CC BY
76
© Ю.П. Галченко, 2013
Ю.П. Галченко
ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОТИВОРЕЧИЯ РАЗВИТИЯ ТЕХНОКРАТИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА
Рассмотрены глобальные и локальные противоречия между техно-и биосферой Земли при развитии технократического общества. Даны общие методологические подходы к разрешению этих противоречий.
Ключевые слова: экологический кризис, эволюция, техносфера, противоречия, биосфера, техногенные воздействия, сохранение биоты, регламентация
Стремительно развивающийся экологический кризис является одной из главных проблем современной цивилизации, а опасности, порождаемые этим развитием, постепенно становятся наиболее обсуждаемыми темами на всех уровнях действующей информационной системы нашего общества.
Наша планета сформировалась в результате масштабных космических, геологических и геохимических процессов, на которые затем наложился процесс возникновения и развития биосферы, существующей за счет преобразования энергии Солнца. Борьба за эту энергию предопределила огромное разнообразие видов живых существ.
Появление и становление человека, как одного из компонентов биосферы, также живущего за счет солнечной энергии, первоначально не вызвало особых возмущений в окружающей его среде. На первой стадии своего развития, когда человек был собирателем и охотником (Homo habilis), он, также как и другие обитатели планеты, получал свою долю энергии нашего светила, за счет природных циклов обращения вещества и энергии. Численность людей определялась запасом биомассы в рамках естественной пищевой пирамиды и регулировалась механизмом гомеостаза. Появление Homo sapiens ознаменовало коренное изменение самих принципов взаимоотношения человека и природы, обусловленное тем, что в ходе своего эволюционного развития и постоянной борьбы за существование че-
ловек не смог занять естественную биологическую нишу и создал себе новую, путем изменение способа получения энергии Солнца за счет своего разума.
Это означает, что современный человек полностью утерял способность обеспечить свои жизненные потребности в пище и среде обитания за счет внутренних ресурсов природно-равновесных экосистем и решает эти проблемы путем развития производственной деятельности по трем основным направлениям:
• сельское хозяйство — как основа пищевой базы;
• строительство — в целях создания искусственной среды обитания;
• промышленное производство и транспорт — как средство обеспечения возможности осуществления первых двух форм деятельности.
При этом, независимо от вида производственной деятельности, человек берет у природы одинаковую по структуре плату за свое жизнеобеспечение:
• на какой-то территории полностью уничтожается первичная биота и размещается искусственное образование (поле, огород, ферма, завод, жилье, дорога);
• вокруг созданной производственной единицы формируется зона техногенного угнетения первичной биоты, которая, в свою очередь, может быть разделена на части по степени ее поражения [1].
Это означает, что сам факт существования и, тем более, развития нашей цивилизации базируется на целенаправленном разрушении равновесных биологических систем первичной биоты и замены их на искусственно-равновесные экосистемы хозяйственного назначения, в которых локальное по месту и времени равновесие поддерживается путем приложения труда человека. Именно на этом уровне проблемы лежит самое глобальное противоречие системы «человек — естественная биота Земли», заключающееся в том, что человек, осознавая себя частью природы и стремясь к ее сохранению в интересах будущих поколений, может существовать, как биологический вид, только за счет ее разрушения.
Именно это противоречие, является сегодня главной причиной быстро развивающегося экологического кризиса, преодоление или не преодоление которого определит, как пути дальнейшего развития нашей цивилизации, так и возможности сохранения естественной биоты Земли, как необходимого условия существования человека.
При ярко выраженном антагонистическом характере взаимных интересов, когда абсолютная доминанта одной стороны означает полное прекращения функционирования другой, ноосфера необратимо поглощает, при своем развитии, биосферу Земли, кардинально изменяя структуру занимаемой ею территории за счет создания искусственных природно-технических систем различного назначения (рис. 1).
Анализ динамики соотношения естественного и искусственного в окружающей биосфере неизбежно приводит нас к представлениям академика В. А. Коптюга о взаимодействии и взаимопроникновении экосферы (биосферы), социума и техносферы, зона полного наложения которых друг на друга и представляет собой область человеческой цивилизации (ноосферу) (рис. 2). Расширение этой области (развитие ноосферы), при объективно неизменном объеме экосферы и существующих сегодня принципах взаимодействия обозначенных выше сфер, возможно только за счет увеличения объема антропогенных компонентов общей системы (техносферы и социума). Тогда печальная перспектива экосферы (естественной биоты Земли) становится вполне очевидной (рис. 2, б) [2, 3].
При такой форме конфликта между природой и человеком, совместное их существование возможно только при реализации принципа равных возможностей для развития техно и биосферы. Этот принцип определен академиком Н. Н. Моисеевым как стратегия коэволюции антагонистических по своему внутреннему содержанию систем [4]. Вполне очевидно, что полностью преодолеть обозначенное выше глобальное противоречие, составляющее основу развивающегося экологического кризиса, невозможно. Но придать ему не разрушительную для живой природы форму совершенно необходимо, пока изменения естественной биоты Земли не стали необратимыми.
