ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМНОЙ ЭКОЛОГИИ. ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

Общая экология

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМНОЙ ЭКОЛОГИИ.

ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ

§ 6.1. Глобальные экологические проблемы

Наука как фактор общественного развития

Традиционно науку рассматривают как важнейший социальный институт и ведущую производительную силу общества. Ее главная функция – выработка и систематизация объективных представлений об окружающей человека действительности. Понятие “наука” включает не только работу по получению нового знания, но и результат этой деятельности – новую информацию. Целями науки являются описание, объяснение и предсказание процессов и явлений природы.

Первой специальной работой по философии научного поиска отечественые исследователи считают статью В.И. Вернадского “О научном мировоззре-нии”, впервые опубликованную в 1902 году. В этой работе академик Вернадский отмечал несколько равноправных источников формирования мировоззрения каждого человека: научный метод познания, религиозная и философская практики, искусство, социальная и личная жизнь.

Термином “научное мировоззрение” Вернадский обозначил комплекс представлений о явлениях природы, доступных изучению методами науки. В это по-нятие входит и отношение исследователя к окружающему миру, то есть желание его изучать. В основе мировоззрения – методология научной работы.

Во все времена наука взаимодействовала с иными способами освоения мира. Однако, она существенно отличается, например, от производственной де-ятельности, где знания используются лишь как инструмент для достижения заранее известного результата. От искусства науку отличает стремление к максимально обобщенному знанию. Поэтому искусство характеризуют как мышление в образах, а науку – как мышление в понятиях.

Раскрытие взаимной связи дисциплин в виде логически обоснованного расположения является задачей классификации наук. Проблема детальной клас-сификации является сложной и полностью не решена до настоящего времени.

Общая классификация базируется на выделении главных областей знания – о природе, обществе и мышлении и включает следующие разделы: науки о природе, или естествознание; науки об обществе, или обществознание, и философия как наука о формах и способах мышления. Два последних раздела объединяют понятием “гуманитарные науки”. Ряд дисциплин занимает промежуточное положение в этой системе координат. К примеру, технические науки служат связующим звеном между естествознанием и общественными науками. На стыке всех трех разделов расположена психология.

В основу классификации естественных наук положены представления о формах движения материи. В соответствии с ними рассматривают следующий ряд дисциплин: механика, физика, химия, геология и горное дело, география и почвоведение, биология и физиология.

Наряду с традиционными исследованиями, проводимыми в рамках одной отрасли знания, в последние годы широкое распространение получили комп-лексные и междисциплинарные исследования. Примером служат исследования проблем экологии, а также охраны и защиты окружающей среды.

По критерию связи с практикой науки делят на фундаментальные и прикладные. Задачей первых является изучение наиболее общих законов, по которым развивается наш мир. Знание этих законов оказывается важнее возможности их практического использования в ближайшей перспективе. Задача прикладных наук – найти применения результатам фундаментальных исследований для решения познавательных и практических проблем. В этом случае критерием успеха работы является мера удовлетворения социального заказа. На стыке на-уки и практики развивается особая область деятельности, переводящая научные разработки в новые технологические процессы, конструкции и материалы; речь идет об инновационной деятельности (от англ. innovate – обновлять). Как правило, фундаментальные науки опережают в своем развитии прикладные, создавая для них теоретический задел.

В последние десятилетия в фундаментальных исследованиях отмечается существенное усиления экологических аспектов. Это обусловлено следующими причинами. В ХХ веке резко увеличился ущерб в экономической и социальной сферах, связанный с общим экологическим неблагополучием территорий. В ин-дустриальных странах ежегодный ущерб от загрязнения окружающей среды эквивалентен потере 5-15 % валового внутреннего продукта.

Загрязнение среды проживания и снижение качества продукции с точки зрения ее экологической чистоты и безопасности ведет к росту затрат на очистку газовых выбросов и водных стоков, на восстановление потребительских характеристик природных ресурсов и обезвреживание токсичных отходов, на сохранение здоровья населения и компенсацию его потерь. В результате в систему воспроизводства включаются не только традиционные производительные силы и производственные отношения, но и нормативное качество окружающей среды.

Глобальные экологические проблемы

Согласно современным представлениям, состояние природы продолжает ухудшаться под давлением хозяйственной деятельности человека. Наблюдаемые нарушения рассматривают как результат общемирового процесса потребления ресурсов. На протяжении всей своей истории человек потреблял естественные ресурсы. Однако, длительное время проблем не возникало, поскольку потребление не превышало критического порога. В качестве пороговой величины принимают возможность потребления 1 % от суммарной биологической продукции биосферы. Допороговое ресурсопользование обеспечивало сохране-ние эволюционно сложившегося биогеохимического баланса биосферы.

По мнению экспертов, особых надежд на построение искусственных сис-тем, обеспечивающих стабилизацию окружающей среды с той же степенью точ-ности, что и естественные системы, нет. Поэтому главной задачей человека яв-ляется сохранение естественной биоты.

Ежегодная биологическая продукция Земли оценивается в 230 млрд т и складывается из 170 млрд т, производимой на суше, и 60 млрд т, производимой в океане. Основной вклад в биопродуктивность вносят лесные массивы. К на-чалу 90-х годов общая площадь лесов составляла около 37 % поверхности су-ши. Состояние и площадь лесов существенно влияют на глобальную и регио-нальную экологическую обстановку. Однако, лесной фонд планеты ежегодно сокращается на 0,2-0,3 % и лишь в Европе увеличивается на 0,1 %. Максималь-ной биопродуктивностью, видовым разнообразием и экономической ценностью отличаются тропические леса. Поэтому их запасы сокращаются наиболее бы-стро: на 1 % за год. При сохранении подобных темпов леса Юго-Восточной Азии могут исчезнуть полностью уже к 30-40-м годам текущего века. Практи-чески повсеместно наблюдается замещение коренных лесов вторичными, менее продуктивными и хозяйственно ценными. Деградация леса обусловлена и про-мышленным загрязнением окружающей среды.

Согласно прогнозам ООН, в ближайшие годы мировое потребление дре-весины превысит 6 млрд куб.м, что ускорит сведение лесов. Половина добыва-емой древесины используется в качестве топлива. В 2000 году потребность в этом ресурсе достигла 2,5 млрд куб.м, а реальные запасы уже не превышали 1,5 млрд куб.м.

С вырубкой леса связано разрушение естественных местообитаний орга-низмов, сокращение биологического разнообразия и дальнейшее снижение ус-тойчивости природных систем.

В настоящее время установлено существование около 2 млн видов живых организмов. Однако, их действительное число может составлять от 3 до 100 и более млн. Большая часть видов представлена насекомыми и микроорганизма-ми. Начиная с 1600 года с лица Земли исчезло 626 крупных видов животных, в том числе 37 видов млекопитающих. Согласно прогнозам, за каждое десятиле-тие исчезают и будут исчезать первые проценты от суммарного числа сущест-вовавших видов. Около 39 % всех уже исчезнувших видов погибли от вселения на данную территорию других организмов, 36 % – в результате разрушения среды обитания, 23 % – в результате охоты и промысла, 2 % – от отравления и по другим причинам. Исчезновение любых видов ведет к разрушению экологи-ческих цепей, глобальная сеть которых обеспечивает устойчивость биосферы.

Сокращение биоразнообразия заметным образом сказывается на развива-ющихся государствах, в которых сохраняется зависимость населения от природ-ных систем в отношении энергии и пищи. К примеру, дикорастущие древесные виды обеспечивают до 80 % энергии в Центральной Африке.

На проблему сохранения биоразнообразия существуют различные точки зрения. Некоторые ученые считают, что необходимо максимально ограничить использование биологических ресурсов; большинство же выступает за охрану ресурсов в процессе их эксплуатации. В этом заключается идея т.н. рациональ-ного природопользования. Важнейший аспект стратегии рационального исполь-зования биологических ресурсов – учет их состояния и запасов, выявление ви-дов, находящихся под угрозой исчезновения. Например, в 1990 году под угро-зой исчезновения в мире животных находились 4 500 видов, а в 1993 году – около 6 000. Однако, охрана видов неэффективна без одновременной охраны всего природного комплекса. Поэтому одним из направлений сохранения био-разнообразия является организация глобальной системы охраняемых террито-рий. Существует около 10 тысяч подобных участков с площадью каждого не менее 1000 га, что в сумме составляет более 7 % площади суши.

Проблемой исключительной важности является состояние сельскохозяй-ственных ресурсов. За счет них пополняется база продовольственных ресурсов общества. По данным Мирового банка, на грани голода ныне существуют око-ло 5 % населения мира, что превышает 300 млн человек, по другим оценкам – вдвое больше. Главными причинами голода называют региональные войны и экономические просчеты.

В мире в целом наблюдается как рост производства, так и рост потребле-ния продовольствия. За период с 40-х по 90-е годы суточное потребление кало-рий одним человеком выросло с 2100 до 2700, а в развитых странах – с 2400 до 3400. Основной вид сельскохозяйственных ресурсов – зерновые культуры. Еже-годный сбор в 90-е годы удерживался на уровне 2 млрд тонн. Однако, период с 1990 по 1995 годы характеризуется уже сокращением производства зерна на душу населения: с 340 кг/чел до 290 кг/чел. Одновременно растет производство сои, мяса и морекультур.

Перспективы развития сельского хозяйства оцениваются неоднозначно. В конце ХХ столетия происходит сокращение площадей, занятых зерновыми. На фоне общего увеличения производства продукции отмечается тенденция к сни-жению ежегодного ее прироста: с 3,8 % в 60-х годах до 1,1 % в начале 90-х. Это является тревожным сигналом в связи с продолжающимся ростом численности населения. В первую очередь проблемы касаются развивающихся стран.

На производстве сельскохозяйственной продукции отрицательно сказыва-ется и деградация почв. В результате земельные участки выводятся из оборота, снижается урожай культур.

§ 6.2. Роль почвы в биосферных процессах: эрозия и деградация почв,

факторы и условия почвообразования,

биогеохимический круговорот веществ

С устойчивым функционированием биосферы напрямую связано состо-яние земельных и сельскохозяйственных ресурсов, возможность восстановления их потребительских свойств.

Выделяют три основных вида землепользования: пашни, постоянные паст-бища и леса. В начале 90-х годов пастбища и пашни вместе взятые занимали около 38 %, прочие земли – 25 %. В предыдущее 10-летие фонд сельскохозяй-ственных земель увеличивался за счет сокращения лесных угодий, что не явля-лось оптимальным с точки зрения экологии. К государствам, наиболее богатым земельными ресурсами, относят Австралию, Алжир, Бразилию, Канаду, Китай, Ливию, Россию и США. Речь идет о 70 % всех земельных ресурсов планеты. Однако, эти земли включают пустыни, высокогорные участки, вечную мерзло-ту и болота, то есть заметно различаются уровнем плодородия.

В течение последних десятилетий общая площадь пашни менялась незна-чительно, оставаясь на уровне примерно 1,5 млрд га. В связи с продолжающим-ся ростом населения это вело к сокращению запасов земли в расчете на одного человека: в 1960 году – 0,50 га/чел, в 1975 году – 0,38 га/чел, в 1985 году – 0,30 га/ чел, в 2000 году – 0,23 га/чел. Таким образом, с учетом возможностей современных технологий для обеспечения нормального уровня жизни на чело-века должно приходиться 0,5 га пашни, а приходится – менее 0,23 га.

Помимо уменьшения удельных запасов земель отмечается их качествен-ная деградация, причем скорость потерь продуктивных земель все возрастает: за последние 10 тысяч лет среднегодовой темп потерь составлял 0,2 млн га; за последние 300 лет – 2,3 млн га; за последние 50 лет – 6 млн га.

Антропогенная деградация почв обусловлена водной и ветровой эрозией, избыточным увлажнением и уплотнением, потерей органических веществ, засолением, повышением кислотности либо щелочности, истощением запасов ми-неральных веществ, которыми питаются растения, угнетением почвообитающих организмов вследствие химического и радиоактивного загрязнения. За период с 20-х по 90-е годы уровень глобального загрязнения почв увеличился в 8 раз и, начиная с 70-х годов, превышает 24 млрд тонн.

Итак, ежегодно из сельскохозяйственного оборота выбывает около 6 млн га только в результате деградации земли и еще столько же – за счет отчуждения земли на другие нужды.

Установлено, что с учетом всех экологических ограничений общая площадь пахотных угодий не может превышать 2,7 млрд га. Тогда резерв земель составляет 1,2 млрд га, причем речь идет в основном о лесных угодьях тропического пояса. Плодородие резервного фонда – кислых красноцветных почв и солонцов саванн – невысокое.

Таким образом, развитие аграрного производства связывают не с распашкой новых земель, а с повышением плодородия уже используемых участков, с соблюдением принципов экологически обоснованного землепользования.

