Что такое биосфера техносфера ноосфера

Реферат: Биосфера-Техносфера-Ноосфера

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра безопасности труда

Выполнила студентка СТ-03

Введение

В XX веке такой же по значению величиной в области естественных наук стал Владимир Иванович Вернадский. Он принадлежал к тем немногим людям в истории не только своего народа, но и человечества, кому было по силам охватить могучим умом целостность всей картины мира и стать провидцем.

Труды В.И. Вернадского не только внесли огромный вклад в развитие многих разделов естествознания, но и принципиально изменили научное мировоззрение XX века, определили положение человека и его научной мысли в эволюции биосферы, позволили по-новому взглянуть на окружающую нас природу как среду обитания человека, поставили много актуальных проблем и наметили пути их решения в будущем.

1. Характеристика и состав биосферы

Первоначально под всеми этими терминами подразумевалась только совокупность живых организмов, обитающих на нашей планете, хотя иногда и указывалась их связь с географическими, геологическими и космическими процессами, но при этом скорее обращалось внимание на зависимость живой природы от сил и веществ неорганической природы.

2. В.И. Вернадский о биосфере и «живом веществе»

Центральным в концепции В.И. Вернадского о биосфере является понятие о живом веществе, которое он определял как совокупность живых организмов. Кроме растений и животных, В.И. Вернадский включает сюда и человечество, влияние которого на геохимические процессы отличается от воздействия остальных живых существ своей интенсивностью, увеличивающейся с ходом геологического времени и тем воздействием, какое деятельность людей оказывает на остальное живое вещество.

Это воздействие сказывается, прежде всего, в создании многочисленных новых видов культурных растений и домашних животных. Такие виды не существовали раньше и без помощи человека либо погибают, либо превращаются в дикие породы. Поэтому Вернадский рассматривает геохимическую работу живого вещества в неразрывной связи животного, растительного царства и культурного человечества как работу единого целого.

По мнению В.И. Вернадского, в прошлом не придавали значения двум важным факторам, которые характеризуют живые тела и продукты их жизнедеятельности: открытию Пастера о преобладании оптически активных соединений, связанных с дисимметричностью пространственной структуры молекул, как отличительной особенности живых тел; явно недооценивался вклад живых организмов в энергетику биосферы и их влияние на неживые тела. Ведь в состав биосферы входит не только живое вещество, но и разнообразные неживые тела, которые В.И. Вернадский называл косными (атмосфера, горные породы, минералы и т. д.), а также и биокосные тела, образованные из разнородных живых и косных тел (почвы, поверхностные воды и т. п.). Хотя живое вещество по объему и весу составляет незначительную часть биосферы, но оно играет основную роль в геологических процессах, связанных с изменением облика нашей планеты.

Поскольку живое вещество является определяющим компонентом биосферы, постольку можно утверждать, что оно может существовать и развиваться только в рамках целостной системы биосферы. Поэтому В.И. Вернадский считал, что живые организмы являются функцией биосферы и теснейшим образом материально и энергетически с ней связаны, являются огромной геологической силой, ее определяющей.

Непрерывный процесс эволюции, сопровождающийся появлением новых видов организмов, оказывает воздействие на всю биосферу в целом, в том числе и на природные биокосные тела, например, почвы, наземные и подземные воды и т.д. Это подтверждается тем, что почвы и реки девона совсем другие, чем третичной и тем более нашей эпохи. Таким образом, эволюция видов постепенно распространяется и переходит на всю биосферу.

Учение Вернадского о биосфере представляет собой новый крупный шаг в понимании не только живой природы, но и ее неразрывной связи с исторической деятельностью человечества.

3. Переход от биосферы к ноосфере

Труды Вернадского позволяют обоснованно ответить на вопрос, что же такое ноосфера, поскольку в них указан ряд конкретных условий, необходимых для становления и существования ноосферы. Перечислим эти условия:

— заселение человеком всей планеты;

— резкое преобразование средств связи и обмена между странами;

— усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли;

— начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере;

— расширение границ биосферы и выход в космос;

— открытие новых источников энергии;

— равенство людей всех рас и религий;

— увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики;

— свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли;

— продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся, создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни;

— разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать ее способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения;

— исключение войн из жизни общества.

