авторами пособия сту­дентам I курса, обучавшимся в МГТУ им. Н. Э. Бау­мана в 1995-2009 гг. по специальностям:

320700 (280201.65) - Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов;

330100 (280101.65) - Безопасность жизнедеятель­ности в техносфере.

Важно отметить, что изучение студентами новой дисциплины осуществлялось во 2 семестре первого го­да обучения после сдачи зачета по дисциплине "Эко­логия" и предваряло их знакомство с научно-практи­ческими знаниями, умениями, навыками, излагаемыми в дисциплине "Безопасность жизнедеятельности", обычно изучаемой в 4-5 семестрах учебной программы.

Авторы учебного пособия с интересом и благодар­ностью примут все замечания и пожелания, которые следует направлять по адресу: 107076, г. Москва, Стромынский пер., 4, редакция журнала "Безопас­ность жизнедеятельности".

"Прежде всего, каждому виду живых

существ природа даровала стремление

защищаться, защищать свою жизнь"

Цицерон

Введение

Опасность - свойство человекаи окружающей среды, способное причинять ущерб живой и неживой материи.

Ноксология - наука об опасностях материального мира Вселенной - является составной частью науки "Экология" (Экология - наука о взаимоотношениях живых организмов между собой и окружающей их средой) и рассматривает взаимоотношения живых ор­ганизмов между собой и окружающей их средой на уровнях, приносящих ущерб здоровью и жизни орга­низмов или на уровнях, нарушающих целостность ок­ружающей их среды.

Возникновение в конце XX-начале XXI века науки "Ноксология" неслучайно. Человечество на всех эта­пах своего существования постоянно искало и при­меняло защиту от опасностей, сохраняя здоровье, жизнь.

Строение Вселенной, возникновение техносферы

Современную структуру Вселенной можно пред­ставить в виде четырех взаимодействующих систем, схематически показанных на рис. В-1.

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.

Рис. В-1. Современная схема взаимодействия человека со средой

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

На всех этапах своего развития человек и общество непрерывно воздействовали на среду обитания. И если на протяжении многих веков это воздействие на биосферу было незначительным, то начиная с середины XIX в. преобразующая роль человека в развитии среды обитания стала существенно возрастать.

В XX в. на Земле возникли зоны повышенного антропогенного и техногенного влияния на природную среду, что привело к частичной, а в ряде случаев и к полной ее региональной деградации. Этим изменениям во многом способствовали следующие эволюционные процессы:

· рост численности населения на Земле (демографический взрыв) и его урбанизация;

· развитие науки и техники;

· рост потребления энергетических ресурсов;

· интенсивное развитие промышленного и сельскохозяйствен­ного производства;

· массовое использование средств транспорта;

· рост затрат на военные цели и ряд других процессов.

Демографический взрыв. Достижения в медицине, повышение комфортности деятельности и быта, интенсификация и рост продуктивности сельского хозяйства во многом способствовали увеличению продолжительности жизни человека и, как следствие, росту населения Земли. Одновременно с увеличением продолжительности жизни в ряде регионов мира рождаемость продолжала оставаться на высоком уровне, составляя 40 чел./год и более. Высокий уровень прироста населения характерен для стран Африки, Центральной Америки, Ближнего и Среднего Востока, Юго-Восточной Азии, Индии, Китая.

Существует несколько прогнозов дальнейшего изменения численности населения Земли. По некоторым вариантам численность населения может резко увеличиться. В этих условиях Земля уже не сможет (при современ­ном состоянии технологий) обеспечивать население достаточным питанием и предметами первой необходимости. С определенного периода начнутся голод, массовые заболевания, деградация среды обитания и, как следствие, резкое уменьшение численности населения и разрушение человеческого сообщества.

Урбанизация. Одновременно с демографическим взрывом идет процесс урбанизации населения планеты. Этот процесс имеет во многом объективный характер, так как способствует повышению производительной деятельности во многих сферах, одновременно решает социальные и культурно-просветительные проблемы общества.