Опасность деградации почвы обусловлена тем, что 99 % от общей массы продуктов питания, в том числе 87 % белкового питания, человек получает, используя почвы для земледелия и животноводства. Поэтому продовольственное благополучие человечества напрямую зависит от сохранения почв. Однако, эко-логическое значение почвы не ограничивается ее хозяйственной ценностью. В науках о Земле почву рассматривают как особое естественно-историческое тело, обладающее плодородием; как многофункциональную природную систему, обеспечивающую воспроизводство жизни; как важнейший фактор устойчивого развития биосферы. Собственно экологические функции почвы подразделяют на экосистемные и биосферные.

Первые заключаются в предоставлении почвенным организмам – живот-ным, растениям и микроорганизмам – жизненного пространства, ресурсов пи-тания, защиты от неблагоприятных физических воздействий, в сглаживании су-точных и сезонных колебаний природных факторов, сохранении запасов семян и эмбрионов животных, в сорбции минеральных и органических веществ, нали-чии запасов влаги, аккумуляции биогенных элементов и биологически активных веществ, в нейтрализации токсичных соединений.

К важнейшим биосферным функциям причисляют связующую роль поч-вы в процессах биологического и геологического круговоротов вещества, а так-же участие в создании глобальной биологической продукции. По сравнению с океаном почва обеспечивает вдвое большую продуктивность наземных систем, а поддерживаемая биомасса суши составляет 99,8 % всей биомассы Земли.

Экологические проблемы, обусловленные ресурсопользованием, актуаль-ны и для Российской Федерации.

§ 6.3. Экологические проблемы федерального уровня

РФ занимает площадь около 17 млн кв.км. Численность населения равна 145 млн человек. Ежегодная биологическая продукция экосистем в среднем со-ставляет 20 т живой массы с 1 га. Следовательно, на одного жителя приходит-ся 240 т биологической продукции в год. Из этого количества без каких-либо экологических последствий можно потреблять 1 %, то есть 2,4 т/год. Однако, лишь вырубка леса приблизительно эквивалентна потреблению 2 т/год. В целом порог потребления превышен в пределах европейской территории страны в 40 раз, в Уральском регионе – в 20 раз, в Сибири и на Дальнем Востоке – в 10 раз. Как следствие, в природных системах нарушается баланс химических элементов, разрушаются естественные местообитания организмов, происходит сокращение их численности, развивается техногенное опустынивание.

Экологическое неблагополучие регионов РФ, обусловленное переисполь-зованием биологических ресурсов, осложняется поступлением загрязняющих веществ – конечных продуктов переработки минерального сырья. В стране в расчете на одного человека добывается свыше 40 т горной массы в год. Часть сырья уходит на экспорт, а оставшаяся перерабатывается с привлечением 800 т воды. Конечный продукт составляет менее 2 т/чел1, остальное вещество – отхо-ды, загрязняющие поверхностные и подземные воды, воздух, почвенный слой и живые организмы. При добыче и переработке полезных ископаемых в отвалы уходит 14 % угля; 3,5 % железной руды; 30 % хромовой руды; 40-60 % солей Na и K. При заготовке, транспотрировке и переработке леса теряется 20 % исходного сырья. Потери продукции сельского хозяйства оцениваются в 30 %.

Большинство промышленных технологий требует эксплуатации водных ресурсов. Ежегодно в водоемы РФ сбрасывается около 180 т/чел загрязненной воды и 350 т/чел нормативно очищенной. К категории нормативно очищенных относят сточные воды, отведение которых после очистки не приводит к нарушению норм качества воды в контролируемом створе или пункте водопользования. При этом используемый набор показателей качества воды весьма ограничен. Поэтому в категорию нормативно очищенных попадут и ирригационные (от лат. irrigatio – орошение) воды, которые могут быть сильно загрязнены. При оценке степени загрязнения вод, как правило, не учитывают аварийные сбросы предприятий, низкую эффективность работы очистных сооружений, сбросы реч-ного транспорта, состав атмосферных осадков и аэрозолей, смыв удобрений и пестицидов с полей, смыв с дорожного покрытия, поверхности отвалов и сва-лок. С учетом перечисленных факторов для разбавления загрязненных вод до нормативных значений требуется около 8 000 т/чел чистой воды в год. Как след-ствие, реки европейской территории страны оказываются загрязнены кругло-годично, а в целом по стране максимум загрязнения приходится на меженный период. Меженью называют наиболее низкий уровень воды в реке, обусловленный минимальным притоком влаги с водосборной площади. В умеренных и высоких широтах различают межень летнюю и зимнюю.

С использованием водных ресурсов могут быть связаны и потери почв. К примеру, плодородные поймы рек уходят под воду при организации водохрани-лищ; почвы загрязняются в результате сброса неочищенных сточных вод.

В целом обеспеченность земельными ресурсами в РФ превышает среднемировой уровень в 3-4 раза, однако, состояние почвенного покрова признается неудовлетворительным, а в ряде районов – критическим. Около 60 млн га сельскохозяйственных земель подвержены эрозии, 40 млн га засолены, 26 млн га переувлажнены и заболочены, 5 млн га загрязнены радионуклидами. В южных регионах страны прогрессирует опустынивание (Астраханская область). В боль-шинстве зернопроизводящих регионов распаханность территории превышает экологически обоснованные пределы. Это снижает способность систем к саморегуляции и ведет к снижению продуктивности. Потери гумуса на обрабатываемых площадях составляют 0,64 т/га в год. Резерва земель сельскохозяйственного назначения практически нет.

Еще в 1992 году Правительство РФ утвердило Государственную программу повышения плодородия почв. Совет безопасности при Президенте РФ предложил рассматривать процесс деградации почв как одну из угроз национальной безопасности страны.

Основное население РФ проживает на освоенной территории (здесь плотность населения превышает 10 человек на кв.км), при этом городское население сосредоточено на площади 30 млн га. Эта территория характеризуется низким качеством окружающей среды, а в городах природные системы ликвидированы практически полностью. По этим и другим причинам за последние 20 лет смертность в РФ возрасла на 25 % и не компенсируется рождаемостью. На 1000 случаев число смертей от болезней органов кровообращения увеличилось с 380 до 550. Наблюдается устойчивый рост генетических нарушений. По минимальным оценкам каждый десятый житель страны имеет нарушения психики.

Методики учета социально-экономических потерь, связанных с ухудшением качества среды проживания, находятся в стадии разработки и опробации. По приблизительным оценкам эти потери составляют не менее 10 % ВВП при экологических расходах на уровне 1 % этой суммы. Основные расходы связаны с содержанием и эксплуатацией уже действующих природоохранных объектов.

Социальным результатом экологического неблагополучия регионов является нарастание т.н. “экологической напряженности” в обществе. По данным социологов, населения не согласны мириться с экологическими проблемами даже на фоне ускоренного экономического роста.

§ 6.4. Региональные экологические проблемы

Тульская область – один из наиболее индустриально развитых регионов Центральной России, обладающий значительным аграрным потенциалом. По степени техногенной нагрузки на окружающую среду область уступает лишь Московскому региону.

Тульская область объединяет природные системы, характерные для лесной и степной географических зон. Этим объясняется достаточно высокое биоразнообразие, а также неоднородность почвенного покрова: 38 % площади сельскохозяйственных угодий занимают черноземы, 30 % – серые лесные почвы. По механическому составу почвы относятся преимущественно к группе тяжелых суглинков. В земельном фонде области 71 % составляют земли сельскохозяйственного назначения, 14 % – леса, 2 % – города и другие населенные пункты. На одного жителя приходится 0,2 га леса. Преобладают вторичные мелколиственные леса из осины и березы. В некоторых районах сохранились массивы дубрав, липняков и сосновых боров.

Регион располагает ограниченными ресурсами поверхностных вод. Их суммарный объем не превышает 2 куб.км. Среди рек преобладают реки длиной менее 5 км; их питание обеспечивают подземные, дождевые и талые воды. Представлены также 5 крупных водохранилищ общим объемом 220 млн куб.м. Водоемов, полностью утративших рыбохозяйственное значение, в регионе нет.

На территории Тульской области выявлены и разведаны месторождения следующих видов полезных ископаемых: бурого угля и торфа, железных и алю-минийсодержащих руд, каменной соли, гипса, известняков и доломитов, глин, суглинков и песков, агрохимических руд, пресных и минерализованных подземных вод.

Региональные экологические проблемы обусловлены высокой концентра-цией предприятий машиностроения, химической и металлургической промышленности, крупных тепловых электростанций. Производства обеспечивают основной вклад в загрязнение атмосферы, причем 46 % – Черепетская ГРЭС, Щекинская ГРЭС, Новомосковская ГРЭС и другие станции, 39 % – АК “Тула-чермет” и ОАО “КМЗ”. Из 20 тысяч стационарных источников загрязнения воздуха лишь 17 % оборудовано газопылеулавливающими установками. Предприятия, обеспечивающие более 90 % всех выбросов, расположены в Алексинском, Суворовском, Ефремовском, Новомосковском, Узловском, Щекинском районах и в городе Туле.

В конце 90-х суммарная масса газопылевых выбросов достигла в регионе 400 тыс. т, в том числе от стационарных источников – 240 тыс. т. В атмосферу выбрасывается 200 наименований загрязняющих веществ, а контроль качества воздуха ведется лишь по 19 показателям, в том числе – по пыли, фенолу, формальдегиду, ряду окислов, аммиаку, соединениям марганца и хрома. Как правило, загрязнение связано с повышенным содержанием формальдегида и диоксида азота на уровне 2-3 ПДК.

В области зарегистрировано 900 предприятий, являющихся водопользователями. В 1998 году забор воды из поверхностных и подземных источников составил около 500 млн куб.м, а общее водоотведение превысило 300 млн куб.м. В оборотный цикл промышленности вовлечено около 3 млрд куб.м воды. Из 360 очистных сооружений лишь 10 % работают в проектном режиме. Работы по строительству новых комплексов практически не ведутся. Поэтому свыше 80 % от суммарного водоотведения составляют загрязненные воды и около 7 % – нормативно-чистые. Так, летом 1998 года в реке Тулица в черте Тулы установлено превышение содержания сульфатов на уровне 3 ПДК, нитратов – 2 ПДК, железа – 8 ПДК, меди – 10 ПДК. В реке Воронка превышение по железу составило 14 ПДК, по нефтепродуктам – 18 ПДК.

В области для хозяйственно-питьевого и технического водоснабжения разведано 75 месторождений подземных вод. Их общие эксплуатационные запасы превышают 0,5 куб.км в год. Однако, в эксплуатации находится лишь около 40 месторождений. Для питьевого водоснабжения используются пресные воды с общей минерализацией до 1 г/л, но недостаток ресурса вынуждает использовать и воды с минерализацией до 1,5 г/л (т.н. слабоминерализованные).

Низкое качество эксплуатируемых водоносных горизонтов определяется высокой техногенной нагрузкой. Наибольшее опасение вызывают водозаборы Тулы, Щекина, Новомосковска, Кимовска. На территории области выявлено 24 крупных очага загрязнения подземных вод. Поэтому проблема обеспечения городов питьевой водой нормативного качества актуальна для региона. Она осложняется изношенностью систем водоснабжения, отсутствием комплексов водоподготовки, несовершенством технологий очистки. Отмечается и вторичное загрязнение питьевой воды в системах водоснабжения. В 1998 году не соответствовало санитарным нормам (по микробиологическим показателям) 34 % проб. Однако, в целом по области доля неудлетворительных проб значительно ниже, чем в среднем по России.

Земельный фонд Тульской области составляет 2,6 млн га. Из них 0,2 % – особо охраняемые территории и земли водного фонда, около 6 % – земли запаса. Эрозией повреждено свыше 530 тыс. га (1/3), включая 330 тыс. га пашни. Защита почв от эрозии почти не ведется. В наибольшей степени проблема касается Алексинского, Белевского, Одоевского и Ясногорского районов. Площадь мелиорированных земель приближается к 25 тыс. га: 20 тыс. – орошаемые и 5 тыс. – осушенные участки. Постепенно мелиоративное состояние земель ухуд-шается, что ведет к снижению их продуктивности.

Серьезной проблемой является восстановление земель предприятиями горно-добывающей промышленности. Так, в 1998 году было нарушено более 10 тыс. га, а рекультивировано около 200 га. Хранение снятого плодородного слоя происходит с нарушением требований СНиП.

Экологические проблемы также связаны с загрязнением земель бытовыми и промышленными отходами. Загрязнение почв металлами выявлено на площади 400 тыс. га, радионуклидами – на площади 1,5 млн га1. Ежегодно на предприятиях области образуется более 1 млн тонн промышленных отходов различных классов токсичности. Часть из них вовлекается в хозяйственный оборот (), часть – складируется. Захоронение твердых бытовых отходов ведется на 23 полигонах общей площадью 85 га. Масса накопленных здесь отходов превышает 14 млн т.

