История науки и техники. Материалы и технологии Часть 2

Истринское водохранилище. Окончательно же задача была ре­ шена лишь в 1937 г. с сооружением канала им. Москвы протя­ женностью в 128 км. На его пути создано несколько водохрани­ лищ, в которых мутная (верховья реки проходят по торфяни­ кам) волжская вода хорошо отстаивается.

Какую воду мы пьем?

80% водопроводных т руб в США - медные, остальные 20%

- из нерж авеющей стали и пластмасс. Это не позволяет воде

загрязняться на пути от водозаборов до водопроводного крана. В нашей стране, в основном, используют трубы из простой стали, которые быстро выходят из строя. Вода в московских кранах не самая плохая, поскольку в стране достаточно реги о ­ нов, где она одним своим видом способна отпугнуть ж аж ду­ щего. Однако, неплохая - недостаточно хороший эпитет. Оче­ видно, среди нас немного любителей металлического вкуса, за­ паха хлора и других сезонных вкусов и запахов (меж ду прочим,

вредных для здоровья), которыми изобилует водопроводная вода. «Greenpeace» сообщает, что еж егодно, в реки и озера, по­ ставляющих воду в московские и подмосковные краны, попада­ ет 9 300 т нефтепродуктов, 619 000 т взвешенных веществ, фосфора, 107 000 т азота, фенолов, цинка, токсичных метал­ лов. Давно и постоянно стараются в этом направлении пред­ приятия машиностроительной, химической, текстильной, пи­ щевой промышленностей и коммунального хозяйства. Сточные воды сливаются из ж ивотноводческих комплексов, с сельскохо­ зяйственных угодий и зон отдыха. К ним подтекают ручейки из канализационных коллекторов - накопителей продуктов на­ шей с вами ж изнедеятельности. А легкому запаху навоза водо­ проводная вода некоторых московских районов обязана отхо­ дам очень известной подмосковной птицефабрики. Конечно, не все это попадает в наши организмы, и смертельные исходы от одного подхода к крану, слава Богу, пока не случались. Но вся эта гадост ь обладает уникальной способностью накапливать­ ся. М еж ду тем технологии очистки, которые используют на водопроводных станциях, безнадеж но устарели, поскольку бы ­ ли разработ аны еще в конце прошлого века, когда мы и пред­ ставления не имели о нефтепродуктах и прочей химии. Воду

примесям добавлялись еще и химические. Сегодня, конечно, зна­ чительно снизился спрос на импортные фильтры, чья цена в долларах практически не изменилась. Но лидерство отечест­ венных производителей, по мнению Конфедерации обществ потребителей, объясняется не только кризисом. Наши фильт­ ры изготавливаются с учет ом национальных особенностей во­ ды (т огда как западные предназначены в первую очередь для улучшения цвета и вкуса) и они не вычищают полезные соли. Но у фильтров есть своя нерешенная пока проблема - ресурсы сменных картриджей. Как для экономии воды в домах должны стоять счетчики, так и у фильтров должны быть датчики, которые бы позволили не пропустить тот момент, когда кар­ тридже ужсе очистил допустимые 1--4 тыс. л воды. Может быть, поэтому многие москвичи предпочитают воду в бутыл­ ках и из родников, не догадываясь о том, что и эта вода порой бывает обыкновенной водопроводной.

К сожалению, москвичи - самые неэкономные в мире го­ рожане. Сегодня в Москву ежедневно подается около 7 млн. куб. м питьевой воды. Из-за безхозяйственного ее использова­ ния около трети ее уходит сразу в канализацию. Каждый жи­ тель расходует примерно 420 л в сутки. Для сравнения - в крупных городах развитых стран этот показатель составляет примерно 280 л, а Германия снизила его вообще до 140 л. Чис­ ленность населения США увеличилась с 1980 по 1995 г. на 37 млн. человек, ежедневное потребление воды на промышлен­ ные и бытовые нужды уменьшилось за это же время на 10%.

Наладив водоснабжение в Москве, власти почувствовали необходимость в организации новой системы жизнеобеспече­ ния - канализации.

