Экологический кpизис: что охpанять и как использовать?

Реферат подготовил Паpшенцев А.А.

РОССИЙСКАЯ ЭКОНОМИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ им. Г.В. ПЛЕХАНОВА

Кафедpа экологии

Москва, 1995 год.

Экономика и экология.

В последнее вpемя это словосочетание все чаще напоминает нам о том, что в совpеменных условиях экономика вынуждена считаться с фактами и закономеpностями экологии, что любые экономические pешения должны пpиниматься с учетом экологических последствий. Цель экономикиповышать благосостояние человечества, удовлетвоpять его pастущие потpебности за счет использования пpиpодных pесуpсов. Пpи этом нам кажется, что пpиpодные кладовые никогда не иссякнут... И только возникающие в pазных точках планеты все с большей пеpиодичностью экологические кpизисы заставляют нас задуматься о том, что нельзя так необдуманно обиpать пpиpоду, не давая ничего ей взамен. Природа и общество, экология и экономика связаны общей средой существования, общими потоками вещества, энергии и информации. Многие экономические ошибки обусловлены пренебрежительным отношением к законам экологии. Загрязнение среды и изъятие природных ресурсов стали наиболее серьезными проблемами цивилизации, проблемами в первую очередь эколого-экономическими. Основными причинами обострения противоречий между экономикой и экологией являются высокая численность населения и его быстрый рост, нарастание ущерба, наносимого человеком ресурсам и сильное отставание экономики от первоочередных задач экологизации хозяйства. Обострение противоречий между экономикой и экологией не отталкивает, а наоборот все более тесно связывает их между собой.

Учет экологического фактора предусматривает глубокие качественные изменения во всех сферах хозяйственной деятельности, создание нового механизма хозяйствования. Переход к новым методам управления означает более ответственное отношение к природным ресурсам и состоянию окружающей среды. Интересы экономики и экологии имеют единую цельполучить максимальную пользу от предоставляемых природой ценностей и услуг. Но понятие полезности включает в себя очень большое количество потребностей. И удовлетворить полностью какую-нибудь одну из них невозможно без нанесения ущерба состоянию других. Решение проблемы совместимости экологии и экономики подразумевает прежде всего необходимость четкого представления о том, что охранять и как использовать. Защиты требуют в первую очередь основные компоненты окружающей среды: атмосферный воздух, вода, растительный и животный мир, почва и земные недра.

Атмосферный воздух.

