Глава 4 ГЛОБАЛЬНЫЕ СОЦИАЛЬНО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ ИХ РЕШЕНИЯ РОСТ ЧИСЛЕННОСТИ НАСЕЛЕНИЯ

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 

На протяжении большей части человеческой истории рост чис­ленности народонаселения был малозаметен. Однако на протяже­нии XIX в. этот процесс стал набирать темпы и чрезвычайно резко ускорился в первой половине XX в. (рис. 5). Это дало повод ана­литикам говорить о «демографическом взрыве».

 

Рис. 5. Рост населения Земли с начала новой эры до 2000 г. (по А. В. Михееву и В. М. Галушину)

 

Среди главных причин, вызвавших столь бурное изменение демо­графической ситуации, обращают на себя внимание прежде всего достигнутые к этому моменту успехи профилактической и излечи­вающей медицины, способствовавшие существенному снижению относительных показателей смертности населения (в том числе детской), а также рост потребности производства в рабочей силе.

Согласно данным, приводимым К.М.Петровым, население мира увеличивается сегодня примерно на 90 млн человек в год. Однако плотность населения в различных районах весьма неоди­накова. Это проявляется даже в пределах отдельных стран, где, как правило, большая часть населения концентрируется в городах. Основной прирост населения Земли приходится на развивающие­ся страны (рис. 6).

 

Рис. 6. Рост численности народонаселения в развитых и развивающихся странах (по Thomas W. Merrick, из книги К. М. Петрова «Общая экология»)

 

Быстрый рост населения в них провоцирует обострение эколо­гических и социальных проблем, такие, как дефицит продоволь­ствия, возникновение и распространение эпидемий инфекционных заболеваний, периодически вспыхивающие межэтнические, рели­гиозные и кастовые конфликты, возникающие вследствие ужесто­чения конкуренции за территории и расположенные там ресурсы, а также все более усугубляющееся отставание в уровне культурно­го развития.

В.А.Красилов выделил и описал некоторые негативные послед­ствия роста численности населения Земли. Среди них заслуживают особого внимания рост материального потребления, рост город­ских агломераций, загрязнение среды, падение уровня жизни, из­менение структуры населения и его скученность.

Рост потребления. Рост населения не пропорционален росту потребления, так как обычно сопровождается падением уровня жизни. Потребление возрастает прежде всего за счет тех областей, которые мало связаны с уровнем жизни (например, потребление зерна, риса и т.п.).

Рост городов. В силу того что сельскохозяйственное производ­ство не предоставляет дополнительных рабочих мест, избыточное население сосредоточивается в городах. Рост городов происходит нередко за счет сельскохозяйственных угодий, что, в свою очередь, ведет к усилению оттока населения из сел в города.

Загрязнение среды возрастает из-за увеличения объема бытовых отходов, роста городов как наиболее мощных источников загряз­нения, интенсификации сельскохозяйственного производства. За­грязнение провоцирует рост заболеваемости, запуская механизм естественного отбора, ведущего к изменению (ухудшению) гено­фонда. Борьба с загрязнением, в свою очередь, сопряжена со зна­чительным увеличением непроизводительных расходов.

Падение уровня жизни. Основные факторы падения уровня жиз­ни связаны с ростом численности населения - многодетностью и обусловленным ею дефицитом семейного бюджета, ростом цен на землю, соответствующим удорожанием жилищного строительства, ресурсов, всех систем жизнеобеспечения, а также с ростом непро­изводительных расходов.

Изменение структуры населения. Сдвиг в пользу городского населения с ростом его численности сопровождается:

- изменением соотношения возрастных групп: омоложением населения, сопровождаемым ростом безработицы среди молоде­жи, преступности и общей социальной нестабильности;

- изменением соотношения полов в младших возрастных груп­пах: число мальчиков превышает число девочек;

- изменением соотношения полов в старших возрастных груп­пах: снижением продолжительности жизни мужчин по сравнению с женщинами; увеличением числа одиноких женщин среднего и пожилого возрастов.

Скученность. Скученность населения ускоряет процесс загряз­нения среды. Она провоцирует гормональные нарушения у чело­века, увеличивает степень конфликтности и агрессивности в семье и на производстве. Социально-психологические последствия ску­ченности - отчуждение, утрата социальной значимости личности, снижение ценности жизни, социальное безразличие и карьеризм (стремление обрести значимость любой ценой), саморазрушение (алкоголизм, наркомания, половые извращения, исключающие из репродуктивного процесса), преступность.

Более детально последствия роста численности населения про­иллюстрированы на рис. 7.

Рис. 7. Последствия роста населения (по В. А. Красилову)

Демографическая емкость нашей планеты большинством эко­логов оценивается в 1,0-1,5 млрд человек (при идеальных общест­венно-экологических условиях). Фактическое ее население в конце XX в. вплотную приблизилось к рубежу в 6 млрд человек (по по­следним данным осенью 1999 г. этот рубеж был преодолен). Сего­дня Земля, по оценкам специалистов, перенаселена не менее чем в 3 раза. Однако рост населения, как отмечает П.Агесс, по-видимому, будет продолжаться, так как пищевые ресурсы вопреки регио­нально существующему голоду и недоеданию достаточны для жизни более 15 млрд человек.

