Научно-технический прогресс и экология

Глава 4 Научно-технический прогресс и проблемы цивилизации

• Заключение
• Список использованной литературы
• Введение
• Хозяйственная деятельность человечества в течение последнего столетия привела к серьезному загрязнению нашей планеты разнообразными отходами производства. Воздушный бассейн, воды и почва в районах крупных промышленных центров часто содержат токсичные вещества, концентрация которых превышает предельно допустимую. Поскольку случаи значительного превышения допустимой концентрации достаточно часты и наблюдается рост заболеваемости, связанной с загрязнением природной среды, в последние десятилетия специалисты и средства массовой информации, а вслед за ними и население стали употреблять термин «экологический кризис».
• Прежде всего, следует разделить понятия "локальный экологический кризис" и "глобальный экологический кризис". Локальный экологический кризис выражается в местном повышении уровня загрязнений - химических, тепловых, шумовых, электромагнитных - за счет одного или нескольких близко расположенных источников. Как правило, локальный экологический кризис может быть более или менее легко преодолен административными и или экономическими мерами, например, за счет совершенствования технологического процесса на предприятии-загрязнителе или за счет его перепрофилирования или даже закрытия. Много более серьезную опасность представляет глобальный экологический кризис. Он является следствием всей совокупности хозяйственной деятельности нашей цивилизации и проявляется в изменении характеристик природной среды в масштабах планеты и, таким образом, опасен для всего населения Земли. Бороться с глобальным экологическим кризисом гораздо труднее, чем с локальным, и эта проблема будет считаться решенной только в случае минимизации загрязнений, произведенных человечеством, до уровня, с которым природа Земли будет в состоянии справиться самостоятельно. В настоящее время глобальный экологический кризис включает четыре основных компонента: кислотные дожди, парниковый эффект, загрязнение планеты суперэкотоксикантами и так называемые озоновые дыры.

Одним из важнейших направлений технического прогресса, приводящим к снижению потребности в сырье, является снижение массы машин, оборудования, сооружений. Первые паровые машины при своей малой мощности были чрезвычайно тяжелы. Не говоря уже о паровых машинах Ньюкомена, Севери, Ползунова, первые машины Уатта весили 300 кг на индикаторную лошадиную силу, т.е. более 400 кг на 1 кВт, а к началу ХХ в. - 135-140 кг. Затем появились паровые турбины, мощность которых все более увеличивалась при более медленном росте массы. Максимальная мощность современных турбин составляет 1200-1300 Мвт, а их масса и линейные размеры не намного отличаются от массы и линейных размеров турбин мощностью 800 и даже 500 МВт.

На тепловых станциях страны в настоящее время совершается переход от блоков в 500 и 800 МВт. На Костромской ГРЭС был установлен первый в России блок мощностью 1200 МВт. На базе действующих создается серия мощных блоков, которые будут применены на создаваемых крупнейших ТЭЦ КАТЭКа. Экономичность более мощных блоков характеризуется следующими данными. Если принять за 100 массу металла турбин мощностью 300 МВт, то на турбинах 500 МВт она снижается (на единицу мощности) до 77, а на турбинах 800 МВт - до 75. Удельная кубатура главного корпуса электростанций, принятая за 100 при турбинах 300 МВт, при более мощных турбинах - 500 и 800 МВт составляет соответственно 75 и 57, штатных коэффициент - 70 и 55.

Следовательно, в течение ряда десятилетий происходит переход к двигателям, все более мощным и имеющим меньшую массу на единицу мощности, что в конечном счете означает относительную экономию металла. Эта тенденция, очевидно, сохранится и в дальнейшем наряду с ускорением научно-технического прогресса.

В развитии двигателей внутреннего сгорания наблюдается та же тенденция повышения мощности и снижения их массы. Само по себе появление двигателей ознаменовало мощный скачок в техническом прогрессе - развитие автотранспорта и авиации. Только тогда, когда были созданы достаточно мощные на единицу массу (или легкие на единицу мощности), двигатели, смогли подняться в небо летательные аппараты тяжелее воздуха. Дальнейшее совершенствование двигателей - появление газовых турбин - позволило многократно увеличить грузоподъемность и скорость самолетов, а создание еще более мощных ракетных двигателей и эффективных видов топлива открыло возможность освоения космического пространства. Все это свидетельствует об экономии массы, а значит, и об экономии металла. Не трудно заметить и непосредственное влияние снижения массы машин на относительное сокращение потребности в добыче железорудного сырья.

Один из характерных результатов научно-технического прогресса в области электроники и техники полупроводников - микроминиатюризация. Сложнейшие сочетания, равноценные блоку из 50-100 и более элементов, умещаются на кремниевых или германиевых микроплатах площадью 1 кв.мм или его доле. Благодаря микроминиатюризации резко снижаются габариты электронных приборов. Современная электронно-вычислительная машина пятого поколения во много раз меньше по габаритам электронно-вычислительных машин первого поколения. Микроминиатюризация позволяет многократно сократить размеры многих других устройств и вместе с тем и удельную потребность в материалах для них, а стало быть, и объем добычи ресурсов.

