5. Экологические аспекты воздействия производства на природу

Оборотная сторона усиливающегося расходования природных ресурсов – ухудшение условий жизни людей. За счет потребления природного сырья и энергии в процессе производства создаются новые вещества (в том числе побочные продукты технологических процессов), которые в конечном счете возвращаются в природную среду. Многие из этих веществ вовлекаются в круговорот, изменяют химический состав воздуха, воды, почвы и организмов, вызывая нередко опасные нарушения физиологических функций последних. Некоторые продукты современного производства в естественных условиях не растворяются, не окисляются и не разлагаются бактериями. В результате происходит их прогрессирующее накопление. Все эти явления широко известны под названием загрязнения окружающей среды. Сюда следует добавить так называемое тепловое загрязнение – выделение энергетическими установками избыточного тепла, а также усиление радиоактивного фона и электромагнитных полей, нарастание уровня шума и вибраций и даже возможные изменения гравитации под влиянием различных сооружений.

Главными источниками загрязнения среды и ухудшения ее экологических качеств служат энергетические установки (в том числе подвижные, т. е. транспортные, средства, в особенности двигатели внутреннего сгорания) и промышленные предприятия, а также бытовые отходы населенных пунктов и сельскохозяйственные угодья (на которых ежегодно рассеивается 300 млн. т химических удобрений и 4 млн. т ядохимикатов) вместе с животноводческими фермами.

Наиболее концентрированным и «комплексным» воздействием на природу характеризуются крупные города. Урбанизация, т. е. интенсивый рост городского населения с преимущественным развитием крупных городов, – непременный спутник научно-технического прогресса. Сейчас в городах живет около 40% населения Земли. Особенно быстрый рост городов наблюдается с 50-х годов. Если в 1950 г. в мире было 75 городов-миллионеров, то в 1970 г. их стало 162, а сейчас – более 200. При этом существует тенденция к образованию обширных городских агломераций и мегаполисов, в которых проживают иногда десятки миллионов людей (в Японии, на Атлантическом побережье США). Большой город потребляет ежегодно сотни миллионов кубических метров воды и выбрасывает эквивалентное количество сточных вод, использует миллионы тонн топлива, различного сырья и пищевых продуктов и «производит» почти столько же твердых отбросов и сотни тысяч тонн газообразных отходов. За год в мире выбрасывается на свалки примерно 700 млн. т хозяйственного мусора – старые автомобили, консервные банки, пластмассовые отбросы.

Даже рекреационная деятельность (туризм, загородный отдых), бурно развивающаяся как бы в противовес урбанизации – как следствие растущей потребности городского жителя в чистом воздухе и общении с природой, ложится на ту же природу тяжелым грузом. Массовый наплыв отдыхающих и туристов вызывает вытаптывание травостоя, разрушение почв, усыхание деревьев, оскудение рыбных водоемов, захламление; автомобили, мотоциклы и моторные лодки загрязняют воздух и водоемы. Природа некоторых всемирно известных национальных парков США и Канады подверглась настоящему опустошению из-за нашествия туристов.

Нельзя не упомянуть еще один серьезный фактор ухудшения природной среды человека. Речь идет о гонке вооружений и так называемых локальных, или малых, войнах. Достаточно вспомнить о пожарах на нефтяных месторождениях Кувейта, вызванных военными действиями в районе Персидского залива в начале 1991 г. К опасным загрязнениям могут привести испытания ядерного оружия, утечка средств химической и бактериологической войны, захоронение отходов военной промышленности и устаревших видов отравляющих веществ.

Техногенное загрязнение в большей или меньшей степени затрагивает все компоненты природной среды, а через них сказывается на здоровье человека.

Многие техногенные примеси в атмосфере, попадая в организм человека непосредственно через органы дыхания, кожу, а также через воду и пищу, поражают дыхательные пути, сердечно-сосудистую систему, нервную систему и другие органы. Так, сернистый ангидрид поражает бронхи, приводит к серьезным респираторным заболеваниям; он играет главную роль в образовании знаменитого лондонского смога, унесшего в 1952 г. 4000 жизней в течение 5 суток. Окислы азота разрушают легкие; под воздействием солнечного света они взаимодействуют с углеводородами и образуют новые, еще более опасные вещества, составляющие основу так называемого лос-анджелесского, или фотохимического, смога. Содержащийся в выхлопных газах тетраэтилсвинец вызывает тяжелые отравления, ведущие к слепоте, а также нервные заболевания. Некоторые компоненты выхлопных газов канцерогенны.

В реки и озера попадают различные кислоты, фенолы, сероводород, нитраты, ртуть, фосфор и другие ядовитые вещества, а также отработанные масла, нефтепродукты, радиоактивные отходы. Плоскостной сток с полей, животноводческих ферм, свалок выносит в водоемы химические удобрения, пестициды, нитраты. Прогрессирующее накопление ядовитых отходов обусловило появление «мертвых озер». В организм человека из загрязненных поверхностных вод попадают ртуть, свинец, фтор, мышьяк, кадмий и другие элементы, вызывающие тяжелые отравления; отмечены опасные заболевания, обусловленные поступлением в организм через пищевые цепи нитратов (из химических удобрений и азотсодержащих отходов). Велик вред, причиняемый загрязнением водоемов водной фауне.