Так называемый демографический переход, знаменующий нача­ло снижения числа жителей Земли, произойдет по современным прогнозам не ранее середины XXI в., когда популяция людей может достигнуть 12 млрд человек. Десятикратное превышение оптиму­ма численности населения в соответствии с емкостью Земли чре­вато включением так называемых экологических факторов, зави­сящих от плотности населения. Высокая численность населения и его подвижность способствуют распространению опасных для здоровья и жизни людей болезней. Теоретически вероятны шква­лы заболеваний, например, пандемии гриппа, неконтролируемое лавинообразное распространение ВИЧ-инфекции и др. Многие специалисты отмечают, что чем выше будет численность и плот­ность населения, хуже состояние общего здоровья, тем катастро­фичнее будут последствия эпидемий и пандемий.

Подобное развитие событий отнюдь не обязательно, если будут учтены экологические закономерности и ограничения, если чело­вечество вложит значительные силы и средства в сферу оптимиза­ции своего воспроизводства. Проблема народонаселения потен­циально вполне разрешима. Уже сегодня демографические про­цессы в мире имеют существенно различную региональную спе­цифику, вплоть до их противоположной направленности.

По данным, приводимым В.М.Галушиным, во многих разви­тых странах Европы и Северной Америки годовой прирост насе­ления составляет примерно 1 % и продолжает сокращаться.

Иная ситуация складывается в большинстве развивающихся стран, где быстрый рост населения затрудняет повышение уровня его благосостояния, порождает сложные социально-экономиче­ские проблемы. Поэтому многие страны Азии и Африки реализуют программы ограничения рождаемости, осуществляя «планирова­ние семьи».

К середине 70-х годов появились первые признаки снижения темпов прироста населения в таких крупнейших странах мира, как Китай, Индия и др. Это во многом стало возможным благодаря росту занятости женщин на производстве, возрастанию доли го­родского населения, повышению культурного уровня, ослаблению влияния религии и традиций, успехам здравоохранения, реализа­ции экономических мер, стимулирующих отказ от рождения детей и ряда других факторов.

Как считают сегодня многие специалисты, комплексное дейст­вие социальных, экономических и культурных факторов, влияние системы просвещения приведут к заметному снижению темпов прироста населения в странах Азии и Африки еще до 2000 г. В этом случае общее народонаселение нашей планеты во второй полови­не XXI в., достигнув 10-12 млрд человек, стабилизируется на этом уровне, после чего, по-видимому, начнется постепенное сокраще­ние его численности. По мнению большинства ученых, обеспечение в будущем такого количества людей продовольствием и жильем -задача вполне реальная.

Сложность современной демографической ситуации состоит, од­нако, в том, что экономически большинство стран мира с капита­листической рыночной экономикой по-прежнему заинтересовано в росте численности населения, в своеобразном «расширенном вос­производстве» рабочей силы. Необходимо отметить в связи с этим, что существенный прогресс в деле оптимизации процесса воспро­изводства населения достижим лишь при сокращении потребно­сти в трудовых ресурсах в условиях вывода человека из процесса непосредственного материального производства. Экономический рост должен идти за счет механизации и автоматизации производ­ства с сокращением числа занятых в нем людей. Все это, однако, даст положительный демографический эффект лишь в том слу­чае, если будет происходить на фоне планомерного повышения уровня жизни населения.

РЕСУРСНЫЙ КРИЗИС

ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: ПОЧВА

В результате взаимодействия геологических, климатических, биологических факторов верхний тонкий слой литосферы превра­тился в особую среду - почву, где происходит значительная часть обменных процессов между живой и неживой природой. Важней­шим свойством почвы является плодородие - способность обес­печивать рост и развитие растений.

Роль почвы в жизни человека чрезвычайно велика. Человек по­лучает из почвы почти все необходимое для поддержания своего существования. Почва - важнейший и незаменимый источник пи­щевых ресурсов, главное богатство, от которого зависит жизнь людей. Она является основным средством сельскохозяйственного производства и лесоводства. Почву также применяют как строи­тельный материал в различных земляных сооружениях.

Почвы покрывают преобладающую часть поверхности суши, исключая лишь территории, занятые ледниками и вечными снега­ми, барханами, скалами, каменистыми россыпями и т. п.

Как отмечает А.В.Михеев, современное состояние почвенного покрова определяется в первую очередь деятельностью человече­ского общества. Этот фактор выходит сегодня на первое место среди факторов преобразования почвенного покрова планеты. Хотя природные силы при этом не перестают действовать на поч­ву, характер их влияния существенно меняется. Пути и способы воздействия человека на почву многообразны и зависят от уровня развития производительных сил человеческого общества.

Обрабатываемые почвы представляют собой результат действия не только сложных естественных процессов, но и в значительной степени и многовековой жизнедеятельности человека. Взращивая культурные растения, он изымает из почвы значительное количе­ство органических и минеральных веществ, обедняя ее. В то же время, обрабатывая почву, внося в нее удобрения, применяя целе­направленный севооборот, человек повышает ее плодородие, до­бивается высоких урожаев. А.В.Михеев, отмечая существенность влияния человека на почву, указывает на то, что большинство со­временных обрабатываемых почв не имеет себе подобия в прош­лой истории планеты.

В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит деградация почвы, ее загрязнение и изменение хими­ческого состава.

