НТР и экология

15

ВВЕДЕНИЕ

Экология - это наука о взаимоотношениях между живыми организмами и их сообществами с окружающей их живой и неживой средой обитания.

Под окружающей средой обитания человека имеются ввиду всё то, что окружает человека и с чем он взаимодействует, то есть, воздушная и водная среда, животный и растительный мир, почва, недра, климатическая и акустическая среда.

При бурном развитии нашей цивилизации произошла научно-техническая революция, которая изменила мир.

НТР - это качественное изменение, происходящее в современной системе производственных сил.

Изменения, происходящие в системе развития производственных сил, произвели глобальные изменения в окружающей среде обитания. Рассмотрим более подробно все аспекты НТР и её влияния на окружающую среду в современном мире

1. ЭКОЛОГИЯ ДО НТР

Во времена первобытных людей человек относился к природе более бережно, чем сейчас. Древним людям нечем было засорять окружающую среду, у них не было ни электростанций, ни заводов, ни автомобилей. А животных они убивали только для пищи или жертвоприношения. Они пользовались дарами природы и не вырубали целые леса.

Люди древности не отделяли себя от окружающей их природной среды, считая себя ее неразрывной частью.

Ограниченная численность живущих на планете людей позволяла им удовлетворять свои насущные потребности, не прибегая к существенным изменениям в природе. Однако по мере роста числа населяющих планету людей возникала необходимость расширения районов их обитания, возрастала потребность в дополнительных источниках пищи. Все это вело к освоению новых форм хозяйствования, таких как земледелие и скотоводство. В свою очередь, это привело к усилению воздействия человека на окружающую среду. Человек стал вырубать и выжигать леса под пахотные земли. Началась эрозия почв. Стада одомашненных животных вытаптывали луга. Началось постепенное нарушение взаимодействия между человеком и природой.

В более поздние времена (XVII - XIX вв.) люди резко изменили свое отношение к природе. Все более явным становится потребительский подход человека к ресурсам планеты. Появились мануфактуры, а затем фабрики, которые, уже тогда, наносили невосполнимый урон природе. В те, кажется совсем недавние времена, понятие об экологии почти не было. Многие заводы, фабрики или электростанции славились тогда своими дымящими и сточными трубами, их даже помещали на рекламных листовках, даже не подозревая какой вред они наносят всему живому, они гордились этим. Сейчас мы видим, к чему это привело.

В начале второй половины XX века взаимоотношения людей с природой значительно обострились. Существенную негативную роль в этом вопросе сыграла 2-я мировая война. Правительства враждующих государств всё больше и больше подгоняли заводы по производству вооружения. У них не было времени думать об экологии. Всё больше требовалось нефти и газа. Варварски грабились ресурсы планеты, загрязняя при этом близлежащие земли, воздух и воду. Создавался огромный арсенал химического оружия, многое из которого было сброшено в контейнерах в моря, осталось в хранилищах и на складах. Сейчас стоит вопрос о его уничтожении: не причинив вреда природе. Те ядовитые химические соединения, которые были изобретены в секретных лабораториях по всему миру, не так-то просто уничтожить: поскольку при их сжигании выделяются пары, крайне вредные для всего живого.

Стремление к взаимному уничтожению приводило к разработке нового, всё более разрушительного оружия. Чумой XX века стало создание и испытание ядерного оружия. Однако и "мирный" атом, как показала история, способен нанести природе и человечеству непоправимый вред.

Конец XX века характеризуется мощным рывком в развитии научно-технического прогресса, ростом социальных противоречий, резким демографическим взрывом, ухудшением состояния окружающей человека природной среды.

Поистине наша планета никогда ранее не подвергалась таким физическим и политическим перегрузкам, какие она испытывает на рубеже XX - XXI веков. Человек никогда ранее не взимал с природы столько дани и не оказывался столь уязвимым перед мощью, которую сам же создал.

2. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ НТР

Взрыв Научно-технической революции, который произошёл в конце XX века вначале ничего плохого для природы вроде и не предвещал. НТР - это качественное изменение, происходящее в современной системе производительных сил.

Главным направление НТР был этап автоматизации. Машинное производство, при котором рабочий был вынужден непосредственно участвовать в технологическом процессе, выполнять машинные функции, начинает уступать место автоматизированному производству, где предмет труда обрабатывается всецело самой технической системой, действующей без прямого участия рабочего. При развитых формах автоматизации контролирующие функции берёт на себя компьютер. Он осуществляет также счётно-решающие и управляющие функции. Компьютер внедряется не только в материальное производство, но и в управленческую деятельность, в сферу обслуживания (автоматические телефонные станции и т.д.), науку, образование.