Часть территории Тульской области оказалась в зоне радиоактивного следа аварийного выброса ЧАЭС. Согласно официальным данным, за прошедшие годы радиационная обстановка в этих районах стабилизировалась либо улучшилась. Снижение дозовых нагрузок в 2-4 раза обусловлено продолжающимся распадом Cs137 и Sr90, а также проведением комплекса агротехнических мероприя-тий. Ныне мощность дозы -излучения во всех населенных пунктах, за исклю-чением Плавска, находится в пределах нормы – среднемноголетних значений радиационного фона. Концентрация радионуклидов в пищевых продуктах и кор-мах не превышает требований санитарных правил и норм.

В целом окружающая среда Тульской области не характеризуется экстремальными уровнями химического и биологического загрязнения. Однако, ее качество признается неудовлетворительным по критерию влияния на здоровье на-селения. К увеличению заболеваемости также ведут снижение потребления качественных пищевых продуктов, дефицит чистой питьевой воды, загрязнение воздушной среды, реформирование системы здравоохранения. По некоторым классам заболеваний областные показатели превышают средние по РФ: в старшей возрастной группе – по новообразованиям, болезням эндокринной системы (дизфункция гипофиза, щитовидной, поджелудочной и других желез внутренней секреции), органов дыхания и психическим расстройствам; в младшей возрастной группе – по психическим расстройствам, болезням системы кровообращения, органов дыхания и кожи.

Демографическая ситуация в области характеризуется некоторой стабилизацией уровней рождаемости и смертности: рождаемость составляет 7 человек на 1000 населения, смертность – 18 человек на 1000 (1998 год). Т.е., число умерших превышает число родившихся в 3 раза. Самая высокая смертность регистрируется среди сельского населения Узловского, Богородицкого, Кимовского и Дубенского районов (25-28 / 1000).

Таким образом, главными причинами социально-экологического неблаго-получия государств и отдельных регионов считаются сверхнормативный уро-вень потребления биологических ресурсов при реально низком уровне потреб-ления качественных продуктов питания, а также высокие темпы потребления невозобновимых ресурсов при низком уровне потребления промышленных то-варов (К.С. Лосев, 1992). Ситуация обусловлена низкой эффективностью эко-номики, ресурсоориентированными технологиями, высокими потерями сырья, сырьевой направленностью экспорта и сложной демографической ситуацией.

§ 6.5. Реакция общества на глобальные экологические проблемы.

Принципы экологического подхода к оценке и анализу процессов

и явлений, происходящих в окружающей среде.

Экологическое нормирование нагрузки в экосистемах

В теории мероприятия по защите окружающей среды включают научно обоснованное и технологически совершенное – рациональное – использование ресурсов, охрану природных комплексов и активное регулирование природных процессов. Собственно технологические мероприятия делят на две группы. В первую объединяют мероприятия, оперативно снижающие воздействие произ-водств на окружающую среду. Примерами служат очистка и разбавление сточ-ных вод, оптимальное размещение вредных предприятий, снижение уровня за-грязнения с помощью архитектурно-планировочных решений. Долгосрочный же эффект обеспечивает переход на мало- и безотходные технологии. Рациональ-ное использование минеральных ресурсов включает совершенствование спосо-бов их добычи, предотвращение потерь при извлечении, обогащении и транспор-тировке. Существенное значение имеет извлечение попутных элементов из т.н. некондиционного сырья, поступающего в отвалы.

Однако, развитие ресурсосберегающих технологий сказывается на состо-янии природной среды в меньшей степени, чем принято думать. Эти меры помогают выиграть время, но предотвратить экологический кризис с их помощью невозможно. Единственной альтернативой кризису считается принципиальное изменение программы социального поведения, т.е. переход к развитию без рас-ширения ресурсной базы.

В конце 90-х годов сформировалась точка зрения, согласно которой взаи-мосвязаны задача восстановления качества среды путем снижения уровня за-грязнений и задача восстановления биоты путем сохранения биоразнообразия. Считается, что достаточно лишь ослабить техногенное воздействие на биоту, после чего подходящее для проживания человека качество среды восстановится автоматически. На основании оценок информационных потоков, характерных для биоты и общества, показано, что запасов сведений современной цивилиза-ции еще недостаточно для управления окружающей средой. Естественная био-тическая регуляция природных процессов эквивалентна такому “инженерному” управлению, в котором потоки информации на 34 порядка превосходят умствен-ные возможности человека и на 20 порядков – возможности современных вы-числительных машин. Поэтому фундаментальным условием общественного раз-вития является сохранение естественной биоты, восстановление ее способности к саморегуляции. Причем развитие это может базироваться не только на ресур-сопользовании. Сокращение потребления ресурсов достигается за счет умень-шения численности населения до 1 млрд человек. Это может произойти естественным путем при повсеместном переходе к однодетной семье.

Известно, что страны мира в различной мере эксплуатируют глобальные ресурсы и загрязняют окружающую среду. Так, доля США в загрязнении биосферы составляет 12-45 % (аэрозоли / СО). Уже несколько десятилетий предприятия США сжигают больше кислорода, чем вырабатывают национальные фитоценозы. Они же являются абсолютными лидерами по эмиссии парниковых газов1. В итоге около 10 % населения мира потребляет свыше 90 % всех при-родных богатств. Поэтому вопрос не в том, сколько людей на планете, а в том, ради чего они живут. Если речь идет об “обществе потребления”, то и одного миллиарда много. Оптимистичный вариант общественного развития связан с реализацией следующего принципа: “У человека должны быть ограниченными материальные потребности и безграничными – духовные”.

Таким образом, в последней четверти ХХ века стала очевидна недоста-точность знаний об основных свойствах окружающей среды, формах ее органи-зации, физической сущности природных и антропогенных процессов.

Главными же целями прикладных научных исследований являются:

1) оптимизация условий проживания населения путем сохранения и преобразования окружающей природной среды;

2) возможно более скорый и полный перевод производства на мало- и безотходные технологии и замкнутые циклы ресурсопотребления;

3) рациональная эксплуатация ресурсов, обеспечивающая их охрану и рас-ширенное воспроизводство;

4) сохранение генофонда дикой природы.

Для проведения исследований привлекаются естественные, технические и гуманитарные науки. Условием их успешного взаимодействия является экологизация дисциплин, т.е. нацеливание на решение конкретных проблем.

Важной задачей природоохранных исследований является установление метрических характеристик масштабов, интенсивности и последствий антропогенной деятельности. Это позволит подтвердить либо опровергнуть тезис о решающей роли человека в формировании особенностей современной природы. Примером служит дискуссия по проблеме общего содержания озона (ОСО).

Известно, что канцерогенная составляющая солнечного спектра, известная как ультрафиолетовое излучение, на 99 % поглощается в стратосфере газом озоном. Гипотетический слой озона мощностью 3 мм обычно располагают на высоте около 25 км от поверхности Земли. Этот слой именуют озоновым экраном. Озоновый экран пряпятствует разрушению белковых структур организмов.

Даже ослабленная, ультрафиолетовая радиация продолжает влиять на биохимические и физиологические процессы. Поэтому дальнейшему развитию исследований в этой области уделяется большое внимание.

Динамика ОСО в атмосфере определяется соотношением процессов его образования и разрушения. Объяснение этим процессам дает фотохимическая теория, разработанная в конце 20-х годов ХХ столетия С. Чепменом. Образование озона происходит при взаимодействии молекул кислорода с возбужденными атомами кислорода, возникающими в результате фотохимических реакций. На первом этапе возникает возбужденный атом кислорода либо молекула, в ко-торой возбуждены оба атома кислорода. В ходе тройного соударения возбуж-денного атома с нейтральной молекулой О2 и третьей частицей М, которой мо-жет быть любой атом или молекула, образуется озон О3. Одновременно с обра-зованием происходит и разрушение озона, причем также за счет энергии фото-нов. Энергия фотонов, затраченная на фотохимические процессы в интервале высот от 20 до 60 км, при обращении этих процессов переходит в тепло. С этим связано увеличение температуры стратосферы на 100о К. Начиная с 60 км тем-пература атмосферы вновь понижается.

Таким образом, длительное время в атмосфере существовал динамичес-кий баланс между естественным образованием и разрушением озона.

Гипотезу о влиянии бытовых химикатов – фреонов – на динамику ОСО предложили химики Калифорнийского университета в 1974 году. Тогда умень-шение ОСО оценивалось в 4-16 % за десятилетие. Поэтому в марте 1985 года 20 стран подписали конвенцию, содержащую призыв к остальным государствам принять на себя ответственность за сохранение “озонового слоя”. Ныне в Вен-ской конвенции участвуют 120 государств. В 1989 году Хельсинское соглаше-ние закрепило намерение промышленно развитых государств полностью отка-заться от применения фреонов к 2000 году. С тех пор США сократили их вы-брос в 120 раза, Евросоюз – в 70 раз.

Фреоны – это типичные углеводородные молекулы, в которых часть ато-мов водорода замещена хлором или фтором; применяются в качестве хладоагентов в морозильных установках, при производстве пластмасс, бытовой химии и микросхем. Фреоны летучи и нерастворимы в воде. Поэтому они не вымыва-ются осадками из атмосферы и достигают стратосферы. В стратосфере фреоны разлагаются с высвобождением так называемых свободных радикалов1: атомар-ного хлора, фтора и фрагментов молекул с зарядом. Эти радикалы катализи-руют процесс разрушения атмосферного озона. При этом динамическое равно-весие газов смещается в сторону кислорода.

Одной и ведущих организаций РФ, осуществляющих мониторинг ОСО, является НПО “Тайфун”. Цель исследований – установление причин и механиз-мов весеннего снижения ОСО в высоких широтах. Данный феномен именуют “озоновой дырой”. Снижение ОСО над антарктическими станциями регистри-руется с 1982 года. Так, в 1985 году отмечалась аномалия, соизмеримая по пло-щади с США. При этом снижение ОСО достигло 50 % от среднемноголетних значений. Возникновение озоновой дыры наблюдается и районе Северного по-люса, что сопровождается гибелью фитопланктона и нарушениями пищевых цепей Северной Атлантики. В настоящее время развитие этой аномалии про-должается. Ее северная граница периодически достигает американского конти-нента. Опасная ситуация подолгу держится в Канаде и Сибири. Именно с уве-личением УФ излучения за счет снижения ОСО здесь связывают рост заболева-ний глаз, кожи, нарушений в работе имунной системы человека, снижение про-дуктивности животноводства и растениеводства (распространение фитофтороза).

Обсуждаются несколько гипотез формирования озоновых дыр, среди ко-торых – и гипотеза их антропогенного происхождения.

Озоновая дыра может быть связана с изменениями атмосферной циркуля-ции, приводящими к поступлению в полярные регионы воздуха, уже обеднен-ного озоном, а также с вариациями солнечной активности и интенсивности кос-мического излучения.

По данным НПО “Тайфун”, антропогенная гипотеза 90-х годов ныне себя не оправдывает. Кратковременное уменьшение ОСО логично объясняется естест-венными факторами. Так, статистический анализ временных рядов ОСО под-твердил наличие 11-летнего цикла изменения озона, связанного с изменениями солнечной активности. Дополнительно регистрируется тенденция уменьшения ОСО на 0,25 % в год. Она максимальна в холодное время года в интервале 53о-65о с. и ю. широт.

Построение прогнозных моделей ОСО является исключительно сложной задачей. Поэтому оценки содержания озона на ближайшие 50 лет весьма при-близительны. Важность исследований по проблеме озона обусловлена не толь-ко экологическими, но и экономическими последствиями этих оценок. Выпол-нение международных решений по озону сказалось на целом ряде отраслей ми-ровой экономики. Так, расходы США по замене фреонов экологически безопас-ными агентами оцениваются в десятки миллиардов долларов и касаются произ-водства продукции на сотни миллиардов долларов. По некоторым представле-ниям, “фреоновая проблема” была инициирована корпорацией “Дюпон”, в пос-ледствии захватившей рынок озонобезопасных хладоагентов. При этом стои-мость новых соединений в 5 раз выше, чем фреонов, расход энергии в установ-ках возрастает на 15 %, а их безопасность для биосферы неочевидна.

В конце ХХ столетия важнейшей темой международных дискуссий стали причины, механизмы и последствия “парникового эффекта”. Речь идет о тенденции увеличения среднепланетарной температуры приземного слоя атмосфе-ры вследствие роста концентрации углекислого (и ряда других) газов, вызван-ного сжиганием ископаемого топлива: угля, нефти, газа. За два прошедших сто-летия (XIX-ХХ) концентрация СО2 в атмосфере выросла на 30 % и достигла наивысшего значения за последние 420 тыс. лет.

По данным геологов, повышение температуры происходило и раньше, на-пример, около 5,5 тыс. лет назад. Это привело к заметным изменениям климата и природной среды на всех широтах.

До 80-х годов динамику температуры объясняли естественными причинами: уменьшением прозрачности атмосферы в результате извержений вулканов либо нарушениями ее циркуляции под влиянием течения Эль-Ниньо. В последние годы основное внимание уделяется антропогенной гипотезе. Согласно международному докладу по оценке изменения климата до 2100 года, начиная с 1860 года средняя глобальная температура приземной атмосферы увеличилась на 0,6о. В ХХ столетии температура воздуха оказалась самой высокой за тысячелетие, 90-е годы оказались самыми теплыми за столетие, а 1998 год – самым теплым за прошедшие десятилетия. За период с 1901 по 1995 годы повышение температуры составило 0,9о, а для теплого периода года – 1,3о.