Повышенной чистотой московские просторы не отличались никогда. Еще в конце прошлого столетия даже по самой Крас­ ной площади текли зловонные ручьи. Благо, что выручали мно­ гочисленные речки первопрестольной столицы, приспособлен­ ные нашими предками для отведения различных отходов по­ дальше от жилищ. Разумеется, длиться это долго не могло. И не только потому, что жителей крупных поселений мучило жуткое в своей постоянности густое амбре, а в водоемах катастрофиче-

ставляют отходы). Как правило, общий энергетический КПД всех производственных процессов общества суммарно близок к 0,2%-степени использования солнечной энергии растительно­ стью. Вредные отходы должны подвергаться нейтрализации. Неиспользуемые отходы превращаются в отбросы. Разумеется, технологии, полностью исключающие отходы, являются лишь абстракцией, так как противоречат второму закону (началу) термодинамики.

Бытовые отходы образуются в результате амортизации предметов быта и самой жизни людей. Свалка - это непремен­ ный элемент цивилизаций всех времен и народов. Исторически первое упоминание об официальной свалке относится к Риму. Это грандиозная свалка около южной окраины вечного города еще в древности образовала большой искусственный холм. По измерениям конца прошлого века высота холма была около 45 м, а его окружность - около 1200 м. Этот холм насыщен че­ репками битой посуды, благодаря чему еще в древности полу­ чил название «Гора черепков» (Mons Testaceus). Меньшие по размерам города имели соответственно и меньшие свалки. Так городская свалка Пантикапеи (нынешняя Керчь в Крыму) дос­ тигала в высоту лишь 9 м.

И эти, и другие, более древние свалки являются помимо всего источником информации, иногда единственной для ар­ хеологов, об образе жизни наших предков.

Пока люди жили охотой и собирательством, они были в достаточном согласии с природой. В конце палеолита (12 тыс. лет тому назад) на земле жило всего лишь около 5 млн. человек. В пятом тысячелетии до н.э., когда земледелие и скотоводство утвердились в Центральной и Восточной Европе, на Ближнем Востоке это произошло в девятом - седьмом тысячелетии до н.э., в Центральной Америке - с середины восьмого тысячеле­ тии до н.э., а на Дальнем Востоке немного позже, население в мире достигло 20 млн.

Дальнейший рост населения, связанный с развитием сель­ ского хозяйства и промышленности, общеизвестен. В связи с ростом городского населения постоянно увеличивалось количе­ ство мусора. Сейчас большая часть населения развитых стран живет в городах.

Изменяется и состав отбросов - это банки алюминиевые, жестяные, пластмасса, бутылки и т.п. Уничтожаются они очень медленно - жестяная банка XIX в. в течение 10 лет, алюминие­ вая - за 50 лет, а некоторые виды пластмасс могут сохраняться более 500 лет.

Европейская цивилизация - это цивилизация городов, при­ чем средневековые города чаще всего возникали на месте ан­ тичных или на месте римских военных лагерей. Однако старые города оказались слишком обширными для средневековых ус­ ловий жизни. Так, римский амфитеатр в Арле (юг Галлии, ныне Франции) оказался достаточным, чтобы вмещать население це­ лого города, вплоть до XVII в. В Древнем Риме население в пе­ риод расцвета Империи достигало 800 тыс. В 1300 г. в Париже было 75 тыс. жителей, в Лондоне - 35 тыс., в Риме - 30 тыс. В Милане в 1460 г. было 80 тыс. жителей.

Социальные условия вкупе с географическими таковы: Центральная Европа - узкие долины с обширными горными пространствами - сформировали бережное отношение к каждо­ му клочку земли. Россия в это время развивалась как автори­ тарное государство на обширных европейских равнинах. Даже наступление промышленной революции не изменило стиля жизни, диктуемого твердым убеждением в неисчерпаемость природных запасов.

Проблема выброса и сбора отбросов очень насущная в на­ шей стране. В деревнях и за городом выбросить мусор негде. Мусорных баков мало и вывозят их слишком редко. Поэтому в деревне мусор подчас выбрасывается прямо на дорогу. Или в лучшем случае в 100 м от поселка сбрасывается в лес, через ко­ торое проложено шоссе. На переполненной самодеятельной помойке зачастую можно увидеть надпись: «Мусор не бросать! Штраф 100 000 рублей!»