Рис. 1. Структура биосферы Земли, сложившаяся в настоящее время в результате существования Homo sapiens
Парадоксальность сложившейся сегодня ситуации заключается в том, что прогрессирующая деградация природы происходит на фоне быстро растущих расходов на ее охрану. Это обстоятельство наглядно свидетельствует о том, что в основе принятой системы регламентации взаимодействия техно- и биосферы также имеются внутренние противоречия, влияние которых делает неэффективными, с точки зрения декларированных целей, усилия, затрачиваемые на защиту природы от техногенных воздействий.
Первое по рангу и значимости противоречие заключается в том, что ресурсы и энергию, затрачиваемые на охрану природы, человек может получить только путем техногенного разрушения части этой природы и, прежде всего, литосферы Земли. Выход из положения здесь видится в придании техноген-
ному разрушению биоты природных экосистем биологически обратимого характера, что позволит локализовать эти разрушения во времени за счет разного его масштаба при развитии техногенных и биогенных процессов.
Главной задачей промышленной экологии становится не столько изучение факта техногенного воздействия того или иного производства на природу, сколько поиск путей устранения причин этого воздействия, путем целенаправленного выбора и создания технологий, позволяющих не превышать допустимого порога возмущения естественной биоты.
Рис. 2. Концептуальная схема возникновения ноосферы (а) н направления развития цивилизации (б) по В. А. Коптюгу [2]
Второе внутреннее противоречие существующего подхода к природоохранной деятельности заключается в том, что экологическая безопасность разнообразных по своему составу, структуре и принципам функционирования экосистем обеспечивается единообразными для всех них критериями, ограничивающими техногенное воздействие. Именно поэтому сегодня столь малоэффективны, с точки зрения конечной цели, усилия по сохранению биологических сообществ при техногенном воздействии на них.
В этом случае целесообразно разрешать противоречие путем изменения техногенного воздействия, ограничивая его величину диапазоном толерантности основополагающих элементов биоты экосистем [5]. Т.к. воздействия «вообще», так же как и природы «вообще», не существует, и каждое из этих понятий имеют собственную и достаточно сложную внутреннюю структуру, то методология решения этой проблемы должна строиться на трансформации общего противоречия между био- и техносферой в цепь локальных противоречий между конкретным промышленным объектом и реальной экосистемой. Отсюда следует, что эффективность природоохранной деятельности во многом зависит от правильности выбора биологического объекта охраны (или защиты).
Следовательно, экологическая опасность факторов техногенного воздействия (а значит и экологическая безопасность того или иного производства) будет определяться не только характером этого воздействия, но и, главным образом, свойствами воспринимающей воздействие экосистемы.
Эволюционно обоснованные способы получения человеком энергии Солнца и формирование среды его обитания создают условия, при которых сам факт существования и процветания человека на нашей планете предопределяет неизбежное и уже фактически сложившееся разделение ее поверхности (первичной биоты) на три территориальных комплекса:
• естественная биота Земли;
• искусственно равновесные экосистемы хозяйственного назначения;
• урбанистическая инфраструктура искусственной среды обитания человека и промышленного производства.
Каждая из этих территорий имеет свои внутренние законы развития, различные целевые функции этого развития и потому — совершенно различное содержание понятия экологической безопасности производства. Отсюда следует очевидный вывод о том, что, рассматривая взаимодействие хозяйствующего человека с окружающей средой, следует в единой концепции экологической безопасности, дифференцированно рассматривать три принципиально различных типа задач:
1. Взаимодействие производства с природно-равно-весными экосистемами естественной биоты Земли, под которыми понимается совокупность различных видов растений, животных и микробов, взаимодействующих друг с другом и с окружающей средой таким образом, что вся эта совокупность может сохраняться неопределенно долгое время. Именно эта формулировка показывает, что конечной целью охраны этих экосистем от техногенного воздействия является сохранение, как видов живых существ, так и условий их взаимодействия. Так как каждая природно-равновесная экосистема изменяется во времени по законам циклической сукцессии, то понятие экологической безопасности должно включать в себя также и обеспечение сохранения этих законов. То есть, проблема обеспечения экологической безопасности производства сводится к поиску и технологическому обеспечению меры неизбежного техногенного возмущения абиотической составляющей экосистемы, при которой ее биота сохраняет возможность эволюции по законам циклической сукцессии.
2. Взаимодействие производства с экосистемами антропогенного происхождения с искусственными биогеохимическими циклами. Прежде всего — это биологические системы сельскохозяйственного назначения. Характерными особенностями этих экосистем, объединяющих их в одну группу, является неспособность к существованию без постоянного прямого или опосредованного вложения труда человека и функционирование с нарушением основного принципа существования при-родно-равновесных экосистем — принципа замкнутого обра-
щения вещества и энергии. В отличие от последних, здесь основное количество произведенной биомассы изымается из замкнутого цикла и включается в оборот совершенно других экосистем, которые могут быть удалены на огромные расстояния. Именно поэтому, при решении вопроса об охране природы, конечной целью является не сохранение видов или условий их взаимодействия (так все это формируется искусственно), а сохранение хозяйственной ценности этой искусственной экосистемы и прежне всего — плодородия почвы, как основного средства производства.