Значительные потери земель связаны с сельскохозяйственной деятельностью. Л. С. Эрнестова указывает на то, что многоразовые вспашки земель делают почву беззащитной перед природными силами (ветрами, весенними паводками), в результате чего проис­ходит ускоренная ветровая и водная эрозия почвы, ее засоление. Из-за этих причин в мире ежегодно теряется 5-7 млн га пахотных земель. Только за счет ускоренной эрозии почв за последнее сто­летие на планете потеряно 2 млрд га плодородных земель.

Широкое использование удобрений, ядов для борьбы с вреди­телями и сорняками приводит к накоплению в почве несвойствен­ных ей веществ.

Значительный ущерб природным экосистемам наносит процесс урбанизации. Осушение водно-болотных угодий, изменение гидро­логического режима рек, загрязнение природных сред, возрас­тающие масштабы жилищного, промышленного строительства выводят из сельскохозяйственного оборота огромные площади плодородных земель. Новые жилые массивы, рассчитанные на сотни тысяч, часто на миллионы жителей, гигантские заводы и другие промышленные объекты занимают сотни и тысячи гекта­ров земли.

Одним из последствий усиливающейся техногенной нагрузки является интенсивное загрязнение почвенного покрова. Как ука­зывает Л. С. Эрнестова, основными загрязнителями почв высту­пают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и пестициды, применяемые в сельском хозяйстве. К наиболее опасным химическим загрязнителям почв относятся свинец, ртуть и их соединения.

Значительное влияние на химический состав природной среды, и в частности почв, оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и пестициды для борьбы с вре­дителями, сорняками и болезнями растений. Количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной дея­тельности, измеряется величинами того же порядка, что и в про­цессе промышленного производства.

Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапли­ваться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при плановом или аварийном удалении жидких и твердых радиоактивных отходов промышленных предприятий или научно-исследовательских учреждений, связанных с изучением и исполь­зованием атомной энергии. Радиоактивные изотопы из почв по­падают в растения и организмы животных и человека, накаплива­ясь в тех или иных органах человека.

Среди задач по охране природы важнейшей является борьба с эрозией почв. Среди общих мер, призванных предотвращать эро­зию, А. В. Михеев выделяет общую противоэрозийную защиту тер­ритории, предусматривающую правильные севообороты, посадку защитных лесонасаждений, гидротехнические сооружения и дру­гие противоэрозийные мероприятия.

Большое значение в борьбе с эрозией имеют облесение овра­гов, песков и сильноэродированных склонов, создание лесонаса­ждений и лесов хозяйственного значения. К этой же категории мероприятий А. В. Михеев относит регулирование выпаса скота в балках, на крутых склонах, на песчаных и супесчаных почвах, легко разрушающихся под копытами животных.

Большое значение в проблеме охраны плодородия почв при­обретает в последнее время защита их от чужеродных химических веществ. Бурное развитие химизации всех отраслей народного хозяйства и быта резко увеличило масштабы загрязнения почвы химическими веществами.

Неудачный подбор минеральных удобрений может вызвать подкисление или подщелачивание почвы. Предпочтительно, на­пример, в почвах аридных (засушливых) областей, обычно склон­ных к подщелачиванию, подбирать удобрения, подкисляющие среду (сульфат аммония, суперфосфат). Для почв кислой реакции, наоборот, следует пользоваться удобрениями, подщелачивающи­ми среду (натриевая, кальциевая селитра и др.).

Крайне негативное влияние на почву оказывают некоторые от­ходы промышленного производства - газы металлургических за­водов, выхлоп автомашин, сточные воды, отходы нефтяных про­мыслов, пыль цементных заводов и пустой породы, выброшенной на поверхность в районе угольных копей и рудных месторожде­ний. Особенно интенсивным загрязнение почвы бывает в окрест­ностях металлургических и химических предприятий. В почве на­капливаются мышьяк, ртуть, фтор, свинец и другие элементы. За­грязнение почвы пылью металлов, мышьяковистой пылью в со­единении с суперфосфатом или серной кислотой действует отрав­ляюще на корневую систему растений, задерживает их рост и вы­зывает гибель. Несомненно, технология производственных про­цессов должна быть перестроена так, чтобы не было вредных от­ходов и загрязнений, попадающих в почву.

После второй мировой войны, с началом испытаний ядерных вооружений в атмосфере, возникла угроза заражения природы и человека радиоактивными изотопами. Радиоизотопы, выпадая на почву с атмосферными осадками и пылью, проникают сначала в растения, а затем по цепям питания в организм животных. Через продукты питания изотопы могут попасть в организм человека и вызвать в нем неблагоприятные изменения. Поэтому Между­народный договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой, заключен­ный в Москве в 1963 г., стал существенным вкладом в дело пре­дотвращения угрозы радиоактивного заражения почвенного по­крова.

ЗЕМЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ: МИНЕРАЛЬНОЕ СЫРЬЕ

Минеральное сырье играет огромную роль в народном хозяй­стве, в первую очередь в промышленности. Полезные ископаемые дают около 75% сырья для химической промышленности, на про­дукции недр работают почти все виды транспорта, разнообразные отрасли промышленного производства.

Особенно высокого уровня потребность в минеральных ре­сурсах достигла в период научно-технической революции. При этом темпы использования запасов полезных ископаемых про­должают нарастать. Так, за последние 20 лет потребление нефти возросло в 4 раза, природного газа - в 5, бокситов - в 9, камен­ного угля - в 2 раза. То же самое происходит с железными рудами, фосфатами и другими минералами. Соответственно с ростом добы­чи общие запасы минерального сырья на Земле неизбежно умень­шаются.