Новая технология производства черных металлов - одно из новейших направлений прогресса техники. Выше уже отмечалось большое значение развития электрометаллургии, в частности создания первого крупного электрометаллургического бездоменного комбината в Старом Осколе. Новая бездоменная и бескоксовая металлургия позволит снизить нагрузку на окружающую чреду. Удельные выбросы вредных газов при бездоменном процессе в 3 раза ниже, чем при традиционном способе производства стали.

Подобное же значение будет иметь и другое новое направление в технике производства металлов - порошковая металлургия, формирование металлических изделий из железных порошков в смеси с порошками из других металлов. Этот способ дает возможность резко сократить трудоемкость изделий, снизить их себестоимость до 30% себестоимости изделий, получаемых обычным путем, а также обеспечить необходимую структуру металла, его пористость. По данным А.И.Манохина, в среднем на 1000 т изделий из металлических порошков сберегается до 2500 т металла, высвобождается 190 рабочих.

Большое значение имеет использование металлических порошков для нанесения распылением и наплавкой покрытий на трущиеся детали машин, что продлевает срок их службы, защищает от коррозии различные виды оборудования, сооружения, строительные конструкции. Срок службы изделий можно увеличить в 2-3 раза и существенно сократить потери от коррозии, которые оценивают применительно к современному общему металлофонду страны в 11-13 млн.т/год.

Развитие порошковой металлургии создает основу развития производства композиционных материалов с металлической основой. Многие из материалов - сплавы железа и меди, вольфрама и меди, порошков быстрорежущей стали дают экономию материалов, сберегают вольфрам, молибден, ванадий, кобальт. Изготовление высококачественного железного порошка в большой мере зависит от исходного материала - железных руд. Использование различных руд и отходов определяет наиболее целесообразное размещение предприятий порошковой металлургии, а также применение обоих методов получения порошков - восстановлением и распылением. Преимущества порошковой металлургии не только в экономии материала (черных металлов) при изготовлении изделий, но ив снижении загрязнения атмосферы и воды, связанного с работой обычных металлургических заводов.

С каждым годом во всем мире все большее развитие получает производство композиционных материалов. Оно также может быть отнесено к числу новых отраслей, характеризующих современный технический прогресс. Композиционные материалы отличаются большой твердостью, прочностью, стойкостью против коррозии, сохранением своих свойств при высоких температурах. Основной группой материалов являются мультиполимерные системы, полимерные сети, пластины, ленты. К их числу относятся сверхтвердые синтетические материалы.

Созданы биоматериалы, служащие, например, для изготовление искусственных клапанов сердца, сосудов, костей. Все большее распространение получают такие композиционные материалы, как стекловолокно, графитволокно, алюминийволокно, карбидволокно. Исключительной прочностью и стойкостью против коррозии обладают стеклометаллические полотна и ленты, имеющие способность намагничивания. Разработаны новые методы производства силиконовых слоев и техника нанесения их на кристаллы полупроводников при сверхвысоком вакууме. Изготовляются различные фотоэлектрические материалы для непосредственного превращения солнечной энергии в электрическую. Созданы керамика для использования при высокотемпературных процессах, материалы для авиационных газовых турбин и автомобильных двигателей. Появились новые высокопрочные низколегированные стали, новые магнитные сплавы, сверхпроводники и т.д. Применение таких материалов сулит большую экономию расходуемого сырья.

В народном хозяйстве развертывается работа по более полному использованию тех возможностей, которые дает современная техника.

Перед конструкторами стоит задача снижения излишних запасов прочности, а отсюда и большой массы машин и оборудования. Избыточной массой нередко отличаются станины. Надо увеличить использование легких материалов в машиностроении - применение пластмасс вместо стали и алюминия. Многое зависит от более широкого внедрения точного литья. Можно сократить непомерно большую долю отходов металла в стружку. С этой целью увеличивается выпуск прогрессивного кузнечно-прессового и литейного оборудования, а также листового проката, необходимого для производства изделий под давлением. Точное литье в кокили под давлением позволяет экономить до 30% металла.

Снижению массы и продлению срока службы конструкций, а тем самым и сокращению потребности в металле способствует широкое применение качественных сталей вместо обычной углеродистой стали. Это требует большего развития передовых способов производства металла, многие из которых были разработаны у нас, но внедрены лишь частично, например непрерывная разливка стали, частично кислородно-конверторный способ и производство электросталь.

В настоящее время разрабатываются мероприятия по сокращению потребности в сырье и более эффективному его использованию. Нефть и газ, как уже отмечалось, целесообразнее использовать не в качестве топлива, а в качестве сырья для производства продуктов синтетической химии. В соответствии с этим будут происходить и изменения в топливно-энергетическом балансе, снижение доли углеводородов в качестве топлива.

Большое значение для сохранения ресурсов леса имеет более широкое использование отходов древесины для производства древесной массы и выпуска древесноволокнистых, древесностружечных плит, картона и других видов продукции. Отходы древесины при заготовке, транспортировании и переработке составляют десятки миллионов кубометров (потери составляют около 50%). Отходы надо собирать и перерабатывать, что требует осуществления ряда организационных мероприятий и капитальных вложений. Но они себя окупят, так как позволят лучше использовать ресурсы леса, предохранить наши лесные богатства от чрезмерной вырубки, форсировать непрерывное воспроизводство в лесном хозяйстве.

