Тема 3. Экологическая футурология цивилизации Земли. Лекция 9. Современная оценка воздействия техносферы на окружающую среду.

Биологические, в том числе пищевые, ресурсы планеты обуславливают возможности жизни человека на Земле, а минеральные и энергетические служат основой материального производства человеческого общества.

Человек всегда использовал окружающую среду в основном как источник ресурсов, однако, в течение очень длительного времени его деятельность не оказывала заметного влияния на биосферу. Лишь в конце прошлого столетия изменения биосферы под влиянием хозяйственной деятельности обратили на себя внимание ученых. Эти изменения нарастали и в настоящее время обрушились на человеческую цивилизацию.

Проблема «конца света» (дефицит природных ресурсов, перенаселенность, дефицит пищи, парниковый эффект и глобальное потепление климата, радиационное загрязнение).

Прогнозы развития земной цивилизации всегда были неутешительными. Человечеству последовательно угрожали: в ближайшем будущем - перена­селение и недостаток пищи, затем - энергетические проблемы, "топливный" голод, дефицит пресной воды, потом - потеря планетой атмосферы, превра­щение в ледяную пустыню и, наконец, угасание Солнца. Последняя четверть ХХ века ознаменовалась осознанием новой острой опасности - проявлений симптомов экологического кризиса в отдельных странах и регионах, с перспективой перерастания его в глобальную катастрофу.

Политические реалии семидесятых годов ХХ века и научно-обоснованные сценарии "ядерной зимы", независимо смоделированные в СССР и в США, по­казали, что гибель человечества не является понятием абстрактным, дале­ким теоретическим событием, а может произойти в пределах конкретного исторического времени, даже на глазах нынешнего поколения.

Экологические ценности и их сохранение (чистая вода, почва, воздух, разно­образие биологических видов) во многих развитых странах составляют ядро социально-экономических и политических программ, призванных обеспечить на­циональную безопасность. Однако такая трактовка безопасности при всей ее прогрессивности и научной обоснованности не учитывает системных связей, управляющих развитием биосферы планеты в целом, и поэтому практические действия по защите национального ресурсного потенциала обречены в ближайшей (100-200 лет) перспективе на неудачу. Утверждение о том, что природа не знает административных границ и что разрушение ее, происходящее на террито­рии, например, России или Бразилии, чрезвычайно опасно для человечества в целом, давно уже стало общим местом, но до создания системы коллективной экологической безопасности по-прежнему очень далеко, хотя альтернативы этому подходу не существует.

Неразрешимость противоречия между природными процессами рассеяния вещества и энергии (энтропийными) и антропогенными процессами концентрации вещества и энергии (антиэнтропийными). Совместному выживанию цивилизации и биосферы препятствует тепловое загрязнение, дефицит кислорода в городах и промзонах, распространение отходов. Традиционный экстенсивный подход к получению минерально-сы­рьевых и топливных ресурсов является первоосновой развивающегося эко­логического дискомфорта.

Экологические конфликты возникали на Земле неоднократно на протяжении ее геологической истории и разрешались всегда катастрофически: изменение качества основных компонентов биосферы приводило к массовой гибели доми­натных видов, а в дальнейшем эволюция становилась возможной лишь после выведения главной массы накопившихся токсикантов из миграционного цикла. Примерами могут служить эпохи угленакопления и отложение мощных пластов глин, фосфоритов, каменной соли. Несомненно, что и с нынешним экологи­ческим конфликтом, когда он достигает кризисного уровня, биосфера Земли может справиться аналогичным образом, но после катастрофы в ней едва ли сохранится современная цивилизация. Геологическая история планеты сви­детельствует, что самопроизвольное разрешение экологических кризисов осу­ществляется только путем катастрофического уничтожения источников возму­щения сложившихся равновесных условий. Миграционные циклы размыкаются, избыток вещества фиксируется в малорастворимых соединениях, которые выво­дятся из ландшафта, происходит формирование новых миграционных циклов, ус­танавливается новый баланс вещества и энергии в биосфере.