Последние десятилетия оказались и самыми влажными за весь период инструментальных наблюдений. Положительный тренд осадков в зоне 35-70о с.ш. достигает 8 % за столетие. Заметно увеличилась и повторяемость ливней. Ученые подчеркивают, что рост влагосодержания отмечается лишь для территорий, расположенных севернее 50о с.ш., а в тропической зоне регистрируется заметное его уменьшение. Поэтому потепление именуется дифференцированным.

В качестве достоверных индикаторов глобального дифференцированного потепления ныне рассматривают:

• отступление горных ледников практически во всех широтах. Во второй половине ХХ века объем льдов сокращался на 1-2 % за год;
• сокращение площади и уменьшение толщины морских льдов в Арктике. За пе-риод с 1976 по 1987 годы толщина льда к северу от Гренландии сократилась с 7 до 5 м, а температура воды повысилась примерно на 1о;
• уменьшение площади шельфовых ледников в Антарктиде. Устойчивое повышение температуры воздуха здесь регистрируется уже более 30 лет;
• изменение структуры кораллов тропических морей. В восточной части Тихого океана, где температура воды за последние 15 лет повысилась на 2-3о, про-исходит разрушение коралловых рифов и изменение их окраски;
• изменение границ и толщины снежного покрова в умеренных широтах. В бассейнах рек европейской территории РФ продолжительность ледового периода сократилась на 15 и более дней;
• увеличение продолжительности вегетационного периода на неделю и более, начиная с конца 60-х годов; меняются анатомическое строение листьев и ширина годичных колец древесины;
• увеличение амплитуд сезонных колебаний температуры воздуха и концентрации СО2 (примерно на 1 % за год).

Таким образом, эти и другие наблюдения позволяют считать, что глобальное потепление последних 20 лет в большей степени обусловлено антропогенным воздействием.

По мнению академика Г.С. Голицина, применительно к РФ можно говорить о положительных и отрицательных последствиях потепления. К положи-тельным относят уменьшение повторяемости холодных зим. Поэтому сокраща-ются расходы топлива на обогрев зданий. В отношении сельского хозяйства по-следствия потепления неоднозначны, поскольку урожай определяется не только температурой, но и осадками. Увеличение влагосодержания воздуха относят к положительным эффектам: на территории страны все реже отмечаются засухи. Однако редкие аномалии погоды характеризуются все большей продолжитель-ностью. Негативные последствия связаны и с вечной мерзлотой, в зоне которой находится свыше 60 % территории РФ. На протяжении ХХ века инфраструкту-ра Сибири и Дальнего Востока приспосабливалась к холодному климату. По-тепление ведет к прогреванию грунтов, таянию льда и разрушению инженер-ных сооружений. Рост осадков увеличивает годовой сток рек, что сказывается на уровне воды во внутренних водоемах.

По некоторым оценкам, к 2010 году уровень воды в Мировом океане под-нимется на 10-90 см. Это увеличит риск затопления прибрежных территорий с высокой плотностью населения. Подобная катастрофа угрожает Венеции и другим европейским городам. К 2015 году исчезнут снега с самой высокой африканской вершины – горы Килиманджаро; растают льды в горах Южной Америки и Тибета. В Африке и Азии существенно сократятся урожаи и скажется недостаток питьевой воды. На восточное побережье США обрушатся разрушительные шторма и наводнения, усилятся эрозионные процессы, распространятся малярия и различные виды лихорадки. Внутриконтинентальные районы подвергнутся опустыниванию.

Особое беспокойство вызывает высокая скорость климатических и связанных с ними биосферных изменений, которая не оставляет человеку времени на адаптацию к новым условиям. В 1992 году в Нью-Йорке была принята Рамочная Конвенция ООН об изменении климата. Цель соглашения – стабилизация концентрации парниковых газов на уровне, который предотвратит антропогенное изменение климата. В соглашении отражены национальные квоты на выброс парниковых газов, финансовые механизмы реализации и меры контроля. Согласно договоренности, достигнутой в 1997 году в Киото, к 2010 году США обязались уменьшить эмиссию со своей территории на 8 % от уровня 1990 года, Европа – на 7 %, Япония – на 6 %. Однако, уже в 2000 году Конференция ООН по климатическим изменениям, прошедшая в Гааге, выявила разногласия между Европой и США по квотам на выброс. В марте 2001 года США выходят из Киотского соглашения. Правительство РФ не ратифицировало эти договоренности до сих пор.

По мнению академика Г.С. Голицина, выполнение международных соглашений по защите атмосферы несомненно ведет к совершенствованию техно-логий, но “к борьбе с климатическими изменениями оно имеет… малое отно-шение”. Потепление, вызванное парниковыми газами, неотвратимо и человечеству необходимо готовиться к его приходу.

Ученые Института физики атмосферы РАН установили, что одновременно с увеличением температуры приземной атмосферы в верхних слоях стратосферы отмечается резкое похолодание – на 20о и более. Это связано с истоще-нием озонового слоя и увеличением в два раза концентрации метана – второго по значению парникового газа после СО2. В свою очередь, “замораживание стра-тосферы” негативно сказывается на ситуации с озоном.

Межправительственная конференция ООН (Мадрид, 1995) провозгласила потепление научным фактом. Однако, российский географ профессор А.П. Ка-пица считает эту теорию псевдонаучной. По его данным, некоторое потепление последних 30 лет развивается на фоне медленного похолодания. Причем увели-чение содержания СО2 не предшествует потеплению, а происходит уже после него. Также псевдонаучными называет А.П. Капица представления о механиз-мах возникновения озоновых дыр и настаивает на колебательной природе этого явления. Согласно его оценкам, вулканизм является более мощным источником фреонов по сравнению с антропогенной деятельностью. Таким образом, вклад человека в глобальные климатические изменения продолжает оставаться предметом дискуссий.

Научное течение, акцентирующее внимание на катастрофических послед-ствиях антропогенной деятельности и необходимости принятия незамедлитель-ных мер для оптимизации системы “природа – общество”, известно как эколо-гический алармизм (от фр. alarme – тревога, беспокойство). Прогнозы, выпол-ненные в рамках этого направления, играют роль долгосрочных ориентиров как для развития общества, так и системы научного знания.

Уменьшение общего содержания озона атмосферы и дифференцированное потепление определяют негативные изменения биосферы в целом. Однако, проживанию человека на освоенных, в том числе городских территориях угрожают и другие опасности. Специалистами Военно-медицинской академии установлено влияние на здоровье человека физических полей низкой интенсивности – акустических колебаний, электромагнитного излучения оптического и радиочастотного диапазонов. Например, воздействие звука с частотой 5-100 Гц вызывает ощущение дискомфорта, тревоги и страха, чувство вибрации тела, головокружение и тошноту. В результате увеличивается время зрительной реакции, растет число ошибок операторской деятельности. Входным контуром по отношению к инфразвуку является рецепторное поле всего организма. Поэтому может сформироваться болезнетворный импульс, по силе превосходящий травматический шок, который нарушит функции головного мозга. Колебания с частотой 4 Гц сказываются на работе сердца, с частотой 2-16 Гц – на работе легких.

Акустические шумы в диапазоне от 16 Гц до 20 кГц воздействуют на органы слуха и другие внутренние органы и также считаются мощным источником опасности. При длительных контактах с источником шума наиболее опасны уровни звукового давления, превышающие 80 дБА1. Для военных специалистов допустимым считается уровень в 90 дБ. Увеличение уровня шума с 70 до 100 дБ снижает вероятность правильного приема сообщений с 75 до 30 %. Так называемая шумовая болезнь может носить специфический и неспецифический характер. В первом случае поражаются органы слуха, во втором – другие органы и системы человеческого организма. В результате обостряется течение гипертонической болезни, возможен атеросклероз сосудов, острое нарушение коронарного и мозгового кровообращения, обострение язвенной болезни.

Ультразвук характеризуется частотой свыше 20 кГц и в основном поражает центральную нервную систему.

На протяжении всей эволюции развитие человека как вида происходило под влиянием физических полей различной природы. И лишь в ХХ веке на его жизнедеятельности начинают сказываться искусственные электромагнитные по-ля, по сути, загрязняющие окружающую среду. Спектр электромагнитных полей простирается от низкочастотного радиоволнового диапазона (3 кГц) до ионизи-рующих излучений (3 000 ГГц). Особо выделяют диапазон от 3 до 30 ГГц, из-вестный как сверхвысокие частоты, или СВЧ-диапазон.

К антропогенным источникам электромагнитного загрязнения окружаю-щей среды относят линии электропередач, радио- и телевизионные передающие станции, радиолакационные и навигационные средства, лазерные маяки. Даже влияние бытовых электроприборов может превышать фоновые характеристики электромагнитного поля. Наиболее неблагоприятные условия складываются в населенных пунктах, расположенных вблизи аэропортов и военных баз. Сниже-ние уровней поля от данных источников невозможно в силу специфики выпол-няемых задач.

Механизмы влияния СВЧ полей на биологические системы изучены до-статочно хорошо и в основном сводятся к тепловым эффектам на уровне мо-лекул, клеток, тканей и органов (табл. 1).

Таблица 1

Патологические изменения, вызываемые СВЧ излучением

Объект	Результаты воздействия в диапазоне 3-30-300 ГГц
Молекула	Мгновенное преврашение электромагнитной энергии в тепловую. Парообразование воды. Механическое раздражение в результате взрыва и ударного эффекта. Денатурация белка
Клетка	Нарушение функций. Разрушение структур в результате ожога, взрыва и действия ударной волны. Электромагнитное, фотоэлектрическое электрохимическое, механическое воздействие на рецепторы
Ткань	Резкое повышение температуры в очаге поражения. Разрушение и некроз тканей
Орган	Денатурация белка в светопроникающих средах глаза (катаракта), клетках слизистой оболочки желудка (язва желудка); выжигание клеток роговицы, радужки, хрусталика и сетчатки глаза. Дегенеративные изменения семенников и яичников. Разрушение структуры и функций изолированных органов, в том числе головного мозга
Организм	Перевозбуждение и истощение энергетических ресурсов нервной системы. Торможение нервных клеток. Паралич центров головного мозга. Нарушения кровообращения, сердечной деятельности, обмена веществ, функции эндокринных ор-ганов. Психофизиологические расстройства. Понижение профессиональной работоспособности. Гипоксия. Смерть вследствие остановки дыхания

Важная роль в этих процессах принадлежит воде: на частоте 30 ГГц ею поглощается около 98 % энергии СВЧ излучения.

В целом совокупность биохимических изменений, вызванных воздействи-ем электромагнитных волн СВЧ диапазона, именуют радиоволновой болезнью. К основным симптомам заболевания относят головную боль, нарушение сна, беспокойство и повышенную раздражительность. Как правило, радиоволновая болезнь возникает в случаях грубого нарушения техники безопасности либо пре-вышения допустимых уровней облучения на местности. В 60-х годах в США, Канаде, Великобритании и Франции в качестве предельно допустимого уровня была принята величина 10 мВт/см2 при ежедневном непрерывном профессиональном воздействии в диапазоне длин волн от 10 до 105 МГц.

Согласно ежегодным докладам о состоянии окружающей природной сре-ды Тульской области, в отношении физических факторов воздействия санитар-но-гигиеническая обстановка в регионе остается неблагоприятной на протяже-нии многих лет. Наблюдается резкий рост числа источников ЭМП: коммерчес-ких теле- и радиостанций, станций сотовой, спутниковой и радиорелейной свя-зи, персональных ЭВМ. Не решен вопрос о нормировании воздействия физио-терапевтических источников излучения, часто превышающего ПДУ.

В недостаточных объемах ведутся работы по изучению шумового и виб-рационного загрязнения селитебных территорий Тульской области. Установле-но, что заболеваемость населения, постоянно проживающего в шумных кварта-лах, в 6 раз превышает заболеваемость персонала, работающего в подобных условиях. На предприятиях области около 40 % рабочих мест не отвечает сани-тарным нормам по шуму и около 30 % – по вибрации. Свыше 28 % хроничес-ких профессиональных заболеваний приходится на шумовую и вибрационную патологии.

Таким образом, установление биологических основ безопасной жизнедея-тельности человека оказывается тесно связанным с решением современных ре-гиональных и глобальных экологических проблем.

§ 6.6. Экология человека и проблемы экоразвития

Направления аутэкологии человека выделяют в зависимости от природы факторов, воздействующих на его организм, таких как температура и влажность воздуха, газовый и аэрозольный состав тропосферы, скорость ветра, напряженность физических полей, мощность дозовых нагрузок, концентрация химичес-ких элементов. Для каждого фактора определяют нижнюю и верхнюю границы, за пределами которых жизнь становится невозможной.