Ресурсные возможности атмосферыисточника кислорода долгое время не привлекали к себе должного внимания. Действительно, казалось бы, кислород не является реально ограниченным ресурсом. Его запас в атмосфере в 3000 раз превышает объем его биосферного обмена и в 30000 разгодовое антропогенное потребление. Однако, учитывая развитие химических производств, быстрый рост техногенного поглощения кислорода на фоне сокращения площади лесов при крайней неравномерности их распространения на суше, а также то обстоятельство, что снижение концентрации кислорода в воздухе даже на малые доли процента может привести к непредсказуемым биологическим последствиям, кислород вскоре может стать объектом пристального эколого-экономического внимания и проблема рационального использования ресурсов атмосферного воздуха будет все возрастать. Общая масса техногенных выбросов в атмосферу на 96-97% состоит из углекислого газа и образующейся при горении влаги. Остальная массаразличные вредные примеси. И, хотя часть загрязнителей улавливается с помощью различных средств очистки отходящих газов, следует также учитывать, что не все уловленные газодымовые отходы могут быть обезврежены и утилизированны. Требуется очень хорошая изоляция мест и устройств их складирования, чтобы они снова не попали в окружающую среду. Источниками преобладающей части загрязнений воздуха являются сжигание топлива и связанные с ним термические процессы и утечки: работа ТЭС и котельных, различных топок, печей, двигателей внутреннего сгорания, реактивных и газотурбинных двигателей, процессы металлургии, обжига минерального сырья и т. п. Значительный вклад в загрязнение атмосферы вносят химическая, добывающая промышленность и производство строительных материалов. Твердые частицы, кроме продуктов неполного сгорания топлива, содержат токсичные окислы и соли многих элементовртути, свинца, кадмия, цинка, меди, хрома, марганца и др. Летучая органика представлена разнообразными продуктами переработки нефти и газа углеводородами и их производными тысячами органических веществ, среди которых есть очень опасные яды. Многие вещества, кроме прямого токсического действия, являются также участниками разнообразных реакций в атмосфере, приводящих к образованию в больших количествах вторичных продуктов, иногда еще более токсичных. Вещества, образующиеся в атмосфере при работе авиационных и ракетных двигателей, хладоагенты холодильных установок и наполнители аэрозольных баллончиков взаимодействуют с озоном, уменьшая его содержание в верхних слоях атмосферы. За восьмидесятые годы суммарное содержание атмосферного озона уменьшилось на 3%. Ослабление озонового слоя и как следствиеповышение жесткости и интенсивности ультрафиолетового излученияпредставляют определенную опасность для всей биосферы, так как увеличивают частоту мутаций у микроорганизмов, растений, животных и вероятность злокачественных новообразований у животных и человека. Выбросы большого количества кислых продуктов оказывают влияние на биосферный обмен углекислого газа. Его выделение, вызванное всеми формами человеческой деятельности, достигло такого уровня, при котором главные механизмы поглощения СО__2 __оказываются уже недостаточными для поддержания прежнего постоянства концентрации этого газа в атмосфере. Задерживая отходящее от поверхности земли длинноволновое излучение, углекислый газ повышает температуру нижних слоев атмосферы, что приводит к глобальному потеплению. Еще большую тревогу вызывает загрязнение воздушного бассейна городов. Здесь ведущую роль играют выбросы теплоэлектроцентралей и автотранспорта. Крупные промышленные предприятия могут загрязнять воздушное пространство на значительной территории, причем следы примесей могут быть обнаружены на больших расстояниях от самих предприятий. Автотранспорт играет все возрастающую роль в загрязнении воздуха промышленных центров и городов. Например, в среднем один автомобиль за 1 год эксплуатации выбрасывает в атмосферу около 200 кг окиси углерода, 60 кг окислов азота, 40 кг углеводорода, 3 кг металлической и резиновой пыли и т. д. Автотранспортные загрязнения, в отличие от промышленных, действуют более концентрированно, непосредственно, с меньшим рассеянием и поэтому опаснее для здоровья. Так что же делать? Практикуемые до недавнего времени меры по пространственному распределению поступающих загрязнений и соответсвующие технические решения по строительству высоких труб уступают место газопылеулавливающим устройствам. Это позволяет использовать улавливаемые продукты в хозяйственных целях, обеспечивая экономию первичных сырьевых и энергетических ресурсов. Для очистки от пылевидных примесей используют сухие (фильтрация, осаждение) и мокрые (промывка) методы улавливания. Очистка от газообразных продуктов овновывается на физико-химических, каталитических, термических и биологических способах. Дымовые газы тепловых электростанций очищаются от твердых частиц с помощью электрофильтров. Увеличение мощностей энергоблоков и электростанций ведет к концентрации выбросов на ограниченной территории, что повышает требования к полноте очистки. На горнодобывающих предприятиях, где источниками пыли и газа служат отвалы и погрузочно-разгрузочные комплексы, основные усилия направлены на локализацию горения отвалов и источников пыли, складирование угля или породы, профилактику против самовозгорания. Металлургическое производство также сопровождается выбросом в атмосферу пыли, разных газов, окислов, паров кислот. Для очистки газов применяли мокрый способ, а так как он имеет свои недостатки, переходят на сухую очистку. Самое пыльное производство строительных материалов. Здесь пыль образуется практически на всех стадиях производства добыча и измельчение сырья, сушка и обжиг, помол, транспортировка, погрузочно-разгрузочные работы. Для очистки выбросов цементных заводов применяют все виды сухой очистки, на керамических и стекольных заводахциклоны и гидродинамические пылеулавливатели. Известно, какой ущерб наносят выхлопные газы от работы двигателей внутреннего сгорания. Поэтому большое значение имеют конструктивные усовершенствования, снижающие этот ущерб. Например, установка нейтрализаторов на выхлопных каналах уменьшает содержание окиси углерода и углеводородов на 85-95%. К тому же выброс загрязнений способствует коррозии оборудования и строительных конструкций, приносит убытки смежным сферам хозяйственной деятельности. Итак, общие задачи экономики и экологии, направленные на сохранение и поддержание чистоты атмосферного воздуха, требуют создания новых технических средств, предотвращающих или сокращающих вредные выбросы.

Вода.

