Экологический кризис и пути его преодоления

Около 60% всех газообразных загрязнений атмосферы России составляют органические вещества - пары растворителей, мономеров, горюче-смазочных материалов - и монооксид углерода. Например, для очистки вентиляционных выбросов от паров растворителя наиболее экономически выгодно их сжигание. Но этот процесс может быть осуществлен только при совместном сжигании паров вместе с основным топливом: газом, мазутом или углем, то есть в случаях, когда источник загрязнений находится неподалеку от теплоэлектростанций.

К сожалению, таких  совпадений немного. Поэтому был  создан специальный реактор, в котором  на поверхности гетерогенного алюмоплатинового катализатора происходит постоянное горение  природного газа вместе с вентиляционными  выбросами. Понятно, что решение  даже такой относительно несложной  задачи потребовало серьезных капитальных  вложений и привело к заметному  удорожанию продукции.

Как уже говорилось, основной источник кислотных дождей - сернистый газ образуется в огромных количествах при обжиге сульфидных руд цветных металлов. Во многих учебных пособиях можно прочитать, что наиболее эффективный способ его утилизации состоит в окислении SO2 до серного ангидрида с последующим  получением серной кислоты. Этот пример часто приводят как иллюстрацию  комплексного использования сырья, приводящего к получению двух полезных продуктов: цветного металла  и серной кислоты.

Увы, в реальной жизни возникают препятствия: каталитическое окисление сернистого газа эффективно только при значительной его концентрации в обжиговом газе и при отсутствии в нем каталитических ядов. Эти  требования труднодостижимы для  дымовых газов заводов цветной  металлургии. Вследствие этого до настоящего времени не найдено эффективного решения рассматриваемой задачи и значительная часть выбросов сернистого газа поступает в атмосферу через высокие дымовые трубы. Загрязнения при этом, разумеется, не исчезают, а распределяются по большей территории, и локальная концентрация их становится меньше.

Выхлопные газы автомобилей могут быть очищены  от монооксида углерода, оксидов азота и полициклических ароматических углеводородов с помощью каталитических дожигателей, содержащих нанесенный катализатор из металлов группы Pt. Стоимость этого аппарата довольно высока и может достигать 10-15% стоимости легкового автомобиля. В развитых зарубежных странах они нашли широкое применение, но, к сожалению, непригодны к эксплуатации в России из-за широкомасштабного использования бензина, содержащего тетраэтилсвинец, который отравляет эти катализаторы. Полный отказ от использования этилированного бензина потребует от России гигантских экономических затрат, но совершенно необходим в ближайшем будущем.

Не нужно думать, что научно-технические трудности  в деле охраны природы характерны в основном для России. Это не так. В США, например, недавно принят закон о чистом воздухе, запрещающий  в перспективе использовать автобензины, содержащие ароматические углеводороды (в настоящее время в составе бензинов их концентрация достигает 50%). Для реализации этого закона придется изыскивать совершенно новые технические решения и ассигновать многие десятки миллиардов долларов.

Еще одна сложная  научно-техническая проблема досталась  миру в наследство от периода холодной войны. В арсеналах нескольких стран, в первую очередь США и России, накоплены большие запасы (в общей  сложности более сотни тысяч  тонн) боевых отравляющих веществ. В  соответствии с заключенными международными соглашениями химическое оружие подлежит уничтожению. Однако до сих пор, несмотря на значительные усилия ученых и инженеров  и крупные затраты, не разработан универсальный, эффективный и абсолютно  безвредный метод ликвидации химического  оружия. Таких примеров можно привести множество. Но и этих достаточно для  того, чтобы сделать заключение о  приоритетном значении науки, современной  техники и технологии для преодоления  глобального экологического кризиса.

3. Низкий уровень  знаний. В наше время люди, принимающие  ответственные технические решения  и не владеющие при этом  основами естественных наук, становятся  социально опасными для общества. Многие из уже произошедших  и, вероятно, будущих катастроф  связаны с малограмотностью технических  руководителей и исполнителей. Яркий  пример этому - катастрофа продуктопровода,  перекачивающего с северных месторождений  так называемую широкую фракцию  легких углеводородов, способную  в случае утечки образовывать  взрывоопасную газовоздушную смесь. Большой опыт строительства нефте- и газопроводов отнюдь не гарантирует успеха в строительстве продуктопровода, проектирование, монтаж и эксплуатация которого требуют совершенно иных знаний и мер безопасности. Этих знаний у руководства стройки оказалось недостаточно.