Процесс сокращения запасов минеральных ресурсов на нашей планете будет продолжаться и дальше параллельно развитию науч­но-технического прогресса. И это несмотря на то, что в результате

интенсивной геологической разведки в разных регионах мира от­крываются и будут открываться новые запасы минерального сырья. Необходимо помнить, что нефть, уголь, железная руда и другие минеральные ресурсы невозобновимы (в обозримой перспективе). Это обстоятельство вызывает необходимость охраны недр, более разумного, комплексного использования минеральных богатств.

Проблема обеспечения промышленности минеральным сырьем со всей остротой встает уже в настоящее время. Основа нехватки минеральных ресурсов в том, что человечество берет из недр Зем­ли во много раз больше, чем использует. Потери ценнейшего ми­нерального сырья происходят при его добыче, обработке и транс­портировке.

О масштабах потерь при добыче сырья можно судить по сле­дующим показателям. Так, при шахтной добыче теряется от 20 до 40% каменного угля, утрачивается от половины до двух третей добываемой нефти и еще больше - строительного камня. При от­крытой добыче потери уменьшаются до 10%.

Исходя из узковедомственных интересов, предприятия иногда извлекают из руд металлы, «профилированные» для своей отрасли, выбрасывая в отвалы все остальное, что приводит к порче месторо­ждений, а то и безвозвратной потере разведанных запасов. В ре­зультате возникает необходимость освоения новых месторожде­ний, а значит, и дополнительных капиталовложений. В целом это ведет к истощению минерально-сырьевой базы. В шахтах и карье­рах остается много руд, содержащих ценное сырье, вполне при­годное для его рентабельного использования. Это сырье безвоз­вратно теряется для людей.

Значительны потери и при обработке сырья. При обогащении руды перед выплавкой металла вместе с нерудными минералами в отвалы выбрасывается немало концентрата, содержащего металл. Кроме того, в отвал попадает много ценных включений, которые не всегда считают выгодным извлекать из руды. Например, при обогащении руд цветных металлов потери серебра могут дости­гать 80%, цинка - 40-70%.

Потери не прекращаются и после получения готового продукта, например металла. На заводах ежегодно уходят в стружку миллионы тонн металла. Потери, возникающие при обработке минерального сырья, иногда происходят от недостаточно высокого уровня техно­логического процесса на предприятии. Однако нередки случаи бесхо­зяйственного отношения к потерям минеральных богатств.

Значительны потери и при транспортировке добытого или уже переработанного сырья. Общеизвестны потери при перевозках нефти и нефтепродуктов (утечка, аварии, использование загряз­ненных другими продуктами цистерн), каменного угля, цемента, минеральных удобрений (просыпаются в щели вагонов, выдуваются ветром на открытых платформах, теряются при разгрузках) и т.д.

Для решения проблемы обеспечения минеральным сырьем не­обходимы действенные меры по его охране. Охрана этого нево­зобновляющегося природного ресурса должна пойти по пути ра­ционального, экономного использования, с тем чтобы его запасы в биосфере как можно дольше не истощались. Для этого необхо­димо прежде всего свести до минимума потери сырья при его до­быче, обработке и транспортировке.

Для сокращения потерь при транспортировке очень эффекти­вен переход к использованию трубопроводов и контейнеров. Газо-и нефтепроводы должны постепенно вытеснить другие средства доставки газа и нефти по суше. Многокилометровые газопроводы и нефтепроводы уже сегодня соединяют Западную Сибирь, Центр европейской части России и Западную Европу.

Большое значение в сохранении месторождений полезных ис­копаемых имеет использование вторичного сырья, в частности металлолома. Так, 100 млн т металлолома позволяют сэкономить 200 млн т руды, 130 млн т угля, 40 млн т топлива. Среди мер охраны минерального сырья следует упомянуть его замену синтетически­ми материалами. Металлы с успехом заменяются пластмассами, и это направление сохранения сырья будет развиваться и дальше.

Позитивный эффект в охране минеральных ресурсов может быть достигнут путем повышения мощности машин и оборудова­ния при одновременном уменьшении их габаритов, металлоемко­сти, энергопотреблении и снижении стоимости на единицу конеч­ного полезного продукта. Уменьшение металлоемкости и энерге­тических затрат - это одновременно и борьба за охрану недр.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ

Потребность в энергии - одна из основных жизненных потреб­ностей человека. Энергия нужна не только для нормальной деятель­ности современного сложноорганизованного человеческого обще­ства, но и для физического существования отдельного человеческо­го организма. По данным, приводимым Н.С.Работновым, для под­держания жизни человеку требуется примерно 3 тыс. килокалорий в сутки. Около десяти процентов потребной энергии человеку обеспе­чивают продукты питания, остальную - промышленная энергетика.

Ускорение темпов научно-технического прогресса и развитие материального производства сопряжены со значительным ростом затрат энергии. Поэтому развитие энергетики представляется од­ним из важнейших условий экономического роста современного общества.

Долгое время энергетической базой служило ископаемое топ­ливо, запасы которого неизменно сокращались. Поэтому в по­следнее время задача поиска новых источников энергии - одна из наиболее актуальных задач современности.

