Геоэкология. Геоэкология Голубев учебник. Учебник для студентов высших учебных заве дений. М. Издво геос, 1999. 338 с
 Скачать 2.02 Mb.
|
|
Ш.3. Потребление природных ресурсов и геоэкологических “услуг” III.3.1. Рост потребления С точки зрения геоэкологии под потреблением понимается ис- пользование обществом ресурсов экосферы: а) физических ресур- сов (минеральное сырье, продукты функционирования биосферы, вода, воздух и пр.), б) “услуг” ее систем жизнеобеспечения (по- глощение и переработка отходов), в) “услуг” по обеспечению ос- новных механизмов биосферы (глобальные биогеохимические циклы). Потребление направлено на удовлетворение материаль- ных и, косвенно, некоторых духовных потребностей. Другие употребляемые понятия для обозначения степени использования ресурсов и систем экосферы – богатство, или достаток, или уро- вень жизни. Весь этот сложный комплекс вопросов обозначается буквой “П” в выражении, определяющем основные группы социально- экономиче-ских факторов, влияющих на состояние экосферы. Потребности людей растут быстрее, чем численность населе- ния. Не будет ошибкой сказать, что если рост населения изменя- ется в арифметической прогрессии, то соответствующий рост по- требления – в геометрической, и потому потребление является очень важным геоэкологическим фактором. Одним из важнейших показателей экологической нагрузки яв- ляется произведение численности населения мира на величину потребления природных ресурсов и систем жизнеобеспечения на душу населения. Следовательно, регулирование антропогенного давления на экосферу может проводиться посредством управле- ния численностью населения, или величиной потребления, или обоими путями сразу. Потребление также и весьма инерционный фактор, потому что оно основывается на многовековых традициях, и его невозможно изменить в одночасье. Индикатором всемирного потребления и его изменений может быть объем промышленного производства. Вот как он изменялся в мире за последние 230 лет: Год 1750 1830 1900 193 8 195 3 1980 Промышл. произ- водство (1900 = 100) 24 34 100 311 568 2042 Население, млн. 780 1120 1640 222 0 264 0 4410 Промышленное производство неуклонно росло, а следователь- но, и воздействие его на экосферу. Всего за 230 лет его объем вы- рос в 85 раз, причем в особенности резким был рост во вторую половину XX века. Самым быстрым был прирост промышленного производства за двадцатилетие 1953–1973 гг., когда оно выросло примерно на столько же, насколько оно увеличилось за 150 лет, с 1800 г. по 1950 г. Именно в это двадцатилетие воздействие чело- века на экосферу впервые принесло серьезные проблемы гло- бального характера. Вследствие роста численности населения, промышленное про- изводство на душу населения возросло за 230 лет в 15 раз. За тот же период мировое сельскохозяйственное производство на душу населения увеличилось более чем в три раза или, по объему, при- мерно в 20 раз, что также указывает на серьезнейшие воздействия на экосферу. Объем мировой экономики, выраженный в стоимости валового продукта за год (в долларах США), удваивался в XX веке каждые 20 лет. В ближайшие десятилетия ожидается дальнейшее увели- чение валового продукта с соответствующим возрастанием на- грузки на экосферу: Год 1900 1950 1986 2050 Валовый мировой про- дукт, 600 3000 13000 65000 млрд. долл. США/год III.3.2. Природные ресурсы Природные ресурсы экосферы обычно подразделяются на нево- зобновимые (полезные ископаемые), возобновимые (в основном биологические) и “неисчерпаемые” (энергия Солнца, вода, воз- дух, тепло недр и др.) (рис. 4). К этой же последней категории мо- гут быть отнесены и такие системы жизнеобеспечения как гло- бальные биогеохимические циклы основных элементов, глобаль- ный гидрологический цикл, циркуляция атмосферы и океана, процессы синтеза-деструкции органического вещества и пр. Это весьма условное деление. Границы между категориями ресурсов размыты. Эти границы относительны с точки зрения