Проследим, насколько выполняются эти условия в современном мире, и остановимся более подробно на некоторых из них.

1. Заселение человеком всей планеты. Это условие выполнено. На Земле не осталось мест, где не ступала бы нога человека. Он обосновался даже в Антарктиде.

2. Резкое преобразование средств связи и обмена между странами. Это условие также можно считать выполненным. С помощью радио и телевидения мы моментально узнаем о событиях в любой точке земного шара. Средства коммуникации постоянно совершенствуются, ускоряются, появляются такие возможности, о которых недавно трудно было мечтать.

До недавнего времени средства телекоммуникации ограничивались телеграфом, телефоном, радио и телевидением, о которых писал еще Вернадский. Имелась возможность передавать данные от одного компьютера к другому при помощи модема, подключенного к телефонной линии, документы на бумаге передавались с помощью факсимильных аппаратов. Только в последние годы развитие глобальной телекоммуникационной компьютерной сети Internet дало начало настоящей революции в человеческой цивилизации, которая входит сейчас в эру информации.

Рост и развитие сети Internet, совершенствование вычислительной и коммуникационной техники идет сейчас подобно тому, как идет размножение и эволюция живых организмов. На это в свое время обратил внимание Вернадский: «Со скоростью, сравнимой скоростью размножения, выражаемой геометрической прогрессией в ходе времени, создается этим путем в биосфере все растущее множество новых для нее косных природных тел и новых больших природных явлений». «. Ход научной мысли, например, в создании машин, как давно замечено, совершенно аналогичен ходу размножения организмов». Если раньше сетью пользовались только исследователи в области информатики, государственные служащие и подрядчики, то теперь практически любой желающий может получить доступ к ней. И здесь мы видим воплощение мечты Вернадского о благоприятной среде для развития научной работы, популяризации научного знания, об интернациональности науки.

3. Усиление связей, в том числе политических, между всеми странами Земли. Это условие можно считать если не выполненным, то выполняющимся. Возникшая после второй мировой войны Организация Объединенных наций (ООН) оказалась гораздо более устойчивой и действенной, чем Лига наций, существовавшая в Женеве с 1919 г. по 1946 г.

4. Начало преобладания геологической роли человека над другими геологическими процессами, протекающими в биосфере. Это условие также можно считать выполненным, хотя именно преобладание геологической роли человека в ряде случаев привело к тяжелым экологическим последствиям. Объем горных пород, извлекаемых из глубин Земли всеми шахтами и карьерами мира, сейчас почти в два раза превышает средний объем лав и пеплов, выносимых ежегодно всеми вулканами Земли.

5. Расширение границ биосферы и выход в космос. В работах последнего десятилетия жизни Вернадский не считал границы биосферы постоянными. Он подчеркивал расширение их в прошлом как итог выхода живого вещества на сушу, появления высокоствольной растительности, летающих насекомых, а позднее летающих ящеров и птиц. В процессе перехода в ноосферу границы биосферы должны расширяться, а человек должен выйти в космос. Эти предсказания сбылись.

7. Равенство людей всех рас и религий. Это условие если не достигнуто, то, во всяком случае, достигается. Решительным шагом для установления равенства людей различных рас и вероисповеданий было разрушение в конце прошлого века колониальных империй.

8. Увеличение роли народных масс в решении вопросов внешней и внутренней политики. Это условие соблюдается во всех странах с парламентской формой правления.

9. Свобода научной мысли и научного искания от давления религиозных, философских и политических построений и создание в государственном строе условий, благоприятных для свободной научной мысли. Трудно говорить о выполнении этого условия в стране, где еще совсем недавно наука находилась под колоссальным гнетом определенных философских и политических построений. Сейчас наука от таких давлений свободна. В развитых и даже развивающихся странах, например в Индии, государственный и общественный строй создают режим максимального благоприятствования для свободной научной мысли.