В ходе НТР меняются технологические методы производства. Механическая технология обработки предмета труда, занимавшая доминирующие положение в материальном производстве, вытесняется более эффективными методами. При них изменяется не просто форма предмета, но и молекулярная, и атомная структура вещества. Происходит его преобразование в новое вещество с заданными свойствами. Такова химическая технология производства синтетических материалов, методы производства атомной энергии, использование плазмохими-ческих процессов, лазеров, закрытой технологии высоких и низких температур, биохимические и биофизические методы воздействия применяемые в сельском хозяйстве, лёгкой промышленности, медицине.

Соответственно изменению технологии изменяются и материалы, сырьё. Широкое применение находят искусственные материалы. Отсюда резкое потребление электроэнергии.

Все эти процессы, определяющие коренные изменения производительных сил общества, происходят на основе достижений современной науки. На основе сращивания науки и техники, науки и материального производства. В современных условиях этот процесс идёт всесторонне. Наука превращается в непосредственную производительную силу, воплощаясь не только в технике, но и в производителях материальных благ. У людей повышается культурно-технический уровень, развивается интеллект, творческие способности. На производство оказывают влияние не только отдельные науки, а более широкий фронт исследований.

Идёт характерный для НТР процесс движения науки к производству, т.е. широкое использование научных открытий на благо производства. Если в 19 веке, несмотря на многие открытия науки (открытия Пастера в консервировании сельскохозяйственных продуктов, радио Попова и т.д.) характер производства меняется медленно, открытия внедряются с трудом, то совсем другую картину мы наблюдаем в 20 веке, особенно в 70-90 годы. Возникает ряд производств опирающихся только на научные открытия. Следовательно, разрыва времени между этими открытиями и появления соответствующих производств становится всё короче, а связь экспериментальной деятельности учёных с промышленной технологией всё более непосредственней. Такова радиотехническая промышленность. При самом своём зарождении исходившая из экспериментов Герца, Попова, ответов Ленгмюра и др. По исследованию газового разряда в рамках, теперь базируется на достижениях физики полупроводников. А химическая промышленность синтетических материалов вообще достигла огромных вершин. На ряду с природными материалами, извлечёнными из недр земли и очищенных с помощью механических устройств и химической переработки (нефть, уголь, газ) а также природными материалами органического происхождения (лес, хлопок, шерсть, каучук и т.д.), получаемые в лесном и в сельском хозяйстве, промышленность широко использует синтетические материалы. Совместно химией и физикой твёрдого тела разработаны методы получения синтетических материалов обладающих заданными свойствами. Хотя натуральные материалы никогда не уступят по своим качествам синтетическим материалам, их, к сожалению, становиться всё меньше и меньше. Шерсть заменяется акрилом, шёлк - вискозой, каучук - искусственной резиной, пластмассой. Разрабатываются новые синтетические покрытия, строительные материалы. Так камни, песок, дерево, веками используемые для строительства домов, успешно заменяются кирпичом, бетоном, цементом и т.д. И это не предел.

Новейшие технологии в фармацевтическом производстве позволили создать целый ряд синтетических препаратов для лечения традиционных заболеваний, таких как грипп, простуда и т.д., вытесняя традиционные народные лечения травами. Создание различных химических удобрений и гербицидов позволило получать высокий урожай в сельскохозяйственной продукции.

Открытия в самолётостроении, космонавтике, позволили людям не просто оторваться от земли (аэропланы, первые самолёты), но и вырваться в космос (ракеты, научно-исследовательские станции, запускаемые к другим планетам).

За довольно короткое время человек сделал рывок от простейших счёт, арифмометров к компьютерам. Компьютеры настолько внедрены в современную жизнь человека, и получили такое развитие, что компьютеры пятилетней давности уже считаются устаревшими моделями. А также промышленности, как транспортная, финансовая, счетно-статистическая, связь и т.д., вообще не мыслимы без компьютеризации. О зависимости человечества от компьютера говорит ещё и тот факт, что на грани 2000 года встал вопрос о компьютерном сбое при переходе на число, оканчивающееся на два нуля. Говорили даже о всемирной катастрофе. Но всё обошлось: были разработаны специальные программы, опять же всё было создано за рекордно быстрое время.

Для развития всех отраслей науки и производства надо много энергии: тепловой, электрической, атомной. А всё это ведёт к развитию в машиностроении, отрасли по производству всех турбин и других мощных агрегатов для получения энергии.