времени. Например, минеральные ресурсы и почвы продолжают создавать- ся и эволюционировать и в наше время, но скорость их формиро- вания несравнимо меньше скорости их потребления. Вода, в це- лом возобновимый ресурс, может быть при определенных об- стоятельствах невозобновимым ресурсом. Рис. 4. Основные виды природных ресурсов Современная промышленность и энергетика основывается в основном на использовании невозобновимых ресурсов, а именно полезных ископаемых, подразделяемых на три основные группы: горючие ископаемые (нефть, газ, уголь и др.), металлы (железо, алюминий, медь и пр.) и неметаллическое минеральное сырье (соедине-ния серы, фосфора, поваренная и другие соли и пр.). Первая группа относится также к категории уничтожаемых ре- сурсов, а две другие группы – к категории рассеиваемых ресур- сов. Индустриализация резко увеличила добычу и использование полезных ископаемых. Производство стали в мире с начала ХХ века увеличилось более чем в 70 раз, нефти в 130 раз, алюминия более чем в 1700 раз. Этот интенсивный рост связан главным об- разом с увеличением доходов на душу населения и повышением уровня потребления в богатых странах, и только во вторую оче- редь с ростом численности населения и потреблением в менее развитых странах, потому что в последних более двух третей се- мейных доходов идет на питание. Рост добычи полезных ископаемых в мире приводит к возник- новению геоэкологических проблем, связанных: а) с возможным глобальным кризисом вследствие нехватки тех или иных мине- ральных ресурсов, и б) с включением новых, антропогенных по- токов в глобальные циклы вещества и энергии, что значительно изменяет системы жизнеобеспечения экосферы. Суммарная добыча большинства полезных ископаемых за те- кущие десятилетия намного превысила разведанные запасы к на- чалу этого периода. Тем не менее запасы почти всех полезных ископаемых за это время выросли благодаря геологической раз- ведке, которая обеспечивает перевод полезных ископаемых из ка- тегории ресурсов (то есть материалов, имеющихся в земной коре) в категорию резервов, по западной терминологии, или запасов, по российской терминологии. Резервы (запасы) – это часть мине- ральных ресурсов, технологически доступных и экономически целесообразных для добычи. Например, производство железа в мире за 1950-1980 гг. составило 11 млрд. тонн, но запасы железа выросли за это время с 19 млрд. т до 93 млрд. т. Похоже, что скорость прироста разведанных запасов полезных ископаемых растет быстрее, чем их добыча. За последние 20-30 лет как запасы, так и отношение запасов к ресурсам в мире уве- личились. Лишь очень немногие ископаемые обнаруживают уменьшение запасов, то есть превышение скорости их добычи над скоростью прироста запасов. Цены на мировом рынке на мине- ральное сырье в основном снижаются, что также указывает на изо- билие этих товаров, хотя это и не единственный фактор, опреде- ляющий цену сырьевых ресурсов. При современном уровне добычи разведанных запасов цинка, свинца, ртути хватит на 20 лет, нефти будет достаточно на 40 лет, железа, угля, алюминия – более чем на 100 лет, причем эти цифры имеют тенденцию к возрастанию. Последнее об- стоятельство позволяет надеяться, что в целом дефицит мине- ральных ресурсов не станет в ближайшие десятилетия основной причиной глобального геоэкологического кризиса. Важнейшим вопросом потребления является эффективность использования ресурсов. Мы будем обсуждать этот вопрос в сле- дующем разделе, посвященном технологии. Здесь отметим лишь, что потребление различных полезных ископаемых как на душу населения, так и на единицу производимого продукта в последние десятилетия в мире сокращается. Еще сравнительно недавно, 10–20 лет тому назад, популярной темой в литературе был ожидаемый кризис, вызванный грозящей нехваткой тех или иных минеральных ресурсов. Опасность этого кризиса, по-видимому, отодвинулась, но вопрос не снят полно- стью с повестки дня, потому что прогнозирование спроса