M04025

261

воды в лечебных целях, ДОМ ХХІ век, РИПОЛ классик, Москва, 1999г.

Вода – надзвичайна речовина, її аномальні властивості відомі вам зі шкільних курсів фізики та хімії. Однак зовсім недавно фахівці відкрили абсолютно дивовижну воду – зверх іонізовану. На демонстрацію цієї води запросили Друнвало Мельхісадеха і провідних хіміків з багатьох дослідницьких центрів США, в тому числі й військових.

Протягом п’яти годин на очах присутніх відбувалися хімічні реакції, які хіміки вважали неможливими взагалі. Забруднену воду (нафта в одній пробі і каналізаційні стоки в другій) піддали дії невеликої кількості зверх іонізованої води. Почався процес очищення і через дві години вода стала кришталево чистою. Випробували очистку води з моторним мастилом. Результат був аналогічним. Вода мала кислотно-лужний баланс 7. вважають, що ця вода дасть можливість розв’язати багато екологічних проблем.

6.20 Резюме.

Захист водних ресурсів від виснаження та їх раціональне використання – одна з найважливіших проблем гідросфери.

Один з основних напрямків роботи з охорони водних ресурсів та впровадження нових технологічних процесів, перехід на замкнені цикли водоспоживання, що дозволить ліквідувати повністю скиди стічних вод у поверхневі водойми, а свіжу воду використовувати для поповнення безповоротних втрат.

Виділяючи зі стічних вод цінні домішки, можна значно зменшити забруднення води. Однак різноманітність технологічних процесів на підприємствах хімічної промисловості надзвичайно ускладнює розв’язання цих задач.

На реалізацію комплексу заходів з охорони водних ресурсів від забруднень у всіх розвинених країнах виділяються значні кошти, 2-4 % від національного прибутку. Наприклад, США на охорону водойм витрачає 48% від загальної суми витрат на охорону довкілля.

6.21 Запитання і завдання для самоконтролю.

1. Назвіть аномальні властивості води.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

262

2.Який зв'язок води і клімату планети Земля?

3.Який зв'язок води із здоров’ям людини?

4.До яких ресурсів належить вода?

5.Чим відрізняється антропогенне забруднення води від природного?

6.22 Тести

1. До чого призвело будівництво каскаду Дніпровських водосховищ (вкажіть найголовніше)?

а) до значного поліпшення екологічних умов і біопродуктивності дніпровських вод;

б) до зростання економічних показників завдяки виробництву дешевої електроенергії ГЕС і прибутків від рибальства;

в) до зниження економічних результатів внаслідок діяльності ГЕС і розвитку рибальства;

г) до втрати через затоплення 700 тис га родючих заплавних земель, затоплення значних площ прибережних територій, значного погіршення екологічного стану водного середовища і, як результат, до великих економічних втрат держави.

2. Що таке гранично допустимий скид (ГДС)?

а) вміст речовин у стічних водах, максимально допустимий для відведення з установленим режимом у даному пункті водного об’єкта за одиницю часу з метою забезпечення нормативної якості води;

б) ліміт на щомісячний скид стічних вод об’єктомзабруднювачем;

в) скид стічних вод за рік, який не перевищує встановленої норми;

г) загальний обсяг стічних вод, які може скинути об’єктзабруднювач за місяць.

3. Що ви розумієте під евтрофікацією?

а) передачу енергії трофічними ланцюгами; б) здатність організмів виживати за екстремальних умов;

в) зниження екологічної якості водних об’єктів внаслідок їх забруднення органічними речовинами.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

263

4. Що складає основну частину використовуваних людиною водних ресурсів?

а) річковий стік; б) води морів та озер;

в) льодовикові води.

5. Найважливішим геохімічним чинником у великому (геологічному) колооберті речовин є:

а) сонячна енергія; б) повітряні потоки; в) оксисен; г) вода.

6. Як називають сумарну масу твердих речовин, що виносять

ріки:

а) м’яким стоком; б) плаваючим стоком; в) твердим стоком; г) кінцевим стоком.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

264

Розрахунок розмірів збитків, заподіяних державі внаслідок забруднення поверхневих та морських вод.