НТР породило много новых отраслей промышленности. От старых, известных с давних времён наук математика, физика и химия пошло много новых отраслей наук, которые тоже раоширяют свою базу за счёт новых научных открытий. А всё новые и новые открытия в области науки, ведут за собой развитие новых технологий и, как следствие развитие новых отраслей промышленности. Эти новые отрасли, в свою очередь, занимают новые жизненные пространства, вытесняя старые понятия и вводя новые. Все эти изыскания НТР принесло человечеству довольно противоречивые плоды. С одной стороны жизнь человека облегчается благодаря новым разработкам в области питания, одежды, медицины. Появились новые продукты, разработанные на основе старых технологий. Знакомые с детства продукты, заменились на новые (если раньше все пили кефир, то теперь пьют Йогурт).

Разнообразие синтетических тканей порождает соответствующее направление в моде, а, следовательно, меняется облик человека.

Лекарства позволяют победить болезни, которые ранее трудно излечивались или совсем не излечивались, продлить жизнь человека.

3. ПОСЛЕДСТВИЯ НТР

Казалось, всё хорошо. НТР помогла людям лучше жить, но на современном этапе человечество "пожинает" плоды НТР, которые привели человечество на грань всемирной экологической катастрофы, на грань вымирания человечества. Нарушения в равновесии природы, которые произошли в результате деятельности человека, ничем нельзя восполнить.

История взаимоотношений человека и природы - это история расширения масштаба и разнообразия воздействия человека на природу, усиление ее эксплуатации. Результаты человеческой деятельности относительной природы позволяют судить о нравственности человека, уровне его цивилизованности, а также о его социальной ответственности перед будущими поколениями.

Воздействие человека на природу увеличивалось с течением времени. Произошедшая научно-техническая революция привела к еще большему усилению этого воздействия, предоставив для него новы возможности и инструменты.

В последнее время понятие экологического кризиса стало обиходным. Современный глобальный экологический кризис может быть определён как нарушение равновесия в экологических системах и в отношениях человеческого общества в природой. Среди основных черт этого явления можно назвать следующие: нарушение экологического равновесия в процессе антропогенной деятельности, неспособность человеческого общества переломить тенденцию ухудшения состояния окружающей среды. Экологический кризис - закономерный результат неразрешённого пока противоречия утвердившейся в истории цивилизации практикой потребительского отношения общества к окружающей среде и способность биосферы поддерживать систему естественных биогеохимических процессов самовосстановления .

Составляющие кризиса разнообразны в глобальном масштабе окружающая среда и её экологические системы истощены; количество воды, не пригодной к использованию из-за загрязнений, почти равно количеству, потребляемому всем

Одним из примеров подобных последствий НТР может являться "Эффект Гринхауз" или парниковый эффект.

Миллиарды тонн углекислого газа ежечасно поступают в атмосферу в результате сжигания угля и нефти, природного газа и дров, миллионы тонн метана поднимаются в атмосферу от разработок газа, с рисовых полей Азии, водяного пара. Всё это - "парниковые газы". Как в парнике стеклянная крыша и стены пропускают солнечную радиацию, но не дают уходить теплу, так и углекислый газ, и другие "парниковые газы" практически прозрачны для солнечных лучей, но задерживают длинноволновое тепловое излучение Земли, не дают ему уходить в космос.

Наша действительность подтверждает справедливость слов выдающегося русского учёного В.И. Вернадского о том, что воздействие человечества уже сравнимо с геологическими процессами.

Энергетический бум уходящего столетия увеличил концентрацию СОг в атмосфере на 25% и метана - на 100%.

За это время реальное потепление на Земле составило 0,5%. Другие данные говорят, что средняя температура Земли в 1890 году была 14,5 градусов по Цельсию, а в 1980 году поднялась до 15,2 градусов, т.е. увеличилась на 0,7 градуса. Большинство учёных считают это следствием парникового эффекта.

Прогноз на будущее (2030-2050 гг.) предполагает возможное повышение температуры на 1,5 - 4,5 градуса. К таким выводам пришла Международная конференция климатологов в Австрии в 1988 году. Вот с этим-то и связана страшная картина Кельнского собора, смываемого волнами моря. Связана потому, что повышение температуры на 3 градуса к 2050 году (берем среднее) вызовет повышение уровня Мирового океана на 50-100 см, а к концу XXI века - на 2 м (вот тогда-то и будут морские волны омывать готику Кельна).

Наука знает далеко не всё о современных круговоротах в природе, об их механизме и, тем более, не в состоянии дать точный прогноз на тридцать - пятьдесят лет вперёд. Ведь это куда сложнее, чем прогноз погоды на завтра, даваемый, вроде бы, по самым точным данным спутниковых фотографий и всё-таки ошибающихся иногда.

