Наиболее массированный вред природной среде наносят промышленные предприятия, энергетика и автомобильный транспорт — неотъемлемые компоненты урбанизированных и техногенно нагруженных территорий. Это требует нового подхода к организации и функционированию промышленных производств и экономической системы в целом; особый вклад в формирование и реализацию такого подхода должна внести промышленная экология.
Согласно Н.Ф. Реймерсу (1990 г.), промышленная (инженерная) экология это: «...раздел «большой» экологии, рассматривающий воздействие промышленности (иногда всего хозяйства — промышленности, транспорта и сельского хозяйства) — от отдельных предприятий до техносферы — на природу и, наоборот, влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов».
Понятие «промышленная экология» появилось в начале 80-х годов XX века, а уже в 1983 г. начал читаться специальный лекционный курс с тем же наименованием для студентов химиков-экологов Московского химико-технологического института.
Отчужденность человека и природы. Широкомасштабная техногенная деятельность не только нарушает развитие биосферных процессов, но и отчуждает человечество от природы. Оно уже не находится в органическом единении с биоценозами и биогеоценозами в целом. Как правило, человек стремится при этом подчинить природу своим интересам. Большая часть его деятельности выходит за рамки экосистемных законов и подчас развивается вопреки им. Практически человек в конфликте с природой создал особую среду своего обитания, своей жизнедеятельности — техносферу.
Техносфера(Н.Ф. Реймерс, 1990г.) – часть биосферы, преобразованная людьми с помощью прямого и косвенною воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия ее социально-экономическим потребностям человечества.
Техносфера представляет собой совокупность искусственных объектов, созданных целенаправленной деятельностью человека, и природных объектов, измененных этой деятельностью. Совокупность инженерно-технических процессов в земной коре, гидросфере, атмосфере и ближнем Космосе; научных и технических достижений, позволяющих человеку использовать природные ресурсы и изменять состояние среды жизни, а также перестройка биосферы и создание новой планетной оболочки (техносферы), где господствует человечество как геологическая сила. т. е. все. что связано с производственной деятельностью человека, называют техногенезом. Созданные в процессе техногенеза или возникшие как его побочный результат искусственные (техногенные) вещества, включая вышедшую из строя технику, оказывающие определенные воздействия на среду обитания организмов, называют техногенной продукцией.
Согласно В.А.Зайцеву (1999), промышленная экология рассматривает (изучает) взаимосвязь и взаимозависимость материального, в первую очередь промышленного производства, человека и других живых организмов со средой их обитания, т.е. предметом ее изучения являются эколого-экономические системы.
В основе промышленной экологии лежит концепция «безотходной технологии», предусматривающей цикличность материальных потоков, которая реализована в природе.
В экологизации мирового сознания большую роль сыграли доклады Римского клуба, развивающие положение о необходимости замедления роста и стабилизации численности населения планеты. Данный вывод отражает современные эколого-экономические реалии, так как при нынешнем уровне технологического развития, ограниченности запасов природных ресурсов, Земля не в состоянии прокормить и обеспечить нормальные потребности быстро растущего населения (см. детально в разделе 1.2.)
В последние годы появились и альтернативные эколого-экономические концепции. Неспособность добиться радикального изменения в отношениях между экономикой и окружающей средой привела к появлению концепции экотопии. Основные направления этой концепции: возврат как можно быстрее к природе, биологическое и культурное разнообразие, простые технологии, отказ от научно-технического прогресса, который только разрушает окружающую среду, и т. д. При этом должно быть уделено много внимания нравственному совершенствованию, социальным, религиозным и духовным аспектам совершенствования человека. Эти взгляды лежат в основе программ партий «зеленых» во многих странах.
Таким образом, главной задачей промышленной экологии является нахождение путей рационального использования природных ресурсов, предотвращения их исчерпания, деградации и загрязнения окружающей среды, а в конечном итоге - совмещение техногенного и биогеохимического круговоротов веществ. Поэтому развитие промышленной экологии немыслимо без тесного сотрудничества с другими науками, составляющими естествознание.
1.2. Исторические корни науки
Понятие «экологический кризис» впервые появилось в 1972 г. на страницах первого доклада Римского клуба — авторитетной международной ассоциации по изучению глобальных проблем современности. В этом докладе, озаглавленном «Пределы роста», авторский коллектив под руководством американского кибернетика Д. Медоуза построил прогностическую модель мира, используя в качестве переменных факторов рост населения, капиталовложения, занятое человеком земное пространство (степень нарушенности экосистем), степень использования природных ресурсов и загрязнения биосферы. Выводы доклада сводились к следующему: при сохранении темпов роста и тенденции развития экономики человечество придет к катастрофе и погибнет в 2100 г. К. этому времени большая часть населения вымрет от голода и истощения. Природных ресурсов не хватит на производство необходимых материальных благ; из-за загрязнений окружающая среда станет непригодной для обитания в ней человека.
