Е.Я.ЗАДЕРКО,
школа № 365, г. Санкт-Петербург

school365@edu.spb.ru

Экологический кризис и пути его преодоления

(В основу положена статья Г.В. Лисичкина, опубликованная в «Соросовском журнале» № 12 за 1998 г. По этим материалам была проведена конференция в 10–11-м классах.)

• Экология – наука об отношениях растительных и животных организмов друг к другу и к окружающей среде.

• Экологическая система – совокупность организмов, населяющих общую территорию и способных к длительному сосуществованию.

• Экологический кризис – критическое состояние окружающей среды, вызванное её загрязнением и хищническим отношением к природе.

Хозяйственная деятельность человечества в течение последнего столетия привела к серьёзному загрязнению нашей планеты разнообразными отходами производства. Воздушный бассейн, воды и почва в районах крупных промышленных центров часто содержат токсичные вещества, концентрация которых превышает предельно допустимую (ПДК). Поскольку случаи значительного превышения ПДК достаточно часты и наблюдается рост заболеваемости, связанной с загрязнением природной среды, специалисты стали употреблять термин экологический кризис (ЭК).

Локальный ЭК выражается в местном повышении уровня загрязнений – химических, тепловых, шумовых, электромагнитных – за счёт одного или нескольких близко расположенных источников. Как правило, это может быть преодолено административными или экономическими мерами, например, за счёт совершенствования технологического процесса на предприятии-загрязнителе, или за счёт его перепрофилирования, или даже закрытия. Большую опасность представляет глобальный ЭК. Он является следствием совокупности хозяйственной деятельности нашей цивилизации и проявляется в изменении характеристик природной среды в масштабах планеты, т.е. опасен для всего населения Земли. Глобальный ЭК включает в себя четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры.

Кислотные дожди – это атмосферные осадки с рН < 5,5. Закисление осадков происходит вследствие попадания в атмосферу оксидов серы и азота. Источники О₂ в основном связаны с процессами сгорания каменного угля, нефти и природного газа. Часть О₂ в результате химического окисления превращается в серный ангидрид, образующий с атмосферной влагой серную кислоту. Важным источником О₂ являются предприятия цветной металлургии (производство меди, никеля, кобальта, цинка и других металлов, включающих стадию обжига сульфидов). Оксиды азота попадают в атмосферу главным образом в составе дымовых газов котлов тепловых электростанций и выхлопов ДВС.

Кислотные осадки (рН до 2,5) губительно действует на биоту, технические сооружения, произведения искусства. Установлено, что под действием кислотных дождей и снегов за 1955–1985 гг. сильно понизился водородный показатель pH тысяч озёр Европы и Северной Америки, а это, в свою очередь, привело к резкому обеднению их фауны и гибели многих видов организмов. Кислотные осадки cпособствуют деградации лесов, эрозии почвы и увеличению подвижности токсичных металлов.

Парниковый эффект обусловлен нагревом внутренних слоев атмосферы за счёт поглощения «парниковыми газами» (прежде всего СО₂) основной (ИК) части теплового излучения поверхности Земли, нагреваемой Солнцем. Этот эффект может привести к существенному изменению климата, что может вызвать повышение уровня Мирового океана и затоплению низменных участков суши из-за таяния льдов. Основные источники «дополнительного» углекислого газа – это топки тепловых электростанций, автомобильные двигатели, лесные пожары, т.е. источники так или иначе связанные с деятельностью человека*.

Следующий компонент глобального ЭК – загрязнение поверхности Земли суперэкотоксикантами, к которым относятся различные химические соединения, некоторые тяжёлые металлы (ртуть, кадмий, свинец) и долгоживущие радионуклиды. Все эти загрязнения попадают в окружающую среду в результате аварий на химических производствах, неполного сгорания топлива в автомобильных двигателях, неэффективной очистки сточных вод, катастроф на ядерных реакторах и даже сгорание полимерных материалов в кострах. Токсиканты являются причиной многих болезней (аллергия), повышения смертности, нарушения генетического аппарата человека и животных.

Озоновый слой, расположенный на высоте 25 ± 5  км, поглощает опасное биологически активное ультрафиолетовое излучение Солнца. Наблюдения за концентрацией озона в этом слое за последние два десятилетия показали его снижение (до 50% от исходной). Такие места, получившие название озоновых дыр, в основном обнаруживаются над Антарктидой. Однозначного объяснения причин их возникновения пока нет. Существует фреоновая теория разрушения озонового слоя, известна гипотеза, основанная на взаимодействии озона с потоками водорода и метана, поступающими в тропосферу через разломы в земной коре.

Итак, глобальный ЭК обусловленный вмешательством в природные процессы, представляет опасность жизни на Земле. Можно ли его преодолеть? Большинство специалистов отвечают положительно, но это потребует от человечества грандиозных усилий. Развитие цивилизации предполагает рост промышленного и сельскохозяйственного производства, расширение транспортных сетей и средств передвижения, что приведёт к значительному повышению энергопотребления.

Население Земли постоянно растёт и, по самым скромным оценкам, к середине XXI столетия достигнет 12 млрд человек. Организация полностью безотходных процессов невозможна. Полная ликвидация отходов приведёт к бесконечному увеличению стоимости продукции.