10. Продуманная система народного образования и подъем благосостояния трудящихся. Создание реальной возможности не допустить недоедания и голода, нищеты и чрезвычайно ослабить болезни. О выполнении этого условия трудно судить объективно. Однако Вернадский предупреждал, что процесс перехода биосферы в ноосферу не может происходить постепенно и однонаправлено, что на этом пути временные отступления неизбежны.

11. Разумное преобразование первичной природы Земли с целью сделать её способной удовлетворить все материальные, эстетические и духовные потребности численно возрастающего населения. Это условие, не может считаться выполненным, однако первые шаги в направлении разумного преобразования природы во второй половине XX века несомненно начали осуществляться. В современный период происходит интеграция наук на базе экологических идей. Вся система научного знания дает фундамент для экологических задач. В мировом масштабе для разрешения экологической проблемы в условиях роста населения планеты требуется способность решения глобальных проблем, что в условиях суверенитета различных государств кажется сомнительным.

12. Исключение войн из жизни общества. Это условие Вернадский считал чрезвычайно важным для создания и существования ноосферы. Но оно не выполнено и пока неясно, может ли быть выполнено. Мировое сообщество стремится не допустить мировой войны, хотя локальные войны еще уносят многие жизни.

Таким образом, можно видеть, что налицо все те конкретные признаки, все или почти все условия, которые указывал Вернадский для того, чтобы отличить ноосферу от существовавших ранее состояний биосферы. Процесс ее образования постепенный, и, вероятно, никогда нельзя будет точно указать год или даже десятилетие, с которого переход биосферы в ноосферу можно будет считать завершенным.

4. Влияние человека на биосферу. Техносфера

Изучение влияния техники на биосферу и природу в целом нуждается не только в прикладном, но и в глубоком теоретическом осмыслении. Техника все менее остается только вспомогательной силой для человека. Все больше проявляется ее автономность (автоматические линии, роботы, межпланетные станции, сложнейшие компьютерные самоналаживающиеся системы).

Таким образом, структура техновещества (как совокупность отдельных технических устройств и целых подсистем-техноценозов) все больше воспроизводит аналогичную организацию естественных природных живых систем.

Другой подход к пониманию структуры и роли техновещества предлагает швейцарский экономист и географ Г. Беш. Он выделяет в мировом хозяйстве три крупнейшие отрасли: первичная (добыча природных ресурсов), вторичная (обработка добытой продукции) и третичная (обслуживание производства: наука, управление). По силе своего воздействия на планету техновещество в виде системы техноценозов в состоянии как минимум на равных спорить с живым веществом.

Техносфера может рассматриваться как некоторая совокупность актов трудовой деятельности человека, в рамках которых происходит развитие всех реальных процессов, протекающих в биосфере. Техносферу можно определить как планетарное пространство, находящееся под воздействием инструментальной и технической производственной деятельности людей и занятое продуктами этой деятельности.

Техносфера не только вытесняет и замещает биосферу, но и нарушает средорегулирующую функцию биосферы, что еще опаснее. Эта опасность усугубляется тем, что техносфера не может существовать без биосферы, так как в огромной мере пользуется ее средой и ее ресурсами. Таким образом, несмотря на важность глобальных изменений климата, привлекающую всеобщее внимание, главным антропогенным изменением на планете следует признать угнетение биосферы и нарушение биотической регуляции окружающей среды.

Говоря о важнейшем значении техники в жизни человека, нельзя не отметить обостряющуюся сегодня проблему гуманизации техносферы. Пока что наука и техника нацелены главным образом на максимальную эксплуатацию природных ресурсов, удовлетворение нужд человека и общества любой ценой.

Список литературы

Соколов Б.С. Вернадский и XX век. // Природа. 2002, №2.

Источник

Учение В.И.Вернадского о биосфере, техносфере и ноосфере

В последней трети XX века возникли реальные возможности объединения представлений о трех ос­новных сферах бытия – неживой природе, органиче­ском мире и социальной жизни – в целостную картину мира на базе общих ба­зисных принципов, методологической основой которых является глобальный эволюционизм, объединяющий системный и эволюционный подходы.

