Пути охраны и рационального использования ресурсов биосферы

Проблема населения

Главной причиной воздействия человека на биосферу является все увеличивающаяся его численность. Так, полагают, что примерно 9 тыс. лет назад на Земле жило не более 10 млн. человек, в начале нашей эры - 200 млн., в 1000 году - 175 млн., в середине XVII века - 500 млн., в 1950 - 2.5 млрд., в 1964 - 3.2 млрд., а в 1975 - около 4,5 млрд., сейчас - более 5 млрд. По данным ООН, в период с 1975 по 1985 отмечен самый высокий процент прироста численности населения 2 - 2,1 %. К 2000 году население Земли составит 6,5 млрд., а к середине XXI века - 12,5 млрд. Увеличение численности людей ускоряет технический прогресс, а следовательно, влечет за собой увеличение воздействия человека на биосферу. Некоторые западные демографы, продолжая эти расчеты, предсказывают мрачные картины катастрофической перенаселенности к концу XXI века. Вспоминается учение Мальтуса и его последователей. Однако механическое перенесение в будущее нынешних темпов роста населения не оправдано. В странах Европы и Северной Америки этот прирост составляет около 1% и продолжает сокращаться. Некоторые признаки торможения прироста отмечаются и для развивающихся стран в результате повышения образовательного и культурного уровня, вовлечения женщин в производство, возрастания доли городского населения, ослабления влияния религии и др. факторов. Таким образом, есть основания предполагать, что темпы прироста населения снизятся и оно стабилизируется под воздействием социальных, экономических и культурных факторов на уровне 12 -13 млрд. Однако в будущем человечество все же станет перед необходимостью стабилизировать свою численность, что не составит больших трудностей в условиях определенных общественных отношений. Ю.Одум уже сейчас предлагает в качестве необходимой меры отмену запретов на планирование семьи, контроль над рождаемостью и абортами с тем, чтобы рождались те дети, которым обеспечена любовь родителей, образование и хорошие условия жизни в пределах локальных ресурсов и пространств (Одум Юю, 1975 г.).

Немаловажную роль в развитых странах в этом деле играет специальная служба планирования семьи. Ее деятельность идет по специальным направлениям:

1. Консультация семейных пар и одиноких клиентов по вопросам биологии размножения, по отрицательным и положительным особенностям различных методов контрацепции, позволяющих избежать нежелательной беременности.

2. Предоставление на выбор противозачаточных средств. Возможно, наиболее перспективное средство - это норплант, маленькая капсула, которая при имплантации в руку женщины выделяет вещества гормональной природы, предупреждающие беременность. Одной капсулы хватает на 5 лет, но ее можно в любой момент удалить, прекратив контрацептивное действие. Норплант уже разрешен ВОЗ. Во Франции одна фармацевтическая компания разработала препарат, известный под названием RU-486, который прерывает беременность, если его принять в пределах 6 недель после нежелательного зачатия. Он разрешен во Франции и Китае. О других средствах можно получить консультацию у гинеколога.

3. Консультации по вопросам здоровья матери и ребенка в до- и послеродовой периоды. Упор на полноценное питание и санитарно-гигиенические нормы.

4. Ознакомление с преимуществами для здоровья перерывов между беременностями. Упор на выкармливание грудью как на идеальный источник полноценного питания и естественный способ контрацепции.

5. Поскольку ни один метод контрацепции не дает полной гарантии, нежелательные беременности возможны. В таких случаях должны быть разрешены аборты с помощью специалистов в стерильных условиях, это исключит отрицательные последствия.

