Человечество и окружающая средаОкружающая среда
Первоисточник удовлетворения материальных и духовных потребностейчеловека — природа. Она же представляет и среду его обитания — окружающую среду.В окружающей среде выделяют природную среду, к которой относятся естественные материальныетела и процессы, в них протекающие; материальные объекты, созданные человеком ипроцессы и явления, вызванные деятельностью человека. Следовательно, окружающуюсреду составляют физические и социально-экономические компоненты.
Физические компоненты — природные и техногенные (созданныечеловеком в результате его деятельности). Природные компоненты — географическоеположение региона, энергетические ресурсы, климат, водные ресурсы, воздух, почваи т.д. Они влияют на выбор места и метода производства, целесообразность расположенияпроизводства, виды производства и т.п.
Техногенные компоненты — искусственные материальные тела,синтетические материалы, и продукты, жилые и производственные здания, одежда, коммуникационныеи транспортные средства и т.д.Человек — как компонент окружающей среды
В системе человек — окружающая среда человек представляет нетолько объект, но и субъект ее, так как обладает возможностью изменить окружающуюсреду и приспособить ее к своим потребностям.
/>
Человек в структуре окружающей среды
Следствием этого является существование в такой системе разнообразныходно и двухсторонних связей. Связи первого типа характерны для всей истории человечества.Связи второго типа обусловлены появлением техногенной физической среды. Они приобрелиособое значение в нашу эпоху, вследствие ускоренного развития производства. Связитретьего типа обусловлены все возрастающем влиянии антропогенной деятельности наприроду (создание искусственных водоемов большой площадью, истребление лесных массивови т.п.), они приводят к трансформации Земли как планеты.
Производственная деятельность человека и ресурсы планеты
Условием существования и развития человечества является материальноепроизводство, т.е. общественно — практическое отношение человека к природе. Разнообразныеи гигантские масштабы промышленного производства приводят к существенному воздействиюна окружающую среду и вызывают изменения в атмосфере, гидросфере и литосфере.
Атмосфера — естественная внешняя газообразная оболочкаЗемли.
Гидросфера — водная оболочка Земли.
Литосфера— твердая оболочка Земли, источник минеральногосырья и ископаемого топлива, почвенного слоя.
Важнейшим результатом функционирования системы человек — окружающаясреда является потребление человеком ресурсов планеты. Ресурсы подразделяются наприродные и социальные. Социальные — это население, условия воспроизводства, научныйпотенциал. Природные ресурсы классифицируются по следующим признакам: Уничтожаемые
Классификация природных ресурсов.
/>
В процессе производственной деятельности невозобновляемые ресурсыполностью уничтожаются (ископаемое топливо) или рассеиваются (металлы). Влияниепромышленного производства на истощение природных ресурсов планеты и его последствияможно проследить на следующих примерах:
1. Добыча полезных ископаемых на Земле приводит к быстрому истощению невозобновляемыхресурсов, загрязнению и изменению состава атмосферы и литосферы.
2. Сжигание химического топлива вызывает попадание в атмосферу более 100 тыс.различных химических соединений.
3. Потребление пресной воды. Промышленное производство потребляет до 13% всегостока рек. Это приводит к исчерпанию доступных запасов пресной воды на планете.Одновременно с потреблением увеличивается сброс промышленных стоков в водоемы, чтоприводит к интенсивному загрязнению гидросферы.
Важнейшим следствием промышленного производства стало его влияниена природный энергетический баланс и на состояние окружающей среды. «Тепловойвклад» человеческой деятельности составляет в н. в.0.006% солнечной радиации.Следствием этого станет повышение температуры планеты на 10С.
Реакция окружающей среды на антропогенную деятельность
Система " человек — окружающая среда" находится в состояниидинамического равновесия, при котором поддерживается экологически сбалансированноесостояние природной среды, при которой живые организмы взаимодействуют с окружающейсредой и друг с другом и окружающей средой без нарушения этого равновесия. Производственнаядеятельность человека приводит к нарушению этого состояния и вызывает со стороныокружающей среды ответную реакцию. По глубине реакции окружающей среды различают:
- возмущение, временное и обратное изменение среды;
- загрязнение;
- аномалии.
При длительном воздействии могут наступить:
- кризис среды — состояние, при котором параметры приближаются к допустимым,
- разрушение среды, при котором она становится непригодной для обитания.Биосфера и ее эволюция
Окружающая среда — это сложная многокомпонентная система, компонентыкоторой соединены между собой многочисленными связями.
Окружающая среда состоит из ряда подсистем, каждая из которыхвключает определенное число элементов, функционально связанных друг с другом.
окружающая среда химический антропогенный
В этой системе подсистема второго порядка — экосфера представляетсобой природную окружающую среду. Цикл экосферы — это системообразующий поток, представляющийперемещение в производстве веществ элементов.
Биосферой называется наружная оболочка Земли, толщинаее 50 км. Важный компонент биосферы — живое вещество, биогенное вещество (органическиеи органоминеральные продукты, косное вещество — горные породы). Отражением взаимосвязейв биосфере является биоценоз — это однородный участок земной поверхности с определеннымсоставом живых и косных компонентов и динамическим взаимодействием меду ними.
Происходит исчерпание невозобнавляемых ресурсов, снижение и загрязнениепрозрачности атмосферы, повышение температуры приземного слоя атмосферы, загрязнениегидросферы.
/>
Химическое производство в системе антропогенной деятельности Материальное производствои его организация
В н. в. взаимодействие человека с окружающей средой реализованов форме крупномасштабного материального производства. Материальным производствомявляется процесс создания материальных благ. Оно является основой всех других видовдеятельности человека и включает три основных компонента:
4. Предметы труда — все то, что подвергается обработке, на что направлен трудчеловека. Они даны природой и являются продуктами труда.
