Основные сведения о техносфере

Основную массу техносферы образуют скопления горной массы, отработанных руд, перемещенных грунтов, производственных отходов, оставленные сооружения, развалины и т.п., то есть накопившееся за всю историю человечества техногенное вещество.

Действующие техносферы, т.е. используемые людьми в настоящее время основные производственные фонды, сооружения, орудия производства, предметы потребления, составляют малую часть общей массы – всего лишь 150-200 млрд. т. В них, в свою очередь, преобладают капитальные сооружения со сроками амортизации на многие десятки лет. Наиболее активная часть техносферы, т.е. вся совокупность орудий производства, машин, механизмов, агрегатов, реакторов, действующих коммуникаций и т.п., имеет массу порядка 10-15 млрд. т. и в настоящее время обновляется в среднем за 10 лет.

Для техносферы, как и биосферы, характерны потоки всех видов сырья и энергии, многообразие потоков продукции и людских резервов, потоков отходов (выбросов в атмосферу, сбросов в водоемы, жидкие и твердые отходы, различные энергетические воздействия). В любом хозяйственном цикле образуются отходы и побочные эффекты, они не устранимы и могут быть переведены из одной физико-химической формы в другую или перемещены в пространстве. Техносфера способна также спонтанно создавать значительные потоки масс и энергии при взрывах и пожарах, при разрушение строительных конструкций, при авариях на транспорте и т.п.

На рис. 2.3 представлены количественная схема современного техногенного круговорота веществ. Из 125 млрд. т. (Гт) ископаемых материалов и биомассы, мобилизуемых за год мировой экономикой, только 9,4 Гт (7,5 %) преобразуется в материальную продукцию в процессе производства.

Более 80 % этого количества вновь возвращается в основные фонды производства. Только 1,6 Гт составляет личное потребление всех людей, причем 2/3 этой массы относится к нетто-потреблению продуктов питания.

Ежегодное изъятие биоресурсов составляет 10 Гт сухого вещества биомассы в виде сельскохозяйственной продукции, древесины и морепродуктов и это составляет более 7 % продукции фотосинтеза на суше. Кроме того, за счет антропогенного уменьшения биомассы и продуктивности естественных экосистем, вырубки лесов, опустынивания, техногенной деградации человек переводит в антропогенный канал еще 27 – 30 % первичной продукции экосистем суши, в целом снижая продуктивность земной биомассы примерно на 1,2 %. Именно это и есть самое главное вмешательство человеческого хозяйства в природные процессы. В добывающей промышленности мира за год образуется более 100 Гт твердых и жидких отходов: из них около 15 Гт попадает со стоками в водоемы, а остальное вещество – 90 Гт/год добавляется к отвалам пустой породы, золошламоотвалам и другим хранилищам и захоронениям промышленных отходов, свалкам. Сжигание 12 Гт ископаемого топлива, сжигание биологическое и окисление 7 Гт изымаемой растительной биомассы и другие производственные окислительные процессы потребляют 40 Гт кислорода и возвращают в атмосферу 52 Гт углекислого газа и других окислов. Вместе с ними в воздух попадают продукты неполного сгорания, различные пыледымовые аэрозоли, соли, летучие органические вещества, выделяющиеся при производственных процессах и работе транспорта. Общая масса этих примесей достигает 1 Гт в год.

О тличием техногенного массообмена от биологического круговорота является то, что техносферный круговорот веществ существенно разомкнут и в количественном, и качественном отношении.

Поскольку техногенный круговорот составляет заметную часть глобального круговорота веществ, своей разомкнутостью он нарушает необходимую высокую замкнутость биотического круговорота, которая выработана в процессе длительной эволюции и является серьезным нарушением биосферного равновесия.

Таким образом, современная техносфера не только вытесняет и замещает биосферу, но и нарушает средорегулирующую функцию биосферы, что очень опасно. Это усугубляется тем, что техносфера не может существовать без биосферы, так как в огромной мере пользуется ее ресурсами.