Подобные же задачи сохранения природных богатств стоят и в сельском хозяйстве - обеспечить процесс непрерывного воспроизводства и восстановления производящей способности почвы, предохранения ее от истощения на основе рационального ведения сельского хозяйства и повышения качества сельскохозяйственного производства.

Глава 3. Новые методы добычи сырья и новые виды энергии

Новые методы добычи сырья благодаря техническому прогрессу должны сокращать количество сырья и материалов для производства единицы производства, когда одни виды сырья заменяются другими и в целом влияют на сокращение потребности в сырье для производства единицы продукции. В настоящее время роль технического прогресса ярко проявляется в механизации и автоматизации процессов добычи сырья, позволяющих переходить к более массовым способам его получения.

Рост добычи угля осуществляется более эффективным открытым способом, который в 2-3 раза дешевле подземного, с использованием мощных экскаваторов и автомобилей - самосвалов большой грузоподъемности. В промышленно развитый странах в подземно-шахтной добыче угля ручной труд уже не применяется и при проходке, и при добыче. Появились мощные механизмы, с помощью которых осуществляются проходка, крепление, выемка угля, откатка и навалка, а затем и погрузка. Применение на горных работах экскаваторах-драглайнах с вместимостью ковша 80 куб.м и длиной стрелы 100м, автосамосвалов грузоподъемностью 240т, буровых станков для бурения скважин до 320-450мм коренным образом изменило технологию открытой добычи угля и руд цветных и черных металлов.

Рост добычи нефти также связан с ускорением научно-технического прогресса. Современная техника допускает бурение скважин глубиной до 5 тыс.м и более, не только вертикальных, но и наклонных. Использование буровых стационарных платформ типа "шельф" позволило обеспечить добычу нефти в открытом море на глубине до 300м. Большое значение имеют совершенствование способов извлечения нефти на поверхность и повышение степени ее извлечения с 30-35% по отношению к ее содержанию в недрах до 50-60% с закачкой в нефтяные пласты пара при температуре до 100-110С° и теплой воде.

Механизируется и автоматизируется добыча природного газа. Применение современных методов разведки дает возможность ускорить открытие и изучение его новых месторождений. Ускоряется и удешевляется проходка скважин. Возрастают объемы добычи, повышается извлечение газа и конденсата из недр, повышается выход полезных компонентов, шире используется попутный нефтяной газ (его сжигание в факелах составляет около 11 млрд.куб.м, т.е. столько, сколько потребляется для нужд всего населения России). Увеличение диаметра газопроводов и более высокое рабочее давление в них позволяют ускорить и удешевить передачу газа в районы потребления от Уренгоя до Парижа, Праги, Берлина.

Рационализируются и интенсифицируются производственные процессы добычи и обработки железной руды и сопутствующих железу компонентов, полиметаллических руд и др. Применяются геофизические методы разведки залежей различных металлических руд и разведка из космоса. Широкое развитие получают методы обогащения, повышения извлечения металла до 80-85% даже из относительно бедных руд (до 0.2-0.5% с содержанием извлекаемых металлов), но залегающих большими массивами.

Широкое применение механизации, мелиорации земель и химизации в сельском хозяйстве позволило более чем удвоить получение зернобобовых на единицу площади, удвоить численность рогатого скота и утроить количество свиней в 1990г. по сравнению с дореволюционным уровнем, увеличить сборы технических культур, фруктов и ягод. Общая площадь сельскохозяйственных угодий при этом долгие годы оставалась без изменения.

Использование мощных землеройных и других механизмов, а также взрывных работ способствовало осуществлению крупнейших изменений в водном хозяйстве страны: были построены каналы и плотины, созданы обширные водохранилища, изменены условия водоснабжения.

Научно-технический прогресс сыграл важную роль в изменении энергетической базы общества в течение XIX и XX вв., что отразилось в использовании природных ресурсов и характере загрязнения окружающей среды. XIX век был веком угля и паровой машины. Углю принадлежала подавляющая доля в топливном балансе наиболее развитых стран. Сжигание угля росло по мере развития промышленности. Растущие выбросы дыма, сажи, копоти и золы стали обычным явлением для основных индустриальных районов промышленноразвитых стран.

Отсюда и характерное название "черная страна" для промышленного района центральной Англии. Не менее "черными" из-за сжигания угля были Рурская область в Германии, северо-восток Франции в районе Лилля, район Шарлеруа в Бельгии, районы черной металлургии США - Питсбург в Пенсильвании, Бирмингем в Алабаме и др. Закопченными были и другие крупные города с их промышленными предприятиями, железными дорогами, многочисленными котельными, каминами и печами для отопления домов.

За последние 30-40 лет энергетическая база промышленности и городов значительно изменилась: доля угля и паровой энергетики сократилась. Главным видом топлива стали нефть и газ. Доля угля в добыче топлива во всем мире снизилась. Одновременно существенно возросла добыча нефти. Увеличилась доля природного газа.