Развитие электроэнергетики также ведёт к сложным экологическим проблемам. Производство электроэнергии на основе ископаемого топлива, в особенности угля, приводит к тяжёлым загрязнениям воздушного бассейна и поверхности Земли. Поэтому часто рассматривают альтернативные и, на первый взгляд, экологически чистые, источники энергии: ветровую, солнечную, геотермальную, энергию морских приливов и т.п. Но крупномасштабное производство любого вида энергии сопряжено с возникновением экологических проблем. Например, для изготовления тысяч ветряных электростанций нужно увеличить производство алюминия вдвое, а это производство является одним из наиболее экологически грязных. Выделить под строящиеся ветростанции огромные площади земли – значит нарушить климатическое равновесие планеты из-за изменения движения ветров. Иллюзией являются и представления о возможности создания экологически чистого транспорта. Для обеспечения питанием населения Земли необходимо интенсивное внедрение химических удобрений, а химическая промышленность, как известно, не может быть полностью экологически чистой.

В условиях проживания людей в мегаполисах нельзя создать экологически чистый быт. Утилизация отходов требует строительства мусороперерабатывающих заводов. Такие заводы экологически весьма опасны, т.к. их газовые выбросы содержат хлордиоксины.

В таблице представлена доля различных источников загрязнений (в %) в России и США. Как видно, основными являются энергетика и транспорт.

Отрасль промышленности                  Россия                  США

Электроэнергетика ................................. 32 ...................... 14

Транспорт ............................................... 26 ...................... 60

Металлургия ........................................... 20 ...................... 17

Химическая промышленность ................ 5 ...................... 17

Производство нефти ................................ 5 .....................  17

Производство бумаги ............................... 2 ...................... 17

Переработка и уничтожение отходов .... ... ........................ 9

Можно назвать четыре основных типа причин загрязнения окружающей среды.

• Экономические. Высокая стоимость очистных сооружений и других средств охраны природы, достигающая иногда трети капиталовложений, зачастую вынуждает администраторов экономить при строительстве новых производств. Издержки рыночной экономики, связанные с погоней за прибылью, ведут к углублению экономического кризиса.

• Научно-технические. В большинстве случаев наряду с целевым продуктом образуется гамма побочных, для полной утилизации которых требуются огромные капиталовложения. На практике устанавливается допустимый уровень загрязнений, который обеспечивается разумным уровнем затрат. Около 60% всех газообразных загрязнений атмосферы России составляют органические вещества. Загрязнения мы получаем от вентиляционных выбросов, при обжиге сульфидных руд цветных металлов, от дымовых газов предприятий цветной металлургии, от выхлопных газов автомобилей. Не разработан эффективный и абсолютно безвредный метод ликвидации химического оружия.

• Низкий уровень знаний. В наше время люди, принимающие ответственные технические решения и не владеющие при этом основами естественных наук, становятся социально опасными для общества. Многие катастрофы связаны с малограмотностью технических руководителей и исполнителей.

• Низкий уровень культуры и нравственности. Для сохранения природы необходимо, чтобы каждый человек, соприкасающийся с производством, был не только экологически грамотен, но и сознавал свою ответственность за действия, приносящие природе явный вред. К сожалению, нередко можно видеть, как шофёр ставит свой автомобиль в чистый ручей для мытья, как матрос выливает за борт ведро солярки, как механизаторы равнодушно взирают на рваные мешки с удобрениями, валяющиеся среди поля, как выбрасывают мусор из окон, ставят машины на газоны, оставляют мусор в лесу, как рабочие жгут покрышки.

Каковы же пути преодоления экологического кризиса? Прежде всего необходимо, чтобы каждый житель нашей планеты осознал, что экологическая угроза исходит не от человечества вообще, а от каждого конкретного человека, т.е. от нас с вами. Необходимо экологическое просвещение всех слоёв общества и создание эффективного природоохранного законодательства. Помимо национальных законов, регулирующих отношения между предприятиями, государством и его жителями в области ответственности за загрязнение природной среды, важное значение имеют межгосударственные правовые отношения.

Ключевым моментом в борьбе с ЭК является поиск грамотных и действенных научно-технических решений. На экологию должны работать институты, лаборатории, университеты, фирмы. Экология должна стать неотъемлемой частью подготовки любого специалиста в области техники, естественных наук, медицины, экономики и даже гуманитарных наук.

Человек должен понять, что жизнь на Земле зависит от его отношения к природе, от гармонии между ними.

Елена Яковлевна Задерко окончила Ленинградский политехнический институт им. М.И.Калинина в 1975 г. и с тех пор работает учителем физики. В школе № 365 преподает с 1983 г. Является старшим учителем, трижды лауреатом премии Сороса, почётным работником общего образования. Имеет многочисленные награды, среди которых медаль «в память 300-летия Санкт-Петербурга».

 

 

__________________________________

*Эта точка зрения широко распространена, однако есть и другая, см., например, статью О.Г.Сорохтина в № 9/07, которой придерживаются и многие правительства, в частности, США и Израиля. – Ред.