Однако, урбанизация непрерывно ухудшает условия жизни в регионах, неизбежно уничтожает в них природную среду. Для крупных городов и промышленных центров характерен высокий уровень загрязнения компонент среды обитания. Так, атмосферный воздух городов содер­жит значительно большие концентрации токсичных примесей по сравнению с воздухом сельской местности (ориентировочно оксида углерода - в 50, оксидов азота - в 150 и летучих углеводородов - в 2000 раз).

Техногенные аварии и катастрофы. До середины XX в. человек не обладал способностью инициировать крупномасштабные аварии и катастрофы и тем самым вызывать необратимые экологические из­менения регионального и глобального масштабов, соизмеримые со стихийными бедствиями.

Появление ядерных объектов, высокая концентрация прежде всего химических веществ и рост их производства сделали человека способным оказывать разрушительное воздействие на экосистемы. Примером тому служат трагедии в Чернобыле. Огромное разрушительное воздействие на биосферу оказывают испытания ядерного и других видов оружия (г. Семипалатинск, о. Новая Земля).

В результате активной техногенной деятельности человека во многих регионах нашей планеты разрушена биосфера и создан новый тип среды обитания - техносфера.

Техносфера - среда обитания, возникшая с помощью прямого или косвенного воздействия людей и технических средств на природную сре­ду с целью наилучшего соответствия среды социально-экономическим потребностям человека. Техносфера - детище XX в., приходящее на смену биосфере.

Создавая техносферу, человек стремился к повышению комфортности среды обитания, росту коммуникабельности, обеспечению за­щиты от естественных негативных воздействий. Все это благоприят­но отразилось на условиях жизни и в совокупности с другими факто­рами (улучшение медицинского обслуживания и др.) положительно сказалось на продолжительности жизни людей.

Появление техносферы привело к тому, что биосфера во многих регионах нашей планеты стала активно замещаться техносферой. На планете осталось мало территорий с ненару­шенными экосистемами. В наибольшей степени экосистемы разру­шены в развитых странах - в Европе, Северной Америке, Японии. Здесь естественные экосистемы сохранились в основном на ограни­ченных площадях и представляют собой небольшие пятна биосферы, окруженные со всех сторон нарушенными деятельностью человека территориями, и поэтому подвержены сильному техносферному давлению.

К опасностям техносферы можно отнести возможность развития экологических кризисов, аварий и катастроф на потенциально опасных объектах, повседневные опасности, связанные с использованием электробытовых приборов, техники.

3. Совместимость элементов системы «человек- среда»

Антропометрическая совместимость предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе работы. При решении этой задачи определяют объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и др. Сложность обеспечения этой совмес­тимости заключается в том, что антропометрические показатели у людей разные. Сиденье, удовлетворяющее человека среднего роста, может оказаться крайне неудобным для человека низкого или очень высокого.

Для более правильного использования антропометрических данных человека при проектировании машин применяют метод соматографии или метод моделирования. Соматография - это рабочий метод, заключающийся в конструировании схематических изображений человеческого тела в разных положениях во взаимосвязи с теми операциями, которые он должен выпол­нять. Моделирование - это метод, в основе которого лежит использование объемных или плоских моделей человеческой фигуры.

Обстоятельно вопросы антропометрии рассматриваются в эргономике, изучающей законы оптимизации рабочих условий.

Биофизическая совместимость подразумевает создание такой окру­жающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспособность и нормальное физиологическое состояние человека. Эта задача стыкуется с требованиями безопасности.

Биофизическая совместимость учитывает требования организма к виб­роакустическим характеристикам среды, освещенности и другим физическим параметрам.

Энергетическая совместимость предусматривает согласование орга­нов управления машиной с оптимальными возможностями человека в отно­шении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.