Непрерывный рост потребления энергии ставит перед челове­чеством проблему поиска новых ее источников. Сюда следует от­нести геотермальную, солнечную, ветровую и термоядерную энер­гии, гидроэнергию.

Теплоэнергетика. Основным источником энергии в России и странах бывшего СССР является тепловая энергия, получаемая от сгорания органического топлива - угля, нефти, газа, торфа, горю­чих сланцев.

Нефть, а также ее тяжелые фракции (мазут) широко использу­ются в качестве топлива. Однако перспективы применения данно­го вида топлива выглядят сомнительными по двум причинам. Во-первых, нефть ни при каких условиях не может быть отнесена к разряду «экологически чистых» источников энергии. Во-вторых, ее запасы (в том числе и неразведанные) ограничены.

Газ как топливо используется также очень широко. Запасы его хотя и велики, но тоже небезграничны. Сегодня известны способы извлечения из газа некоторых химических веществ, в том числе во­дорода, который в будущем может быть использован как универ­сальное «чистое» топливо, не дающее какого-либо загрязнения.

Уголь имеет не меньшее значение в тепловой энергетике, чем нефть и газ. Он используется так же как топливо в виде кокса, по­лучаемого в результате нагревания каменного угля без доступа воздуха до температуры 950-1050°С. В настоящее время у нас в стране разработан способ наиболее полного использования угля путем его ожижения.

Гидроэнергетика. Энергия гидроэлектростанций безвредна для окружающей среды. Однако само по себе строительство водохра­нилищ на равнинах чревато отрицательными последствиями, наиболее существенным из которых является затопление обшир­ных полезных (сельскохозяйственных и др.) земельных угодий.

Особенно остро стоит вопрос о мелководных зонах водохрани­лищ, которые при изменении уровня воды то осушаются, то затоп­ляются, что затрудняет их использование. На некоторых водохра­нилищах такие зоны занимают 40% от всей их площади. За последнее время в проектах новых равнинных водохранилищ предусматрива­ется отсечение мелководий от основного ложа водохранилища дам­бами, что сохранит значительные площади земель от затопления.

Атомная и термоядерная энергия. Долгое время решение про­блемы энергетического кризиса связывали преимущественно с развитием атомной, а в перспективе - термоядерной энергетики, последняя из которых с современной точки зрения обладает прак­тически неисчерпаемыми топливными ресурсами. Принято было считать, что одним из важнейших преимуществ атомной энерге­тики является ее «экологическая чистота». Действительно, при бла­гоприятных условиях ядерные электростанции дают значительно меньше вредных выбросов, чем электростанции, работающие на органическом топливе.

Однако в последние десятилетия отношение к данному виду энергетики существенно изменилось, что нашло отражение и в публикациях специалистов-экологов. Так, В.А.Красилов в своей книге «Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты», го­воря об оптимальной структуре энергетики, отводит ее атомной разновидности 0% от общего производства энергии. Против строи­тельства новых атомных электростанций и в поддержку закрытия уже действующих выступают сегодня многочисленные общест­венные организации и инициативные группы. Столь негативная оценка роли атомной энергетики в жизни общества связана преж­де всего с опасениями в отношении негативных последствий ава­рий на ядерных объектах, которые приводят к серьезным утечкам радиоактивных материалов и отходов производства. Позиции атомной энергетики были серьезно подорваны инцидентами на Чернобыльской атомной станции (1986 г.) и на обогатительном предприятии в Японии (1999 г.), последствия которых привели к нагнетанию в обществе истерии и страха перед возможными в бу­дущем еще более серьезными катастрофами. Следует отметить, однако, что в обоих упомянутых случаях главными причинами трагедий стали ошибки людей: обслуживающего персонала стан­ции и рабочих перерабатывающего предприятия. В то же время известны многочисленные примеры надежной работы техники, когда автоматизированные системы защиты атомных реакторов осуществляли их аварийное отключение без каких-либо последст­вий для людей и окружающей среды в целом.

Если будущее земной ядерной энергетики выглядит сегодня достаточно туманным, то ее космические перспективы более оче­видны. В будущем, при хозяйственном (как и любом другом) ос­воении планет Солнечной системы, их спутников, а также асте­роидов, потребуется значительное количество надежных энерге­тических установок, способных работать длительное время в ав­тономном режиме. В условиях дефицита солнечного излучения, химических и иных неатомных источников энергии ядерное топ­ливо может оказаться если небезальтернативным, то, по крайней мере, наиболее эффективным энергетическим сырьем.

Геотермальная энергетика. Запасы тепла в глубинах земных недр практически неистощимы, и использование его с позиций охраны окружающей среды весьма перспективно. Температура скальных пород с заглублением на 1 км повышается на 13,8°С и на глубине 10 км достигает 140-150°С. Известно, что во многих районах уже на глубине 3 км температура пород достигает 100°С и больше.

В настоящее время в некоторых странах мира - России, США, Японии, Италии, Исландии и др. - используют тепло горячих ис­точников для выработки электроэнергии, отопления зданий, по­догрева теплиц и парников.

Электростанции строят в районах вулканической активности. Получаемая от них электроэнергия самая дешевая по сравнению с другими электростанциями. Однако коэффициент полезного действия геотермальных электростанций невысок из-за низкой температуры воды, поступающей из недр на поверхность.

