WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаЕкологія, Природокористування → Екологія та управління якістю навколишнього середовища - Реферат

Екологія та управління якістю навколишнього середовища - Реферат


Реферат на тему:
Екологія та управління якістю навколишнього середовища
26 вересня 1991 року у безлюдному районі американського штату Арізона, недалеко від містечка Оракл вісім дослідників (чотири чоловіки та чотири жінки) увійшли в герметичне приміщення, схоже на величезну оранжерею, площею 2,5 га, де вони повинні були провести 2 роки у повній ізоляції від навколишнього середовища. Так почався експеримент, діставший назву "Біосфера - 2" (назву "Біосфера - 1" автори проекту далі нашій планеті.
Протягом семи років тривало проектування та будівництво комплексу, вартість якого перевищила 100 млрд. дол. Автори проекту поставили за мету створити зменшену копію земної біосфери, гармонічно об'єднану з техносферою. Ця міні-біосфера повинна була функціонувати на основі самозабезпечення, бути абсолютно незалежною та ізольованою від "Біосфери-2" (зовні поступала тільки сонячна енергія та інформація), а головне - повністю керуватися людьми. В майбутньому модель схожої штучної біосфери, за задумкою авторів, могла б використовуватись для створення колоній людей на Місяці, Марсі й у відкритому космосі. Таким чином, автори проекту намагались створити замкнуту систему життєзабезпечення зі штучно підтримуваним гомеостазом, тобто здійснити, хоч і не у великих масштабах, мрію В.І.Вернадського про біосферу, що керується людським мозком (ноосферу).
З мільйонів живих організмів Землі для "Біосфери-2" було відібрано 3800 видів - представників флори та фауни, при цьому головним критерієм відбору була користь, яку вони могли принести колоністам (споживання в їжу, використання в лікувальних цілях, очищення повітря, переробка відходів і т.д.). Під скляним дахом відсіків "Біосфери-2" було створено 5 комплексів: вологий тропічний ліс, савана, пустеля, болото, та море (басейн глибиною біля 8 метрів із живим кораловим рифом, в якому спеціальна установка створювала хвилі). Крім того, комплекс мав город та ферму, де експериментатори збирались вирощувати овочі, фрукти, рис, розводити свиней, курей та кіз. Для їжі можна було використовувати також дикоростучі фрукти із тропічного лісу та рибу зі штучного моря та річки. З харчових продуктів, вирощених у "Біосфері-1", було взято тільки великий запас кофе.
Техносфера комплексу, крім городу та ферми, мала помешкання для людей, бібліотеку, спортзал, лабораторію, численне технічне обладнання, дощові установки, насоси для забезпечення циркуляції води та повітря, а також комп'ютерну систему з 2500 датчиками, яка повинна була забезпечити безперервний автоматизований моніторинг життєво важливих параметрів "Біосфери-2"(вологість, температура і газовий склад атмосфери, освітлення і т.д.). У разі необхідності комп'ютер умикав або вимикав системи підігріву або охолоджування повітря, керував роботою інших агрегатів. Чистоту повітря та води забезпечували 60 фільтрів, переважно, біологічних, очищувачами в яких були рослини, водорості, мікроорганізми як і в "Біосфері-1".
Експеримент закінчився з негативним результатом - не пройшло і півроку, коли його змушені буди зупинити, а дослідників евакуювати з "Біосфери-2" у "Біосферу-1". Бажаного управління процесами й збалансованості техносфери та "Біосфери-2" досягти не вдалось. Основні параметри системи вийшли з під контролю і стали загрозливими для здоров'я дослідників. Відбулися непередбачені зміни у складі об'єднань мікроорганізмів, що заселяли штучні комплекси "Біосфери-2", а головне - швидко збільшилась кількість вуглекислого газу у повітрі. Коли вона досягла небезпечного для здоров'я рівня, та ніякими засобами повернути стан атмосфери до оптимального складу не вдалось, експеримент був зупинений..
Крах "Біосфери-2" ще раз підтвердив справедливість принципу, сформульованого американським математиком Джоном фон Нейманом: "Організація системи нижче певного мінімального рівня призводить до погіршення її якості". Повна збалансованість усіх процесів, кругообіг рідини та енергії, гомеостаз біосфери можливі тільки в масштабах Землі, де ці процеси відпрацьовувалися природою протягом мільйонів років. Ніякі комп'ютери не можуть керувати системою, складність якої набагато вище за їх, власну - це суперечить правилу Ешбі (система, якою керують, ніколи не буває складнішою, ніж та, що нею керує, вона завжди простіша) та другому закону термодинаміки.
Абсолютно нереальною сьогодні вбачається ідея Вернадського, згідно якій розум людини здатен керувати усіма процесами у біосфері. За підрахунками вчених, на Землі існує 1027 екземплярів живих організмів, а інформаційні потоки у біосфері на десять порядків перевищують межі можливості усіх комп'ютерів світу. Для того щоб досягти швидкості обробки інформації природним комплексом живих організмів, людству необхідно було б покрити всю поверхню Землі, в тому числі й океани, суцільним шаром ідеальних комп'ютерів розміром із бактерію кожний, із блоками пам'яті молекулярних розмірів та розробити програми їх дії по типу генетичних програм кількох трильйонів біологічних особин, що живуть на Землі. Цей штучно створений комплекс повинен був бути складнішим природного (згадаємо правило Ешбі). Крім того, він поглинав би не менше, ніж 99% енергії, яку споживає цивілізація. Таким чином, на задоволення потреб людства залишився б лише один відсоток енергії, а збільшення енергоспоживання призвело б до згубних змін клімату Землі. Таким чином, втіливши ідею Вернадського про управління біосферою, людство одержало б стільки ж продукції природного живого комплексу, скільки вона мало до цієї титанічної роботи від природної, некерованої людиною біосфери.
Отже, для людства, принаймні, в означеному майбутньому, завдання управління глобальними біосферними процесами є нереальним.
Разом із цим існують певні можливості управління якістю навколишнього середовища в регіональних (локальних) масштабах.
Loading...

 
 

Цікаве