Силовые и энергетические параметры человека имеют определенные границы. Для приведения в действие сенсомоторных устройств (рычагов, кнопок, переключателей и т. п.) могут потребоваться очень большие или чрезвычайно малые усилия. И то и другое плохо. В первом случае человек будет уставать, что может привести к нежелательным последствиям в управ­ляемой системе. Во втором случае возможно снижение точности работы сис­темы, так как человек не почувствует сопротивления рычагов.

Информационная совместимость имеет особое значение в обеспече­нии безопасности.

В сложных системах человек обычно непосредственно не управляет физическими процессами. Зачастую он удален от места их выполнения на значительные расстояния. Объекты управления могут быть невидимы, неося­заемы, неслышимы. Человек видит показания приборов, экранов, мнемосхем, слышит сигналы, свидетельствующие о ходе процесса. Все эти устройства называют средствами отображения информации (СОИ). При необходимости работающий пользуется рычагами, ручками, кнопками, выключателями и другими органами управления, в совокупности образующими сенсомоторное поле. СОИ и сенсомоторные устройства - так называемая модель машины (комплекса). Через нее человек и осуществляет управление самыми сложны­ми системами.

Чтобы обеспечить информационную совместимость, необходимо знать характеристики сенсорных систем организма человека.

Социальная совместимость предопределена тем, что человек - существо биосоциальное. Решая вопросы социальной совместимости, учитывают отношения человека к конкретной социальной группе и социальной группы к конкретному человеку.

Технико-эстетическая совместимость заключается в обеспечении удовлетворенности человека от общения с техникой, цветового климата, от процесса труда.

Психологическая совместимость связана с учетом психических осо­бенностей человека. В настоящее время уже сформировалась особая область знаний, именуемая психологией деятельности. Это один из разделов безо­пасности жизнедеятельности.

Факторы обитаемости

Обитаемость - совокупность факторов, характеризующих условия жизнедеятельности человека, обеспечивающих надежность деятельности и сохранение здоровья в любой открытой или замкнутой экологической системе. Под факторами обитаемости понимается химический состав среды обитания, физические параметры (микроклимат, электромагнитные поля, шумы, вибрации и т.д.), наличие других биологических форм жизни (вирусы, бактерии, насекомые и т.д.), социально-бытовые характеристики системы (режим труда и отдыха, режим занятости персонала, санитарно-гигиенические мероприятия, формы организации групп и коллективов и т.д.). Изменения факторов О. по отдельности и в целом могут привести к развитию чрезвычайных ситуаций с медико-санитарными последствиями. В связи с этим регламентация и соблюдение параметров факторов О. являются предметом исследования и контроля в медицине катастроф.

Воздействие вредных веществ. Пары, газы, жидкости, аэрозоли, соединения, смеси при контакте с организмом человека могут вызывать заболевания или отклонения в состоянии здоровья как в процессе контакта с ними, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Химические вещества в зависимости от практического применения классифицируются на:

· промышленные яды: органические растворители, топливо, красители;

· ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве: пестициды;

· бытовые химикаты, в том числе пищевые добавки;

· биологические растительные и животные яды (алкалоиды);

· отравляющие вещества – зарин, иприт, фосген;

Вещества по характеру воздействия подразделяются на общетоксические – вызывающие отравление всего организма или поражающие отдельные системы; раздражающие – вызывают раздражение слизистых оболочек дыхательных путей, глаз, легких, кожи; сенсибилизирующие – действующие как аллергены (формальдегид, растворители, лаки); мутагенные – нарушающие генетический код (свинец, марганец, радиоактивные изотопы); канцерогенные – вызывающие злокачественные опухоли (хром, никель, асбест); влияющие на репродуктивную функцию (ртуть, свинец, стирол, радиоактивные изотопы).

Требование полного отсутствия вредных веществ в зоне дыхания часто невыполнимо, поэтому особую важность приобретает гигиеническое нормирование до предельно допустимых концентраций.

Вибрация и акустические колебания. Шум, вибрация, инфра- и ультразвук по своей физической природе являются упругими колебаниями твердых тел, газов и жидкостей.