В ряду проблем, связанных с ухудшением экологической обстановки на Земле, особое место занимает проблема загрязнения Мирового океана. Океан – конечное звено круговорота большинства техногенных выбросов. Это значит, что Океан собирает и концентрирует отходы производства, выносимые реками, а также выпадающие из атмосферы. Кроме того, непосредственно в океанические воды сбрасываются радиоактивные отходы и различные ядовитые вещества. Наконец, в результате морских катастроф, аварий на морских нефтепромыслах, промывки неф-тесодержащих емкостей в Мировой океан ежегодно поступает, по-видимому, не менее 10 млн. т нефтепродуктов. Нефть разливается на многие тысячи квадратных километров, образуя тонкую пленку, губительно действующую на морские организмы, на газообмен Океана с атмосферой и, по всей вероятности, влияющую на климат.

К опаснейшим формам загрязнения среды относится радиоактивное загрязнение. Несмотря на определенные успехи в борьбе за ограничение испытаний ядерного оружия, отдельные страны, как известно, продолжают испытания в открытой среде, создавая опасность широкого разноса радиоактивных элементов через атмосферу. Развитие атомной энергетики также создает серьезные проблемы, примером чему послужила авария на Чернобыльской АЭС. Нейтрализовать или уничтожить отходы АЭС невозможно. Задача сводится к их надежному захоронению, что требует значительных площадей и специальных мер по предотвращению утечки.

Оценивая ущерб, причиняемый обществу загрязнением среды, необходимо принимать во внимание не только отрицательный экологический эффект, о котором говорилось выше, но и прямые материальные потери, т. е. ущерб экономический. Загрязненные воды и воздух разрушают здания и различные материалы. Так, сернистый ангидрид в конечном счете образует серную кислоту, которая выпадает с атмосферными осадками, усиливает коррозию металлов (в том числе крыш зданий), вызывает химическое выветривание стен, разрушает кожу и ткани. Загрязненные воды не только приводят к потере рыбных ресурсов, но и создают экономический ущерб за счет усиления коррозии железобетонных конструкций, корпусов судов, гидротурбин. Пена, образующаяся от интенсивного употребления современных моющих средств – детергентов, создает затруднения для судоходства и работы ГЭС, сказывается на качестве многих видов промышленной продукции. Потеря рабочего времени, обусловленная экологическими причинами,– это тоже материальный ущерб.

«Судьба» разнообразных отходов производства, их «поведение» и степень опасности для здоровья человека зависят от конкретных географических условий, от специфики тех или иных природных ландшафтов. Известно, например, что лондонский смог образуется во влажном климате, а смог лос-анджелесского типа – в условиях сухого, солнечного климата. Температурные инверсии, штили, туманы способствуют концентрации атмосферных примесей; рельеф также играет при этом важную роль (в замкнутых котловинах загрязненный воздух плохо рассеивается и образует наиболее устойчивые скопления). Характер растительности тоже имеет немаловажное значение для «судьбы» промышленных и других выбросов; многие растения способны к избирательному накоплению тех или иных элементов (в том числе радиоактивных), которые передаются затем по пищевым цепям животным и человеку. Многое зависит от почв; так, кислые почвы более активно поглощают различные вредные вещества, чем почвы нейтральные. Но растительности принадлежит и важнейшая защитная функция, зеленые насаждения очищают воздух городов.

Некоторые на первый взгляд безвредные отходы производства, нарушая географические связи в природе, могут привести к чрезвычайно серьезным аномалиям жизненной среды человечества. Углекислота, составляющая основную массу техногенного вещества в атмосфере, не оказывает явного токсического действия на живые организмы. Однако опасность ее дальнейшего накопления (за исторический период ее концентрация в воздухе уже увеличилась на 12–13%) состоит в другом: поглощая длинноволновое излучение Земли, она создает парниковый эффект и тем самым угрозу перегрева земной поверхности. Не менее серьезная проблема возникает в связи с запыленностью атмосферы: способствуя образованию облаков, пыль увеличивает долю отраженной солнечной радиации и, следовательно, должна способствовать похолоданию. Суммарный эффект этих, а также некоторых других техногенных факторов, влияющих на тепловой баланс Земли, пока еще неясен. Недостаточно изучено влияние на атмосферные процессы сверхзвуковых самолетов. Они сильно увеличивают содержание пыли и водяного пара в стратосфере; существует предположение, что вследствие окисления низших окислов азота, содержащихся в выхлопных газах этих самолетов, может возникнуть опасность разрушения озонового экрана, который защищает жизнь на Земле от губительной радиации.

Многие действия людей, предпринятые из наилучших побуждений, нередко приводят к прямо противоположным результатам из-за недооценки географических факторов. Таковы, в частности, просчеты мелиоративных проектов, разработанных без всестороннего комплексного анализа ландшафтов мелиорируемых территорий. Известны примеры, когда мелиорация приводила к нарушению режима рек и их обмелению, к иссушению почв, развеиванию торфяников. Искусственное орошение, осуществляемое без комплексного географического подхода, нередко сопровождается засолением или заболачиванием, ухудшением структуры почв, эрозией. Как крайнее выражение подобных просчетов следует рассматривать усыхание Аральского моря и образование зоны экологического бедствия в Приаралье.

Таким образом, изучение многообразных косвенных результатов техногенного воздействия на природную среду требует хорошего знания географических взаимодействий и процессов – циркуляции воздушных масс, формирования стока, путей переноса, преобразования и аккумуляции различных отходов производства, в том числе роли почвы и организмов в этих процессах и т. д. Без знания глобальных географических связей невозможно было бы объяснить факты накопления вредных веществ в тысячах километров от источников загрязнения (например, ядохимиката ДДТ в организме пингвинов, обитающих в Антарктике).