Более реальный сценарий борьбы с СОг был преложен на всемирной конференции "Меняющаяся атмосфера: последствия для глобальной безопасности", проведенной в Торонто в 1989 году. В её резолюции - призыв ко всем странам к 2005 году сократить выбросы углерода на 20%.

Ещё одна немаловажная проблема для Земли и всего человечества - "Озоновая дыра". В чём же причина (или причины) появления "озоновых дыр" над планетой?

Ответить на этот вопрос не так просто, тем более что наука столкнулась с ним совсем недавно. Есть разные варианты объяснений и прогнозов (может быть, виноваты циклы в природе, может быть, этого явления просто не замечали раньше, когда не было ни станций в Антарктиде, ни современных приборов?), но в одном учёные сходятся: виноваты хлорфторуглероды (фрионы).

Это антропогенные вещества, а проще говоря, химические соединения, используемые в производстве аэрозолей, хладагентов (в холодильниках), растворителей, 10 лет назад и не вызывали никакой тревоги, казались экологически чистыми. В нижних слоях атмосферы они не вступают ни в какие химические реакции, а значит, не оказывают и токсичного действия. Но именно эта инертность позволяет им подниматься в атмосферу. Стратосферный озон образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения на молекулы кислорода (0+0г=0з), но туда попадают и атомы хлора, входящие в состав хлорфторуглерода, они-то наиболее эффективно разрушают слой озона (CI+O3-CIO+O2) Цикл начинается с того, что в присутствии атома хлора молекула озона расщепляется с образованием монооксида (хлора СЮ) и молекулярного кислорода, а затем идет новый разрушающий цикл, "подхватывает" новые атомы кислорода (СЮ+СХЛ+Ог), хлор новый этап разрушения.

Учёные всего мира ищут и предлагают альтернативные решения, иногда фантастические. Т. Стоке из Принстоского университета (США) работает над планом, который позволил бы с помощью лазерных лучей устранить загрязняющие вещества в атмосфере. Л, Фадлер из Алабамского университета подсчитал, что весь озоновый слой содержит 3 миллиарда тонн чистого озона. Если в ближайшие сто лет он уменьшится на 6%, то нужно будет добавлять 5, 4Умиллиона тонн озона в день. Кто сделает это? "Мощные генераторы озона на гражданских и военных самолетах", - отвечает Л. Фадлер. Но кто оплатит всё это? И реально ли оказать помощь в налаживании новых технологий Индии и Китаю? Эти вопросы остаются пока без ответов, но их придётся найти...

От решительного наступления НТР страдает экология городов и сельских местностей, т.е. мест проживания и жизнедеятельности человека. Состояние каждого крупного региона, определяет проблемы экологии страны, континента, где расположен этот регион, и всей планеты с человечеством в целом.

Так экологические проблемы городов, главным образом наиболее крупных из них, связаны с чрезмерной концентрацией на сравнительно небольших территориях населения, транспорта и промышленных предприятий, с образованием антропогенных ландшафтов, очень далеких от состояния экологического равновесия.

Темпы роста населения мира в 1.5-2.0 раза ниже роста городского населения, к которому сегодня относится 40% людей планеты. За период 1939 - 1979 гг. население крупных городов выросло в 4, в средних - в 3 и малых - в 2 раза.

Круговорот вещества и энергии в городах значительно превосходит таковой в сельской местности. Средняя плотность естественного потока энергии Земли -180 Вт/м2, доля антропогенной энергии в нем - 0.1 Вт/м2. В городах она возрастает до 30-40 и даже до 150 Вт/м2 (Манхэттен).

Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов. При этом 60-70% газового загрязнения дает автомобильный транспорт. Более активная конденсация влаги приводит к увеличению осадков на 5-10%. Самоочищению атмосферы препятствует снижение на 10-20% солнечной радиации и скорости ветра.

При малой подвижности воздуха тепловые аномалии над городом охватывают слои атмосферы в 250-400 м, а контрасты температуры могут достигать 5-60 С. С ними связаны температурные инверсии, приводящие к повышенному загрязнению, туманам и смогу.

Города потребляют в 10 и более раз больше воды в расчете на 1 человека, чем сельские районы, а загрязнение водоемов достигает катастрофических размеров. Объемы сточных вод достигают 1м2 в сутки на одного человека. Поэтому практически все крупные города испытывают дефицит водных ресурсов и многие из них получают воду из удаленных источников.

Водоносные горизонты под городами сильно истощены в результате непрерывных откачек скважинами и колодцами, а, кроме того, загрязнены на значительную глубину.