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Действие вибрации зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, явлений резонанса и других условий. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. При повышении частоты колебаний выше 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах. При действии общей вибрации на организм в первую очередь страдает опорно-двигательный аппарат, нервная система. У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройства координации движений, симптомы укачивания. Гигиеническое нормирование вибраций осуществляется по ГОСТ 12.1.012-90 и СН 2.2.4/2.1.8.566-96. Документы устанавливают нормируемые параметры и их допустимые значения, режимы труда лиц виброопасных профессий. Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродемпфирование (метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения); виброизоляция; виброгашение (установка агрегатов на массивный фундамент), а также индивидуальные средства защиты (виброизоляционные рукавицы, обувь, стельки и тд.).

Акустические колебания. Физическое понятие об акустических колебаниях охватывает как слышимые, так и не слышимые колебания упругих тел. Акустические колебания в диапазоне 16 Гц-20 кГц, воспринимаемые человеком с нормальным слухом, называют звуковыми. С частотой менее 16 Гц называют инфразвуковыми, выше 20 кГц – ультразвуковыми. Шум – это совокупность апериодических звуков различной интенсивности и частоты. Порог слуха молодого человека составляет 0 дБ на частоте 1000 Гц, на частоте 100 Гц порог слухового восприятия значительно выше, т.к. ухо менее чувствительно к звукам низких частот. Шум с уровнем звукового давления до 30-35 дБ является привычным для человека. Повышение уровня звукового давления до 40-70 дБ создает значительную нагрузку на нервную систему, вызывает ухудшение самочувствия и при длительном воздействии может привести к неврозам. Воздействие шума уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха – профессиональной тугоухости. При действии шума высоких уровней (140 дБ) возможен разрыв барабанных перепонок, контузия, а при 160 дБ смерть. Гигиенические нормативы шума определены ГОСТ 12.1.003-83 и СН 2.2.4/2.1.8.562-96. Методы защиты от шума: снижение звуковой мощности источника шума; размещение источника шума относительно рабочих мест и населенных зон с учетом направленности излучения звуковой энергии; акустическая обработка помещений (использование звукопоглощающие облицовки); звукоизоляция; применение глушителей; применение средств индивидуальной защиты (наушники, шлемы).

Электромагнитные поля и излучения. Электромагнитные волны возникают при ускоренном движении электрических зарядов и представляют собой взаимосвязанное распространение в пространстве изменяющихся электрического и магнитного полей. Совокупность этих полей, неразрывно связанных друг с другом, называется электромагнитным полем . Исследованный диапазон электромагнитных волн состоит из волн с длинами, соответствующими частотам от 10 3 до 10 24 Гц. По мере убывания длины волны в диапазон включаются радиоволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение. Источниками электромагнитных полей служат атмосферное электричество, космические лучи, излучение солнца, а так же искусственные источники: генераторы, трансформаторы, электроприборы.

Длительное воздействие на человека электромагнитных полей промышленной частоты (50 Гц) приводит к головной боли, вялости, расстройствам сна, снижению памяти, повышенной раздражимости, апатии, болям в области сердца. Могут наблюдаться функциональные нарушения в ЦНС и сердечно-сосудистой системе, а также изменения в составе крови. Поэтому необходимо ограничить время пребывания человека в зоне действия электромагнитных полей, создаваемых токами промышленной частоты напряжением выше 400 кВ. Предельно допустимые значения напряженности электрического и магнитного полей частотой 50 Гц в зависимости от времени пребывания в нем устанавливаются ГОСТ 12.1002-84 и СанПиН 2.2.4.1191-03. Способы защиты от электромагнитных полей и излучений: уменьшение мощности излучения непосредственно в его источнике, в частности за счет применения поглотителей электромагнитной энергии; увеличение расстояния от источника излучения; подъем излучателей и диаграмм направленности излучения; блокирование излучения или снижение его мощности для сканирующих излучателей в защищаемом секторе.