Противоречия во взаимодействии общества с природной средой неизбежны. Материя (вещество, энергия и информация) в процессе обмена между обществом и природой никуда не исчезает, а переходит из одной формы и состояния в другую. При этом прогресс общества неизбежно идет «за счет» природы, так как. удовлетворяя свои потребности, люди в процессе производства заимствуют у природной среды материальные блага, отчуждая их у нее. Но если общество существует за счет природы, его прогрессивное развитие не может быть бесконечным. Реальное общество всегда развивается на ограниченном по объему пространстве, каким и является наша планета. Поэтому общество неизбежно на определенном этапе (в силу несотворимости и неуничтожимости материи) должно столкнуться с экологической проблемой. Таким образом, указанная проблема обусловлена возрастанием противоречий в вещественных, энергетических и информационных связях общества с природной средой.
За истекшее столетие в человеческом обществе произошли два важнейших сдвига. Во-первых, не только резко увеличилась численность населения Земли (до 6.5 млрд человек в 2006 г.), но и сохраняется тенденция дальнейшего её возрастания. Еще и начале 50-х годов эта цифра была вдвое меньше. Во – вторых, промышленное производство, выпуск энергии и продуктов сельского хозяйства значительно выросли, хотя и не адекватно росту населения.
Человечество по мощности воздействия на поверхностные оболочки планеты уже не уступает суммарному воздействию всех живых организмов, оно использует не только огромные энергетические ресурсы биосферы, но и не биосферные источники энергии (например, атомную), ускоряя при этом геохимические преобразования природы. Отдельные антропогенные процессы при этом направлены противоположно по отношению к естественному ходу их в биосфере. Это рассеивание металлов руд, углерода и других биогенных элементов, торможение минерализации и гумификации, освобождение законсервированного углерода (уголь, нефть, газ) и его окисление (сгорание), нарушение крупномасштабных процессов в атмосфере, влияющих на климат и т. п. В конечном итоге все это приводит к экологическим кризисам в биосфере.
Экологический кризис — ситуация, которая возникает в экологических системах (биогеоценозах) в результате нарушения равновесия под воздействием стихийных природных явлений или в результате воздействия антропогенных факторов (загрязнение человеком атмосферы, гидросферы, педосферы, разрушение естественных экосистем, природных комплексов, лесные пожары, зарегулирование рек, вырубка лесов и др.). В более широком смысле экологический кризис — критическая фаза в развитии биосферы, при которой происходит качественное обновление живого вещества (вымирание одних видов и возникновение других). Здесь уместно привести образное высказывание: «...Экологический кризис — это кнут, которым природа направляет нас на единственно прогрессивный «зеленый» путь развития. Но это и топор, которым природа отсекает с дерева человечества тупиковые ветви».
В предыстории и истории человечества ученые выделяют ряд экологических кризисов.
Современный кризис часто называют «кризисом редуцентов», поскольку природные редуценты уже не успевают очищать от техногенных отходов или вообще не способны это делать в силу чуждого природе характера выбрасываемых искусственных синтетических веществ – ксенобиотиков.Иначе говоря, биосфера потеряла способность к самовосстановлению.
Почти одновременно с «кризисом редуцентов» активно проявляются и два других экологических напряжения: термодинамическое (тепловое) и обусловленное снижением надежности экосистем. Они связаны с экологическими последствиями перепроизводства энергии в нижней тропосфере (парниковый эффект, строительство тепловых и атомных электростанций и т.д.), а также нарушением природного экологического равновесия. Указанные экологические кризисы (они уже начались и обострятся в ближайшем будущем), возможно, будут разрешены, если смогут произойти энергетическая и экологическая революции.
За последние десятилетия во многих регионах планеты внешняя среда по токсической агрессивности стала другой, чем та, в которой происходила эволюция живых организмов и которая породила человека. По сути, современное человечество как бы переселилось на другую, более враждебную планету. Она лишь внешне похожа на Землю, где в течение миллионов лет формировался человеческий организм. Адаптационные системы оказались беззащитными перед новыми видами биологической агрессии. Отсюда и невозможность отдельного человека, вернее, его внутренних механизмов и систем жизнеобеспечения приспособиться к лавинообразной трансформации внешней среды. При этом специалисты в области генетики указывают на необходимость учета еще двух моментов, которые обусловлены спецификой наследственного аппарата: 1) паталогические сдвиги в иммунной системе не только могут передаваться по наследству, но при неблагоприятных условиях имеют тенденцию к накоплению; 2) мужская особь вследствие особенностей механизма адаптации будет больше страдать от экологического прессинга.