Мотивация концепции выживания - развитие цивилизации, сохранение человека, сохранение генофонда планеты - предопределяет разработку международных соглашений о разумном ограничении антропогенных нагрузок на природные экосистемы и о допустимых объемах использования природных ресурсов. Эти механизмы в известной мере действуют и в сегодняшней природоохранной политике.

Слагаемыми ее являются: безотходные технологии, энерго- и ресурсо­сбережение, замкнутые водообороты, подавление выбросов транспорта и про­мышленности, утилизация отходов, рекультивация ландшафтов и биоценозов, соответствующая правовая база, развитие резерватов и охраняемых природных территорий. Во многих странах реализуется единственно верный принцип охраны природы: добиваться ликвидации причин загрязнения окружающей среды - негодных в экологическом смысле технологий, а не устранять бесчисленные следствия их несовершенства - выбросы и сбросы. Вариант решения природоохранных проблем путем борьбы со следствиями (экономически не эффективен, он стимулирует строительство все более дорогостоящих очистных сооружений, требующих вовлечения в оборот новых природных ресурсов и создающих новую экологическую нагрузку на природные системы, очередной рост затрат).

Воздух и воду можно довести до приемлемого качества, можно восстановить механизмы самоочищения и регуляции в наземных ландшафтах и на акваториях, резко расширить использование энергосберегающей техники и возобновляемых источников энергии и ресурсов. Можно, наконец, общими усилиями обуздать парниковый эффект и восстановить озоновый слой.

Для его снижения необходимо в качестве источ­ников минерального сырья использовать накопленные в ХХ веке отходы горнодобывающей промышленности и циркуляционные системы в пределах очаговых металлоносных структур, в качестве источников энергии - гео­термальные и термоядерные станции, что позволит соблюсти оценки энер­гопотребления ХХI-XXII в.в., предсказываемые моделью BATTELLE-2100 и одновременно сократить техногенные нагрузки.

Проблемы подлинные и мнимые: утилизация отходов и возобновление минеральных ресурсов. Одним из важнейших источников экологического дискомфорта, как известно, служат отходы добывающей и обрабатывающей отраслей. Отходы возникают сегодня во всех технологических переделах: при добыче руд - в виде отвалов вскрышных пород, при обогащении - в виде хвостов промывки и флотации, при выплавке металла - в виде шлаков, огарков, газовой фазы и т.д. Они являются издревле приметой урбанизации. Отходы ХХ века - сырье ХХI столетия. Отвалы, хвостохранилища, попутные воды и газы, возможности геотехнологии.

Добыча минерально-сырьевых и энергетических ресурсов из недр Земли - материальная основа жизни и благополучия человече­ского общества на планете. Ежегодно на одного жителя планеты добывается до 15-30 т минерального вещества. В то же время рацио­нально используется после переработки и доставки не более 1 % от общей массы. Сама добыча полезных ископаемых сопровождается огромными сопутствующими массами невостребованного вещества. Так, при современном мировом объеме добычи угля и сланцев более 30 млрд. т в год, выход твердых, жидких и газообразных отходов со­ставляет не менее 10 млрд. т в год, т.е. более 3 т отходов на 1 т добытого товарного твердого топлива.

Мощность воздействия на природную среду удваивается каждые 12-15 лет, причем скорость ее деградации существенно выше, чем скорость природных процессов восстановления нарушенных экосистем. По степени и необратимости нарушений природного равновесия в экосистемах горнодобывающие и горно-перерабатывающие пред­приятия занимают одно из первых мест среди всех производственных комплексов. На долю горных отраслей промышленности приходится 70-80 % объема всех отходов. Из добываемого минерального сырья 90-95 % практически безвозвратно теряется в виде твердых, жидких и газообразных отходов. Общее количество перемещенной на планете горной массы в настоящее время превышает 100 млрд. т.