Степановских А.С. Экология
Подождите немного. Документ загружается.
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
человек. По прогнозу, составленному Госкомстатом России совместно с Центром
экономической конъюнктуры при правительстве Российской Федерации, в течение
ближайших 10 лет численность населения страны может сократиться на 16,5 млн
человек, или на 11,2%. В 1993 г. в России был зарегистрирован один из самых
низких в мире показатель рождаемости — 9,2 младенца на 1000 человек, в то время
как в 1987 г. он составлял 17,2 (рис. 19.9).
Рис. 19.9. Естественное движение населения в Российской Федерации:
1 - число родившихся; 2 - число умерших
В России уровень младенческой смертности в 25,5 раза выше, чем в Швеции,
в 6,4 раза, чем в США, в 5,5 раза, чем в Японии. Смертность детей в возрасте от года
до четырех лет выше в 4—5 раз по сравнению с развитыми странами. Показатель
ожидаемой продолжительности жизни заметно уменьшился, достигнув в 1992 г.
уровня 68,8 года В начале 70-х гг. XX в. продолжительность жизни россиян была
примерно на два года ниже, чем в развитых странах Европы, Северной Америки,
Австралии и Японии, а в настоящее время эта разница составляет 5—10 лет.
Сокращение численности населения объясняется прежде всего ростом смертности
из-за увеличения числа профессиональных и общих заболеваний (табл. 19.3).
Таблица 19.3
Коэффициенты смертности по причинам смерти
(число умерших на 100 тыс. человек) за 1990—1994 гг.
Причины смерти 1990 1991 1992 1993 1994
(оценка)
Инфекционные и паразитарные болезни
Злокачественные новообразования
Болезни системы кровообращения
Болезни органов дыхания
Болезни органов пищеварения
12,1
191,8
617,4
59,3
28,7
12
195,5
620
55,7
28,9
13,1
199,7
646
57,9
32,8
17,3
204,6
768,9
74,5
38,2
20
209
827
85
44
591
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
Несчастные случаи, отравления, травмы
Прочие причины
133,7
77
142,2
85,
7
173
97
,5
227,9
11
8,5
260
13
5
Данные об изменениях в демографических показателях под влиянием
профессиональных и общих заболеваний в наиболее общем, интегральном виде
дают представление о состоянии здоровья населения России, на формирование
которого непосредственное влияние оказывает состояние окружающей среды.
19.5. Экологический риск
Большое принципиальное значение критических ситуаций, связанных с
угрозой безопасности, здоровью, жизни людей со стороны факторов среды, считают
Т.А. Акимова, В.В. Хаскин (1994), имеет оценка вероятности поражения — риск.
Для поиска баланса между стратегиями экологического и экономического развития
концепция социально-приемлемого риска получила широкое распространение в
индустриально развитых странах. С помощью этой концепции можно получить
ответ на ключевой вопрос — какой уровень риска гарантирует экологическую
безопасность. С одной стороны, население города вынуждено мириться с тем или
иным уровнем загрязнения окружающей среды и другими отрицательными
средовыми влияниями, достаточное количество и разнообразие рабочих мест и
решать задачи социального развития за счет городского бюджета.
С другой стороны, здоровая окружающая среда является средством
удовлетворения основных жизненных потребностей человека. Поэтому любые цели
экономического развития должны согласовываться с принципом экологической
безопасности. Принимаемый уровень экологического риска зависит от того, какие
выгоды получает население при увеличении риска за счет повышения уровня
социально-экономического благополучия и какие издержки необходимы, чтобы
уровень экологического риска не превышал уровень социально-приемлемого риска.
Экологический риск не единственный, а нередко для отдельных территорий не
главный вид риска для жизни, здоровья и благосостояния людей. Отсюда он должен
быть соразмерен с другими видами социального риска. Существует большая
информация об уровнях риска преждевременной смерти от различных причин,
основанная на самых разных статистических данных. Так, на рис. 19.10 показаны
вредные воздействия на человека в закрытых помещениях в 70-е гг. XX в. в странах
Западной Европы.
По данным отечественной статистики, абсолютные значения среднего риска
представлены в табл. 19.4.