Однако к концу текущего столетия, по-видимому, следует ожидать снижения доли нефти в добыче и потреблении топлива, учитывая постепенное истощение ее залежей. В перспективе доля газа будет возрастать. В частности, увеличится применение газа в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, например установленных в автобусах. Одним из больших преимуществ работы двигателей на газе является снижение загрязнения атмосферы. Вместе с тем из-за нестабильной в последнее время работы АЭС возможно увеличение доли угля в потреблении. Чтобы не ухудшать состояние окружающей среды из-за сжигания его, потребуются проведение более радикального улавливания отходящих газов, отказ от сернистых углей и их обессеривание и другие мероприятия, которые повысят затраты на производство электроэнергии.

Одновременно с этим необходимо ускорить освоение новых видов энергии. Это, прежде всего атомная энергетика и "мягкие" источники энергии, не приводящие к загрязнению окружающей среды, геотермальной и гелиотермальный виды энергии, использование энергии приливов ветра, которые можно эффективно применять благодаря современным достижениям техники.

Атомная энергетика - открытие века, за ней в перспективе большое будущее как экологически чистого производства электроэнергии. Чернобыльская катастрофа не должна стать причиной свертывания атомной энергетики. Вопрос заключается в совершенствовании технического прогресса управлением АЭС и обеспечении безопасности населения. Атомная энергетика имеет долговременные ресурсы.

На VII мировой энергетической конференции, проходившей в Москве в 1968г., была дана оценка содержания урана в морях и океанах на уровне 4 х 10⁹ 0т. Это значит, что данный вид топливно-энергетического ресурса практически неисчерпаем. Однако до недавнего времени мировые запасы определялись всего лишь 1.5 млн.т (металлический уран). В 1977г. в Японии предложены методы получения урана из морской воды. И вопрос, в конечном счете, сводится к удешевлению подобных процессов до уровня, приемлемого для широкого промышленного использования с учетом стоимости альтернативных источников энергии.

Учитывая недостаточную надежность работы АЭС и большую загрязненность окружающей среды от применения угля, в современных условиях общество обязано изыскать возможность применения в перспективе вышеназванных "мягких" источников энергии, не приводящих к загрязнению окружающей среды: геотермальной и гелиотермальный энергии, использования энергии приливов и ветра , которые можно эффективно применять благодаря современным достижениям техники.

Источникам геотермальной энергии служат радиоактивные процессы, химические реакции и другие явления в земной коре.

Глава 4. Научно-технический прогресс и проблемы цивилизации

Открытие в последние годы XIX века явления радиоактивности произвело огромный переворот в научном мировоззрении, по существу ознаменовав революцию в физике, поставило перед жизнью и техникой принципиально новые практические задачи, раздвинуло невиданные горизонты негаданных возможностей. Благодаря открытию радиоактивности человечество получило новый мощный источник энергии. Мысли и судьбы людей, живших в XX и живущих в веке XXI, в значительной мере формировались под влиянием этого открытия. Несомненно, оно будет оказывать глубокое влияние и на следующие поколения.

Не менее значимы прикладные, технические аспекты. К сожалению, обнаружив, что радиоактивные элементы 235U и 239Pu могут быть мощными малоразмерными источниками энергии, человечество прежде всего подумало о бомбе и немедленно свою задумку реализовало. Затем были созданы реакторы для атомных подводных лодок и лишь в последнюю очередь появился так называемый мирный атом, когда начали строить и эксплуатировать АЭС, применять источники ионизирующих излучений для дефектоскопии и в медицинских целях.

Наконец, следует отметить социальные аспекты. Человечество, получив в свое распоряжение результаты нового открытия, ведет себя как малый ребенок, которому подарили новую игрушку - он ею размахивает, всем показывает, испытывает в разнообразных условиях, развинчивает и разбирает. Последствия таких действий далеко небезопасны. Еще в незапамятные времена человек овладел огнем, что сыграло, несомненно, прогрессивную роль в его развитии. Он научился плавать через океан, летать в воздухе, ездить по железной дороге и в автомобиле и многому-многому другому. Но вспомните, что это стоило человечеству, и какие "суммы" оно продолжает выплачивать по этим счетам!

Очень схематично обратим внимание на некоторые "особые точки" XX века, определяющие социальное миропонимание человечества. Вначале они носили сугубо конфронтационный характер:

Американские атомные бомбардировки японских городов Хиросима и Нагасаки 6 и 8 августа 1945 года). С военной точки зрения, это не имело смысла, но было акцией устрашения (как вы думаете, кого пугали?).

Ядерная гонка США, Англии, Франции - СССР. У нас - создание инфраструктуры атомной промышленности - любой ценой. К 1953 году и "у нас" (А. Д. Сахаров) и "у них" (Э. Теллер) уже имеется термоядерное оружие. Массовые испытания ядерного оружия. Параллельно создаются средства доставки - межконтинентальные баллистические ракеты. Когда цель достигается любой ценой, то цена непомерно велика.

В это время уделяется огромное внимание не только технике, но и подготовке специалистов по системе "Физтеха". Физики в почете: "Что-то физики в почете, что-то лирики в загоне…" [Слуцкий, 1977]. В общественном сознании появляется представление "о двух культурах" [Сноу, 1985].