Допускаються одноразові відбори проб при скиді забруднюючих речовин із суден, плавзасобів, морських надводних та підводних споруд, берегових та інших об’єктів при короткочасному (не більше

12годин) періоді скиду.

Змоменту встановлення скиду зворотних вод до повного його припинення проби відбираються не менше 3-х разів з метою одержання реальної характеристики зворотних вод протягом всього періоду скиду.

Cc = C1+ C2 +...+ Cn n

Сс – середня концентрація, приймається як розрахункова при визначенні збитків, г/м3

С1, С2, Cn – концентрація забруднюючих речовин у відібраних пробах за період порушення водоохоронного законодавства, г/м3

n – кількість відібраних проб.

1.збитки для наднормативних скидів:

m

Знад =V ×T ×(Сс.ф. - Сд) ×å(0.003× Ai × n) × a ×10−3

i=1

З над – збитки для наднормативних скидів, V – витрати зворотних вод, м3/годину,

Т – тривалість наднормативного скиду, годин, Сс.ф – середня фактична концентрація забруднюючих речовин,

визначена стандартом, г/м3. Якщо речовини відсутні в переліку для скидів, а фактична концентрація їх перевищує ГДК для водного об’єкта, що приймає зворотні води, в розрахунковій формулі Сд приймається рівним ГДК,

0,003 – базова ставка відшкодувань збитків, в частках неоподаткованого мінімуму доходів громадян, НМД/кг (розрахована як середня вартість знешкодження різних забруднюючих речовин в долях неоподаткованого мінімуму доходів за одиницю маси речовини),

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

265

Аі – показник відносної небезпечності речовини, визначений із співвідношенням 1/Сгдк,

С гдк – гранично-допустима концентрація цієї речовини згідно з Сан ПІН №4630-88 або Узагальненим переліком ГДК шкідливих речовин для води рибогосподарських водойм.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

266

7 Лекція 7. Техносфера.

7.1. Техносфера як частина біосфери.

Сучасна біосфера знаходиться під масованим антропогенним впливом. Цей вплив здійснювався протягом всієї людської історії, але найбільш суттєвим він став протягом останніх двох століть (епоха індустріальної цивілізації). Людська цивілізація призвела до появи на планеті нової глобальної матеріальної системи у вигляді багатошарової насиченої сфери штучно створених об’єктів.

Планету оточує велетенський ореол, що простягається на мільйони кілометрів і є унікальним у Галактиці. Це модульовані (несуть інформацію) радіохвилі різних діапазонів від множин джерел. У навколоземному космічному просторі орбітами рухаються тисячі діючих та відпрацьованих штучних супутників, розгонні ступені ракет та інші об’єкти. Частина апаратів виконує роботу в межах і за межами Сонячної системи. В атмосфері постійно переміщуються тисячі літаючих апаратів, планета оточена мережею авіатрас. На суші простягаються оброблені землі, перетворені та штучні ландшафти, розташувалися гіганти – міста, населених пунктів, споруд, полігонів, площадок і доріг зі штучним покриттям, залізниць та інших комунікацій з павутинням ліній електропередач.

На континентальних водоймах – греблі, водосховища та інші гідроспоруди, басейни річок перетинаються каналами та зрошувальними системами.

Роберт Рождественський писав: «Кромсаем лёд, Меняем рек теченье.

Твердим о том, что дел невпроворот.. Но мы еще придём просить прощенья

Уэтих рек, барханов и болот,

Усамого гигантского восхода,

Усамого мельчайшего малька… Пока об этом думать неохота, Сейчас нам не до этого пока! Аэродромы, пирсы и перроны, Леса без птиц и земли без воды...

Всё меньше окружающей природы,

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

267

Всё больше окружающей среды…» Для усієї цієї сукупності продуктів технічної цивілізації понад

усе відповідає назва «Техносфера». У 1936 році, академік А.Є.Ферсман назвав техногенезом процеси зміни поверхні землі під впливом виробничої діяльності людей. Пізніше (1982 р.) академік Р.К. Баландін розширив поняття техногенез і його похідне позначив як техносферу.