Средний риск смертности от заболеваний здесь принят как условный
критерий максимального приемлемого риска. В целом же следует обратить
внимание, что в нашей стране гибель людей от всех причин несчастных случаев
значительно выше. В Российской Федерации в 1990 г. от всех форм травм и
отравлений погибло 197 тыс. человек. Считается, что химическое загрязнение
биосферы в конце XX в. более значительно и опасно, чем радиационное. В связи с
592
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
этим проблемы приемлемого риска и управления риском являются чрезвычайно
острыми.
Рис. 19.10. Вероятность преждевременной смерти
(по Т. А. Акимовой, В. В. Хаскину, 1994)
Таблица 19.4
Риск смерти от различных причин (1 чел./год)
Причины смерти Ср.
Все виды заболеваний
Облучение персонала АЭС после радиационной аварии
Все виды злокачественных новообразований
Автомобильные аварии
Острый инфаркт миокарда у мужчин
Травмы в промышленном производстве
Заболевание раком после облучения 1 бэр
Облучение окружающего населения после радиационной аварии на АЭС
Непрофессиональные занятия спортом
Заболевание лейкозом
Естественные катастрофы
Неаварийные искусственные источники радиации
10
=2
10-
2
1,6.10-
3
10-
3
4.10-
4
2.10
-4
1,2.10-
4
10
-4
10
-4
.
10-
5
10-
5
5.10-
6
Научное исследование, в котором факты и научный прогноз используются для
оценки потенциального вредного воздействия на окружающую среду различных
593
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
загрязняющих веществ и влияний, называют оценкой экологического риска, а
управление экологическим риском — это процесс принятия решений, в котором
учитывается оценка экологического риска, а также технологические и
экономические возможности его предупреждения (рис. 19.11).
Рис. 19.11. Схема управления риском
(по Т. А. Акимовой, В. В. Хаскину, 1994)
Управление риском требует наличия информационной системы, которая
позволяла бы быстро осуществлять обработку исходных данных о предполагаемых
направлениях хозяйственной деятельности и ее возможных экологических
последствиях.
Таким образом, приходят к заключению Т.А. Акимова, В.В. Хас-кин (1994),
преобразуя природу, люди создали для себя, своих семей более благоприятную
среду обитания. Однако до сего времени нет уверенности, что она стала лучшей
средой для человечества в целом.
Во-первых, человеческая цивилизация создана не столько благодаря, сколько
в ущерб окружающей природе. Во-вторых, в стремлении к независимости от
природных стихий и к удовлетворению разнообразных потребностей люди
наполнили свою среду множеством чуждых природе веществ и вещей, вредных для
здоровья. Повышение мощности и концентрации техногенеза вместе с быстрым
ростом населения привели к учащению и усилению
поражающего действия техногенных катастроф, к появлению региональных
экологических кризисов и зон экологического бездействия. Человек по собственной
вине вынужден жить с постоянно возрастающим риском для жизни. Определение
приемлемого экологического риска становится важнейшим фактором
взаимоотношения человека с созданной им средой.
594
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
20. ПУТИ РЕШЕНИЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ
20.1. Законы взаимоотношений
человек—природа
Ход исторических связей между природой и человеком по Н.Ф. Реймерсу
(1994) приводит к одновременным переменам в природе и в формах хозяйства.
Формы хозяйства, меняясь вследствие затруднений, происходящих от перемен в
природе, в свою очередь, вызывают цепные реакции в природе. Постоянная
обратная связь получила название закона обратной связи взаимодействия человек—
биосфера П. Дансеро (1957) или закона бумеранга, иначе — четвертого закона Б.
Коммонера (1974): «ничто не дается даром». Глобальная экосистема представляет
собой единое целое, в рамках которого ничего не может быть выиграно или
потеряно и которое не может являться объектом всеобщего улучшения: все, что
было извлечено из нее человеческим трудом, должно быть возвращено. Платежа по
этому векселю нельзя избежать. Он может быть только отсрочен. Неизбежность
платежей подчеркивается и законом незаменимости биосферы. Его формулировали
многие исследователи, такие, как В. И. Вернадский, Д. П. Марше, Э. Рек-лю и др.