на по- лезные ископаемые содержит много неопределенностей, а запасы минерального сырья не дают оснований для спокойствия. В особенности этот вопрос важен для энергетики. Посредством сжигания горючих ископаемых в мире производится около 80% энергии, и нехватка их без соответствующего изменения источ- ников энергии означала бы не кризис, а катастрофу. Тем не менее, к середине 90-х гг. стало ясно, что главным в изменении типа энергетики, то есть в переходе к возобновимым источникам энер- гии, будет все же не недостаток горючих ископаемых, а угроза системам жизнеобеспечения Земли вследствие неконтролируемо- го парникового эффекта. Асидификация территорий (см. раздел V.4), также возникающая преимущественно вследствие тепловой энергетики, – еще один серьезный фактор необходимости перехода к возобновимым источникам энергии. Если иметь в виду столь серьезные глобальные геоэкологические последствия, то в первую очередь возникает не проблема дефицита горючих ископаемых, а вопрос, будут ли все доступные ресурсы горючих ископаемых когда-нибудь сожжены, или экологические ограничения заставят остановить тепловую энергетику, прежде чем будут израсходованы все запасы горючих ископаемых. Еще более сложны проблемы использования возобновимых ре- сурсов. В целом в мире их количество и качество сократилось под воздействием деятельности человека. Поскольку важнейший ис- точник возобновимых ресурсов это фотосинтез, создающий пер- вичное органическое вещество, мы будем обсуждать геоэкологи- ческие проблемы, связанные этими ресурсами, главным образом в главе IX, посвященной биосфере. С общесистемной, экосферной точки зрения, потребление человеком биологической продукции превысило пределы, обусловливающие устойчивость экосферы, в частности, вызвало нарушение глобальных и локальных биогео- химических циклов и снижение биологического разнообразия на генетическом, видовом и экосистемном уровнях. “Неисчерпаемые” природные ресурсы, потребляемые общест- вом, это в значительной степени ресурсы атмосферы и гидросфе- ры. Потребление этих ресурсов человеком приводит к изменению химического состава атмосферы с соответствующими серьезными последствиями, к ухудшению качества природных вод и транс- формации как локальных, так и глобального круговоротов воды. Мы будем обсуждать эти вопросы в последующих главах. III.3.3. Различия в уровнях потребления Обсуждая принципиальные вопросы потребления природных ресурсов и экосферных “услуг”, нельзя не сказать о различии в уровнях потребления как внутри стран, так и между странами. Разница в уровнях потребления различных стран очень велика. Например, в развивающихся странах потребление нефти, газа, угля и стали на душу населения на порядок меньше, чем в развитых странах. Величина валового национального продукта (ВНП) дает опре- деленное представление о разнице в уровнях потребления раз- личных стран. ВНП – это стоимость всей конечной продукции и услуг (за год), произведенных на территории данной страны. В 1993 г. ВНП всех стран мира составил 29 триллионов 135 милли- ардов долларов. Из них на долю США приходится 21%, Китая – 10%, Японии – 9%, Германии – 5%, Индии – 4%, Франции – 3%. ВНП России был 725 млрд. долларов, или 2,5% от общемирового. ВНП развитых и развивающихся стран различаются на порядок величины: в 1991 г. разница на душу населения США и Индии, например, была приблизительно в 20 раз. Использование ресурсов жителями развитых стран превышает разумные потребности. Подсчитано, что обобщенный уровень потребления среднего жителя Швейцарии приблизительно в 40 раз больше уровня потребления жителя Сомали. Достаточно по- смотреть также на огромные, забитые товарами магазины запад- ных стран, чтобы понять, что преобладающая часть товаров не может быть раскуплена, и, таким образом, ресурсы, использован- ные для производства этих товаров расходуются впустую. В США только затраты на содержание очень приятных на вид лу- жаек у каждого дома равны