Холодная война, чуть не превратившаяся в войну горячую. "Кузькина мать" Н. С. Хрущева, Карибский кризис (1962) и выдержка Дж. Кеннеди.

Затем постепенно начало приходить понимание, что "что-то не в порядке в Датском королевстве", необходимо менять поведение:

Моделирование последствий термоядерной войны (начало 80-х годов) - Н. Н. Моисеев с сотрудниками (СССР), К. Саган (США). "Черная зима".

Чернобыльская трагедия (26 апреля 1986 года). Мало никому не показалось. Общественный резонанс и осознание ответственности.

Граница XX и XXI веков: Балканские конфликты и стрельба снарядами с урановыми сердечниками, гибель атомной подводной лодки "Курск", захоронение и переработка ОЯТ, волна международного терроризма и опасность попадания оружия массового поражения в руки экстремистов, расцвет массовых "зеленых" движений.

Как нас всех учили философы, движение является неотъемлемым атрибутом материи, причем, под движением понимают все изменения, происходящие с любыми материальными микро- и мегаобъектами под воздействием внутренних и внешних сил. Количественной характеристикой движения (взаимодействий) является энергия.

Важнейшим источником энергии на Земле, источником жизни служит солнечная энергия. Именно она обеспечивает циркуляцию воздушных и океанических масс и формирует климат Земли. За счет процессов фотосинтеза атмосфера пополняется кислородом и освобождается от избытков углекислого газа. В результате фотосинтеза зеленая масса растений накапливает углеводы и другие органические вещества, являющиеся базовой пищей (источником энергии) для всего живого. Другими словами, именно солнечная энергия обеспечивает круговороты вещества по геохимическому и биогеохимическому циклам.

До недавнего времени все виды энергии, которые были доступны человеку, представляли собой трансформированную солнечную энергию: прямой обогрев, энергия ветра, текущей воды, топлива, пищи, электричества полупроводниковых солнечных батарей. Энергия каменного угля, нефти, природного газа - это все та же солнечная энергия, запасенная прежними биосферами, интенсивно расходуемая человечеством. Запасы этой энергии в масштабе времени существования человечества являются невосполнимыми, и мы успешно эти запасы проедаем.

Заметим, что все ускоряющееся "проедание" имеет историческую и "научную" основу, опирающуюся на мировоззрение основоположников классической политэкономии А. Смита и Д. Рикардо [Кара-Мурза, 1999]. В этом мировоззрении представление о бесконечности мира преломилось в постулат о неисчерпаемости природных ресурсов. Поэтому природные ресурсы были исключены из рассмотрения классической политэкономией как некая "бесплатная" мировая константа, экономически нейтральный фон хозяйственной деятельности. В частности, Д. Рикардо утверждал, что "ничего не платится за включение природных агентов, поскольку они неисчерпаемы и доступны всем".

Сходные представления сохранились и в политэкономии К. Маркса. Вот некоторые из его формулировок: "Силы природы не стоят ничего; они входят в процесс труда, не входя в процесс образования стоимости" [Маркс, Энгельс. Соч. Т. 47: 428]; "Производительно эксплуатируемый материал природы, не составляющий элемента стоимости капитала, - земля, море, руды, леса и т. д. В процесс производства могут быть включены в качестве более или менее эффективно действующих агентов силы природы, которые капиталисту ничего не стоят" [Маркс, Энгельс. Соч. Т. 24: 399].

Не приходится удивляться, что в нашей стране с ее огромной, далеко не освоенной территорией и богатыми природными ресурсами в общественном сознании значительной части населения (включая политиков) продолжает доминировать порочная идея "на наш век хватит". Овладение человеком внутриядерной энергией коренным образом меняет ситуацию. Во-первых, человеческая цивилизация получает доступ к принципиально новому, практически неисчерпаемому на исторически обозримый период времени источнику энергии. Во-вторых, у человечества появляется реальный шанс изменить вектор своего развития - перейти из режима грабительского разрушения среды своего обитания, в режим Sustainable development - режим устойчивого развития, режим коэволюции человечества и окружающей среды, на необходимость чего неоднократно обращали внимание В. И. Вернадский [Вернадский, 1989] и Н. Н. Моисеев [Моисеев, 1998].

Между тем в массовом сознании ядерная энергия после бомб Хиросимы и Нагасаки, Чернобыльской аварии, рудиментов "холодной войны" и волны терроризма воспринимается как некая жуткая "страшилка", которую необходимо забыть, а лучше - не следовало бы и открывать. Но остановить научно-технический прогресс нельзя. Всякая остановка (или даже замедление) способна привести к ослаблению творческого, интеллектуального потенциала общества и деградации человеческой цивилизации. Непрерывное развитие творческого потенциала человечества и есть та положительная обратная связь, которая делает человека Человеком. Сложность и противоречивость - это черты, имманентно присущие научно-техническому и иному прогрессу на всех его этапах. Без него нет возможности решить материальные и социальные проблемы, но одновременно он вносит новые трудности и опасности, к которым приходится адаптироваться человеку: познавать их не только теоретически, но и практически и минимизировать, понижая их вероятность. Ведь абсолютная безопасность недостижима не только практически, но и теоретически.