Влияние на человека биологических факторов среды обитания ныне сводится к ограниченному набору видов. Основное внимание наука уделяет так на-зываемым синантропным животным (от греч. syn – вместе и anthropos – чело-век) и патогенным микроорганизмам. Синантропизация – адаптация организмов к обитанию вблизи человека, в том числе в населенных пунктах и жилищах. Виды-синантропы могут являться переносчиками опасных для человека болезней. К примеру, голуби переносят возбудителей орнитоза и, вполне вероятно, птичьего гриппа.

Согласно точки зрения академика А.С. Спирина, патогенные микроорганизмы представляют реальную угрозу для современного мира: “Не поддерживая определенный уровень исследований…, Россия вынуждена будет отказаться от высоких биотехнологий, а также окажется беспомощной по целому ряду ситуаций… И, естественно, Россия не сможет защититься от биологического оружия, создание которого стало вполне реальным. Бактерии и вирусы – распространители инфекционных заболеваний типа сибирской язвы – это уже устаревшая технология. <Сейчас> разрабатываются инфекционные гены с новыми способами их доставки в организм человека”.

Известно, что наследуемые признаки передаются от организма к организ-му с помощью дезоксирибонуклеиновой кислоты, или ДНК, которая может быть выделена в чистом виде. ДНК хранится в клеточном ядре и способна воспроизводить копии химически родственного полимера – рибонуклеиновой кислоты, или РНК, контролирующей синтез клеточных белков. Каждый белок или их комплекс отвечает в организме за свой признак:

ДНК РНК белок признак.

Например, окраска волос и кожи определяется пигментом меланин. Его синтез контролирует белок тирозиноксидаза. Мутации белка ведут к появлению альбиносов.

Участок ДНК, кодирующий синтез одной из РНК, именуется геном. Ины-ми словами, ген – “это просто отрезок непрерывной ДНК”. Сам ген имеет слож-ную структуру. Совокупность генов определяет геном организма. В ДНК человека и млекопитающих насчитывается около 100 тысяч генов.

Неклеточные частицы, состоящие из ДНК или РНК, заключенных в белковую оболочку, называются вирусами (от лат. virus – яд). Вирусы считают одними из самых мелких биологических частиц. Характерная их форма – палочковидная либо сферическая; размеры – от 20 до 3000 и более нм; экологическая роль – внутриклеточный паразитизм (рис. 6.1). Вирусы бактерий известны как бактериофаги. Вирусы переносят в живую клетку чужеродную генетическую информацию: перебрасывается либо чужеродная ДНК, либо РНК, которые запускают синтез вирусных белков. Результатом этого является клеточная болезнь.

Рисунок 6.1 – Заражение бактерии фагом

Поскольку ген – это химическое вещество, его можно выделить в чистом виде или искусственно синтезировать, а затем ввести в организм.

Существует три основных типа генных воздействий: введение чужеродного гена природного происхождения, приводящее к изменению свойств организма; модификация гена in vitro с заданной целью с последующим его введением в организм; избирательная активация гена извне или адресное его разрушение.

Первое введение чужеродного гена, сказавшееся на свойствах организма, выполнили английские ученые в 1944 году еще до открытия структуры ДНК. В последствии оказалось, что добавленный в клетку генетический материал далеко не всегда размножается автономно. В ряде случаев он интегрируется в геном клетки и далее всю жизнь воспроизводится вместе с ним. Этот механизм обеспечивает искусственную доставку вирусных инфекций в организм человека.

Современная наука располагает набором методов, позволяющих выделять и направленно модифицировать гены различных организмов. Так, ген можно раз-резать, а полученные фрагменты – скомбинировать в требуемой последовательности либо соединить отдельные гены в один. Предложены методы химического синтеза качественно новых генов, а также введения в ген локальных изменений, влияющих на его свойства. Возможно клонировать разнообразные варианты генов, в том числе содержащих “ошибки”. Затем эти “ошибки” перейдут в новый организм.

Так, бельгийцы производят генетически модифицированную капусту, устойчивую к гербицидам. Поле с такой капустой можно обрабатывать любыми гербицидами: сорняки погибают, а капуста растет. Проблема лишь в том, что капуста, устойчивая к ядам, сама способна стать сорняком. Тогда потребуются новые средства для борьбы с самой капустой.

Генные биотехнологии находят все более широкое применение в медицине и в технике.

Академик А.С. Спирин подчеркивает, что технологически развитые страны неуклонно продвигаются к победе над многими болезнями. Поэтому отсутствие в России генной диагностики и терапии заболеваний ведет к генетичес-кой деградации и вымиранию населения, что является прямой угрозой национальной безопасности страны. Необходимо готовится и к появлению новых заболеваний и патогенных агентов.

Непредсказуемо возникшие или вышедшие из-под контроля искусственные биологические агенты, эффективно поражающие человека, животных и растения, в случае сознательного их использования рассматриваются как биологическое оружие. Возможность применения биологического оружия в локальных военных конфликтах и террористических актах явилась поводом для подготовки аналитическая записка для Президента РФ еще в 1993 году.

На сегодняшний день основным видом биологического оружия признают вирус антракса, или сибирской язвы. Боевое вещество представляет собой тончайший порошок кремового цвета, который разносится ветром на многие километры. Вирус поражает внутренние органы человека, особенно легкие. Инкубационный период длится до 6 суток. Затем возникают проблемы с дыханием, а через сутки наступает смерть.

Во время военного конфликта, известного как “Буря в пустыне”, США обвинили Ирак в массовом производстве антракса. В настоящее время вакцина-ции против антракса подвергаются все военнослужащие США, а на биологические исследования расходуется треть научного бюджета Америки.

В конце ХХ века были описаны так называемые медленные нейротропные инфекции, для которых характерен длительный – до нескольких лет – латентный период и хроническое течение болезни. Заболевания, подобные губчатому энцефалиту или “коровьему бешенству”, в основном поражают центральную нервную систему млекопитающих и ранее считались наследственными. Однако, эксперименты выявили наличие подвижных генетических элементов в качестве механизма передачи инфекции. Эти элементы, имеющие еще более простое строение по сравнению с вирусами, получили название прионов.

Вспышка губчатой энцефалопатией крупного рогатого скота в Европе считается своеобразным натурным экспериментом по применению неизвестного биологического оружия. Предлагавшийся массовый забой коров только Англии обошелся бы в 20 млрд фунтов стерлингов.

Серьезное внимание привлекают к себе разновидности вируса гепатита, которые обозначают первыми буквами латинского алфавита. В настоящее время проблема гепатитов приобрела глобальное значение. По темпам роста заболевание намного опережает СПИД. По данным Всемирной организации здравоохранения, вирусом гепатита В инфицирована треть населения Земли. Ежегодно им заболевает около 50 млн человек и умирает 2 млн. В РФ насчитывается от 3 до 5 млн носителей вирусов гепатитов В и С. За последние 10 лет заболеваемость среди молодежи выросла в 2,5 раза. На половине территории страны динамика заболеваемости гепатитами совпадает с динамикой распространения наркомании. У 75 % больных гепатит С протекает без всяких симптомов. Ежегодные экономические потери от этих вирусов превышают 2 млрд рублей (2001). Резко снизить заболеваемость позволяет вакцинация населения. Однако, против наиболее опасного гепатита С вакцины пока не создано.

Возможность распространения вирусов гепатита через питьевую воду и продукты питания делает их весьма опасным биологическим оружием. А.С. Спи-ри отмечает, что существующая в стране система водоподготовки неэффективна в отношении наиболее устойчивых разновидностей этих вирусов.

Существует группа латентных, или “спящих”, вирусов, которые длитель-ное время (часто всю жизнь) существуют в тканях растения, животного или человека, не вызывая видимых паталогий. И только факторы внешнего воздействия – облучение или интоксикация организма, инфекция или нервное потрясение – способны вызвать эпидемические вспышки. Официальное завершение ра-бот по расшифровке генома человека1 и достижения генной инженерии позволяют целенаправленно модифицировать “спящие” вирусы и создавать из них “молекулярные мины”, срабатывающие в организме в заданный момент. “В <человеке имеются> …не только вирусы, но и отдельные генетические элемен-ты, которые достаточно активировать, чтобы они превратились как бы в вирусы.”

Ныне вполне реален синтез в необходимых количествах участков генома, отвечающих в организме за воспроизводство белков с любыми свойствами, в том числе токсинов и регуляторов биохимических реакций.

К особо опасным относят токсины, вырабатываемые сине-зелеными водорослями. Установлено, что в результате загрязнения биосферы некоторые разновидности водорослей подверглись мутациям. Выделяемые из них токсины эффективно разрушают имунную систему человека. В результате организм оказывается доступным для большинства инфекций, включая гепатиты и СПИД. При этом токсины весьма стабильны: кипячение, хлорирование и другие способы водоподготовки не приводит к их разрушению.

Опасность биологического оружия связана также с возможностью его скры-того применения. Импортирование страной большого количества продовольствия и медикаментов позволяет практически бесконтрольно использовать вирусы с заданными патогенными свойствами.

Таким образом, критическое значение в современном мире приобретает сохранение эффективных систем контроля качества пищевых продуктов. Реше-ние проблемы продовольственной безопасности осложняется тем, в ХХ века в популяциях сельскохозяйственных растений широкое распространение получи-ли токсинообразующие грибы. Заражая растения, грибы на 50 % снижают уро-жай и загрязняют продукцию ядами, опасными для человека. Это резко ухудша-ет потребительские качества продукции и угрожает продовольственной безопас-ности любой страны.

Главная опасность т.н. фитотоксинов заключается в их генотоксичности и канцерогенности. Согласно данным ВНИИ биологической защиты растений, в России ежегодный ущерб достигает 500 млн рублей, а в годы массового распро-странения грибов он увеличивается до 1,5 млрд (2001). По данным ФАО, гло-бальные потери продукции растениеводства составляют $ 16 млрд/год, а еще десятилетие назад – $ 2 млрд/год.

Ныне выявлено свыше 350 видов токсиногенных грибов. К примеру, гриб альтернария ежегодно поражает более 60 % зерна, а образуемые ею токсины даже не тестируются: в РФ не существует системы государственного целевого мониторинга загрязненности зерна и продуктов его переработки.

Наиболее опасны виды рода Fusarium, которыми поражаются сорта всех злаковых культур, культивируемых в РФ. В южных регионах ими заражено 50 % кукурузы. На одном растении могут развиваться несколько видов грибов. Выделяемые ими яды генотоксичны и вызвают рак пищеварительных органов. Ученых тревожит, что эволюцию токсичности грибов заметно ускорила “зеленая революция”. Синтезу ядов способствует и гумидное потепление. Одновременно появляются грибы, способные развиваться в широком интервале температур и устойчивые к засухе.

В настоящее время эффективных способов борьбы с загрязнением сельско-хозяйственной продукции еще не предложено. Основную нагрузку несет свое- временная санитарно-гигиеническая оценка токсичности пищевых продуктов. Методы контроля совершенствуются в рамках четырех международных про-грамм, в которых Россия участия не принимает.

В теории рост фитотоксичности грибов – это естественный механизм, на-правленный на противодействие монокультуре и увеличение видового разно-образия. Поэтому проблему можно представить как очередной кризис общест-венного развития, обусловленный расширением ресурсной базы.

Таким образом, на границе веков угрозы экологического происхождения лидируют в системе факторов, дестабилизирующих мировое сообщество1. В ка-честве наиболее значимых для РФ угроз рассматриваются и негативные эколо-гические последствия техногенных катастроф.

Экологический центр МО РФ определяет техногенную экологическую ка-тастрофу как экстремальную ситуацию, возникшую в процессе производст-венной, хозяйственной, военной или иного вида общественной деятельности. Речь идет о вызванных человеком бедствиях, имеющих длительный, масштаб-ный и часто необратимый эффект воздействия на общество и окружающую при-родную среду. Отдельно выделяют природно-техногенные аномалии, ведущие к постепенной деградации природной среды, в том числе снижение биоразнооб-разия и нормативного качества природных сред, химическое и радиационного загрязнение, климатические изменения.

К природным экологическим катастрофам относят геологические и гео-физические явления, имеющие характер стихийных бедствий: землетрясения, моретрясения и цунами, извержения вулканов, склоновые процессы, смерчи, ураганы, молнии, засухи, пожары. К этой же группе относят и внезапные вспы-шки численности вредителей леса и сельскохозяйственных культур, например, саранчи.

Техногенные экологические катастрофы делятся на непредумышленные2 (например, в результате аварий на экологически опасных объектах: АЭС, ГЭС, хранилищах ГСМ, складах боеприпасов) и специально генерированные. Послед-ние могут возникать в результате войн и локальных конфликтов, а также тер-рористических или диверсионных актов с экологическими последствиями, то есть экологического терроризма.

Ныне все военные конфликты имеют экологические последствия. Речь идет о непосредственном воздействии на компоненты биосферы с целью сни-жения боеспособности вооруженных сил и/или разрушения экономического по-тенциала страны. Собственно экологическая война отличается реализацией спе-циальных мероприятий, направленных на тотальное уничтожение природной среды либо отдельных экосистем с тем, чтобы максимально облегчить выпол-нение оперативно-тактических задач на территории противника.