Эксплуатация геотермальных вод требует решения вопроса сброса и захоронения отработанных минерализованных вод, по­скольку они могут оказать вредное влияние на окружающую среду.

Энергия Солнца. Этот вид энергии признается одним из наибо­лее экологически «чистых» и перспективных.

Преимущества солнечной энергии состоят в ее доступности, неисчерпаемости, отсутствии побочных, загрязняющих среду продуктов. К недостаткам следует отнести низкую плотность и прерывистость поступления на поверхность Земли, связанную с чередованием дня и ночи, зимы и лета, погодными изменениями.

В настоящее время солнечная энергия используется в ограни­ченных масштабах в жилых и других зданиях. Наиболее освоены устанавливаемые на крышах солнечные батареи, обеспечивающие дешевую горячую воду для бытовых нужд. Более 1 млн таких на­гревательных приборов установлено в России, Японии, Австра­лии и других странах.

В настоящее время учеными разрабатываются пути и способы использования солнечной энергии для промышленных нужд, вплоть до создания станций в космосе. Вопрос этот очень слож­ный, и решение его возможно лишь в далекой перспективе.

Энергия ветра, морских течений и волн. Оба эти источника энер­гии «чистые», использование их не загрязняет окружающую среду. Эти источники давно начали использоваться, эксплуатация их расширяется и будет расширяться в дальнейшем. Однако пока до­ля этих источников в энергоснабжении незначительна.

Необходима реализация комплексной программы использова­ния разных видов энергии, включающей в себя развитие новых технологий, не загрязняющих биосферу. При этом главные и пер­спективные направления в энергетике - это солнечная, атомная, а в отдаленной перспективе - термоядерная энергетика.

ВОЗРАСТАНИЕ АГРЕССИВНОСТИ СРЕДЫ

Среди важнейших факторов повышения агрессивности среды по отношению к человеку следует прежде всего отметить загряз­нение атмосферного воздуха и вод, а также возрастание патоген-ности болезнетворных организмов. Влияние этих факторов на здоровье человека подробно проанализировано В. А. Бухваловым и Л. В. Богдановой в книге «Введение в антропоэкологию».

Загрязнение воздуха. В последние годы отмечается увеличение загрязнения воздуха, связанное с расширением промышленных зон, с усиленной технизацией и моторизацией нашей жизни. Вредное воздействие веществ, попадающих в воздух, может усиливаться их взаимными реакциями между собой, особыми метеоусловиями. В районах, где отмечается высокая плотность населения и одновре­менно скопление заводов и фабрик, загрязнение воздуха нараста­ет особенно быстро. В дни, когда из-за погодных условий цирку­ляция воздуха ограничена, здесь возникает смог. Смог - видимое простым глазом загрязнение атмосферы над жилыми или про­мышленными кварталами. Он образуется в результате накопления дымов от бытовых котельных, промышленных предприятий и вы­хлопных газов автомобилей и двигателей различного рода.

Особую опасность для человека представляют выхлопные газы автомобилей, в которых содержатся окислы свинца. Даже сравни­тельно небольшая концентрация свинца в выхлопных газах может оказаться вредной для здоровья, так как металл из воздуха через легкие и желудочно-кишечный тракт проникает в организм быст­рее, чем может выводиться из него. Последствия - нарушение синтеза гемоглобина, мышечная слабость вплоть до паралича, нарушение структуры и функций печени и мозга.

Кислотообразующие осадки, в свою очередь, увеличивают аг­рессивность поверхностных вод (по данным морской лаборато­рии в Вудс-Холе, в средних широтах Северного полушария выпа­дает до 18 млн т азота в год), в которых увеличивается содержа­ние фтора и металлов, в том числе стронция. В выбросах, стоках и твердых отходах промышленных городов содержатся тысячи тонн свинца, цинка, меди, хрома, никеля, кадмия, молибдена, ванадия и других металлов. Значительная часть загрязнений концентриру­ется в почве и проникает в грунтовые воды, откуда попадает в ко­лодцы и водопровод. Загрязнение воздуха кислотообразующими выбросами вызывает респираторные заболевания, астматические явления, разрушает легочную ткань.

Загрязнение вод. Вода - вещество, жизненно необходимое для че­ловека, может стать для него чрезвычайно опасной. В жилых квар­талах, где нет водопровода, воду часто запасают в больших баках и бассейнах. В этих сооружениях нередко заводятся бактерии, пе­реносчики опасных болезней, в них могут случайно попасть хи­мические вещества, например удобрения. Но и там, где имеется центральное водоснабжение, не обходится без проблем. Зачастую качество воды настолько низкое, что ее употребление может стать причиной развития ряда заболеваний.

Основными факторами, вызывающими загрязнение питьевой воды, являются:

1) большое количество промышленных сбросов;

2) отравление воды веществами, загрязняющими воздух и вы­мываемыми из него дождевой водой, в итоге стекающей в водоемы;

3) просачивание в водоемы вредных веществ, употребляемых в сельском хозяйстве;

4) недостаточное развитие канализационной сети.

Воде, без которой невозможна никакая жизнь, в свою очередь, требуется жизнь. Безжизненная вода - смерть для всех нас. В водо­емах живут организмы, которым нужна определенная температу­ра и определенный состав воды. Поступление сточных вод в водо­емы приводит к повышению их эвтрофированности (накоплению питательных веществ), что может полностью лишить воду кисло­рода. В результате гибнут живые организмы, качество воды резко ухудшается.