Например, В. Г. Горшков (1990) данный закон формулирует следующим образом:
«Нет никаких оснований для надежд на построение искусственных сообществ,
обеспечивающих стабилизацию окружающей среды с той же степенью точности,
что и естественные сообщества. Сокращение естественной биоты в объеме,
превышающем пороговое значение, лишает устойчивости окружающую среду,
которая не может быть восстановлена за счет создания очистных сооружений и
перехода к безотходному производству... Биосфера... представляет собой
единственную систему, обеспечивающую устойчивость среды обитания при любых
возникающих возмущениях... Необходимо сохранять естественную природу на
большей части поверхности Земли».
Незаменимая биосфера до определенного времени работала в рамках
принципа Ле Шателье-Брауна (разд. 12.11), что для этой фазы эволюции
сформулировано в виде закона обратимости биосферы П. Дансеро (1957):
биосфера стремится к восстановлению экологического равновесия тем сильнее, чем
больше давление на нее. Это стремление продолжается до достижения
экосистемами климаксовых фаз развития. В то же время П. Дансеро (1957)
сформулировал закон необратимости взаимодействия человек— биосфера:
возобновимые природные ресурсы делаются невозобновимыми в случае глубокого
изменения среды, значительной переэксплуатации, доходящей до поголовного
595
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
уничтожения или крайнего истощения, а отсюда превышения возможностей их
восстановления. Такова, например, фаза развития системы взаимоотношений
человек—природа в наши дни. Современная цивилизация и культура не
обеспечивают стабильных условий существования на Земле ни жизни, ни человека
как ее части. Это заключение находит отражение в правиле меры преобразования
природных систем: в ходе эксплуатации природных систем нельзя переходить
некоторые пределы, позволяющие им сохранять свойство самоподдержания
(самоорганизации и саморегуляции). Так как свойство и саморегуляция природных
систем поддерживается двумя механизмами — соотношением экологических
компонентов внутри системы и взаимодействием пространственно выраженных
подсистем, относящихся к системам того же уровня, то данное правило справедливо
для обоих этих механизмов.
Таким образом, из правила меры преобразования природных систем можно
прийти к следующим выводам:
1. Единица (возобновимого) ресурса может быть получена лишь в некоторый,
определяемый скоростью функционирования системы (и их иерархии), отрезок
времени. В течение этого отрезка нельзя переходить рубежи ограничений,
диктуемых всеми теориями экологии.
2. Перешагнуть через фазу последовательного развития природной системы с
участием живого, как правило, невозможно.
3. Рациональное проведение хозяйственных мероприятий лишь в рамках
некоторых оптимальных размеров, выход за которые в меньшую и большую
стороны, снижает их хозяйственную эффективность.
4. Преобразовательная деятельность не должна выводить природные системы
из состояния равновесия путем избытка какого-то из средообразующих
компонентов. Если это необходимо, то требуется достаточная компенсация в виде
относительно непреобразованных природных систем.
5. Преобразование природы дает локальный или региональный выигрыш за
счет ухудшения каких-то показателей в смежных мест-ностях или в биосфере в
целом.
6. Хозяйственное воздействие затрагивает не только ту систему, на которую
оно направлено, но и ее надсистемы, которые в соответствии с принципом Ле
Шателье-Брауна «стремятся» нивелировать производимые изменения. В связи с
этим расходы на преобразование природы никогда не ограничиваются лишь
затратами на непосредственно планируемые воздействия.
7. Природные цепные реакции никогда не ограничиваются изменениями
вещества и энергии, но затрагивают динамические качества систем природы.
8. Вторичное постепенно сложившееся экологическое равновесие как правило,
устойчивее, чем первичное, но потенциальный «запас преобразований» при этом
сокращается.
9. Несоответствие «целей» естественно-системной регуляции в природе и
пелей хозяйства может приводить к деструкции природного образования, т.е. силы
природы и хозяйственных преобразований в ходе противоборства сначала «гасят»
друг друга, а затем природная составляющая начинает разрушаться.