Пути охраны и рационального использования ресурсов биосферы

3.1. Энергетические ресурсы

Устойчивое состояние сельскохозяйственного и промышленного производств, транспорта и поддержание температурного режима в помещениях требуют устойчивого снабжения энергоресурсами. Несмотря на то, что на земле еще не все запасы энергетического сырья разведаны, мы твердо можем сказать, что они не безграничны. Уже сейчас мы чувствуем вполне определенный энергетический голод, прежде всего в отношении газа, нефтепродуктов и нефти, и этот голод ощущается во всех странах мира. Это заставляет нас искать новые источники энергии и решать задачу более бережного отношения к запасам ископаемого топлива. Возможности в этом отношении есть, но они относительно ограничены. Получение энергии за счет ядерного распада на современных АЭС опасно, а за счет управляемого термоядерного синтеза из дейтерия, водорода и трития, на которое многие рассчитывали, еще очень далеко от практической реализации и экономически пока невыгодно. Кроме того, термоядерный управляемый синтез не устранит угрозы теплового загрязнения и угрозы наведенной радиоактивности в окружающей среде. Поэтому более перспективным является существенное расширение использования энергии ветра, морских приливов и, в особенности, прямого и непрямого использования солнечной энергии. Эти виды энергии не дают выбросов, загрязняющих среду. Особенно перспективным признано расширение использования солнечной энергии. Сейчас из общего количества солнечной энергии, поступающей на Землю, используется только 1/60 ее часть. Уже намечены пути ее аккумуляции и преобразования: имеются конструкции систем обогрева и охлаждения зданий, солнечных печей, насосов водонагревателей, опреснителей соленой воды. Решению этой проблемы способствует разработка устройств энергетического обеспечения космических кораблей. В них солнечная энергия, преобразуется в электрическую при помощи элементов из полупроводниковых кристаллов кремния.

Однако нельзя не отметить, что ни один из перечисленных выше путей получения энергии не позволяет кардинально решить главную энергетическую проблему - недостаток нефтепродуктов для транспорта. В качестве универсального топлива, не загрязняющего окружающую среду, все чаще называют водород, квалифицируемый зачастую в качестве топлива будущего. К сожалению, на Земле водорода в свободном виде не встречается - значит, его надо как-то получать. Наиболее распространенный способ - это электролиз воды, который пока экономически невыгоден. Следовательно, чтобы начать широко использовать это топливо, нужно найти неисчерпаемый и не загрязняющий среду источник энергии для получения водорода. На эту роль опять же прекрасно подходит солнечное излучение, но для этого нужны дальнейшие исследования. А пока усилия должны быть направлены на энергосбережение. Оно включает, во-первых, такой порядок эксплуатации нефтяных месторождений, при котором годовая добыча не должна превышать 10% оставшихся запасов. Во-вторых, совершенствование автомобильных двигателей в сторону сокращения расхода горючего. Уже существуют автомобили, у которых средний расход горючего, как минимум в 2 раза меньше, чем у нынешних машин, а фирмы "Пежо", "Тойота", "Вольво", "Фольксваген" ведут испытания моделей с расходом в 2,3 - 3,4 л на 100 км пробега. К сожалению, запуск этих моделей в производство задерживается желанием компаний получить максимальную прибыль при повышении цен на нефтепродукты. К другим направлениям энергосбережения относятся: улучшение термоизоляции помещений, замена традиционных электроламп флуоресцентными (у которых КПД около 95% вместо 5%), когенерирование, или размещение электрогенератора вместе с источником энергии для него непосредственно в каждом здании (тогда выделяемое при получении электричества тепло используется на месте для отопления и горячего водоснабжения). Снизить потребление нефтепродуктов можно, заменив их другими источниками энергии, например, за счет плоских солнечных коллекторов в жилых и хозяйственных постройках, за счет "энергобашен", "солнечных прудов", "биогаза" и др. Наконец, энергосбережение возможно и за счет снижения расточительности в быту.