Бытовые стоки и отходы пищевой промышленности особенно вредны из-за того, что на окисление этих веществ в водоеме ухо­дит очень много кислорода. Промышленные предприятия отрав­ляют водоемы сточными водами, которые содержат большое ко­личество ядов, в том числе тяжелые металлы, цианиды. В опреде­ленной степени водоем, принимающий стоки, может сам очи­щаться. Органические загрязнения захватываются бактериями и другими микроорганизмами. Фактор, лимитирующий разложение сточных вод, - количество содержащегося кислорода.

Уже сейчас половину необходимой нам воды добывают через артезианские скважины из глубинных слоев земли. Однако и эта вода далека от идеальных требований, поскольку в ней содержит­ся повышенное количество минеральных солей, не всегда полез­ных для организма. Вода же из рек, озер и водохранилищ нужда­ется во все более дорогостоящей очистке в специальных установ­ках. В идеале вода должна быть прохладной, чистой, бесцветной, не иметь запаха и неприятного привкуса.

Рост патогенности микроорганизмов. Применение все более со­вершенных и мощных средств борьбы с болезнетворными микро­организмами часто приводит к выработке у последних со време­нем резистентности (устойчивости) к соответствующим препара­там. Становясь неуязвимыми, микроорганизмы оказываются спо­собными вызывать тяжелейшие расстройства здоровья человека. Эффект «привыкания» микроорганизмов к воздействию фарма­цевтических препаратов может приводить к вспышкам численно­сти возбудителей тех или иных заболеваний и, следовательно, к развитию эпидемий. В целях профилактики негативных последст­вий описанного выше явления ученые-фармацевты постоянно ра­ботают над созданием все более эффективных препаратов, спо­собных не только уничтожать опасные для человека микроорга­низмы, но и также подавлять их адаптивные способности.

Помимо роста патогенности микроорганизмов другим факто­ром ухудшения эпидемиологической ситуации может выступать рост численности переносчиков возбудителей заболеваний чело­века. Ими могут быть некоторые животные (собаки, крысы, белки и др.), а также насекомые (комары, вши и др.). Для борьбы с ними используются специальные препараты, действие которых, однако, не всегда приводит к однозначным результатам. Показателен в этом смысле пример знаменитого ДДТ (дихлордифенилэтана) -«чудо-оружия», призванного, как считалось, спасти человечество не только от многих переносчиков возбудителей опасных болез­ней, но и также от большинства вредителей сельскохозяйственных культур. На протяжении 60-х годов ДДТ в различных странах бы­ли обработаны огромные площади сельскохозяйственных угодий, а также места скопления переносчиков болезнетворных микроор­ганизмов. На первых порах эффективность препарата не вызыва­ла ни малейшего сомнения, однако уже через несколько лет его использования стали появляться данные о «привыкании» к нему некоторых видов вредителей и переносчиков. Приспособившиеся животные и насекомые становились настолько устойчивыми к воздействию отравляющих веществ, что чрезвычайно трудно бы­ло найти новые препараты, позволяющие вести с ними эффектив­ную борьбу. В этих условиях резко участились случаи вспышек эпидемий заболеваний, вызванных микроорганизмами, переда­ваемых живыми переносчиками - животными или насекомыми.

ИЗМЕНЕНИЕ ГЕНОФОНДА

Изменение среды обитания, происходящее в результате деятель­ности человека, оказывает на человеческие популяции воздейст­вие, которое по большей части вредоносно, приводит к росту за­болеваемости и сокращению продолжительности жизни. Однако в развитых странах средняя продолжительность жизни неуклонно -примерно на 2,5 года за десятилетие - приближается к своему биологическому пределу (95 лет), в рамках которого конкретная причина смерти не имеет принципиального значения. Воздейст­вия, казалось бы и не ведущие к преждевременной смерти, тем не менее нередко снижают качество жизни, но более глубокая про­блема заключается в незаметном постепенном изменении гено­фонда, которое приобретает глобальные масштабы.

Генофонд обычно определяют как совокупность генов, имею­щихся у особей данной популяции, группы популяций или вида, в пределах которых они характеризуются определенной частотой встречаемости.

О воздействии на генофонд чаще всего говорят в связи с ра­диационным загрязнением, хотя это далеко не единственный фак­тор, влияющий на генофонд. По мнению В.А.Красилова, сущест­вует большой разрыв между обиходными и научными представ­лениями о влиянии радиации на генофонд. Например, нередко говорят об утрате генофонда, хотя совершенно ясно, что гено­фонд человеческого вида может быть утрачен лишь при условии практически поголовного уничтожения людей. Утрата генов или их вариантов в обозримых масштабах времени вероятна лишь в отношении очень редких вариантов. Во всяком случае, не менее возможно появление новых вариантов гена, изменение генных частот и соответственно частот гетерозиготных и гомозиготных генотипов. Все эти события укладываются в представление об из­менении генофонда (рис. 8).

Рис. 8. Изменение генофонда (по В. А. Красилову)

 

В.А.Красилов отмечает, что далеко не все оценивают измене­ние генофонда как негативное явление. Сторонники евгенических программ считают возможным избавиться от нежелательных ге­нов путем физического уничтожения или исключения их носите­лей из процесса воспроизводства. Однако действие гена зависит от его окружения, взаимодействия с другими генами. На уровне личности дефекты нередко компенсируются развитием особых способностей (Гомер был слепым, Эзоп - уродливым, Байрон и Пастернак - хромыми). А доступные сегодня методы генной тера­пии открывают возможность исправления врожденных дефектов без вмешательства в генофонд.