Техносфера – це планетарний простір, що перебуває під впливом інструментальної та технічної виробничої діяльності людей, та зайнятий продуктами цієї діяльності. Т.А. Акімова та В.В. Хаскін відзначають, що техносфера виникла в процесі кількох тисячоліть техногенезу. До неї рівною мірою належить і перше вогнище, що запалила людина, і Чорнобиль, дротик первісного мисливця і балістичні ракети, єгипетські піраміди і хмарочоси сучасності і багато

– багато ще різних досягнень людини.

Техногенез є матеріальною складовою історії людства. З погляду екології це є останній за часом етап еволюції, обумовлений діяльністю людини і втягуючий у природу Землі речовини, сили і процеси, котрі кінець кінцем змінять і зруйнують рівновагу функціонування біосфери та замкненість біотичного коло оберту.

У «Экологическом энциклопедическом словаре» (1999р.) техносфера визначається як частина біосфери, зруйнована і докорінно перетворена людиною за допомою прямої чи опосередкованої дії технічних та техногенних об’єктів (споруди, дороги, механізми, підприємства та інші.) з метою найкращої відповідності соціально – економічним (але не екологічним!) потребам людства.

Техносфера зайняла значний простір, що раніше належав біосфері. Людина взяла під контроль і по суті втягла до складу техносфери декілька тисяч видів рослин і тварин. Але значна частина сучасної техносфери – це абсолютно нове надприродне утворення, генетично не пов’язане з законами біосфери. Л.Г.Бондарєв (1999 р.) поділяє техносферу на декілька підсистем – субсфер. До субсфери «А» відносять всі продукти та похідні людської праці. Субсфера «Т – 1» - всі види палива. Субсфера «Т-2» елементи техногенного рельєфу: кар’єри, шахти, канали, дамби, греблі тощо. Субсфера «П» - їжа, в тому числі безпосередньо контрольовані та використовувані людиною рослини та тварини. Субсфера «О» - відходи. Крім такого ділення у речовині техносфери відокремлюють технічну речовину – активну

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

268

функціонуючу частину засобів виробництва, тобто сукупність діючих інструментів, верстатів, машин, механізмів, апаратів, топок, реакторів та ін. А всю неактивну масу техносфери – будівлі, споруди, комунікації, накопичення вилучених порід: відходів виробництва та вжитку, техногенні емісії і т.д. – позначають - техногенна речовина.

Маса техногенної речовини на сьогодні досягла астрономічної

величини 8,5 · т, що майже у 1,5 рази більше за масу біоти біосфери.

Техносфера – явище планетарне, але техномаса розосереджена вкрай нерівномірно. Майже 5% площі суші – території зосередження техномаси техносфери. Але техногенний вплив охоплює майже весь простір планети.

З оточуючого середовища людина споживає примірно 3,6 Гт питної води та 1,3 Гт кисню. До атмосфери повертається 1,6 Гт вуглекислого газу, що видихається, і водяної пари, ще й теплота 18 ЕДт. До водойм і на поверхню Землі від людей надходить 4 Гт рідких та 6,3 Гт твердих відходів.

Людина контролює велику масу рослин та тварин багатьох видів, котрі поза людським господарством або взагалі не могли б існувати, бо привносили б незначний внесок до екосферного обміну речовин. Найсерйозніші проблеми пов’язані із споживанням біоресурсів, енергетикою та промисловим виробництвом.

Техногенний матеріальний колооберт принципово відрізняється від біологічного колооберту перш за все високим ступенем незамкненості. Дехто його називає ресурсним циклом техносфери. Щорічне вилучення близько 10 Гт сухої речовини біомаси у вигляді сільськогосподарської продукції, деревини, морепродуктів складає майже 5 % продукції фотосинтезу на суші.

Всі галузі техносфери споживають величезну кількість води, приблизно 5000 км³/на рік. Швидкість обороту води у техносфері у багато разів більша, ніж у біосфері. З урахуванням спожитого повітря та добутого природного газу техносфер ний газообмін складає понад 150 тис км³ за годину, а це перевищує ¼ біосферного газообміну. Майже таке співвідношення існує між виділенням техногенної теплоти та річним протоком енергії фотосинтезу.