примерно 7,5 млрд. долларов в год. В то же время все виды иностранной помощи США составляют около 10 млрд. долларов в год. Для сравнения укажем также, что расходы на лужайки на жителя США составляют менее 50 долла- ров, тогда как весь ВНП на душу населения самой бедной страны мира, Эфиопии, составляет 100 долларов в год. По всей видимости, эту разницу одолеть не удастся. Развитые страны, входящие в Организацию Экономического Сотрудниче- ства и Развития (ОЭСР или OECD) пришли к выводу, что страны с низким средним доходом (развивающиеся страны) не смогут сравняться с уровнем стран ОЭСР ни за 40, ни даже за 100 лет (цит. по Р.Гудланду, 1995). Эта цель недостижима. Напротив, различия в имущественном состоянии стран увеличиваются. Бы- ло бы очень желательно, чтобы развивающиеся страны хотя бы приблизились к имущественному уровню развитых стран. Воз- можный путь к этому – в снижении разницы в доходах. Средний годовой доход в странах ОЭСР составляет 21000 долл./чел. Су- ществуют исследования, показывающие, что страны с низким до- ходом могут достичь уровня дохода в 1500–2000 долларов на человека в год. При таком уровне дохода можно обеспечить около 80% тех показателей качества жизни, которые имеют жители стран с доходом 20000 долларов (продол-жительность жизни, уровень питания, образования, особенности отдыха и пр.). Развитые страны не только потребляют больше природных ре- сурсов, но они также в большей степени используют системы жизнеобеспечения Земли, сбрасывая в воду и воздух на душу на- селения значительно больше загрязнителей, чем развивающиеся страны. Неравномерность уровней потребления является отраже- нием как внутринационального, так и международного неравен- ства и зачастую служит причиной общественной и политической напряженности и конфликтов, т.е. фактором глобальной экологи- ческой безопасности. III.4. Геоэкологическая роль технического прогресса Уже было сказано, что вся сумма воздействий человека на эко- сферу состоит из трех основных групп факторов: населения, по- требления и технического прогресса. В предшествующих двух разделах обсуждались две первых группы факторов, тесно взаи- мосвязанных. В этой книге под выражением “технический про- гресс” понимается весь комплекс процессов переработки ресур- сов и использования систем жизнеобеспечения Земли, то есть комплекс процессов в промышленности, энергетике, сельском хо- зяйстве, строительстве и на транспорте. Техника, в этом понима- нии, оказывает серьезное воздейсвие на экосферу и отдельные ее компоненты и процессы. Человечество перерабатывает примерно 100 гигатонн (100·10 9 т) сырья в год, при этом перемещая в процессе его добычи 1000 гигатонн горной породы. При добыче и переработке сырья ис- пользуется до 1000 гигатонн воды и энергия мощностью до 10 те- раватт (10·10 12 вт). Все эти процессы не характерны для природы, они антропогенны: сырье извлекается из невозобновимых ресур- сов, не используемых природой; энергия производится благодаря сжиганию горючих ископаемых, не вовлеченных в современные естественные круговороты вещества; вода расходуется на инду- стриальные процессы, не имеющие аналогов в природе; процессы переработки сырья вызывают загрязнение окружающей среды; продукты технологии, произведенные человеком, выбрасываются на свалки через относительно короткое время после их производ- ства, внося свой вклад в загрязнение экосферы. Человек исполь- зует всего лишь 2% от массы извлекаемого им сырья (и то на от- носительно короткое время), а остальное идет в отвалы. По сути дела, человечество производит главным образом отходы, и во все увеличивающейся степени, в соответствии с обсуждавшимся ра- нее ростом промышленного производства. Именно технический прогресс является тем механизмом, кото- рый вызывает процессы деградации экосферы. Если объем сово- купного мирового продукта вырос в ХХ столетии более чем в 20 раз, то и масса и объем загрязнений возросли не в меньшей сте- пени. Технический