Подарив людям огонь, Прометей подарил им возможность подняться над миром животных. С тех пор человечество уже много тысяч лет упорно разрешает проблему пожаров, так и не добившись ее абсолютного решения. Это суждение справедливо и для всех других достижений человечества. Приведем по этому поводу высказывание Н. Н. Моисеева: "Риск и опасности в развитии цивилизации были, есть и будут. И нам придется приучить себя к мысли о необходимости жить под этим бременем. Но это означает лишь одно: человечеству необходимо научиться предельно снижать этот риск и опасности". "Нулевой" риск возможен лишь в системах, лишенных запасенной энергии, химически и биологически активных компонентов. Рост концентрации энергонасыщенных предприятий увеличивает вероятность аварий. Неудачное соседство предприятий увеличивает опасность и возможный ущерб (эффект "домино").

Современное общество не способно удовлетворить свои материальные и духовные потребности (т.е. свою безопасность в социально-экономической области) без увеличения масштабов производства, сопровождающегося увеличением техногенного воздействия на биосферу. С другой стороны, оно вынуждено охранять биосферу (т. е. обеспечивать свою экологическую безопасность), поскольку от состояния последней зависят и эффективность производства, и комфортность условий жизни людей, их здоровье, да и сама возможность существования человека и жизни на Земле. Иными словами, развитие производства, направленное на повышение материального уровня жизни, одновременно ведет к появлению разнообразных видов техногенной опасности, как для здоровья человека, так и для состояния окружающей его среды. На устранение этих опасностей необходимо расходовать определенную долю материальных ресурсов общества, которые независимо от того, велики они или малы, ограничены. В действительности затраты на создание систем технической безопасности промышленности составляют значительную долю материальных ресурсов общества и отвлекаются из социальной сферы. В этих условиях значение приобретает проблема оптимизации затрат, т. е. обеспечение максимально возможной социальной выгоды при приемлемом (минимальном) риске.

Хотя понятие "риск" неоднозначно, для иллюстрации [Granger Morgan, 2000] на рис. 4.1. приведена ожидаемая (вероятностная) частота смертельных исходов в зависимости от величины риска негативно действующего фактора. В качестве примера как максимально приемлемый выбран риск X=2,9 · 10-5, т. е. (1 : 35000). Это - типичный для США уровень смертности вследствие утопления или разрушительного воздействия торнадо. Очевидно, положение границы с координатой X по конкретным рискам определяется экспертами в соответствии с экономическим и социально-политическим состоянием общества. Так, в Нидерландах принят закон (1985), согласно которому вероятность смерти более 10-6 в течение года для индивидуума от опасностей, связанных с техносферой, считается недопустимой.

Рис.4.1. Иллюстрация к оценке значения максимально приемлемого риска

Каждое сообщество в меру своего понимания и возможностей стремится обеспечить достойный уровень существования своим согражданам. Одним из требований к достижению поставленной цели является обеспечение безопасности в процессе трудовой деятельности и повседневной жизни. Эффективность управления безопасностью в конечном итоге характеризуется состоянием общественного здоровья. В качестве количественных критериев предложено [Кузьмин, 1990: 415-420] рассматривать среднюю продолжительность предстоящей жизни (TL.E) и общий риск смертности (RS) (рис. 4.2.). Повышение безопасности (снижение уровня риска смертности RS) - один из ведущих мотивов деятельности людей.

Рис.4.2. Модель управления безопасностью

Наибольший уровень безопасности (т. е. наибольшая величина TL.E или наименьший RS) достигнут в наиболее промышленно развитых странах.

Снижение безопасности может быть связано с пониженным качеством среды обитания человека, что обусловлено недостаточным уровнем развития экономики и несовершенством социальных структур. Это социально-экономический риск Rс.э.

Rс.э єRс.э (CЅM, F, S, P...).

Здесь С - материальные ресурсы общества, характеризующие уровень развития экономики. Они складываются из М - материального уровня жизни; F - уровня питания; S - уровня сервиса, P - уровня медицинского обслуживания и других показателей социально-экономического развития.

Однако развитие науки и техники, обусловленное потребностью развития экономики, снижая риск социально-экономический, одновременно привело к появлению новых, техногенных рисков RTech, как для здоровья населения, так и для состояния биосферы в целом.

RTech є RTech (DZЅZ).

Здесь Z - уровень опасности, DZ = IZC - экономические затраты на создание и эксплуатацию технических систем безопасности, а IZ - доля таких затрат из общих материальных ресурсов общества C.

Тогда общий риск может быть представлен в виде суммы двух групп рисков:

RS (CЅM, F, S, P..., Z) = Rс.э (C-IZCЅM, F, S, P...) + RTech (IZCЅZ) (рис. 4.3.).