596
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
10. Технические системы воздействия в длительном интервале времени всегда
менее хозяйственно эффективны, чем направляемые естественные.
Антропогенные преобразования природных систем имеют достаточно четкие
ограничения. Здесь выявляются и некоторые более частные закономерности,
например, нашедшие отражение в законе убывающей отдачи А. Тюрго— Т.
Мальтуса: повышение удельного вложения энергии в агросистему не дает
адекватного пропорционального увеличения ее продуктивности (урожайности).
Данный закон стал старой азбучной истиной сельскохозяйственной экологии.
Обратные связи, которые были изложены выше в законе бумеранга и правиле
меры преобразования природных систем, дают подоснову закона, или правила,
демографического насыщения: в глобальной или регионально изолированной
совокупности количество народонаселения всегда соответствует максимальной
возможности поддержания его жизнедеятельности, включая все аспекты
сложившихся потребностей человека. Вместе с тем человечество создает давление
на среду не столько биологически, сколько техногенно. С другой стороны,
фактически в конце XX в. наблюдалось не демографическое насыщение, а с учетом
всех потребностей человека, чрезвычайное перенасыщение. Несоблюдение правила
демографического насыщения дает резкий дисбаланс в системе взаимоотношений
человек—природа. К этому сдвигу равновесия может добавить и воздействие
группы биоэкологических факторов, которые зависят от плотности видового
населения. Не исключается ситуация, когда об ограничивающих механизма
реализуются одновременно, и прозойдет демографическая катастрофа.
Для первобытных людей территория Земли была неисчерпаемым ресурсом.
Одаако сегодня, когда продолжается рост населения, а планета имеет ограниченные
размеры, становится очевидным, что на Земле не может быть ничего бесконечного,
так как часть не может быть больше целого, а отсюда для человека нет
неисчерпаемых природных ресурсов. Растущая часть — человечество со все
возрастающими потребностями может легко исчерпать ресурсы любой емкости.
Территория планеты для современного человечества становится исчезающе малой
при всей ее огромной величине. Ресурсы, которые считались неисчерпаемыми
(поток солнечной энергии и другие мощные природные явления) по сравнению с
энергопотреблением человечества, оказываются резко ограниченными из-за
лимитов востребования. Приходится признать действие закона ограниченности
(исчерпаемости) природных ресурсов: все природные ресурсы и естественные
условия Земли конечны. Ограниченность природных ресурсов оказывает
воздействие на производительные силы общества, а через них на социальные
отношения. Наблюдается соответствие между развитием производительных сил и
природно-ресур-сным потенциалом общественного прогресса.
Экологические кризисы и революции происходили многократно (см. рис.
13.20,13.21 и 20.1).
Древнейшим экологическим кризисом являлся кризис перепромысла крупных
животных-консументов. Кризис продуцентов был эпохой перепромысла
растительного материала. Современный экологический кризис оказался кризисом
редуцентов, которые не могут разложить загрязнители, производимые
597
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
человечеством, в первую очередь тех, которые не имеют природных аналогов, а
следовательно, и организмов для их утилизации и превращения в исходные
химические элементы.
Рис. 20.1. Уничтожение гигантских представителей
млекопитающих Евразии в доисторическое время (по Ф. Рамаду, 1981):
1 — европейский бизон; 2 — азиатский лев (древний ареал); 3, 4, 5 — сайгак (3 — древний ареал, 4 —
современный, 5 — места существования еще в 1920 г.); 6 — яванский носорог (древний ареал)
Существует и действует правило интегрального ресурса: конкурирующие в
сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо
наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно
эксплуатируемый экологический компонент или всю экологическую систему в
целом (рис. 20.2).
Конкурентное использование ресурсов затрагивает как отдельные
компоненты, так и все стороны природных систем. В основном эта конкуренция
носит натуральный и локально-экономический характер. Мирового
«экологического» рынка или рынка природных ресурсов все еще нет, что в условиях
глобальности воздействий человечества на природу нельзя считать нормальным. В
силу закона падения природно-ресурсного потенциала такой рынок, несомненно,
сформируется, что уже и происходит. При приближении природно-ресурсного
потенциала к общественно неприемлемому уровню сменится технология и
изменится общественная реакция или окончательно сформируется новая
общественно-экономическая формация.