Прилегающие к крупным населенным пунктам сельскохозяйственные районы на площадях в сотни кв. км испытывают на себе влияние промышленного загрязнения. Наибольшую роль здесь играет загрязнение серой, которая в виде сернистых соединений легко разносится воздушными потоками. В нормально увлажненных нейтральных почвах влияние этого вида загрязнения невелико, но в кислых оно усиливает подкисление. На переувлажненных почвах, особенно на поймах, это может привести к резкому закислению после осушения.

Основные изменения почв в земледелии связаны с механическим воздействием на нее и с внесением удобрений. Вспашка меняет профиль почвы, разрушает структуру, приводит к обеднению верхних горизонтов, способствует усилению водной эрозии и дефляции. Наряду с рыхлением идет и уплотнение почвы.

Велико также значение органических и минеральных удобрений, мировое потребление которых - около 90 млн. т в год. Удобрения не только компенсируют вынос из почвы азота, фосфора и калия, но нередко оказываются избыточными, заражают подземные и поверхностные воды. Это имеет место главным образом в развитых странах, где вносится более 100 кг/га. В развивающихся странах этот показатель в 5 раз ниже.

Получение высоких урожаев в настоящее время невозможно без использования различных ядохимикатов для защиты растений - пестицидов, потребление которых превышает 4 млн. т/год. Однако сейчас их использование сокращается в связи с приспособлением к ним многих вредителей, гибелью почвенных микроорганизмов, заражением овощных культур и накоплением ядовитых веществ в поверхностных водах, донных осадках водоемов, организмах животных н человека.

Чрезмерные антропогенные нагрузки приводят к напряженной экологической обстановке во многих районах сельскохозяйственного освоения. НТР нанесло вред и растительному и животному миру земли. В природе всё взаимосвязано, а человек имея в руках такое оружие, как НТР всё разрушил. В природе имеются различные экосистемы, в которых могут сосуществовать определённые виды растений и животных. Например, в Китае стали вырубать бамбук, для создания рисовых полей, оказался на грани вымирания медведь-панда, т.к. его пища состоит на 99% из побегов бамбука. Если сейчас растопить льды, то погибнут белые медведи, пингвины и другие животные, которые могут существовать только при наличии низкой температуры.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На сегодняшний день в мире существует много экологических проблем, начиная от исчезновения некоторых видов растений и животных, заканчивая угрозой вырождения человеческой расы. На данный момент в мире существует много теорий, в которых большое внимание уделяется нахождению наиболее рациональных путей их решения. Но, к сожалению, на бумаге все оказывается значительно проще, чем в жизни.

Также во многих странах проблема экологии стоит на первом месте, но, увы, в не нашей стране, по крайней мере, раньше, но сейчас ей начинают уделять все больше внимания, принимаются новые экстренные меры:

- усилить внимание к вопросам охраны природы и обеспечения рационального использования природных ресурсов;

- установить систематический контроль за использованием предприятиями и организациями земель, вод, лесов, недр и других природных богатств;

- усилить внимание к вопросам по предотвращению загрязнений и засоления почв, поверхностных и подземных вод;

- уделять большое внимание сохранению водоохранных и защитных функций лесов, сохранению и восроизводству растительного и животного мира, предотвращению загрязнения атмосферного воздуха;

- усилить борьбу с производственным и бытовым шумом.

Наиболее важным из аспектов этой проблемы является то, что нужно распространять информацию об охране природе среди населения.

Сейчас в мире насчитывается большое количество экологических организаций, борющихся за спасение окружающей среды. Но наиболее многочисленная из них - "GREENPEACE". НТР породила не только благополучие людей, но создала ряд проблем, основная из них: сохранить природу или хотя бы то, что от неё осталось. Этим и занимается одна из наук порождённых НТР, - экология.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пригожий И., Стенгерс И. Порядок из хаоса. - М, 1986. - 420 с.

2. Костарев СВ. Оценка экологического состояния НТР. - Киев, 1997. - №3.

-С. 22-23.

3. Костарев СВ. Управлять природопользованием // Экология и жизнь. - М.,

1999.-№1.-С. 49-52.

4. Ясперс К. Смысл и назначение истории. - М., 1994. - 527 с.

5. Білявський Г. О., Фурдуй Р. С, / Основи еколопчних знань:

Шдручник. - К.: Либиь, 1997. - 288 с.

6. Петров К.М. Общая экология: Взаимодействие общества и природы: Учебное пособие для вузов. - 2-е изд., стер. - СПб: Химия, 1998. -

352 с, нл.