Рис.4.3. Оптимизация затрат DZ на снижение техногенного риска RTech(1 - RS, 2 - Rс.э, 3 - RTech);

Таким образом, увеличение затрат на снижение техногенных рисков оправдано только до некоторого оптимального уровня, определяемого экономическим состоянием общества. Избыточные расходы на уменьшение RTech приводят к прямо противоположному результату за счет недофинансирования социальной сферы. Если же у страны главным риском оказывается риск внешнего вторжения, то основные средства вкладываются в обороноспособность. Что при этом происходит с социальной сферой, пояснений не требует. Наш народ это знает не понаслышке. Именно так мы победили в ВОВ, именно так был создан ракетно-ядерный щит страны в период холодной войны, именно поэтому нам не хватало средств не только на снижение Rс.э, но и RTech.

Стоит ли удивляться, что в экстремальных условиях оборонные проблемы решались любой ценой, что приводило не только к тяжелым условиям труда, но и к рукотворным чрезвычайным ситуациям, затрагивающим гражданское население. Именно так в первые годы (1949-1951) функционирования ПО "МАЯК" были осуществлены сбросы высокорадиоактивных отходов в р. Теча. По данным ИБРАЭ РАН, среди проживающего на берегах р. Течи населения в начале 50-х годов были зафиксированы клинические симптомы хронической лучевой болезни (первичная диагностика - 940 случаев, уточненный диагноз - менее 100 случаев). Отдаленные эффекты, достоверно установленные для этой же группы населения, - менее 50 случаев дополнительных лейкозов и других онкологических заболеваний. Сходные ситуации реализовывались при проведении ядерных испытаний, мирных подземных ядерных взрывов, запусках ракет и во множестве иных случаев, необязательно напрямую связанных военной проблематикой.

Свой весомый вклад в загрязнение окружающей среды вносили энергетика, химическая промышленность, металлургия, добыча полезных ископаемых, все виды транспорта и многое другое. Огромный резонанс, как в нашей стране, так и во всем мире, имела авария на ЧАЭС (1986). Разрушение реактора, гибель от острой лучевой болезни пожарников, разнос на обширные территории газо-аэрозольных выбросов, эвакуация населения из близлежащих населенных пунктов - все это, объективно, создало в общественном сознании весьма настороженное и негативное отношение ко всем аспектам ядерной энергетики и технологии. Среди населения, проживающего на "Чернобыльском следе", за последующие после аварии 15 лет зафиксировано до 1 000 дополнительных заболеваний раком щитовидной железы, в том числе несколько со смертельным исходом, а также увеличение заболеваемости лейкозами среди участников ликвидации последствий аварии на ЧАЭС ("100 дополнительных случаев).

Негативный фон всегда создавали и создают секретность, закрытость информации, которые плодят невероятные слухи и домыслы. Информация должна быть достоверной и компетентной. Но это предполагает наличие компетентности как у публичных политиков и представителей средств массовой информации, так и у широких кругов населения. Повседневное и неизбежное внедрение в нашу жизнь новых результатов научно-технического прогресса требует повышения образованности, общей культуры и персональной ответственности каждого члена сообщества. В эпоху ядерной энергетики и электроники, не отрицая самых высоких требований к технике, все же высшая ответственность лежит на человеке. Его умение творчески мыслить, глубокие знания, его психологическая готовность к сложным ситуациям (или трагическая неготовность к ним) в критический момент оказываются решающими. Заметим, что значительное число техногенных аварий связано с ошибками персонала.

Последствия этих ошибок, как показывает опыт ЧАЭС, оказываются тем тяжелее, чем более высокоэнергоемки технические агрегаты и устройства. По мнению международной экспертизы, "...причиной аварии были совершенно невероятные, как мы считаем, ошибки, допущенные операторами АЭС" [Правда, 14 апр. 1987]. Наиболее тяжелые последствия для всего сообщества в целом несут ошибки, совершаемые в верхних структурах управления, особенно если они замешаны на недостаточной компетентности и избыточных политических спекуляциях.

Открытость информации в системах МЧС и Минатома делает первые, но все еще робкие шаги. Однако еще 10 лет назад мы вряд ли могли прочитать в официальных документах такие оценки: "За 30 последних лет в нашей стране от аварий, катастроф и стихийных бедствий пострадало более 10 млн человек, из них погибло более 600 тыс. человек. Суммарный экономический ущерб за этот период сопоставим со среднегодовым валовым внутренним продуктом (ВВП) России… Средний уровень индивидуального риска для населения России на два порядка превышает допустимый уровень, принятый в развитых странах мира, однако условия для анализа и управления риском ЧС, перехода к нормированию допустимого риска и снижению на этой основе индивидуального риска в стране пока еще не созданы" [Акимов, 2000].

Как ни парадоксальным это может показаться некоторым читателям, но именно в атомной отрасли проблемы оценки рисков осознанны наиболее глубоко. Прежде всего здесь принята так называемая беспороговая концепция - во внимание принимаются любые, самые малые дозы ионизирующих излучений, получаемые человеком в результате какой-либо деятельности. Такой консервативный подход изначально предполагает, что оценки радиационного риска делаются с большим запасом прочности, тогда как в реальности риск будет намного меньше.

Данные Научного комитета по действию атомной радиации ООН, накопленные в результате 50 лет медицинских наблюдений за более чем 1 млн человек во всем мире, не выявили вредного воздействия малых доз. Это и неудивительно, ибо любой человек постоянно подвержен действию внешнего облучения от естественного (природного) радиационного фона: космического излучения, излучения радионуклидов земной коры и внутреннего облучения природными радионуклидами (14C, 40K), вовлеченных в биохимические обменные процессы.