прогресс ХХ века основан на сжигании горю- чих ископаемых (угля, нефти, газа), что приводит к катастрофи- ческому загрязнению атмосферы Земли с многочисленными и серьезными последствиями, включая глобальное изменение кли- мата. Именно технический прогресс привел к синтезу сотен тысяч ранее не существовавших в природе химических веществ, десятки тысяч которых широко используются в различных областях эко- номики без надлежащего испытания их токсикологических свойств. Многие из этих веществ высокотоксичны как для чело- века, так и для природных экосистем. Именно технический прогресс вызвал к жизни ядерное оружие и атомную энергию без сколько-нибудь достаточного умения контролировать использование радиоактивных материалов, избе- гать атомных катастроф и управлять радиоактивным режимом территорий. Очевидно, что человечеству необходимо в ближайшие десяти- летия обеспечить плавный, но быстрый процесс перехода к новым, менее вредным и более управляемым технологиям, обеспечиваю- щим если не хорошее, то хотя бы сносное существование всех лю- дей на Земле. Вместе с тем технический прогресс часто рассматривается как надежда, благодаря которой можно решить основные геоэкологи- ческие проблемы. Многие ожидают от техники чуда. Действи- тельно, техника играла и будет продолжать играть ведущую роль в увеличивающемся обеспечении товарами и услугами все боль- шего количества людей. В самом деле техника может решить (или помочь решить) многие экологические проблемы. При этом проблемы экономии сырья, воды, энергии, материа- лов на единицу выпускаемой продукции чрезвычайно важны. В этом отношении достигнуты значительные успехи в странах За- падной Европы, Японии и стран Юго-Восточной Азии. Меньше достижений в этой области у США, и еще меньше – у России. Весьма значительны перспективы в области дальнейшей эконо- мии сырья и энергии, вплоть до десятикратной по сравнению с нынешней. Продолжают разрабатываться и внедряться новые технологи- ческие приемы, существенно сокращающие промышленные от- ходы. За малоотходными технологиями большое будущее. Не следует все же ожидать чуда и в этой области: чем меньше объем отходов, тем, во-первых, обычно выше их токсичность и, во- вторых, тем выше экономические затраты на единицу сбрасывае- мых отходов. Имеется много примеров значительных достижений в про- мышленности и сельском хозяйстве вследствие разработки и вне- дрения новых технологий. Построены автомобили, потребляю- щие вдвое меньше горючего, чем основная масса современных машин. Достигнуты заметные успехи в использовании солнечной энергии и энергии ветра. Разработаны и успешно внедряются но- вые, более экономичные и менее экологически вредные приемы орошения сельскохозяйственных культур. Значительны успехи в развитии биотехнологии для борьбы с загрязнением, в сельском хозяйстве и других областях. Развиваются новые отрасли приро- доохранной промышленности, решающие специфические про- блемы загрязнения. Информационные технологии проникают во все области деятельности, включая вопросы, касающиеся лучше- го понимания экосферы и управления ею. Из трех групп антропогенных факторов (население, потребле- ние и технический прогресс), влияющих на состояние экосферы, последняя наиболее эластична. Через нее можно добиться отно- сительно быстрых результатов в управлении состоянием экосфе- ры. Вместе с тем, чисто инженерные решения проблем геоэколо- гии могут лишь облегчить экологический кризис, оттянуть ката- строфическое развитие его отдельных проявлений, но они не в состоянии разрешить его. Главное направление находится все же не в сфере технологии, а в области сочетания факторов “населе- ние-потребление”, т.е. в социальной сфере. Удачно сказал об этом один из современных американских исследователей: “Если един- ственный механизм для управления ростом населения это голод и нищета, то конечным результатом любого инженерного достиже- ния будет увеличение числа людей, живущих в нищете”. |