Стремление большинства людей сохранить генофонд таким, каким его создала природа, имеет под собой вполне естественные основания. Исторически генофонд сложился в результате дли­тельной эволюции и обеспечил приспособление человеческих по­пуляций к широкому спектру природных условий. Генетическое разнообразие людей на популяционном и индивидуальном уров­нях иногда носит очевидный адаптивный характер (например, темный цвет кожи в низких широтах, связанный с устойчивостью к ультрафиолетовому излучению), в других же случаях нейтраль­но по отношению к факторам среды. Независимо от этого генетическое разнообразие предопределило многообразие и динамич­ность развития человеческой культуры. Высшее достижение этой культуры - гуманистический принцип равноценности всех людей -в переводе на биологический язык означает сохранение генофон­да, не подлежащего искусственному отбору

Вместе с тем продолжается действие и естественных факторов изменения генофонда - мутации, дрейф генов и естественный от­бор. Загрязнение среды влияет на каждый из них. Хотя эти факторы действуют совместно, в аналитических целях имеет смысл рас­смотреть их по отдельности.

Факторы мутагенеза. К ним из физических воздействий кроме ионизирующего излучения, возможно, относятся электромагнит­ные поля. Установлено, например, повышение заболеваемости лейкемией у лиц, проживающих длительное время вблизи высоко­вольтных линий электропередачи. Из сотен тысяч разнообразных химических соединений, поступающих в среду в виде бытовых и производственных загрязнений, около 20%генотоксичны.

Мутационные изменения снижают жизнеспособность организма в 1-2-кратном соотношении со скоростью гаметного мутагенеза. Наряду с прямым канцерогенным эффектом - мутациями, нару­шающими взаимодействие клеточных клонов в процессе их роста и трансформации, происходит нарушение контрольных функций гормональной и иммунной систем, на фоне которого возрастает риск злокачественных новообразований как хемотоксичной, так и вирусной этиологии. Мутагенез, сопровождающий встраивание вирусной частицы в клеточный геном, также может возрастать вследствие иммунной недостаточности организма, появления но­вых штаммов вирусов или того и другого.

Дрейф генов. В прошлом дрейф генов был связан с резкими ко­лебаниями численности локальных популяций, истребляемых вой­нами и эпидемиями. Выжившие основатели новой популяции пере­давали ей черты своей генетической индивидуальности. Утрачен­ная часть генетического разнообразия восстанавливалась за счет повторных мутаций и потока генов, но определенные отличия могли сохраняться длительное время. Сегодня рост численности и более подвижный образ жизни предохраняют генофонд от дрейфа генов, разве что за исключением малочисленных популяций на океанических островах, в горных районах или тропических лесах.

Естественный отбор. Внимание общественности и экспертов в первую очередь привлекают генотоксичные факторы прямого действия и связанные с ними заболевания, тогда как естественный отбор - в долгосрочном плане гораздо более мощный фактор из­менения генофонда - остается в тени. Между тем любое воздейст­вие на среду хотя бы в небольшой степени изменяет направлен­ность отбора, создавая давление на популяцию и сдвигая частоты соответствующих генотипов. Ген может долго удерживаться в по­пуляции, несмотря на негативный отбор (который недостаточно эффективен при низких частотах), но угроза обеднения генофонда со временем становится все более реальной.

Охрана среды обитания и системы здравоохранения - факторы, по существу, противостоящие естественному отбору в человече­ских популяциях. Тем не менее отбор действует в особенности на пренатальном уровне (например, в виде ранних самопроизволь­ных абортов, которые могут остаться незамеченными). Любое заболевание снижает шансы на успешную карьеру, создание семьи и полноценный генетический вклад в следующее поколение. По­скольку люди неравноценны в отношении устойчивости к воздей­ствиям специфического и общего характера, то отбор работает в пользу более устойчивых, невзирая на их личностные качества, и тем более активно, чем больше загрязнение среды. Эти процессы не только сокращают разнообразие людей (3 тыс. лет назад свет­локудрые ахейцы сражались с темноволосыми малоазийскими племенами; теперь настоящие блондины редки даже среди скан­динавов, не говоря уже о греках), но и вымывают из популяции редкие гены, способствующие развитию социально ценных свойств, если они не сцеплены с генетическими факторами устой­чивости к загрязнениям.

ЛИТЕРАТУРА

Агесс П. Ключи к экологии. - Л., 1982.

Акимова Т. А., Хаскин В. В. Экология. - М., 1998.

Бухвалов В. А., Богданова Л. В. Введение в антропоэкологию. - М., 1995.

Введение в экологию / Под ред. Ю. А. Казанского. - М., 1992.

Красилов В. А. Охрана природы: принципы, проблемы, приоритеты. - М., 1992.

Михеев А. В., Галушин В.М., Гладков Н.А., Иноземцев А. А., Константи­нов В. М. Охрана природы. - М., 1987.

Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир: В 2 т. - М., 1993.

Никаноров А. М., Хоружая Т. А. Экология. - М., 1999.

Петров К. М. Общая экология. - М., 1998.