Вода - основа жизни. Вообще вода, особенно пресная, всегда рассматривалась с ресурсных позиций. Запасы подземных вод, становящиеся главным ресурсом чистой питьевой воды, восстанавливаются относительно медленно, и поэтому случаи исчерпания месторождений встречаются все чаще. Обеспеченность же водой разных территорий сильно отличается. Ресурсы воды более чем любой другой фактор определяют предельную численность и размещение промышленности в регионе. Большую часть воды потребляет сельское хозяйство, но в последнее десятилетие быстро растет и промышленное водопотребление. При этом фактическое использование воды значительно больше и растет быстрее, чем водозабор из природных источников. Антропогенное загрязнение природных вод приобрело сейчас глобальный характер и существенно сократило доступные эксплуатационные ресурсы пресной воды на Земле. Главными источниками загрязнения являются промышленные и коммунальные канализационные стоки, дренажные воды систем орошения, смыв с полей части внесенных удобрений и ядохимикатов, стоки животноводческих ферм... Наиболее опасные загрязнители водыэто соли тяжелых металлов, пестициды, фенолы и другие органические яды, нефтепродукты, синтетические моющие средства, минеральные удобрения. Вообще же развитие систем водоотведения, канализации и очистки сточных вод во всем мире отстает от темпов урбанизации, роста промышленного производства и технического прогресса. Чистая вода поступает не только из истоков и русловых ключей. В самих водоемах действует система самоочищения, главную роль в которой играют водные биоценозы. Вся совокупность водных организмов от бактерий до рыб в своих трофических связях имеет специализированные концентраты, фильтраты, осадители, которые сообща обеспечивают многоступенчатую минерализацию органики и перевод многих загрязнителей в форму неактивных донных отложений. Однако возможности самоочищения не безграничны. При определенном уровне загрязнения воды, а особенно при залповых сбросах неочищенных стоков с токсичными примесями, может быть погублена почти вся биота водоема. Угрожающие размеры приняло загрязнение многих морей и всего мирового океана. Ведь реки, играя роль продолжения канализации, выносят большую часть стоков в море. Попавшие в океан отходы частично оседают на дно, частично разрушаются под действием морской воды, и при этом они губят массу живых организмов. Больше всего страдает планктон, так как именно на него обрушиваются все поверхностные загрязнения, в первую очередь пленки нефтепродуктов, масел и т.п. Хорошо известно, какие экологические беды приносят разливы нефти при кораблекрушениях крупных танкеров и при авариях на шельфовых буровых. Но и без них ежегодное поступление нефти в океан в общей сложности достигает 6 млн. т. Росту дифицита свежей воды способствуют сохраняющиеся тенденции разбавлять ей жидкие отходы до требуемой концентрации загрязнений. Если исходить из необходимого в среднем для различных отраслей промышленности 20-кратного разбавления, то поступающие, например, в Волгу 20 км__3 __в год сточных вод не могут быть разбавлены до нормы, так как для этого требуется 400 км__3 __чистой воды, а среденегодовой сток Волги всего 250 км__3__.__ __А для разбавления суммы стоков, льющихся во все водоемы нашей страны, необходимо 4000 км__3__, т.е. почти весь годовой речной сток России. Иначе говоря, страна вплотную подошла к исчерпанию ресурсов чистой воды. Очистка сточных вод представляет собой одну из наиболее острых инжинерно-экологических и эколого-экономических проблем. Разработаны разные системы очистки. Способы очистки сбросных вод делятся на механические (процеживание, отстаивание, фильтрование), химические (нейтрализация, коагуляция, флокуляция), физико-химические (флотация, сорбция, термическое и электрохимическое воздействие) и биологические (аэрирование, биосорбция, использование специальных бактерий и микробов). Иногда используется комбинация из нескольких методов. Способами механической очистки улавливают содержащиеся в воде нерастворимые примеси. В зависимости от размеров частиц и физических свойств загрязнений конструктивные решения предусматривают процеживание через решетки, сетки или фильтрующий массив, отстаивание. Отстойники для очистки воды от нефтепродуктов и масел имеют устройство для слива всплывшего на поверхность загрязнения. Для ликвидации аварий на морских нефтепромыслах и в местах сбора загрязняемых вод создают плавающие барьеры, ограничивающие растекание жидкости. С поверхности продукт собирается насосом. После прохождения через фильтры очищенная вода сбрасывается обратно в акваторию. Методы химической очистки предназначены для перевода загрязненных сточных вод в состояние, безопасное для окружающей среды или удобное для дальнейшей обработки. Метод флотации основан на физико-химических способах очистки. Частицы всплывают в пене реагента и удаляются с поверхности... Перспективно и использование ионизирующего излучения. Его источниками могут быть радиоактивные изотопы, отходы атомной энергетики, ускорители электронов. При таком воздействии происходит разрушение молекул вещества загрязнителя, ускоряется отстаивание и коагуляция, устраняются цветность и запах, происходит дезинфекция воды. При биологически активных методах очистки сточных вод в качестве рабочих агентов выступают ил и микроорганизмы, для которых загрязнение стоков естественная питательная среда. Усиление их жизнедеятельности можно при необходимости вызвать аэрацией или добавлением солей азота и фосфора. В последнее время особое внимание уделяется способам очистки, в результате которых образуются вещества, пригодные для целевого использования без дополнительной обработки или в качестве сырьевого источника получения товарной продукции. Создание и внедрение технологий очистки с получением пригодных для утилизации продуктов позволит не только оздоровить окружающую среду, но и повысить экономическую эффективность процессов обезвреживания отходов.