Инфракрасное излучение – часть ЭМИ с длиной волны от 780 нм до 1000 мкм, энергия которого при поглощении веществом вызывает тепловой эффект. Наиболее активно коротковолновое ИК-излучение, т.к. оно способно глубоко проникать в ткани организма и интенсивно поглощаться водой. Наиболее поражаемые у человека органы – кожный покров и органы зрения, возможны ожоги, резкое расширение капилляров, усиление пигментации кожи. Нормирование соответственно с ГОСТ 12.1.005-88 и СанПиН 2.2.4.548-96.

Видимое (световое) излучение – диапазон электромагнитных колебаний от 780 нм до 400 нм. Излучение видимого диапазона при высоких уровнях энергии может представлять опасность для кожи и глаз.

Ультрафиолетовое излучение (УФИ) – спектр ЭМИ с длиной волны от 200 до 400 нм. По биологическому эффекту выделяют три области УФИ: с длиной волны 400-315 нм – отличается слабым биологическим действием; с длиной волны 315-280 нм – способствует возникновению загара; с длиной волны 280-200 нм – активно действует на белки и жиры, обладает выраженным бактерицидным действием. УФИ искусственных источников может стать причиной острых и хронических заболеваний, длительное воздействие приводит к старению кожи, развитию онкологии. Гигиеническое нормирование УФИ в производственных помещениях осуществляется по СН 4557-88, которые устанавливают допустимые плотности потока в зависимости от длин волн при условии защиты органов зрения и кожи.

Ионизирующее излучение – это явление, связанное с радиоактивностью. Радиоактивность – самопроизвольное превращение ядер атомов одних элементов в другие, сопровождающееся испусканием ионизирующих излучений. В зависимости от периода полураспада различают короткоживущие изотопы (несколько секунд, минут, часов, суток) и долгоживущие изотопы (от нескольких месяцев до миллиардов лет). Существуют два вида ионизирующих излучений: 1. Корпускулярное, состоящее из частиц с массой покоя отличной от нуля (альфа- и бета-излучение и нейтронное излучение); 2. Электромагнитное (гамма-излучение и рентгеновское) с очень малой длиной волны. В организме человека ионизирующие воздействия вызывают цепочку обратимых и необратимых изменений. Пусковым механизмом воздействия являются процессы ионизации и возбуждения атомов и молекул в тканях. Радиационные эффекты принято делить на соматические и генетические. Соматические проявляются в форме острой и хронической лучевой болезни, локальных лучевых поражений, а также отдаленных реакций организма – лейкоз, злокачественные опухоли, раннее старение организма. Генетические эффекты могут проявиться в последующих поколениях. Гигиеническая регламентация ионизирующего излучения осуществляется Нормами радиационной безопасности НРБ-99. Для защиты от ионизирующих излучений необходимо увеличивать расстояние от источника излучения, экранировать излучения с помощью экранов и биологических защит; применять СИЗ.

Электрический ток. Электрическим током называют всякое упорядоченное движение носителей зарядов. В металлах носителями зарядов являются электроны. Действие электрического тока на живую ткань носит разносторонний и своеобразный характер. Термическое действие тока проявляется ожогами отдельных участков тела, нагревом до высокой температуры органов находящихся на пути тока. Электролитическое действие тока выражается в разложении различных жидкостей организма на ионы и нарушении их физико-химического состава и свойств. Механическое действие тока приводит к расслоению, разрыву тканей организма, а также мгновенного взрывоподобного образования пара из тканевой жидкости и крови. Биологическое действие тока проявляется раздражением и возбуждением живых тканей, судорожным сокращением мышц. Исход поражения зависит от: силы тока, времени прохождения его через организм, характеристики тока (переменный или постоянный), напряжения. ГОСТ 12.1.038-82 устанавливает предельно допустимые напряжения прикосновения и токи.

Похожая информация.