В последние годы внимание к исследованиям, нацеленным на разработку методов и средств воздействия на окружающую природную среду с военными целями, резко возрасло. При этом существует понимание, что экологические войны и экологический терроризм являются самыми опасными угрозами техно-генного происхождения.

Примером уничтожения природной среды в военных целях служит кон-фликт в Индокитае в 1962-1975 годах. Здесь впервые была предпринята попыт-ка полного разрушения среды обитания человека. Воздействие велось с помощью относительно недорогих пестицидов – фитотоксикантов, избирательно уничто-жавших отдельные виды растений. При этом учитывался и опыт предыдущих войн, когда тропическая растительность эффективно скрывала военные объек-ты и служила главным источником ресурсов. Цель операции состояла в генери-ровании широкомасштабной техногенной экологической катастрофы в резуль-тате поражения тропических экосистем.

В экологических войнах применяются не только средства, специально со-зданные для уничтожения окружающей природной среды, но и системы воору-жений, изначально имевшие другое предназначение.

В 1977 году по инициативе СССР Генеральная Ассамблея ООН приняла Конвенцию о запрещении использования во враждебных целях средств воздей-ствия на окружающую природную среду. Однако, геополитические реалии совре-менного мира не позволяют делать в этом отношении оптимистичных прогно-зов…

§ 6.7. Представления о коэволюции биосферы и общества

Современный этап развития биосферы

Любое живое вещество активно воздействует на окружающую среду, что отличает живое от неживого. Изменяя среду обитания, живое вещество участ-вует в круговоротах химических элементов. Ведущие геопроцессы Земли также могут быть представлены в виде взаимодействующих геохимических циклов. В процессе движения (миграции) химических элементов, заметная их часть пе-реходит в фиксированное состояние в виде осадочных горных пород (известняк, уголь, торф) и возвращается в круговорот через геологически длительное время. Современное человечество активно вмешивается в природные геопроцессы, в том числе и в процессы движения и накопления вещества. Ежегодно в биосфере в фиксированное состояние переходит 107 т вещества. Человечество в виде раз-личных отходов ежегодно фиксирует 21010 т природного вещества. При этом изменяются природные пути миграции веществ, закомерности распределения элементов в природных средах.

Живые организмы активно приспосабливают среду обитания под свои ну-жды и сами приспосабливается к изменениям среды. Однако ни один вид жи-вого не способен существовать в среде, созданной из своих отбросов. Вот поче-му тенденция возрастающего загрязнения окружающей среды, наряду с гло-бальной проблемой войны и мира (локальных межнациональных конфликтов), вызывает глубокое беспокойство мирового сообщества. Предполагают, что в ходе даль-нейшего нарастания конфликтности в системе “человек – окружающая среда” проблемы межнациональных отношений трансформируются в плоскость сило-вой борьбы за природные ресурсы (энергетические, водные, пищевые), за места склади-рования токсичных отходов, за порядок размещения вредных производств.

Все более широкие круги общественности начинают осознавать, что сти-хийное неконтролируемое развитие производительных сил может закончиться катастрофой. Осознание этого факта означает, что общество вступает в своем развитии в эпоху ноосферы, когда человеческий разум обязан взять на себя за-боту и ответственность за судьбу планеты. Дальнейшее развитие земной циви-лизации должно быть направляемым, ориентированным на общие цели – “сов-местное выживание с ограниченными ресурсами”. А для этого необходимы но-вые знания, новые парадигмы. Подходы к оптимальному природопользованию только формируются; нет и обобщающей теории ноосферы. Теория должна сформулировать общие принципы коэволюции – гармоничного, взаимообус-ловленного существования человека и окружающей среды, а также предложить способы разрешения кризисных и конфликтных ситуаций. Данная синтетичес-кая дисциплина объединит и естественные, и технические, и гуманитарные на-уки, то есть весь комплекс представлений человека о своем общем доме – Зем-ле. Опираясь на труды великих предшественников, должно быть сформировано целостное видение процессов развития материи, механизмов и алгоритмов ее самоорганизации, интерпретирован факт появления разума на планете как ес-тественный и закономерный этап эволюции Жизни на Земле.

Реализация представлений о коэволюции биосферы и общества

и возможность создания ноосферы 

Многие авторы трактуют понятие ноосферы весьма узко, связывая с ним изменение состояния биосферы под действием растущей энергетической мощи цивилизации. В начале ХХ века академик В.И.Вернадский, анализируя тенденции развития Жизни на Земле, сформулировал представления о новом естественном этапе развития планеты, когда разум станет определяющим фактором эволюции биосферы и возникнет необходимость в изменении социальных институтов общества. На этапе ноосферы природа и общество представляют одно целое, единый организм. Поэтому уже сегодня невозможно изучать биосферу, законы ее развития, не учитывая антропогенного воздействия. С другой сторо-ны, бессмысленно обсуждать дальнейшие пути развития человеческого общест-ва, не учитывая изменения, происходящие в окружающей среде (ОС). Для по-знания законов коэволюции человека и биосферы необходимо (но не достаточ-но) глубоко представлять особенности природных систем, реакции биосферы на внешние воздействия. Необходимо также умело ставить цели совместного развития общества и ОС. Эти цели не являются очевидными ни с гуманитар-ных, ни с прикладных точек зрения. Основная проблема состоит в том, что цели развития системы (ноосферы) ставятся одним из ее элементов (человеком). При этом и сама система, и отдельные ее элементы находятся в непрерывном раз-витии. В этих условиях человеческому сознанию оказываются доступны раз-личные стороны бытия. Но можно ли считать, что ему будет доступна полная картина мира? Человек способен предвосхищать с определенной точностью будущее. Однако и цели, и принципы отбора, которыми он руководствуется, являются субъективными, то есть они отражают представления о “желаемом будущем”, которое вырабатывает сознание человека на определенном истори-ческом этапе (знание – объективно, познание – субъективно). Сознание – это сложнейший продукт деятельности мозга, общественной жизни человека и ОС. Сознание че-ловека непрерывно развивалось на всех этапах взаимодействия общества и ОС. В какой точке биологического и социального развития человека возникает со-знание, сможет ли сознание выработать и реализовать принципы и механизм коэволюции, является ли человек единственным носителем сознания – эти и другие вопросы располагаются уже не в естественнонаучной, а в философской плоскости формирования картины мира.

Позиции, с которых расматривается будущее цивилизации, различаются от полного доверия к результатам научного поиска и новым технологиям до убеждености в том, что общество должно полностью перестроится, создать новые международные политические и экономические механизмы, чтобы выжить в мире ограниченных ресурсов. Вторая альтернатива расматривается как фрагмент экологической парадигмы, согласно которой человечество как часть глобальной экосистемы подвержено действию законов природы в условиях ограничения ресурсов. В этой связи, в англоязычной литературе 70-х годов возник термин appropriate technology – “подходящая технология”, относящийся к маломасштабным технологиям, гармонизирующими с природными и общечеловеческими ценностями. Примером подобных технологий служат индивидуальные ветроэнергетические установки, фотоэлектрические батареи, мини-гидро-электростанции, использование местных источников органического топлива. Другая проблема связана с различиями в подходах к ресурсосбережению и природоохране, демонстрируемых жителями промышленно развитых и малоразвитых стран. Различия в подходах обусловлены резким дисбалансом в уровне доходов, потребления ресурсов (в т.ч. продуктов питания), образования и информированности населения, различиями в ценностных ориентирах. Ни одно из этих различий не может быть ликвидировано в ближайшем будущем: усилия ООН направлены на предотвращение и локализацию региональных военных конфликтов. В большинстве информационных сводок сообщается, что передача промышленных технологий бедным странам приносит пользу лишь небольшому современному сектору экономики и связанной с ним группе лиц. Поэтому идеи “одомашнивания биосферы” (Рене Дюбо), “мировой деревни”, несмотря на их эмоциональную привлекательность, остаются утопией.

Уровень представлений о системе “природа – общество” формируется и натурными наблюдениями, и результатами математического моделирования функционирования биосферы, ее взаимодействий с обществом. Системы мате-матических моделей, имитирующих биосферные процессы, являются важным элементом теории ноосферы. Первые схемы анализа сложных природно-техни-ческих систем, основанные на эмпирическом знании и сценариях взаимодействия природы и человека, были предложены 2…3 тысячелетия назад (Египет, Междуречье, Китай). В настоящее время математизация естествознания также не рассматривается в качестве единственно возможного инструмента познания Природы. Понятно, что эксперимент с биосферой в целом может оказаться эк-вивалентом мировой катастрофы. Однако возможны эксперименты локальные (например, в пределах ландшафта), позволяющие получать параметры отдельных меха-низмов, определяющих функционирование биосферы как динамической систе-мы. Одной из современых задач естествознания является создание имитацион-ной модели биосферы в целом, которая позволит прогнозировать климатические изменения на планете, глобальные тенденции в системе “природа – общество”, находить решения международных экономических и социально-право-вых проблем.

Датировать начало глобальных исследований биосферы сложно, поскольку ученых всегда интересовали общие закономерности гео- и биоэволюции, масштабы влияния человека на ход природных процессов. В России отсчет ис-тории системных исследований биосферы часто начинают с научного насле-дия В.В.Докучаева, В.И.Вернадского, А.Л.Чижевского.

В последнюю четверть ХХ века влияние человека на ОС стало столь заметным, что данная тематика начала интересовать не только специалистов, но и общественных деятелей, политиков, неправительственные организации, общественность. Одной из первых организаций, которая начала систематически за-ниматься глобальными проблемами с 60х годов, стал Институт жизни – свое-образный клуб ученых, возникший по инициативе профессора Сорбоны М.Ма-руа. Ряд конгрессов, организованных этим институтом, был посвящен пробле-мам влияния НТП на процессы общепланетарного характера, и, в первую оче-редь, на условия жизни людей: “ядерная энергия и жизнь”, “кибернетика и жизнь”, “проблемы генной инженерии”.

В апреле 1968 года группа в 30 человек из десяти стран собралась в Риме по инициативе специалиста в области управления промышленностью, вице-президента фирмы “Оливетти” доктора Аурелио Печчеи с целью обсуждения глобальных проблем человечества – экологического кризиса, исчерпания при-родных ресурсов, роста народонаселения. Группа, в которую вошли ученые-естественники, математики, экономисты, социологи, промышленники, гражданские служащие, стала известна как “Римский клуб”. Опираясь на ряд фон-дов, прежде всего на “Фонд Фольксвагена”, группа инициировала проведение аналитических исследований под общим названием “Затруднения человечес-тва”, составивших серию “Докладов Римскому клубу”. Первый из этих докладов – “Пределы роста” (1972) – был подготовлен группой ученых из Массачусетского технологического института под руководством Денниса и Донеллы Медоуз. Группа строила глобальные модели по новаторской методике системного анализа, разработанной Джеем Форрестером, для целей прогноза глобальных изменений при сохранении современных экономических и политических методов. Результаты моделирования показали, что во многих случаях или в связи со многими жизнено важными ресурсами будут наблюдаться циклические изменения темпов промышленного роста, потребления ресурсов, роста численности населения с прохождением “катастрофической” фазы. Работа вызвала ряд серьезных критических замечаний. Второй доклад Римскому клубу – “Человечество на перепутье” – был подготовлен учеными ФРГ (М.Месарович, Э.Пестель). Авторы поделили Землю на 10 взаимозависимых регионов, поскольку глобальные проблемы в различных регионах мира заметно различаются. Анализируя природу глобального кризиса и опасность промедления с принятием управленческих решений, ученые пришли к заключению, что мир дальше не может развиваться стихийно (концепция “органического роста”). Решение проблемы видится в сокращении пропасти между человеком и природой, богатыми и бедными путем интеграции усилий всего человечества. Основой планирования и принятия решений является комплекс (модель мира) многоуровневых региональных моделей. Модель мира учитывает существующее разнообразие культурных традиций, которое будет иметь место и в будущем. Третий доклад назывался “РИО – перестройка международного порядка” (Ян Тинберг, 1977). Особое внимание в работе было уделено слаборазвитым странам, руководители которых в основном отвергают любую идею об ограничениях роста. Авторы пришли к заключению, что для достижения нового порядка – “органического роста” все страны и регионы должны согласовывать свои локальные цели с определенными глобальными целями: сочетание локальных и глобальных целей возможно. Четвертый доклад “Цели для глобального общества” был подготовлен профессором философии Эврином Ласло в 1977 году и посвящен двум фундаментальным вопросам: 1) в чем на самом деле заключаются цели человечества? и 2) согласны ли мы предпочесть материальному росту развитие человеческих качеств? Доклад базировался на списке национальных и региональных целей, предложенных рабочими группами из разных регионов мира. В работе утверждалось, что человеку придется в ближайшее время умерить свои желания ради стабильности и приемлимых условий жизни будущих поколений. Однако вопрос о том, каким образом прийти к мировой солидарности, остается открытым. Последующие доклады Римскому клубу посвящены важным составным частям глобальных проблем, например переработке отходов, использованию энергии, организации общества, достижению изобилия и благосостояния. В 1980 году опубликован ключевой доклад “Нет пределов обучению: наведение мостов через разделяющую людей пропасть”. В работе анализируются достижения микро- (индивидуальное обучение) и макрообучения (общественное обучение), обсуждается вопрос о повышении осведомленности широких слоев населения в глобальных и региональных проблемах. Таким образом, благодаря усилиям Римского клуба возрасла международная осведомленность о мировой проблематике; были сформулированы не только цели общих усилий, но и предложена единая схема действий на ближайшую и отдаленную перспективу. В практической же плоскости достижения минимальны.