4. Низкий уровень  культуры и нравственности. Совершенно  очевидно, что для сохранения  природы необходимо, чтобы каждый  человек, соприкасающийся с промышленным  или сельскохозяйственным производством,  с бытовыми химическими веществами, был не только экологически грамотен, но и сознавал свою ответственность за действия, которые приносят природе явный вред. К сожалению, нередко можно видеть, как шофер ставит свой автомобиль в чистый ручей для мытья, как матрос выливает за борт ведро солярки, как рабочие в автохозяйствах сжигают старые покрышки, как сельские механизаторы равнодушно взирают на кучу рваных мешков с удобрениями, валяющихся среди поля.

Каковы же пути преодоления глобального экологического кризиса? Чтобы справиться с ним, сначала необходимо, чтобы каждый житель нашей планеты осознал, что  экологическая угроза исходит не от безымянного человечества вообще, а от каждого конкретного человека, то есть от нас с вами. Главную роль в решении этой задачи играет экологическое просвещение всех слоев и всех возрастных категорий общества. Следующий шаг - создание эффективного природоохранного законодательства. Помимо национальных законов, регулирующих отношения между предприятиями, государством и его жителями в области ответственности за загрязнение природной среды, важное значение имеют межгосударственные правовые отношения. Действительно, глобальный ЭК касается всей планеты, границы между странами не служат препятствием для перемещения газов, радионуклидов и экотоксикантов. Общая цель национального и международного природоохранного законодательства достаточно ясна: ни отдельному человеку, ни государству в целом не должно быть выгодно загрязнять планету сверх заранее согласованной международным сообществом меры и каждый случай сверхнормативного загрязнения должен преследоваться законом.

Следует особо  подчеркнуть бессмысленность постановки вопроса о преодолении ЭК без решения проблемы финансирования природозащитных мероприятий. Мы должны привыкнуть к тому, что охрана Земли от загрязнений - дело дорогое, и, планируя бюджет - государственный, общественный или личный, - предусматривать немалые расходы на экологические нужды.

Ключевым элементом  в борьбе с ЭК является поиск грамотных и действенных научно-технических решений. Это означает, что на экологию должны работать многочисленные институты, лаборатории, университеты, фирмы. Природоохранной экспертизе должно подвергаться любое действующее или реконструируемое предприятие, каждый проект нового строительства независимо от его социальной направленности. И наконец, экологический компонент среднего, специального и высшего образования должен стать неотъемлемой частью подготовки любого специалиста в области техники, естественных наук, медицины, экономики и даже гуманитарных наук. Особое значение имеет экологическая подготовка учителей. Экологический кризис является наибольшей опасностью, стоящей сегодня перед человечеством. Анализ показывает, что другие глобальные кризисы - энергетический, сырьевой, демографический - в своей основе сводятся к проблемам охраны природы. У жителей Земли нет альтернативы: либо они справятся с загрязнением, либо загрязнение расправится с большей частью землян.

ЛИТЕРАТУРА

1. Небел Б. Наука об окружающей среде. М.: Мир, 1993. Т. 1-2.

2. Шустов С.Б., Шустова Л.В. Химические основы  экологии. М.: Просвещение, 1995. 240 с.

3. Новая энергетическая  политика России. М.: Энергоатомиздат, 1995. 512 с.

4. Заиков Г.Е., Маслов С.А., Рубайло В.Л. Кислотные дожди и окружающая среда. М.: Химия, 1991. 142 с.

5. Сывороткин  В.Л. Рифтогенез и озоновый слой. М.: Геоинформмарк, 1996. 68 с.   
 
 

      Экологический кризис: что это такое?   

      В последние полтора десятилетия  многие из нас слышали: "наступил  экологический кризис", "кризисное  состояние окружающей среды", "глобальные экологические проблемы" и другие фразы в подобном  ключе. Многие из нас склонны  не обращать внимания на далекие  от быта проблемы, кто-то, наоборот, все связанное с природой воспринимает  близко к сердцу, с ревностью,  считая сложившуюся ситуацию  результатом неразумного отношения  к живому в последние десятилетия  варварской индустриализации.   