3.2. Минеральные ресурсы

Получение дополнительных ресурсов минерального сырья (металлических руд, минеральных солей) возможно за счет экономного и эффективного использования открытых месторождений, устранения потерь при перевозке руд, а также за счет глубинного бурения, проникновения в подземные глубины, за счет освоения морского дна. Фотокамеры и сети, опущенные на глубину 6000 метров в Тихом океане, обнаружили круглые камни, содержащие 45% Mn, 1% Co, 1,4% Ni, 1,8% Cu. Много солей и других соединений химических элементов находится в растворенном состоянии в морской воде. Подсчитано, что из тонны океанической воды можно получить до 35 кг различных солей 43 химических элементов. Не отрицая необходимости поисков дополнительных запасов ресурсов недр, требуется разрабатывать и осуществлять меры по восстановлению этих ресурсов со скоростями, соизмеряемыми с быстротой их истощения. Использование микробов и подземных вод для обогащения полезных ископаемых в недрах резко ускоряет течение природных геохимических процессов, вызывая быстрое формирование искусственных месторождений серы, меди и др.

3.3. Возобновляемые ресурсы

Проблема поддержания на должном уровне возобновляемых природных ресурсов - почв, растительности, животного мира - может быть решена путем целой системы природоохранительных мероприятий, построенных с учетом следующих основных принципов.

Принцип комплексного подхода к охраняемому объекту. Так, лес нельзя рассматривать только как источник древесины и химического сырья. Лес - это источник кислорода, пушнины, мяса пернатых и диких копытных, ягод, грибов, он имеет водоохранное, климатическое рекреационное значение, т.к. является местом отдыха трудящихся. Отсюда - охрана леса должна рассматриваться как комплексная задача. Ценность наших лесов не только в древесине, и даже не столько в ней. Наши экономисты подсчитали, что при низких бонитетах большинства лесов и их удаленности от транспортных артерий средняя оценка древесины, которую мы можем получить с одного гектара леса, не превышает 500 руб. А средообразующие, ресурсосоохранные и рекреационные способности наших лесов в среднем оцениваются суммой 6000 рублей с каждого гектара (Воронков, 1976). Принцип регионального подхода к ресурсам. При оценке достаточности того или иного ресурса и, соответственно, выработке отношения к нему следует исходить из его состояния не в масштабе всей страны в целом, а только в данном регионе. Нет ничего губительнее интенсивного расходования ресурса там, где он дефицитен, на основании того, что в других местах он находится в избытке (лес). Принцип охраны одного посредством охраны другого. Например, охрана леса через охрану насекомоядных птиц. Принцип охраны через использование. Он реализуется путем правильного ведения охотничьего, лесного, рыбного хозяйств и предусматривает рациональное частичное использование с целью поддержания численности на уровне, соответствующем емкости местообитаний, и таким образом способствует сохранению популяций видов от "самоуничтожения", которое может проявиться в усилении конкуренции из-за пищи и убежищ, в развитии массовых болезней, гибели от стрессовых явлений и т.д.

Описанию конкретных способов охраны и рационального использования различных возобновляемых ресурсов посвящен целый ряд источников (Гладков, Михеев, Галушин, 1975; Иноземцев, 1990; Банников, Рустамов, 1977; Астанин, Благосклонов, 1978; Благосклонов, Иноземцев, Тихомиров, 1967; Садименко, Зозулин, Петрова, Шолохов, 1977; Воронов, Харитонов, 1977; Лаптев, 1975; Никитин, Новиков, 1980; Небел, 1993 и др.).

Краткий обзор позволяет лишь отметить, что почвы, которым угрожает эрозия, засоление, засорение, заболачивание и опустынивание, рекомендуется использовать и охранять путем узкополосного посева, беспахотного земледелия, лесопосадками, правильными севооборотами с многолетними травами, правильной рациональной обработкой, регулируемым поливом, дренажом; леса - путем правильной эксплуатации, когда вырубка не превышает годового прироста, за счет создания заповедников и других охраняемых территорий; путем лесопосадок, причем не монокультур, а многовидных насаждений.

Животный мир охраняется созданием сети заповедников, национальных парков, заказников, путем рационального ведения охотничьего хозяйства, путем недопущения неоправданной интродукции, замены химических способов борьбы с вредителями на биологические способы, путем полувольного разведения отдельных видов с последующими выпусками в дикую природу. Большую роль в сохранении и животных и растений играют зоопарки и ботанические сады.