По мнению академика Н.Н.Моисеева, значение этих работ состоит не в получении новых и важных научных результатов, а в разработке методики и методологии глобальных исследований, привлечения внимания к проблемам биосферы самых широких кругов общественности. Работы отразили нарастание конфликтности между обществом и природой, обозначили объективную необ-ходимость поиска новых путей развития нашей цивилизации, нового понима-ния мирового процесса развития.

В начале 70х годов глобальные проблемы начали обсуждаться и в Рос-сии. Прежде всего – проблемы социально-экономического, политического и философского характера. В Вычислительном центре АН СССР были развернуты исследования, имевшие естественнонаучную направленность. Целью стави-лось описание биосферы как единой, самоорганизующейся системы и изучение путей ее эволюции под действием все возрастающей активности человечества. Анализ должен был выявить предельные нагрузки на биосферу, превышение которых может иметь катастрофические последствия. Первый этап работ состоял в изучении (путем моделирования) последствий крупномасштабных антропо-генных воздействий на биосферу, способных изменять и локальные, и общие ее характеристики. Первый шаг – в создании формализованного описания основ-ных процессов, протекающих в биосфере. Процессы общественной природы были представлены в виде набора сценариев возможных вариантов человечес-кой деятельности. Считая человеческую деятельность фактором экзогенным по отношению к биосфере, рассчитывались варианты реакции биосферы на раз-личные сценарии.

Проекты 70-х годов еще раз подтвердили простую мысль: только ясное понимание целей и последствий своей деятельности позволит людям прини-мать адекватные решения в их собственных интересах, в интересах челове-чества в целом. Последняя четверть ХХ века характеризуется быстрым накоплением знаний о возможностях управления сложными системами. Проблема со-стоит в том, сумеет ли общество воспользоваться этими знаниями? Согласно представлениям Н.Н. Моисеева, такой исход возможен в случае, если одним из основных “институтов согласия” станет коэволюция биосферы и человека.

Великие предшественники

Идея эволюционного развития Земли получила обоснование в трудах Ч. Дарвина (1809-1882) и Уоллеса (1822-1913) и воплотилась в учении об эволю-ции видов (Происхождение видов путем естественного отбора. Пер. с 6-го изд. СПб.: Наука, 1991. – 539 с.). Мысль о том, что живые организмы непосредственно участвует в формирова-нии горных пород, была четко сформулирована Жаком Батистом Ламарком в 1802 году в книге “Hydrogeologite”. Крупнейший химик XIX века Ж.Б.Дюма (1800-1884), занимавшийся химией живого вещества, количественно опреде-лил вклад организмов в процессы породообразования. Современники Дарвина, североамериканские геологи Дана (1813-1895) и Ле-Конт (1823-1901) к 60м го-дам прошлого столетия подошли к пониманию того факта, что эволюция орга-нического мира идет в определенном направлении. Это явление они обозначи-ли “цефализацией” или “психозойской эрой”. Представления о направленности эволюционного процесса – без попыток их теоретического обоснования – формируются в XVIII веке. Уже Бюффон (1707-1788) говорил о “царстве челове-ка”, основываясь на суммарном результате геологической деятельности челове-ка, а Агассис (1807-1873), обогативший науку идеей о ледниковых периодах, считал, что геологически наступило царство человека и возможно дальнейшее развитие. Известный русский геолог А.П.Павлов (1854-1929) в последние годы своей жизни говорил об “антропогенной эре, нами теперь переживаемой”. В 20х годах XX столетия французский естествоиспытатель Эдуар Леруа (1870-1954; философ, антрополог, палеонтолог, математик) вводит понятие “ноо-сфера”, которое значительно разработал Пьер Тейер де Шарден – французский философ, антрополог, геолог, современник академика Вернадского, знавший о его работах.

На фундаменте этих идей и сформировалась концепция В.И.Вернадского о значении живого вещества в ходе эволюции планеты. Изучая развитие жизни на Земле во взаимодействии с геологическими и химическими процессами, В.И. Вернадский естественным образом подошел к вопросу о роли человека и его цивилизации в истории Земли.

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) – выдающийся деятель XX столетия, основатель геохимии, биогеохимии, радиогеологии и многих других научных направлений, академик СПб АН с 1912 года, профессор МГУ (осно-ватель кафедры минералогии), организатор Радиевого института (1922-1939) и института Геохимии и аналитической химии Академии наук. Вернадский не просто обогатил обширную область знания, которую ныне называют науками о Земле, но и настолько преобразовал их теоретические основы (привнеся идеи системности в естественные науки), что его работы о биосфере и биогеохими-ческих процессах, о роли живого вещества в жизни планеты являются осново-полагающими для формирования мировоззрения современного естествоиспыта-теля.

В.И.Вернадский четко определяет объект своих исследований – биосферу, которую рассматривает ее “как единое целое, как закономерное проявление механизма планеты и ее верхней области – земной коры”. Нашу планету Вер-надский понимает как “согласованный в своих частях механизм, в который вхо-дит, как определенная составная часть, жизнь”. Основой своих трудов  В.И. Вернадский считает ряд “эмпирических обобщений”, к которым относит отсут-ствие во всей геологической истории Земли следов абиогенеза; отсутствие “азойных” (лишенных жизни) эпох; непрерывность эволюции жизни в доста-точно стабильных условиях окружающей среды; постоянство и цикличность ос-новных геопроцессов, питаемых энергией Солнца; сравнительное постоянство мигрирующего вещества на Земле. Проблема “начала жизни” не обсуждается и относится автором к “философско-религиозному миропониманию”.

В 1875 году один из крупнейших геологов прошлого века, профессор Венского университета Э.Зюсс ввел в науку представление о биосфере, как осо-бой оболочке земной коры, охваченной жизнью. Вернадский подчеркивает, что “все реакции биосферы подчиняются законам равновесий, но они заключают <и> новый признак, новое независимое переменное...” Именно живое вещество рассматривается как “особая форма независимых переменных энергетического поля планеты”. Влияние живого вещества на механизмы планеты происходит в результате жизнедеятельности: дыхания, питания, размножения; организмы ак-тивно вмешиваются и в процессы миграции вещества. Источниками энергии всех процессов, происходящих на Земле, называются космические электромаг-нитные и карпускулярные излучения, а также радиогенное тепло планеты. Жи-вое вещество биосферы поглощает и трансформирует поступающую энергию, преобразуя “...ее в конце концов в энергию в земной среде свободную, спо-собную производить работу”. Биосфера рассматривается В.И.Вернадским как часть земной коры, занятая “трансформаторами энергии”, которые селективно реагируют на различные виды излучения. В результате разложения органичес-кого вещества энергия Солнца высвобождается. Помимо роли энергетической, организмы участвуют в непосредственном формировании “материи земной ко-ры”. На этом основании В.И.Вернадский делает вывод: “На земной поверхнос-ти нет химической силы более постоянно действующей, а потому и более мо-гущественной по своим конечным последствиям, чем живые организмы, взятые в целом. И чем более мы изучаем ... явления биосферы, тем более мы убеж-даемся, что нет на ней случаев, где бы они были независимы от жизни. И так длилось в течение всей геологической истории... Становится ясным, что пре-кращение жизни было бы неизбежно связано с прекращением <всех> химичес-ких изменений” на Земле. Вернадский убедительно моделирует картину термодинамического равновесия Земли при исчезновении жизни, которая в значи-тельной степени пересекается с результатами моделирования последствий гло-бальных антропогенных катастроф, полученными группой академика Н.Н.Мои-сеева. Видимо, жизнь действительно является “... не внешним, случайным явле-нием на земной поверхности”. Вернадский называет крайне необходимым усло-вием эволюции биосферы значительную устойчивость биологических систем: нарушенное равновесие “восстанавливается без всякого участия других объек-тов, кроме светового солнечного луча и ... зеленого растения. Это восстанов-ление равновесия не произойдет только в случае, если силы, этому препятству-ющие, достаточно велики”. В настоящее время известны такие возможные ка-налы вмешательства в ход естественных процессов биосферы, которые приве-дут к принципиально непредсказуемому развитию (катастрофическому) и “воз-можен переход биосферы в такое состояние, в котором места для человека мо-жет и не оказаться”.

Живое вещество активно реализует себя в системах Земли. Результатом размножения является “давление жизни, которое сказывается во всюдности жи-зни”, растекании по поверхности планеты и проникновении во все сферы Зе-мли. Закономерным этапом земной эволюции живого вещества является появ-ление человека: в начале как нового биологического вида, а затем – и как но-сителя разума. Как геолог, В.И.Вернадский не предполагает давать разверну-тую хронологию биологической эволюции человека, разрабатывать проблемы освоения человеком окружающей среды и соответствующие им признаки на-растания конфликтности в системе “природа – общество” [В.П. Алексеев “Очерки эко-логии человека”, М.: Наука, 1993], а пытается формализовать современную ему стадию конвергенции биосферы и человека. Согласно представлениям Вернадского, “в ХХ веке впервые в истории Земли человек узнал и охватил всю биосферу, за-кончил географическую карту планеты, расселился по всей ее поверхности. Че-ловечество своей жизнью стало единым целым”. И в результате данных соци-ально-экономических изменений “человечество, взятое в целом, становится мощной геологической силой. И  перед его мыслью и трудом предстает вопрос о перестройке биосферы в интересах свободно мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы приближаемся, и есть ноосфера”. В.И.Вернадский призывает общество понять, что разум есть “не случайное, независимое от окружающего свободно действующее природное явление”, а является неизбежным проявлением “большого природного процес-са”. И именно разумное изменение общественных структур обеспечит возмож-ность будущей коэволюции биосферы и человека. Здесь Вернадский пересека-ется с мыслью де Шардена: “Человек ... должен мыслить и действовать в новом аспекте, не только в аспекте союзов государств, но и в планетарном аспекте”. Существование человека – есть функция биосферы, поэтому он должен “мыс-лить и действовать только в области жизни в биосфере, с которой он нераз-рывно, закономерно связан и уйти из которой он не может”.

В.И. Вернадский рассматривает ноосферу как “последнее из многих со-стояний эволюции биосферы”.

В своих работах академик В.И.Вернадский поднимает еще один непрос-той вопрос: “Как же <мысль> может изменять материальные процессы?” Такое влияние, с точки зрения Вернадского, возможно через культуру, которая “яв-ляется созданием научной мысли и научного творчества”. Разработкой данной тематики занимается научное направление, сформировавшееся в последние го-ды, – экология человека.

В сентябре 1939 года Первый Международный конгресс биофизиков, собравшийся в Нью-Йорке, избрал одним из своих почетных президентов русского ученого Александра Леонидовича Чижевского (1897-1964). Выдвигая кандидатуру Чижевского на соискание Нобелевской премии, конгресс отмечал, что многогранная научная, литературная, художественная деятельность ученого дает основание характеризовать его “как Леонардо да Винчи двадцатого века…”

Научная и изобретательская деятельность Чижевского протекала с 1915 по 1964 годы в трех основных направлениях: аэроионизация и ее практическое применение; изучение солнечно-земных связей (влияние солнечных излучений на Жизнь на Земле); применение математических методов к изучению физических свойств крови в кровяном русле.

А.Л.Чижевский родился 26 января 1897 года в местечке Цехановец Гродненской губернии в дворянской семье [Чижевский А.Л. Вся жизнь. М.: «Сов. Россия», 1974. – 208 с. – (Годы и люди)]. Отец – Леонид Васильевич – артиллерийский офицер. В круг его интересов входило и ракетное оружие. В 80-х годах Л.В.Чижевский совершенствует ракетные снаряды генерала Константинова и проводит их экспериментальную проверку. Работы не встретили поддержки Артиллерийского комитета и были прекращены. Однако возможность применения ракет в боевой обстановке была подтверждена в 1915-1916 годах. А.Л.Чижевский свидетельствует, что у него до эвакуации 1941 года хранились фотографии, иллюстрирующие зарядку и запуск боевых ракет на линии Галицийского фронта.