Обочины основных магистральных шоссе и железнодорож­ ные трассы (например, Москва-Минск) покрыты почти сплошь консервными банками, бутылками и прочим бытовым мусором, который природа переработает самостоятельно только через де­ сятки лет.

Когда автор был маленьким мальчиком и жил в небольшом городке в центре России, его бабушка покупала масло на рынке. 236

Масло было завернуто в капустный лист. Не правда ли экологи­ чески чистая оболочка? А сейчас используется пластмасса типа полиэтилена. Россия совершенно не готова к массовому исполь­ зованию современной санитарнобезупречной упаковки.

Автомобильный аккумулятор достаточно дорогое устрой­ ство, использующее дефицитный металл-свинец. После отра­ ботки срока службы владельцы выбрасывают их на свалку (в лучшем случае) или просто куда попало. А ведь соединения свинца очень ядовитые вещества.

Таким образом, проблема мусора в России, по моему мне­ нию, это - в первую очередь проблема социально-культурная, это проблема гуманитарного образования в противовес тотали­ тарному. В последние 75 лет официальная государственная доктрина рассматривала природу лишь как неисчерпаемый ис­ точник ресурсов для производства ради производства.

В России есть мощная промышленная база, многие техно­ логии близки к современным. Государственная политика, по крайней мере, на словах, поддерживает инициативу создания современных технологий для производства товаров для людей. Однако европейская технология требует и европейского образа жизни. Только две стороны медали могут создать нужное един­ ство.

Что же делать? Это - один из вечных вопросов в России. Что же делать?

Можно, как во времена Петра Великого, издать грозные указы (не императора, а президента, или как в Москве - мэра города). Некоторые уже созданы. Однако они приведут лишь к тому, что мусор заметут из центра в угол комнаты. Нужно, что­ бы дело делалось не только по приказу сверху, а шло снизу, от желания каждого человека.

Это намного труднее. Я не знаю, сколько надо усилий и средств, чтобы на экранах российских телевизоров вместо рек­ ламы сигарет и культуры негритянских гетто непрерывно шли передачи, показывающие не только блистающие чистотой и по­ рядком центры европейских городов, но и процесс приведения их в такое состояние. Как люди, одетые в прекрасную унифор­ му, работающие на красивых машинах, делают жизнь красивой. Для России - фантастика. И бутылки бросают не рядом с ящи­

ком, а в тот ящик, куда нужно. И еще нужно заняться рекламой. Рекламой западноевропейских фирм, которые занимаются сбо­ ром, сортировкой и переработкой мусора, производством соот­ ветствующих машин, например, для уборки городских улиц и городов.

За год из городов и других населенных мест России вывозят примерно 100 млн. т бытового мусора (твердые отходы), 100 млн. м3 жидких отходов (кроме сточных вод) и 50 млн. т снега. Твердая составляющая сточных вод - их осадок - тоже бытовые отходы. Учтенная территория складирования твердых бытовых и промышленных отбросов в России составляет 14000 га, на которую вывозят ежегодно около 100 млн. т быто­ вых и промышленных отходов. Это официальные свалки.

Однако, по нашему мнению, главной проблемой в России является спонтанное возникновение неучтенных свалок, пло­ щадь которых многократно превышает площадь официальных мест для складирования отбросов. За последние годы леса в ближнем Подмосковье стремительно превращаются в огромную неконтролируемую бытовую свалку.

В Москве выброс мусора составляет 350 кг/чел в год, что почти в 3 раза меньше, чем в Нью-Йорке (800-850 кг/чел). Но состав бытового мусора отличается от американского. Оказыва­ ется, что примерно третью часть составляют бумага и картон, еще одна треть - кухонные отходы, а последняя треть - это все остальное: металл, стекло, искусственные материалы, текстиль, резина и кожа, дерево и пр. В наших отходах в несколько раз меньше стекла (видимо, хорошо сдаем бутылки), гораздо мень­ ше бумаги (маловато пока выпускаем газет и рекламного мусо­ ра), пластмассы, металлов (вещи бережем все-таки больше), ке­ рамики и камней. Зато мы почти в 2 раза больше выбрасываем дерева (этого «добра» у нас много). Труднее объяснить, почему у нас в отходах гораздо больше текстиля, резины и кожи и поч­ ти в ТРИ раза больше пищевых отходов по сравнению с амери­ канцами. Быть может, причина в нашей привычке закупать еду впрок или в особенной любви к картошке, а может - в загадоч­ ном русском характере.