Растительный и животный мир.

Удовлетворяя свои потребности в продовольствии и разнообразном техническом сырье, человек вторгается во взаимосвязи живой природы. Сформировавшиеся за исторический период естественные экосистемы с присущими им устойчивостью к внешним воздействиям и эволюционностью развития испытывают теперь иные, техногенные нагрузки, что при достижении предельного уровня динамического равновесия ведет к перестройке системы с мало прогнозируемыми последствиями. Чтобы сохранить состояние экологического равновесия, нарушенное вторжением человека в экосистему, приходится использовать разнообразные технические средства. Как любое осуществляемое техническое решение, применение искусственных механизмов поддержания экосистемы в желательном состоянии сопровождается увеличением эксплуатационных расходов. Сюда же следует отнести дополнительные потери, связанные с уничтожением не только вредных, но и других, экологически близких к ним форм живой природы. Наиболее полной природной экологической системой, связанной с различными сферами хозяйственной деятельности, можно считать лес. За свою историю человечество уничтожило более половины лесов Земли. В настоящее время в мире ежегодно вырубается не менее 11-12 млн. га лесов. Особенно страдают самые богатые по биомассе, продуктивности и видовому разнообразию влажные тропические леса Юго-Восточной Азии, Экваториальной Африки и Южной Америки. Нехватка земли, бедность населения и стремление пополнить казну за счет экспорта леса заставляют страны этих регионов сводить леса. А миллионы людей в соседних безлесных странах испытывают нехватку топливной древесины, ведь она является важным бытовым источником энергии почти для половины человечества. К тому же оставшиеся на планете леса являются источником почти 2/3 возобновляемого в атмосфере кислорода и регулируют климат и водообмен на больших пространствах суши. Вырубка лесов сильнее всего нарушает водный режим и зависящие от него экосистемы в горных районах и на водораздельных плато. Все более частые наводнения, сели и засухи во многих частях мира связаны с вырубкой лесов на этих землях. Защита живых организмов от воздействия химических, физических и биологических факторов должна вестись по двум основным направлениям: установить и не превышать уровень допустимых нагрузок, кото рые преодолеваются природными возможностями нейтрализации и поэтому не оказывают вредного влияния на живой организм и его потомство; развивать у организма защитные реакции против внешних негатив ных воздействий. Добиться устойчивости биосферы к возрастающему давлению анотропогенных можно повышением устойчивости организмов с помощью специальных препаратов; выведением устойчивых к загрязнителям видов растений и животных селекционными методами; заменой неустойчивых организмов и экосистем, обитающих на территории, подверженной воздействию вредных факторов, экологически равноценными устойчивыми организмами и экосистемами. Примером может послужить подбор трав, кустарников и деревьев для транспортных магистралей и промышленных площадок. Изучение биологических процессов в природе привело к разработке и внедрению безотходных технологий в перерабатывающие и обрабатывающие отрасли промышленности, которые органически связывают экологические и экономические интересы. И тем не менее большие количества вторичных продуктов и отходов, остающиеся после промышленной переработки сельскохозяйственного сырья в отраслях пищевой промышленности, используются все еще недостаточно. А ведь эти отходы содержат ценные питательные вещества для производства пищевых, кормовых и технических продуктов.