В 1913 году А.Л.Чижевский поступает в частное реальное училище в Калуге, а в апреле 1914 года знакомится с Константином Эдуардовичем Циолковским. В том же году Чижевский зачисляется вольнослушателем в Московский археологический институт. Летом 1915 года приступает к ежедневным наблюдениям за Солнцем, которые послужили “краеугольным камнем для всех дальнейших исследований”. 1916 год – служба вольноопределяющимся в артиллерийской бригаде на Галицийском фронте. Получил ранение, награжден солдатским Георгием, вскоре демобилизован. В декабре 1916 года Чижевский возвращается к учебе, в мае 1917 года получает свидетельство об окончании института и в том же году защищает диссертацию “Русская лирика XVIII века”. В 1917-1923 годах в Археологическом институте А.Л.Чижевский читает курсы лекций “История развития точных наук в древнем мире”, “История археологических открытий”, а в качестве вольнослушателя посещает лекции физико-математического факультета Московского универсистета (1915-1919). В марте 1918 года А.Л.Чижевский представляет на историко-филологическом факультете Московского универсистета диссертацию на соискание доктора всеобщей истории “Исследование периодичности всемирно-исторического процесса”. Материал для диссертации был собран за два года (1915-1917). Идея работы состояла в том, что существует функциональная зависимость между поведением человечества и колебаниями в активности Солнца, причем путем вычислений может быть установлена характерная периодичность массовых социальных движений. В последствии Чижевский уточняет, что “Солнце не решает ни общественных, ни экономических вопросов, но в биологическую жизнь планеты оно, безусловно, вмешивается очень активно”.

А.Л.Чижевский обратился к идее “космического механизма” несколько позже В.И.Вернадского. Однако, если В.И.Вернадского интересовали проблемы космической “всюдности” жизни, ее глобальной геологической роли, то Чижевский рассматривал влияние космических, особенно солнечных, процессов на динамику геосфер [Ягодинский В.Н. Александр Леонидович Чижевский. 1897-1964. М.: Наука, 1987]. В 1924 году А.Л.Чижевский завершает обзорную работу “Основное начало мироздания. Система космоса. Проблемы”, в которой анализирует состояние дел с изучением общих физических закономерностей в системе Космоса. Основные тематические блоки работы озаглавлены: “Ритм как явление космического порядка”, “Время и ритм” (“Гармония во времени”), “Гармония в пространстве. Мир органический”. В работе подчеркивается вероятностный характер связей Земли и Космоса; обсуждается связь ритмов биосферы, организма, отдельных клеток; рассматриваются определения цикла и симметрии, в том числе, применительно к физическим, химическим и биологическим процессам, то есть разбираются вопросы, которыми интересовался и В.И.Вернадский. Но Чижевский не ограничивался обсуждением общих тем. Его вклад в естествознание состоит в детализации положения о космической обусловленности развития биосферы: функциональные и органические изменения жизнедеятельности биологических систем на всех уровнях их организации (от колоний вирусов до человеческого общества) зависят от комплекса факторов среды, начальным источником изменений которого служат физические воздействия космического пространства.

В своих работах А.Л.Чижевский затрагивал и проблему происхождения жизни. Согласно его представлениям, для преобразования органических протомолекул в живые существа необходимы редчайшие условия. Вероятность их предельно минимальна. Поэтому зарождение жизни на Земле – факт уникальный, поскольку оптимальные для Жизни сочетания условий возникли и сохраняются достаточно неизменными в течение миллиардов лет: “Отнюдь не отрицая возможности других цивилизаций в великом космосе, я хотел бы подчеркнуть, что для их появления необходимо одновременное обеспечение многих, различных и строго обязательных условий. К сожалению, возможность такого обеспечения весьма мало вероятна”. Развитию Жизни на Земле способствовала пластичность живого организма – известная изменчивость всех его элементов и структур. Чижевский отмечал, что наука приходит “к неминуемому выводу о зависимости появления интеллекта от факторов внешней среды, т.е. более сильной обусловленности эндогенных процессов в живой системе от экзогенных влияний среды, нежели об этом судят физиологи”.

В рамках данной проблемы В.И.Вернадский подчеркивал, “что связь космического и земного всегда обоюдная и что необходимость космических сил для проявления земной жизни связана с ее <жизни> тесной связью с космическими явлениями…” Таким образом, идеи А.Л.Чижевского являются комплементарными (от лат. complementum – дополнение; взаимно дополняющими друг друга) представлениям академика Вернадского о космической организованности биосферы.

Жизнь и научная деятельность А.Л.Чижевского оказались неразрывно связаны с судьбой Константина Эдуардовича Циолковского: “Дружба с К.Э.Ци-олковским была настолько искренней и большой, что я никогда не мыслил какого-либо большого научного дела без него, ибо мои научные дела мы всегда подвергали совместному обсуждению и критике. Мой старший друг платил мне той же приязнью, делился со мной своими мыслями, читал мне свои неопубликованные произведения, по многим вопросам мы производили совместные вычисления… В моей личной научной деятельности Константин Эдуардович сыграл очень большую роль”.

Важное место в работах К.Э. Циолковского занимает тема “земного катаклизма”. Циолковский считал, что разум человека – это сильнейший фактор во Вселенной, более мощный, чем все возможные катаклизмы. А.Л.Чижевский вспоминал, что “эта тема была его слабым местом, тем более, что об этом ему не часто удавалось разговаривать”. Широкую известность получила мысль Циолковского о том, что “человечество не останется вечно на Земле”. Однако причины, которые будут понуждать людей к необходимости покорения околосолнечного пространства, остались не раскрытыми. “По-видимому, добрая мера хорошего вкуса не позволяла ему светозарную картину космического полета, при полном расцвете разума, сопрягать с какой-либо трагедией, которая, по его мнению, должна будет разыграться с человечеством при том или ином неизбежном для Земли катаклизме.

– Когда это случится, сказать трудно, но я думаю, что когда-нибудь случится обязательно. И, конечно, не неожиданно, а постепенно!”

Общеземная катастрофа, по мнению К.Э.Циолковского, произойдет не сразу. Уже за многие тысячи лет человек будет предуведомлен о том, что его ждет и что надо готовиться к “бегству в космос”. Основная причина будет связана с перенаселением земного шара. Согласно Циолковскому, к такому результату приведет прогресс медицины, объединение всех наций и переход человечества к высшим формам социального строя, причем процесс не смогут остановить “все великие усовершенствования, доступные науке и технике”. Не менее значимыми К.Э. Циолковский полагал уменьшение притекающей от Солнца к Земле лучистой энергии и возможные катаклизмы, связанные с неизвестным нам в настоящее время ходом планетарных процессов. Однако, как замечает А.Л.Чижевский, “в наше время никто и ничто не гонит людей с поверхности земного шара”. “Теперь я могу сказать лишь одно: физика последних лет и особенно квантовая физика, теория полей и новые представления о гравитации, времени и пространстве идут по пути, в известной мере интуитивно предвиденном Константином Эдуардовичем.” В отношении русских ученых, работавших в конце XIX столетия в области атомной физики, К.Э.Циолковский замечал, что они верно нащупали “основные факты”, но, очевидно, увидели, чем все это грозит человечеству и остановились. Так, Н.А.Морозов “отложил развитие этой нечеловеческой идеи превращения материи в энергию”. Экспериментально доказал зависимость между энергией света и массой П.Н. Лебедев и дальше не пошел, “ибо понял, что страшно вкладывать рычаг мироздания в руки слабого человека”. Циолковский четко понимал, что исследования в этой об-ласти могут привести к концу света: “Конец света, – задумчиво сказал Константин Эдуардович, – это древняя мысль. Человечество всегда предчувствовало ко-нец света, хотя и по-разному понимало это страшное явление. Теперь к вопросу можно подойти с современных позиций. Искусственный конец света можно предупредить. Как только физики разложат атом, все мы станем перед решением страшного вопроса: быть или не быть? Если Шекспир вложил этот вопрос в уста Гамлета, то вскоре этим вопросом займется все человечество…” А.Л. Чи-жевский записывает содержание разговоров с К.Э.Циолковским в своем дневнике: “К.Э. Циолковский предсказывает, что в будущем можно ждать самоуничтожения человечества от действия атомной энергии”. Находясь под впечатлением от этих разговоров, Чижевский пытался представить себе, как будет выглядеть поверхность Земли после атомной катастрофы: “Жить поистине становилось страшно… Великое отвращение охватывало как Константина Эдуардовича, так и меня, когда мы думали о том, что могут появиться люди, которые свой ум и свое сердце отдадут чудовищному делу – созданию атомной смерти мира!”. В момент работы над книгой воспоминаний “Вся жизнь” (1959-1961), А.Л. Чижевский однозначно связывает возможную всемирную катастрофу не только с боевым применением ядерного оружия, но и с “быстрым возрастанием интенсивности радиаций в мировом воздушном океане, в водах озер, морей и океанов, на суше и вблизи ее поверхности”, а также с “индустриальными загрязнениями воздуха”. Загрязнение воздуха “представляет значительную угрозу здоровью огромных человеческих масс”. Говоря современным языком, экологические проблемы глубоко волновали ученого, “отдавшего свою жизнь изучению биологического действия атмосферного воздуха и нашедшего пути к его очистке и улучшению”. А.Л. Чижевский указывал, что отныне судьбы мира предопределяет мудрость людей, стоящих у власти, а зависят они от добрых велений сердца каждого человека. “Творить в науке можно, конечно, только при одном обязательном условии, а именно, когда у творца есть хоть доля уверенности, что его творение дойдет до людей и послужит им на благо. В противном случае творить нельзя, это становится бессмыслицей.”

1 Для черных металлов минимальное их содержание в руде составляет 20-25 %, для цветных – 0,5-1,0 %, для редких – 0,1-0,2 %, для благородных – 0, 0005 %, что эквивалентно содержанию, к примеру, золота в руде на уровне 5 г/т.

1 В зоне чернобыльского следа находится 1299 населенных пунктов, в которых проживает свыше 700 тыс. человек, а на территории с плотностью загрязнения Cs137, превышающей 5 Ки/км2, проживает свыше 32 тыс. человек.

1 В Гарвардском университете на дверях семинара по глобальным экологическим проблемам однажды был замечен плакат следующего содержания: “Помните, что один гражданин США вносит в создание “парникового эффекта” такой же вклад, как 1450 граждан Индии”.

1 Фрагменты, или осколки, молекул, имеющие неспаренные электроны на внешних орбиталях, называются свободными радикалами. Большинство из них нестабильны и могут существовать лишь доли секунды. Причина этого – высокая реакционноспособность. Чаще всего свободные радикалы присоединяются к другим молекулам. В результате нейтральная молекула также превращается в радикал и развивается цепная реакция. Радикалы служат так называемыми активными центрами цепных реакций. Примерами цепных рекций служат процессы полимеризации, горения и взрыва. Свободные радикалы и их соли являются эффективными катализаторами химических реакций, обладают полупроводниковыми свойствами, защищают полимеры от разрушения. В самом начале ХХ столетия были получены первые стабильные радикалы.

1 Любопытно, что церковный колокол на расстоянии 50 м обеспечивает уровень звукового давления в 70 дБ, будильник – 85 дБ, миксер – 90 дБ.

1 Член-корреспондент РАМН В.М. Репин в статье “Геном человека прочитан, но не понят” (“НГ-наука”, №3(39), 2001), отмечает, что определение суммарного числа генов человека велось одновременно несколькими коллективами. Первой об успехе сообщила частная компания “Селера”. Однако, предложенные ими классификационные признаки являются дискуссионными. По мнению компании, к началу 2001 года со 100%-ной достоверностью в геноме человека идентифицировано 30-40 тысяч генов. Группа ученых из Национального института геномных исследований США независимым способом выявила 40 тысяч генов. В банке данных фирмы “Хьюмэн Геном Сайенс” зафиксировано 120 тысяч генов, а в каталоге фирмы “Инсайт” представлено 140 тысяч генов. Отечественные специалисты полагают, что “наспех приватизированная генетическая информация будет еще тщательно проверяться в ближайшие годы…” При этом число генов вряд ли превысит 120 тысяч. Международная программа “Геном человека” подтвердила эволюционное родство всех геномов. Так, более трети всех генов человека имеют признаки сходства с генами бактерий, особенно тех генов, которые отвечают за “повседневные функции”. Этот запас, обеспечивающий энерго- и массообмен клеток, эволюционировал очень медленно, обеспечивая “непотопляемость живых клеток в разных ситуациях”. Однако сам каталог генов, а также схема их расположения в хромосомах еще не раскрывают принципов функционирования генома. Раньше полагали, что сборка белков в клетке происходит как бы автоматически. Теперь ясно, что этими процессами управляют специальные программы. Их и предстоит расшифровать в ближайшие годы.

1 Тезис находит отражение в ежегодных докладах “Стратегия национальной безопасности”, представляемых Президентом США Конгрессу. Необходимость анализа экологических угроз подчеркивается и в ежегодных посланиях Президента РФ Федеральному Собранию.

2 В настоящее время в РФ находится более 3 тысяч объектов, аварийные ситуации на которых могут привести к массовым поражениям людей и широкомасштабному загрязнению ОПС.

18

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ СИСТЕМНОЙ ЭКОЛОГИИ. ОСНОВЫ ПОЧВОВЕДЕНИЯ