Найбільш серйозне втручання техногенезу у біосферний обмін органічних речовин. Згадаємо, що за законом розподілення деструкції

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

269

нової утвореної органічної речовини між різними групами гетеротрофних організмів для крупних консументів допустиме вилучення не більше 1% щорічної продукції біосфери (правило «одного відсотка»).

Техногенний колооберт речовин суттєво розімкнутий у кількісному, і у якісному відношенні.

Існує і таке розподілення складових техносфери за країнами, що її утворюють.

1. Власне техносфера як сукупність найбільш розвинених постіндустріальних держав, що знаходяться між собою у певних структурних стосунках. До числа провідних економічних центрів техносфери відносяться США, Японія, деякі країни ЄС, що спроможні зберегти своє значення і само існування, лише спираючись на освоєння та використання ресурсного потенціалу всієї планети, переслідуючи в першу чергу свої власні інтереси та потреби.

2.Країни – реальні претенденти на входження у техносферу за досягненням рівня розвитку або по виконанню для техносфери життєво важливих функцій і за своїми економічними показниками найбільш наближені до входження у перше концентричне коло техносфери – Канада, Австралія, Іспанія, Португалія, Греція та інші.

3.Країни, необхідні техносфері як джерело енергоресурсів, та сировини і/або як найбільш ємні ринки і незамінні іншими країнами у цій якості. Серед країн – експортерів енергоносіїв та сировини можна відокремити такі країни: Мексика, Болівія, Еквадор, Чілі, Кенія, деякі країни Азії, та інші.

4.Замінні країни, функції котрих по відношенню до техносфери можуть виконувати (разом або окремо) інші країни та/або території в межах тих самих (для техносфери) економічних чи інших умовах та з тими самими практичними результатами. Наприклад, країни Південно-Східної Азії. Доля країн Азії у світовому експорті машин та засобів транспорту складала у 1996 році понад 30% і тільки доля Західної Європи перевищувала цей показник. Доля інших товарів, оргтехніки і приладів телекомунікацій у азіатському експорті складає 30%. Азіатські країни перетворилися на одного з провідних і

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com

270

особливо на ринку одягу, де їхня доля складає 40%. До цього кола заміщуваних країн відносять і Росію.

5.Країни, байдужі до існування життєдіяльності техносфери (сьогодні і взагалі). Сюди відносять слабко розвинені країни Азії та Африки.

6.Країни сьогодні і у перспективі ворожі до техносфери та/або до держав, що входять у неї, та підкріплюючі цю ворожість діями та/або наявним потенціалом нанесення збитків. Нерівномірне розподілення економічних благ, підвищена уразливість та невизначеність для деяких спільнот та окремих осіб, а також внутрішньо присутній виклик іншим країнам деяких арабських країн: Афганістан, Ірак, Пакістан можуть підірвати структуру та зв'язок багатьох спільнот.

Сучасні глобальні екологічні проблеми виникли на підґрунті зіткнень між техносферою та біосферою, зіткнень, в котрих

техносфера відіграє активну агресивну роль. Йдеться про конкуренцію між техносферою та біосферою. Техносфера витиснює біосферу, сьогодні говорять про кількісну експансію цивілізації, про техногенну окупацію планети.

Оскільки техносфера і біосфера знаходяться у постійній взаємодії, їх суму можна уявити як єдину систему – екосферу. Автор терміну Л.Кол позначив ним сукупність всього живого на Землі разом з його оточенням і ресурсами. Але саме людство, ресурси і продукти його виробництва чинять серйозний вплив на процеси екосфери, втручаються у природний колооберт, змінюючи його збалансованість та гармонію.

«Жива речовина» людей невідокремлена від матеріального виробництва, і від створеною людиною технічної цивілізації. Разом вони створили, за визначенням Н.Ф.Реймерса, «критичну масу» екосфери на поверхні планети. Реймерс визначив глобальну екологію, як екосферологію: «глобальна екологія виходить за рамки біосфери, вивчаючи всю екосферу планети, як космічного тіла».

Якщо співставити кількісні характеристики біосфери і техносфери, випливає наступне:

1). Людина контролює тією чи іншою мірою ступінь використання незначного числа біологічних видів біосфери; частина з них належить до техносфери, але біотизація техносфери мізерна.

PDF создан испытательной версией pdfFactory Pro www.pdffactory.com