По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), если повреждение генетического аппарата у новорожденных превысит 10%, то неизбежно начнется вырождение нации. Ныне, по экспертным оценкам, этот предел в некоторых зонах экологического бедствия стран Европы, Азии, Америки уже превышен. Удивительно, но неблагополучно по этому показателю даже в процветающей Японии: по-видимому, от «мести» природы не спрятаться никому.
Как известно, СПИД (синдром приобретенного иммунного дефицита) вызывается ВИЧ - инфекцией. Если оценивать это явление с информационных позиций, то СПИД можно рассматривать как снижение иммунной системы человеческого организма. Исследования показали, что деградация окружающей природной среды вызывает угнетение и даже разрушение последней. Отсюда, нет принципиальной разницы, вызывается ли подавление иммунной системы вирусом ВИЧ или экологическим прессингом. Это дает возможность сформулировать понятие экологического синдрома приобретенного иммунного дефицита (ЭСПИД).
Лавинообразный технократический прогресс вызывает и лавинообразную глобальную деградацию природы, а это, в свою очередь, способствует соответствующему снижению иммунного статуса человеческой популяции. Интеграция всех этих процессов ведет к снижению ее интеллекта, возрастанию степени дебильности, уменьшению здорового ядра популяции, и, как следствие, замедление темпов прогресса в недалеком будущем. С точки зрения эволюционной экологии человека, качество человечества по критериям здоровья невелико и продолжает снижаться. Оно попадает в зависимость от применения средств продления жизни, которые однако не могут снизить общую заболеваемость людей: более 30% их больны, а в возрасте 60 лет – 80%.
Отсюда вполне правомочен вывод, что наиболее хрупкими в условиях экологических кризисов и катастроф оказываются иммунная система и интеллектуальный статус человека. Это обстоятельство, если не принять надлежащих и весьма оперативных мер, способно ускорить гибель цивилизации.
В июне 1992 г. в г. Рио-де-Жанейро состоялась Конференция ООН по окружающей среде и развитию, которая приняла историческое решение о необходимости изменения курса развития всего мирового сообщества. Такое беспрецедентное решение глав правительств и лидеров 179 стран было обусловлено стремительно ухудшающейся глобальной экологической ситуацией и прогнозом о возможной глобальной катастрофе уже в XXI веке.
Среди проблем экологического характера, согласно изданному Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) докладу «Глобальная экологическая перспектива ГЕО-3» (Найроби, 2002 г.), которые окажутся основными в XXI веке, названы следующие: изменение климата в результате выброса парниковых газов, недостаток и загрязнение пресной воды, исчезновение лесов и опустынивание, сокращение биоразнообразия, рост численности населения (и его перемещение), удаление отходов, загрязнение воздуха, деградация почв и экосистем, химическое загрязнение, истощение озонового слоя, урбанизация, истощение природных ресурсов, нарушение биогеохимических циклов, распространение заболеваний (включая появление новых) и т. д. Почти каждая из этих экологических проблем может, если будет продолжаться стихийное развитие Цивилизации, привести к деградации и даже гибели человечества и биосферы.
Конференция продемонстрировала осознание пагубности традиционного пути развития, который был охарактеризован как модель неустойчивого развития, чреватая опасностями, угрозами, кризисами, катастрофами, омницидом (гибелью всего живого). Переход на новую модель (стратегию) развития, получившую наименование устойчивого развития, представляется естественной реакцией мирового сообщества, стремящегося к выживанию и продолжению дальнейшего поступательного развития.
В.И. Вернадский еще в начале XX столетия предупреждал: «Мы переживаем не кризис, волнующий слабые души, а величайший перелом научной мысли человечества, совершающийся лишь раз в тысячелетие». Выдающемуся французскому естествоиспытателю конца XVIII и начала XIX вв. Ж.Б. Ламарку принадлежат слова «...Можно, пожалуй, сказать, что назначение человека как бы заключается в том чтобы уничтожить, свой род, предварительно сделав земной шар не пригодным для обитания». Задолго до нашего трагического времени эти ученые предвидели и обозначили немыслимый еще совсем недавно кризис - кризис нашей техногенной цивилизации, кризис человечества в его сложных, а подчас противоестественных отношениях с природой.