5. Средства труда — машины, аппараты, приспособления, с помощью которых человеквоздействует на предметы труда.
6. Живой труд — сознательная целенаправленная деятельность человека.
Процесс материального производства организационно реализуетсяв форме промышленности.Химическая промышленность
По назначению производимой продукции промышленность подразделяетсяна отрасли, одной из которых является химическая промышленность. Удельный вес химическойи нефтехимической отраслей в общем производстве РФ составляет 9%, что уступает толькотопливной промышленности и машиностроению (20%). Химическая промышленность подразделяетсяна отрасли широкой специализации (горная химия, основная химия, производства органическогосинтеза и т.д.) и отрасли узкой специализации (производство минеральных удобрений,пластмасс, красителей и т.д.). Продукция химической промышленности по принятой встране классификации сгруппирована в 6 классов, каждый из которых насчитывает отсотен до тысяч различных наименований:
1 класс. Продукты неорганического синтеза.
2 класс. Полимерные материалы, синтетические каучуки, пластмассы,химические волокна.
3 класс. Лакокрасочные материалы.
4 класс. Синтетические красители и полупродукты.
5 класс. Продукты органического синтеза (нефте. — коксо и лесохимия).
6 класс. Химические реактивы и чистые вещества.
7 класс. Химико-фармацевтические препараты.
Эта классификация условна т.к. к собственно химическим производствамне относятся металлургия, производство силикатных материалов, хотя в них используютсяхимические методы переработки. В системе материального производства химическая промышленностьзанимает особое место в силу присущих ей специфических особенностей:
· особые методы воздействия на предметы труда, приводящие к химическимпревращениям, что позволяет производить новые вещества;
· высокая материало- и энергоемкость;
· высокая степень автоматизации производства;
· разнообразие и узкая специализация применяемых машин и оборудования.
Химическая технология как наука
Под технологией в широком значении этого слова понимают научноеописание методов и средств производства в какой-то отрасли промышленное Например,методы и средства обработки металлов составляют предмет технологии металлов, методыи средства изготовления машин и аппаратов предмет технологии машиностроения Процессымеханической технологии основаны преимущественно на механическом воздействии, имеющемвнешний вид или физические свойства обрабатываемых веществ, но не влияющем на иххимический состав Процессы химической технологии включают химическую переработкусырья, основанную на сложных по своей природе химических и физико-химических явлениях
Химическая технология — наука о наиболее экономичных и экологическиобоснованных методах химической переработки сырых природных материалов в предметыпотребления и средства производства.
Великий русский ученый Д.И. Менделеев гак определял различиямежду химической и механической технологией начинаясь с подражания, всякое механически-фабричноедело может совершенствоваться в своих даже самых основных принципах, если есть тольковнимательность и желание, но при этом одном, без предварительного знания, прогрессхимических заводов немыслим, не существует и существовать, наверно, никогда не будет.Все это зависит от того, что химические превращения закрыты, молекулярно невидимыв своем механизме и требуют для сознательного обладания ими такого знакомства сними, какое возможно для видимых механических изменений, иначе деятель будет простослеп для той механики, которая нужна на химическом заводе.
Современная химическая технология, используя достижения естественныхи технических наук, изучает и разрабатывает совокупность физических и химическихпроцессов, машин и аппаратов, оптимальные пути осуществления этих процессов и управленияими при промышленном производстве различных веществ, продуктов, материалов изделий
Химическая технология базируется прежде всего на химических науках,таких, как физическая химия, химическая термодинамика и химическая кинетика, нов то же время не просто повторяет, а развивает закономерности этих наук в приложениик крупномасштабным промышленным процессам. Выдающийся физико-химик, много сделавшийдля развития химической технологии, академик Л.П. Конова лов считал одной из главныхзадач химической технологии, отличающих ее предмет от чистой химии, «установлениенаивыгоднейшего хода операции и проектирование ему соответствующих заводских приборови вспомогательных механических устройств». Поэтому химическая технология немыслимабез тесной связи с экономикой, физикой, математикой, кибернетикой, прикладной механикой,другими техническими науками
Химическая технология на заре своего существования была наукойпо преимуществу описательной. Многие первые учебники и руководства по технологиислужили энциклопедиями известных в то время технологических процессов Развитие наукии промышленности привело к значительному росту числа химических производств Например,сейчас только на основе мефти производят около 8 тыс. разных химических продуктовРост химического производства, с одной стороны, и развитие химических и техническихнаук с другой, позволили разработать теоретические основы химико-технологическихпроцессов.
По мере развития химической промышленности содержание химическойтехнологии обогащалось новыми сведениями, новыми закономерностями, новыми обобщениями.В химической технологии произошло выделение самостоятельных научных дисциплин, таких,как процессы и аппараты химической технологии, общая химическая технология, автоматизацияи моделирование химико-технологических процессов и др.
Значительный прогресс в химической технологии в последние годысвязан с применением современных вычислительных средств для решения теоретическихи прикладных задач. Применение вычислительной техники не только позволило ставитьи решать сложные задачи, но и обогатило химическую технологию новыми подходами ких решению, связанными с математическим моделированием и системными исследованиями.Появилось и успешно развиваемся новое направление в химической технологии — кибернетикахимико-технологических процессов
Развитие химической технологии как науки неотделимо от ее практическихприложений. За последние десятилетия химическая промышленность уверенно вошла вчисло ведущих отраслей материального производства. Новые открытия и технологическиеразработки быстро становятся достоянием практики, тесно связывают науку с производством,и эта взаимная связь позволяет более рационально использовать сырье и топливно-энергетическиересурсы.