Принцип эволюционизма разрабатывался в основном в биологии со времен Ч. Дарвина. Однако другие науки не включали его в число своих фундамен­тальных принципов. Теперь же фундаментальные эволюционные идеи приоб­рели общенаучное значение. В связи с этим возникли предпосылки гармониза­ции двух важнейших принципов науки: эволюционного принципа (бесконеч­ного усложнения живых организаций) и второго начала термодинамики (дви­жение изолированной системы к состоянию равновесия).

Глобальный эволюционизм исходит из универсальности процессов эволю­ции во Вселенной. Он сформировался под влиянием трех научных концепций: теории нестационарной Вселенной, теории биосферы и ноо­сферы и синерге­тики. Его основной принцип – понимание развития в неживой, живой и соци­альной материи как единого универсального эволюционного процесса. При этом эволюция представляется как переход от одного типа самоорганизую­щихся систем к другому.

Природные процессы – это постоянный отбор некоторых состояний из поля возможностей, когда резуль­таты выбора не могут быть представлены за­ранее. Новые состояния самоорганизующейся системы под­чиняются принципу экономии энтропии (выбирается такой тип организации материи, не противоре­чащий законам ее сохранения, когда реализуется наибольшее количество шан­сов на стабильность и последующее развитие, когда внешняя энергия утилизу­ется наиболее эффективно).

Согласно теории нестационарной (расширяющейся) Вселенной, 15-20 млрд. лет назад из точки сингулярности[1] в результате боль­шого взрыва нача­лось расширение Вселенной. Если Эйнштейн исходил из пространственной ко­нечности Вселен­ной в ее четырехмерной цилиндрической форме, то А.Фридман предложил уже три возможные модели Вселенной: две модели расширяющейся Вселенной и одну – пульсирующей, т. е. периодически ме­няющей радиус кривизны.

Первую из предложенных Фридманом моделей оказалось возможным про­верить эмпирическим путем (реликтовое излучение горячего состояния на­чала расширения). Появилась возможность описать весь неорганический мир в по­нятиях эволюции. Вселенная предстала как состоящая из многих локальных вселенных, в которых свойства элементарных частиц, энергия вакуума и раз­мерность пространства-времени могут быть различными. Отсюда следовало, что наблюдаемая нами вселенная – лишь малая часть Вселенной как целого.

Если принять данную концепцию, то естественно возникает вопрос о про­грессивной эволюции материи и, соответственно, закономерности появления жизни. Один из вариантов ответа на него: жизнь возникает во множестве все­ленных там, где возникают наиболее подходящие ус­ловия. На некотором этапе эволюции должен возникать наблюдатель. Согласно такому подходу, потенци­альные возможности возник­новения жизни и разума заложены уже на началь­ных этапах эволюции Вселенной.

Огромное влияние на становление глобального эволюционизма сыграло учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Вернадский Владимир Ива­нович (1863-1945) – российский естествоиспытатель, мыслитель, основопо­ложник геохимии, биогеохимии, радиогеологии. Академик РАН (1912), органи­затор российской советской науки, по его инициативе были созданы Радиевый институт, Комиссия по истории науки, философии и техники. Основные сочи­нения: «На­чало и вечность жизни», «Биосфера». «Очерки геохимии».

Труды Вернадского сыграли значительную роль в становлении современ­ной научной картины мира. Основные направления его исследований: история и закономерности развития научного знания, соотно­шение опыта и теории в по­знании, взаимосвязь философии и естествознания, проблемы социальной ответ­ст­венности ученых, симметрия и асимметрия в явлениях жизни и др.

Центральная идея Вернадского – эволюция жизни на Земле в результате ее появления из космоса, возникновение биосферы и дальнейшее ее движение к ноосфере. При этом, по его мнению,на всех стадиях своего развития земная жизнь продолжает испытывать влияние, идущее из космоса. Вещество био­сферы постоянно проникается космической энергией, благодаря чему стано­вится активным, превращает полученную энергию в энергию биологической работы. На стадии биосферы жизнь становится геологической силой. На стадии же ноосферы (сферы разума) человек выходит в космос, а его разум становится уже космической силой. Центральной движущей силой этого процесса стано­вится наука.