      Сразу скажу: и те, и другие  неправы. От качества среды  нашего обитания зависит вся  жизнь человека - здоровье, деятельность, состояние духа и разума. Что  же касается причины современного  ухудшения природы, то, безусловно, доминирующая роль человеческой  деятельности здесь очевидна. Многие из нас склонны видеть в своем прошлом и прошлом целого мира только хорошее, но не стоит упускать из виду, что на современную ситуацию в определенной степени повлияла вся человеческая цивилизация - с древнейших времен. Утверждения, что нынешний кризис есть впервые возникшее состояние природы, - ложные.   

      На самом деле экологический  кризис представляет собой своего  рода нарушение равновесия в  природных системах, между их  составными частями: водой, воздухом, почвой, животным и растительным  миром, человеком и его деятельностью.  Поскольку в природе все взаимосвязано,  нарушение одного компонента (например, истощение водных запасов) ведет  к изменению других (иссушение  и похолодание климата, изменения  почв и видового состава организмов). При такой ситуации возникает  дисбаланс между возможностями  природы и потребностями человека, что неизбежно приводит к обострению  взаимоотношений в обществе. Поскольку  кризис еще не есть катастрофа, все негативные его явления  обратимы, и человек в состоянии  играть активную роль в позитивном  разрешении ситуации. Говоря иными  словами - мы в силах все  исправить!   

      Сколько всего кризисов пережила  цивилизация? На этот вопрос  отвечает в своих трудах выдающийся  российский эколог Н.Ф.Реймерс. Всю историю взаимодействия человека с природой он представил в виде циклов, состоящих из двух фаз - экологического кризиса и экологической революции. Он выделил восемь таких кризисных циклов.   

      Первым древнейшим кризисом был  доантропогенный кризис аридизации (иссушения). Он произошел 3 миллиона лет назад. Тогда очень резко изменился климат на Земле, снизилась его влажность, наступило похолодание. Эти изменения среды явились причиной возникновения прямоходящих предков современного человека. Таким образом, появление человека стало первой экологической революцией.   

      Второй кризис - относительное обеднение  доступных человеку ресурсов  промысла и собирательства. Эта  ситуация сложилась 30-50 тысяч  лет назад. Кризис разрешился  биотехнической революцией: люди  стали применять полы, то есть  сжигание старой растительности  для ускорения роста новой.  Этот способ повышения плодородия  почвы кое-где сохранялся до  ХХ века.   

      Третий кризис - массовое уничтожение  человеком крупных животных. Он  произошел 10-50 тысяч лет назад.  Разрешился он путем первой  сельскохозяйственной революции  - люди приручили животных. Сначала  это были кабан и собака. Затем, 11 тысяч лет назад, были приручены  корова, коза, овца; 7 тысяч лет назад  - лошадь. Тогда же началась эпоха  земледелия, преимущественно поливного:  человек густо заселил низменные  долины рек тропического пояса  - Нила, Тигра, Евфрата, Инда, Ганга,  Янцзы.   

      Четвертый экологический кризис - кризис засоления почв и деградации  поливного земледелия. В низинах  крупных рек образовались соляные  пустыни. Кризис произошел 2 тысячи  лет назад и разрешился путем  второй сельскохозяйственной революции,  когда начало применяться неполивное (богарное) земледелие. Люди были  вынуждены начать использовать  менее плодородные земли.   

      Пятый кризис - кризис перепромысла лесов. Он произошел 350-150 лет назад. За этот период лесистость нашей планеты сократилась в два раза. Лес и древесина были основным строительным материалом для быстрорастущего населения Земли, дешевым топливом, источником сырья. Все это привело к кризисной ситуации. В средней полосе России древесина служила сырьем для производства поташа (на 1 тонну поташа необходимо 40 кубометров дров). На территории Мордовии в XVIII веке было свыше 40 поташных заводов, что привело к значительному уменьшению лесистости. Кризис был приостановлен промышленной революцией, которая позволила применять минеральные ресурсы.