Техногенез, етапи розвитку техногенезу
СИСТЕМА “ПРИРОДА – НАСЕЛЕННЯ – ГОСПОДАРСТВО”
ТЕМА 3 ТЕХНОГЕНЕЗ І ЕКОНОМІКА
§ 13.Техногенез, етапи розвитку техногенезу
Сутність техногенезу. Техногенез – це сукупність геохімічних і геофізичних процесів, пов’язаних з діяльністю людини, що істотно змінили і продовжують змінювати геохімічну ситуацію у біосфері. У геохімічному аспекті техногенез включає: а) видобуток хімічних елементів із природного середовища і їхню концентрацію; б) перегрупування хімічних елементів, зміну хімічного
Розрізняють стихійне і заплановане розсіювання продуктів техногенезу. До стихійного розсіювання належать викиди техногенних речовин в атмосферу, забруднення грунтів і водойм промисловими стоками, твердими відходами промислових підприємств, викиди внаслідок аварійних ситуацій. Заплановане розсіювання продуктів техногенезу відбувається в процесі внесення хімічних добрив, отрутохімікатів, зрошення стічними водами і компостами.
Негативна дія техногенезу
Людство щорічно видобуває з надр і розсіює при спалюванні горючих корисних копалин більші обсяги хімічних елементів, ніж їх споживається рослинністю суходолу для створення річного приросту. Щорічно внаслідок спалювання вугілля у навколишнє середовище потрапляє більше, ніж залучено до біологічного колообігу, ртуті у 8700 разів, урану в 60 разів, кадмію у 40 разів, літію і берилію у 10 разів, олова у 4 рази. Незважаючи на часткове винесення хімічних елементів з річковим стоком і циркуляцією повітряних мас, поверхня суходолу щороку “збагачується” на мільйони і сотні тисяч тонн фосфору (Р), купруму (Cu), мангану (Mn), плюмбуму (Pb), хрому (Cr), нікелю (Ni), урану (U), кобальту (Co), ванадію (V), молібдену (Mo). Розвиток ноосфери супроводжується глобальним зростанням концентрації хімічних елементів.
Міру використання елемента щодо його вмісту в літосфері називають його технофільністю. Це поняття було запропоновано відомим російським геохіміком А. І. Перельманом у 1973 році. Показником технофільності є відношення маси щорічного видобутку елемента до його вмісту (кларку) у літосфері. Можна розрахувати як глобальну технофільність елементів, використовуючи показники світового видобутку, так і регіональну технофільність.
Етапи розвитку техногенезу. Початковий етап техногенезу пов’язують з використанням вогню первісною людиною, що сприяло збільшенню ареалу поширення людини, доповнило полювання і збиральництво новими прийомами, змінило способи приготування їжі, зародило можливість розвитку термотехнологій.
Із зародженням землеробства і скотарства частина людей звільнилась від добування їжі і почала розвивати ремесла, що сприяло професійному розподілу праці. Це була епоха мускульної енергетики, коли у розпорядженні людини була власна сила, а також сила приручених тварин і найпростіші механізми перетворення мускульної енергії.
Починаючи з VIII ст. масово будуються млини, які використовують силу води і вітру. Настала епоха механічної енергетики, що базувалася на відновлювальних природних ресурсах. Це розширило технічні можливості і збільшило вплив людини на природу. Ключовим моментом у розвитку техногенезу була поява парової машини. Машина повсюдно замінила мускульну тяглову силу, однак використовувала невідновні енергоносії – кам’яне вугілля, а з часом – нафту, нафтопродукти, природний газ. Наступила епоха хімічної теплоенергетики на невідновних енергоресурсах і масштабне забруднення навколишнього середовища продуктами техногенезу.
З середини ХХ ст. бурхливо розвивається ядерна теплоенергетика на невідновних ресурсах. Безаварійно діючі АЕС є екологічно безпечнішими, ніж теплові, що спалюють високозольне вугілля низької якості чи мазут. Однак численні аварії на АЕС, у тому числі і Чорнобильській, показують значно більшу загрозу для довкілля відходів і викидів атомної енергетики.
На початку ХХІ ст. впроваджуються принципово нові маловідходні, маловодні, малоенерго – і ресурсоємні технології, які розглядають як альтернативні щодо традиційних технологічних процесів. Серед них: виробництво біопалива; спорудження вітрових, сонячних, припливних, геотермальних електростанцій; зростання частки електротранспорту, особливо в міських поселеннях; запровадження замкнутих циклів водоспоживання; переробка й утилізація виробничих і побутових відходів.
Аргументи і факти
Маси хімічних елементів, що залучаються в основні глобальні і техногенні потоки біосфери (за Добродєєвим О. П.)
Залучається хімічних елемент в т/рік | Виноситься з річковим стоком | Асимілюється у біологічній продукції на суходолі | Світовий Видобуток | Міститься у корисних копалинах, що спалюються |
П-1014 | – | O | – | – |
П-1010 | – | C, N, H | – | O |
П – 109 | – | Ca, K, Si | C | C |
П – 108 | C, Ca, Mg, Na, S | P, Mg, Na, Al, S | Fe | Al, O, H |
П – 107 | K, N, Fe | Cl, Mn, Cr, Fe | K, Na, S, O, Cl | Fe, Ca, S, Na |
П – 106 | Sr, Al, Ba | Zn, Ti, B, Cr, Cu, Br | P, Cu, Zn, Mn, Pb, F Al, Cl, Ba, Mg, | K, Sr, Ti, Na, Mg, Ba |
П – 105 | Zn, Br, B, P, Ti, Mn, Ni, Cu, As, Zr | Ni, I, Ba, Ge, V, Ga, Rb, Mo, Co | Ti, Ni, B, Sn, Br | P, Hg, Cr, Cu, Zn, Mo, Li, B, Co, Ba, Ge, Be, U, Pb, La, Zn, As, Mn, V, Rb |
N – 104 | I, Pb, Li, Co, Cr, Mo, U, Rb | Rb, Li, Pb, F, Zr, Sn, Y, Cs, Se, Be | Hg, As, Co, Mo, U, Ag, Cd, Sb, W | Pb, I, Y, Ga, Sc, Bi, W, Hg |
N – 103 | Ag, Cs, V | Ag, Au, Y, U, Th | Li, V, Se, I, Zr, Bi, Ag, Au, Be, Sr, Nb, | Ag, Cd |
П – 102 | Th | Nb, As | Ge | Au |
П – 10 | – | Cd | Y, Cs, Ga, In, Th | – |
П | – | Hg | – | – |
ВИСНОВКИ
Головними складовими техногенезу є технічний прогрес і економічне зростання. У ХХ ст. техногенез набув глобального характеру і якісно нових форм, що сприяє швидкому просторовому розширенню техносфери Землі.
Найбільш рельєфно етапи техногенезу відображають залучення в економіку відновних і невідновних енергетичних ресурсів і потужніших перетворювачів енергії.
Нністю суходолу хімічних елементів, винос річковими водами), наведених у таблиці.