Вернадский выделяет два аспекта превращения человеческого интеллекта в геологическую силу: 1) овладение новыми видами энергии; 2) созда­ние и раз­витие науки и логико-математического аппарата мышления.

Движение человеческого разума к достижению статуса космической силы основывается уже не только на науке, но и на духовной сфере в целом, включая этическую, эстетическую и даже политическую ее составляющие. Так, к при­меру, идеалы демократии мыслитель считает важнейшим аспектом разумного геологического про­цесса. Став мощной геологической силой, человеческий ра­зум ставит вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое, преобразованное человеком, со­стояние биосферы и есть то, что Вернадский называет ноосферой.

В ноосфере наиболее явственно проявляется биогеохимическая организа­ция человечества. На ее соз­дание имели наибольшее влияние три процесса: создание математики, появление науки о природе, формиро­вание научного представления о положении человека в космосе.

Вернадский верил в возможность человечества управлять природными и социальными процессами, в единство природных и социальных законов эволю­ции. Он выступает продолжателем традиций русского кос­мизма – поиска взаи­мосвязанного развития природного (космического) и антропо-социального в рамках еди­ного коэволюционного процесса.

Глобальный эволюционизм – основание современной, обращенной в бу­дущее науки, которая объеди­нит естественные и гуманитарные науки, т. е. науки о природе и науки об обществе и человеке. Этот принцип создаст усло­вия выработки нового отношения природы и общества – отношения не моно­лога, а диалога. Человек все более начинает понимать необ­ходимость измене­ния тех своих потребностей, которые приходят в противоречие с природой.

Источник

Биосфера, ноосфера, техносфера.

Жизнедеятельность человека осуществляется в системе «человек-среда». Элемент этой системы «среда» состоит из ряда подсистем: природная среда, производство, быт и т.д. В окружающей природной среде действуют опасности естественного, искусственного и смешанного происхождения, их и изучает безопасность жизнедеятельности.

В результате природопользования человека происходит изменение природных комплексов, т.е. техногенезис, таким образом при дальнейшем развитии биосферы ноосфера постепенно переходит в техносферу.

52. Источники загрязнения биосферы [ 4, с. 143]

Загрязнения гидросферы выражаются, в первую очередь, в загрязнении водоемов. Выделяют химическое, физическое и биологическое загрязнение водоемов.

Неорганическими (минеральными) загрязнениями вод являются токсичные химические соединения мышьяка, меди, свинца, хрома, фтора и др. окисные загрязнения от промышленных стоков.

Моря и океаны загрязняются водами рек, которые ежегодно приносят в них свыше 320 млн. тонн железа, 6,5 млн. тонн фосфора и др. веществ. Из атмосферы на поверхность океана выпадает 200 тыс. тонн свинца, 5 тыс. тонн ртути, 1 млн. тонн углеводородов.

Сточные воды являются поставщиками органических загрязнений, особенно стоки промышленных предприятий, животноводческие хозяйства, бытовые стоки; загрязнение

нефтью происходит от морских и речных судов, аварий танкеров. Все это ведет к уменьшению кислорода в воде.

Почвенный слой земли загрязняется пестицидами (химические средства защиты растений и животных от вредителей и болезней).

Пестициды подразделяются на:

· · гербициды (уничтожение сорной растительности);

· · инсектициды (уничтожение вредных насекомых);

· · зооциды (борьба с грызунами);

· · фунгициды (борьба с грибковыми заболеваниями);

· · бактерициды (против бактерий);

· · лимациды (против моллюсков);

· · дефолианты (удаление листьев);

· · ретарданты (регуляторы роста растений);

· · репелленты (отпугивание насекомых);

· · аттрактанты (приманивают насекомых для последующего уничтожения).