3.4. Пищевые ресурсы

Дальнейшая интенсификация сельского хозяйства, выведение высокоурожайных сортов культурных растений, совершенствование агротехники, выведение высокопродуктивных пород скота, успешная борьба с болезнями сельскохозяйственных животных и растений позволяют рассчитывать и в дальнейшем на увеличение продуктов питания. В передовых государствах Европы и Северной Америки сборы зерновых в ряде хозяйств достигли 100 ц с га. Определенный резерв пищевых ресурсов содержит мировой океан, так как среди беспозвоночных, составляющих 90% биомассы морских животных, люди используют лишь несколько видов моллюсков и ракообразных. В 50 - 60 годах нашего века в ряде стран были проведены исследования по использованию микроорганизмов для получения белка. Поиски увенчались успехом: разработана технология производства продуктов питания за счет дрожжевых грибков, размножающихся на углеводородах нефти. Из 2 тонн низкосортной нефти можно получить 1 тонну кормового белка. Ныне производство белков из нефти с помощью микроорганизмов перешло через пороги научных учреждений и лабораторий в цеха заводов в СНГ, Франции, Англии, Индии, США. Найдены штаммы грибков, с помощью которых из древесных опилок получают сахар: из 1 кг - 450-500 г. В настоящее время идут усиленные поиски синтеза продовольствия из СО2, Н2, О2, и Н2О. В этом направлении уже сделаны первые шаги. Лучшие умы человечества нацеливают свое внимание на расшифровку и воспроизведение искусственным путем процессов фотосинтеза органических веществ. Это было бы поистине великим открытием.

Все сказанное позволяет сделать вывод о том, что проблема пищевых ресурсов может быть решена успешно, и на Земном шаре можно прокормить 20 млрд. людей.

Подводя итог обсуждению вопроса о состоянии ресурсов среды и оптимистично оценивая их резервы, мы вместе с тем должны принять необходимые меры по рациональному и экономному использованию всех ресурсов. Под рациональным использованием мы понимаем такой уровень их эксплуатации, который могут выдержать все надорганизменные биологические и биокостные системы (включая биосферу) без угрозы их разрушения, при сохранении их жизнеспособности и устойчивости. Этот уровень ясен в теории, но его гораздо труднее определить на практике (особенно для невозобновляемых ресурсов). Однако "если мы не определим повсюду этот уровень, то лет через 30 - 40 станем свидетелями угасания цивилизации на Земле" (Небел, 1993). В современных условиях рациональное использование ресурсов предусматривает и целую систему мер по их экономии и сбережению. К их числу относятся: отказ от экстенсивных методов хозяйствования, снижение потерь при добыче, транспортировке, хранении, переработке природных ресурсов и более эффективное использование вторичных ресурсов. Например, в РФ каждый год на село поступает несколько сот тысяч энергонасыщенных тракторов, имеющих средний вес 10 тонн, а через 3-4 года все это ложится мертвым грузом, а сколько других машин (комбайнов, культиваторов, сеялок) заполняют "кладбище техники"?! Если бы это использовать, мы могли бы 10 лет обходиться без железной руды.

Многие отходы можно и нужно использовать как топливо: бумагу, материю, метан, выделяющийся при разложении органических отходов, и т.д. Огороженная площадка на 100 000 голов крупного рогатого скота может дать столько метана, сколько нужно, чтобы обеспечить природным газом город с населением в 30 тыс. жителей. Больница на 800 мест ежедневно при сжигании отходов может сократить расход горючего на сумму 54 доллара, сэкономить на транспорте на свалку 75 долларов. Общая экономия составляет 47 тыс. долларов в год. Крайне необходима экологизация всей техники и технологии в сторону ресурсосбережения.

Итак, экологический кризис по причине роста народонаселения и дефицита природных ресурсов не выглядит как фатальная неизбежность, он может быть предотвращен.