Всего Российская Федерация производит примерно 27 млрд, кг бытовых отходов в год. Меньше 5% этих отходов

перерабатывают или сжигают, остальное вывозят на свалки. Перерабатывать весь мусор у нас будут, видимо, еще не скоро, хотя это самый правильный путь и уже существует много ори­ гинальных технологий.

Стихийные свалки вокруг дачных участков (оставим в сто­ роне строительные отходы, которые бесконтрольно вывозят коммерческие организации) выросли отчасти из-за того, что и в Москве, и в Подмосковье за последние годы прибавилось жите­ лей. Впрочем, всех этих объяснений недостаточно, мусора зна­ чительно больше. Если судить по мусору, то уровень жизни в Москве не упал, а сильно вырос, ибо стали выбрасываться в большом количестве пищевые отходы, которые, к сожалению, пока никем не учитываются.

10.4. СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Древесина служит человеку не меньше трех миллионов лет, и если этот срок попытаться приравнять, например, к году, то окажется, что керамикой люди пользуются всего лишь около суток, железом - чуть больше восьми часов, а пластмассами и бетоном и вовсе минут двадцать. Издревле одним из главных направлений использования древесины стало строительство, а едва ли не первыми в истории инженерными сооружениями - свайные постройки. Остатки их, относящиеся к третьему тыся­ челетию до н.э., найдены археологами во многих европейских странах и, в частности, в России - Архангельской и Вологод­ ской областях, а также в Зауралье.

Куда более сложными были деревянные конструкции древ­ них римлян: перекрытия для общественных зданий, многопро­ летные арочные и блочные мосты. До наших времен они, ко­ нечно, не дожили, но о некоторых сохранились письменные свидетельства: к примеру, о большом деревянном мосте - через Тибр в Риме (630 г. до н.э.) или о построенном всего за 10 дней 400-метровом мосте Юлия Цезаря через Рейн.

Самой старой из ныне существующих деревянных построек - храму Хорюдзи, расположенному вблизи древней японской столицы Нары, около 1400 лет. На 400 лет моложе его деревян­ ная церковь в небольшом норвежском городке Лиллихаммере.

А вот в нашей стране, где из бревен всегда рубили все, таких старых деревянных сооружений к сожалению, не осталось: по­ давляющая их часть погибла в огне войн и пожаров. Древней­ шее сохранившееся у нас деревянное строение относится к XIII в. Это - маленькая церковь Воскресения Лазаря на терри­ тории Муромского монастыря в Карелии. О многих строениях можно судить только по летописям и письмам иностранных пу­ тешественников.

В XVII в. в подмосковном селе Коломенском был построен целый дворец из 270 комнат. Современники называли его вось­ мым чудом света.

Анаша - лесами богата земля,

Илес в ней и строен и ровен.

Когда-то и стены, и башни Кремля - И те собирали из бревен.

Из бревен рубили избу мужики, Один лишь помощник - топор. Но древние избы и ныне крепки, И тонок на ставнях узор.

Рубили тем же топором И стены княжеских хором.

Был разукрашен как ларец, В селе Коломенском дворец.

(Рощин Анатолий Викторович)

Строительный кирпич - искусственный камень правильной формы, сформированный, из минеральных материалов и приоб­ ретающий камнеподобные свойства после обжига или обработ­ ки паром. По виду исходного сырья и по способу изготовления различают силикатный кирпич (известково-песчаный), полу­ чаемый автоклавным способом, и глиняный обожженный.

Глина была основным строительным материалом древних земледельцев. Уже в древнейших поселениях дома строились из блоков длиною 60-70 см из глины с добавлением резаной соло­ мы. Впоследствии они стали сушиться на солнце. Из таких сырцовых кирпичей до сих пор строятся дома в пустынных и 240