Радиоактивное загрязнение среды происходит в результате ядерных взрывов, развития атомной промышленности, применения изотопов в медицине. Радиоактивные загрязнения распространяются в воздушной и водной средах, мигрируют в почве.

53. Виды и вредность промышленной пыли. Промышленные яды [9, с. 49; 24, c. 48]

К антропогенным источникам загрязнения окружающей среды относятся промышленные пыли, выделяемые в значительном количестве многими производственными процессами. Промышленная пыль также оказывает вредное воздействие на организм человека.

Вредность пыли зависит от ее количества, дисперсности и состава. Чем больше пыли витает в воздухе, чем мельче пыль, тем она опаснее. Пылинки размером от 0,1 до 10 мкм в воздухе оседают медленно и проникают глубоко в легкие. Более крупные пылинки быстро оседают в воздухе, а при вдыхании задерживаются в носоглотке и удаляются мерцательным эпителием (покровные клетки с колеблющимися жгутиками) к пищеводу.

К наиболее вредным промышленным ядам относятся соединения свинца, ртути, мышьяка, анилина, бензола, хлора и др. Большую опасность представляют яды, вызывающие злокачественные опухоли на коже. Это печная сажа, некоторые анилиновые красители, каменноугольная смола.

Промышленные предприятия загрязняют почву различными отходами: стружками, опилками, шлаками, шламами, золой, пылью. Отходы предприятий необходимо собирать для повторной переработки, отходы, для которых не разработана технология переработки, хранятся в отвалах.

54. Меры борьбы с загрязнениями водного бассейна и почвы[2, с. 291; 4, с.164; 28, c. 108]

На машиностроительных предприятиях источниками загрязнений сточных вод являются производственные, бытовые и поверхностные стоки – результат использования воды в технологических процессах.

Использованная предприятием вода поступает в очистные сооружения предприятия, очищается и повторно используется (повторное, оборотное водоснабжение). Однако многие предприятия не имеют очистных сооружений.

Расчет допустимого состава сточных вод, сбрасываемых в водные объекты, производится с учетом «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами» (Утв.16 мая 1974 г.).

Нормы устанавливают требования к составу воды по следующим параметрам: фракционный и массовый состав взвешенных веществ, наличие плавающих примесей, запах, привкус, окраска и температура воды, количество растворенного в воде кислорода, наличие возбудителей заболеваний и ядовитых веществ и др.

Правила запрещают сбрасывать в водоемы сточные воды с превышением ПДК или, если ПДК для загрязнений не установлены.

55. Очистка сточных вод от механических примесей [ 2, с. 295; 4, с. 174]

Очистка сточных вод от механических примесей в зависимости от их свойств, концентрации и фракционного состава осуществляется методами процеживания, отстаивания, отделения механических частиц в поле действия центробежных сил и фильтрования.

Рис.22. Схема вертикальной песколовки:
1 – отверстие для удаления песка.

Отстаивание происходит в отстойниках, песколовках, жиро-масло-нефтеуловителях. Песколовки применяются при задержании песка (стоки литейных цехов, окалины и т.п.). В зависимости от направления потока сточной воды песколовки делятся на вертикальные, горизонтальные с прямолинейным и круговым движением воды.

Вертикальные песколовки (рис. 22) состоят из входной трубы, вертикальной перегородки, шламосборника и выходной трубы.

Отстойники по направлению движения воды делятся на горизонтальные, вертикальные, радиальные (рис. 24) и комбинированные.

Вертикальные отстойники применяются редко и в основном для очистки от крупных частиц.

В гидроциклонах и центрифугах используются центробежные силы для очистки воды от загрязнений.

При фильтровании используются фильтры. Они используются для очистки от тонкодисперсных загрязнений, при этом применяются фильтры – зернистые (песок, шлак, гравий) и микрофильтры (металлические сетки).

Рис. 23. Схема горизонтальной песколовки:
1- входной патрубок; 2 – выходной патрубок; 3 – шламосборник.

Рис.24. Схема радиального отстойника:
1 – выход шлама (песка).

Источник

• ← Что такое биосфера термин
• Что такое биосфера техносфера среда обитания →