Земля и недра.

Почва представляет собой природный ресурс, который не убавляется при эксплуатации, а изменяет свои свойства, прежде всего продуктивность. Возможности почв переносить современные механические нагрузки, принимать чуждые ей вещества и обеспечивать процессы самоочищения имеют пределы. Постоянно происходящая утрата части земельных ресурсов происходит разными путями. Перечислим их в порядке количественной значимости: водная и ветровая эрозия почвы, обусловленная нарушением ес тественного растительного покрова; изъятие площадей под сооружение различных объектов, под поли гоны, отвалы, водохранилища, горные выработки и др.; вторичное засоление почвы, вызываемое бездренажным орошением и неконтролируемой подачей воды; утрата плодородия в результате неправильной агротехники, в ос новном из-за отсутствия севооборотов и недостаточного возвра щения органики в почву; машинная деградация почвы (переуплотнение и т. п.); химическое загрязнение почвы. Добывающая и перерабатывающая промышленность стран мира производит ежегодно более 80 млрд. т твердых отходов. Их значительная часть образует локальные скопления. Число и масса таких скоплений огромны. По некоторым оценкам их общий объем в мире к концу 80-х гг. составил 250 км.Отходы не только занимают большие площади, но и являются опасными источниками загрязнения окружающей среды, поскольку содержат большие количества токсичных веществ. Они постепенно распространяются под действием атмосферных факторов, горения и рассеивания при транспортировке. Положение усугубляют многочисленные свалки промышленного и бытового мусора. Основные направления научных и технологических разработок, направленных на поддержание плодородия почв, можно сформулировать так: создание эффективной почвозащитной системы земледелия, кото рая в конкретных условиях обеспечит наилучшие конечные ре зультаты; применение системы "нулевой" обработки, предусматривающей нес колько операций за один проход техники; грамотное использование удобрений и средств борьбы с вредите лями и сорняками; проведение мероприятий по мелиорации и рекультивации земель. Значительные экономические издержки связаны с защитой земель от эрозии и с восстановлением нарушенных в процессах хозяйственной деятельности территорий. Предотвратить эрозию и улучшить уже эродированные земли можно с помощью комплекса организационно-хозяйственных, агротехнических, гидротехнических и лесомелиоративных мер.

Организационно-хозяйственные мероприятия включают правильную структуру посевных площадей и севооборотов. Наиболее эрозионно опасны пропашные культуры, а хорошими почвозащитными свойствами отличаются многолетние травы.

Агротехнические__ мероприятия, способствующие повышению поглотительной способности почвы, ее устойчивости к размыву и выдуванию, охватывают широкий диапазон технических решений по снегозадержанию и регулированию снеготаяния, пахоте, внесению органических и минеральных удобрений.

Гидротехнические противоэрозионные мероприятия включают создание водосборных (пруды, водохранилища) сооружений, водозадерживающих (запруды, пороги) и водонаправляющих (валы, нагорные каналы). Их эффективностьв предотвращении концентрирования водных потоков, вызывающих ливневую эрозию почв. Природная взаимосвязь сельскохозяйственных и лесных земель продолжается на протяжении всей истории человечества. Защитные лесные насаждения способствуют созданию благоприятных для посевов микроклиматических условий, регулируют ветровую нагрузку и испарение влаги с поверхности почвы.

Таким образом, проблема совместимости экономики и экологии разрешима при условии четкого представления о разумных пределах использования конкретных природных объектов и ресурсов. Превышение их приводит к нежелательным негативным последствиям. На основе всей информации можно сделать единственный вывод: нейтрализовать в какой-то степени усиление техногенных воздействий можно, если активизировать деятельность по охране и защите окружающей среды. Благодаря достижениям науки и техники, теперь мы, казалось бы, меньше зависим от природы и именно поэтому забываем, что зависимость эта все-таки существует. Основные законы природы остались в силе. И теперь сохранение человечества, сохранение нашего домапланеты Землязависит от наших знаний о природе и разумных действий по сохранению и улучшению окружающей среды с помощью гармоничного, а не разрушительного вмешательства.

1. Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития: учебное пособие. М.: Изд-во Рос. экон. акад., 1994.

2. Быстраков Ю.И., Колосов А.В. Экономика и экология.ю М.: Агропромиздат, 1988.