Между тем нормирование рисков "более привычных" загрязнений воздуха, воды и почв техногенными химическими выбросами базируется на принципе ПДК (предельно допустимых концентраций), который учитывает токсикологические и иные негативные воздействия. Причем нормируется около 2 000 видов химических загрязнений! Казалось бы, это должно приводить к более низким значениям ПДК. Однако сравнение химических рисков на уровне ПДК и радиационных рисков, связанных с теоретически одинаковой вредностью, показывает, что канцерогенные эффекты многих химических загрязнителей на уровне ПДК на 1- 2 порядка выше. На рис. 4 в качестве примера приведено сопоставление возможностей контроля за содержанием этих двух групп примесей в воздухе.

Рис.4.3. Контроль загрязнения воздушной среды [Большов и др., 2001]

Множественность видов загрязнений усугубляет картину: контролировать необходимо все возможные выбросы, ибо все они создают потенциальные риски; одновременное присутствие нескольких загрязнений на уровне ниже ПДК как минимум создает аддитивный эффект, а в ряде случаев существенно усиливает негативное воздействие на живые организмы (явление синергизма). Следовательно, приходится учитывать всю совокупность из множества техногенных рисков, выделяя их них наиболее существенные (рис. 4.5.).

Рис.4.5. "Веер" техногенных рисков

Проблема объективной и сопоставленной оценки риска различных видов человеческой деятельности с использованием их в регулировании хозяйственной деятельности является проблемой государственной важности. Нравится нам или нет, но цели приходится ранжировать. Получить "все и сейчас" не удастся. Необходим глубокий систематический анализ. Просто разрозненных фактов для принятия решений недостаточно. Поэтому выбор приоритетных целей в поиске решений является отнюдь не тривиальной задачей. С течением времени, с учетом экономических возможностей и настроя общества они должны уточняться и изменяться (рис. 4.6.).

Рис.4.6. Выбор оптимального соотношения между Rс.э и RTech

Заключение

Любознательности человека нет пределов. Научно-технический прогресс не остановить. В конечном итоге именно он определяет социально-экономическое развитие общества и уровень жизни. Но за это необходимо платить, ничто не дается даром. Приходится приспосабливаться к новым реалиям: от концепции "абсолютной безопасности" к методологии "приемлемого риска".

Нравится нам это или нет, но на ближайшие столетия атомной энергетике нет альтернативы [Велихов, 1999: 2-9]. И не следует прятать голову в песок. Пока только этот энергетический источник способен повернуть человечество в режим Sustainable development.

Человек способен мечтать, но и способен ошибаться. Адаптация к новым реалиям должна осуществляться динамично, но без суеты - ответственно, компетентно, с принятием всех мер безопасности, в режиме открытости и полной информированности общества.

Всякое загрязнение вызывает у природы защитную реакцию, направленную на его нейтрализацию. Эта способность природы долгое время эксплуатировалась человеком бездумно и хищнически. Отходы производства выбрасывались в воздух в расчете на то, что будут обезврежены и переработаны самой природой. Казалось, что как ни велика общая масса отходов, по сравнению с защитными ресурсами она незначительна. Однако процесс загрязнения резко прогрессирует, и становится очевидным, что природные системы самоочищения рано или поздно не смогут выдержать такой натиск, так как способность атмосферы к самоочищению имеет определенные границы.

Список использованной литературы

1. Региональная экономика / Под редакцией М.В. Степанова - М. Инфра-М, 2001.- 463с.

2. Региональная экономика / Под редакцией С.С. Тягова - Ростов-на-Дону.Феникс,2001.-320с.

3. Скопин А.Ю. «Экономическая география России»: учебник - М.: 2005.-365с.

4. Экономическая география России. Учебник.=изд.перераб. и доп. / под общей редакцией В.И. Вадятин.

5. М.В. Степанова.-М.: ИНФРА - М.: Российская экономическая академия, 2005.-568с.

6. Экологическая география России: Учебное пособие для ВУЗов/ под редакцией Морозовой Т.Г. - 2-е изд. Перераб. И доп. ЮНИТИ-ДАНА, 2003. - 441с.

7. Иметхенов А.Б. Экология, охрана природы и природопользование / А.Б. Иметхенов, А.И. Куликов, А.А. Атутов. - Улан-Удэ, 2001. - С.345-362.

8. Исмаилова Э.Ю., Трунцевский Ю.В., Савич Н.Е. Экологическое право. - М.: АО «Центр ЮрИнфоР», 2003.

9. Лопашенко Н.А. Экологические преступления: Комментарий к главе 26 УК РФ. - Спб.: Юридический центр Пресс,2002. - 802 с.

10. В контрольной работе использована информация из сети «Интернет», поиск осуществлялся с помощью поисковой системы www.yandex.ru, где использовались ссылки на журналы:

Научно - популярный журнал «Экология производства».

Научно - технический журналы "Экология и жизнь» и «Экология»

11. Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайтов http://www.eunnet.net/ и // Http://daily.sec.ru/dailypbls.cfm?rid=13