598
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
Рис. 20.2. Схема интегрального ресурса (по Н. Ф. Реймерсу, 1994)
В рамках закона падения природно-ресурсного потенциала действует закон
снижения энергетической эффективности природопользования. С ходом
исторического времени при получении из природных систем полезной продукции на
ее единицу затрачивается все больше энергии, а энергетические расходы на жизнь
одного человека все время возрастают. Так, на одного человека в каменном веке
расход энергии (в ккал за сутки) был равен 4 тыс., в аграрном обществе — 12 тыс., в
индустриальную эпоху — 70 тыс., а в передовых развитых странах конца XX в.—
230—250 тыс., или в 58—62 раза больше, чем у наших далеких предков.
С начала XX в. количество энергии, которое затрачивалось на единицу
сельскохозяйственной продукции, в развитых странах мира возросло в 8—10 раз, на
единицу промышленной продукции — в 10—12 раз. Общая энергетическая
эффективность сельскохозяйственного производства в промышленно развитых
странах примерно в 30 раз ниже, чем при примитивном земледелии. Нередко
увеличение затрат энергии на обработку полей, удобрения в десятки раз, приводит к
599
www.InetLib.Ru - Интернет библиотека!
незначительному (10—15%) повышению урожайности. Это связано с
необходимостью одновременно с улучшением агротехники учитывать общую
экологическую обстановку, налагаемые ею ограничения. Отсюда вывод: рост
энергетических затрат не может продолжаться бесконечно. Можно рассчитать
вероятный момент неизбежного перехода на новые технологии промышленного и
сельскохозяйственного производства, таким образом избежав теплового
(термодинамического) кризиса и ослабив ход современного экологического кризиса.
Н.Ф. Реймерс (1994) делает вывод, что экологический кризис в 90-х гг. XX в.
явно усиливается. Не соблюдая закон оптимальности и вытекающее из него
правило меры преобразования природных систем, люди вызывают к жизни правило
неизбежных цепных реакций «жесткого» управления природой. «Жесткое»,
большей частью техническое, управление природными процессами влечет цепные
природные реакции, значительная часть которых оказывается экологически,
социально и экономически не-приемлимой в длительном интервале времени.
Техногенные изменения вызывают действие закона внутреннего динамического
равновесия и увеличения энергетических затрат. Экономические цели, к которым
стремятся люди, нередко оказываются в тени мощных цепных реакций. Так, если бы
была осуществлена переброска части стока северных рек Сибири в Среднюю Азию,
то закон внутреннего динамического равновесия и другие законы были бы
нарушены настолько глубоко, что могла бы произойти широкорегиональная
катастрофа.
В настоящее время положение весьма зыбкое, и многие ученые полагают, что
человечество, если оно хочет сохранить цивилизацию, должно решить
экологические проблемы в ближайшее время.
20.2. Пути решения экологических проблем
Сбалансированное развитие человечества — путь к решению современных
экологических проблем. Сбалансированное развитие, Международная комиссия по
охране окружающей среды и развитию ООН характеризует как путь социального,
экономического и политического прогресса, который позволит удовлетворить
нужды настоящего и будущих поколений. Иными словами, человечество должно
научиться «жить по средствам», использовать природные ресурсы, не подрывая их,
вкладывать деньги, образно выражаясь, в «страховку» — финансировать
программы, направленные на предотвращение катастрофических последствий
собственной деятельности. К таким важнейшим программам следует отнести:
сдерживание роста населения; развитие новых промышленных технологий,
позволяющих избежать загрязнения, поиск новых, «чистых» источников энергии;
увеличение производства продовольствия без роста посевных площадей.
Регулирование рождаемости. Четыре основных фактора определяют
численность народонаселения и скорость ее изменения:
разница между коэффициентами рождаемости и смерти, миграция,
фертильность и количество жителей в каждой возрастной группе. Пока
коэффициент рождаемости выше коэффициента смертности, население будет
600