Таким образом, понятие экологической безопасности производства в условиях искусственно равновесной экосистемы хозяйственного назначения можно определить, как обеспечение такого уровня техногенных воздействий, при которых экосистема (и, прежде всего почва) сохраняет свой хозяйственный потенциал.
3. Взаимодействие производства с экосистемой искусственной среды обитания человека. В городах и других видах человеческих поселений занимаемая ими земля целиком за-далживается под бытовые, рекреационные и инфраструктурные объекты. Поэтому при оценке техногенного воздействия здесь не стоит задача сохранения каких-либо видов или продуктивности земли, как средства производства. Значение в этих условиях приобретает только здоровье человека, а также сохранение зданий, сооружений и коммуникаций, имеющих значение для жизнеобеспечения человека. Именно эти положения и составляют здесь основное содержание понятия экологической безопасности промышленного производства.
Такое различие конечных целей и внутреннего содержания природоохранной деятельности свидетельствует о том, что концепция обеспечения экологической безопасности производства для каждого из обозначенных выше типов экосистем должна разрабатываться как отдельное научно-методическое и научно-техническое направление.
Приняв за основу понятие экологической безопасности промышленного производства для природно-равновесных эко-
систем, можно достаточно просто обозначить ряд локальных внутренних противоречий в существующей системе регламентации природоохранной деятельности в промышленности. Влияние этих противоречий придает этой деятельности формальный характер, не гарантирующий обеспечения необходимых условий для сохранения природных биосистем.
В основу оценки экологической значимости тех или иных видов техногенного воздействия положена степень их опасности для здоровья человека, а не восприимчивость биологической системы, на которую направлено это воздействие. Такой подход к защите природы, когда, образно говоря, нападающая сторона регламентирует интенсивность своего «нападения» состоянием собственного здоровья, является наиболее ярким выражением общей «антропофильной» концепции, реально лежащей сегодня в основе взаимоотношений человека и природы. Сущность противоречия здесь состоит в том, что в качестве стратегической цели декларируется сохранения естественных биосистем, то есть всех элементов биоты, фактически же обеспечивается защита только одного ее элемента — человека, который в силу обозначенных выше особенностей жизнеобеспечения уже не является элементом естественной биоты.
При таком подходе проблема сохранения множества типов экосистем, реально существующих на территории нашей страны, решается путем соблюдения единообразных нормативных ограничений без учета разнообразия строения биосистем. Поэтому даже самое скрупулезное соблюдение нормативов не гарантирует сохранения природной среды во всей сложности ее видового состава и направлений эволюционного развития.
Видимо, не потребует особых доказательств положение о том, что разные биологические сообщества по-разному реагируют на одно и то же воздействие. Следовательно, для каждого типа экосистем должен существовать свой предел величины каждого воздействия, за которым начинаются необратимые изменения в экосистеме. Поиск этих пределов, включая методики их определения, применительно к разным от-
раслям промышленности и разным типам экосистем, является сегодня фундаментальной проблемой экологии вообще и промышленной экологии, в частности, решаемой на стыке биологии и технологии. В научно-методическом плане это означает, что допустимый уровень техногенного возмущения абиоты конкретной экосистемы должен определяться из условий сохранения ее биоты. Т.е., каждому типу экосистем должна соответствовать своя шкала ограничений действия по каждому техногенному фактору.
Однако очевидная необходимость такого методологического подхода порождает очевидное противоречие между огромной сложностью биологических систем и ограниченностью наших знаний и возможностей получения достоверной информации о последствиях воздействий техногенных факторов на каждый из видов этой системы.
При этом необходимость обеспечения достоверных знаний за пределами области непосредственного опыта привела к методологии преобразования эмпирических данных в научные знания посредством построения моделей физических тел или природных явлений, а также процессов их взаимодействия. Эти модели не являются точными копиями природных объектов, а выражают только их главные, наиболее характерные свойства. Достоверность этих моделей зависит от достигнутого уровня знаний в изучаемой области, а результативность их применения определяется принятыми приоритетами.
В методологическом плане, формируя представление об экосистемах, как объектах, воспринимающих техногенное воздействие, необходимо иметь в виду, что мы имеем дело с системами предельно возможной сложности, как в плане количества взаимодействующих элементов, так и в характере связей, существующих между ними. Особенности поведения подобных систем таковы, что полный и однозначный прогноз изменения их состояния при возникновении внешних возмущений в принципе не реализуем. Поэтому приемлемая возможность описания изменений экосистем создается лишь на основе упрощений с неизбежно связанными с ними потерями
в плане общности. Сложность внутренних связей между элементами системы обычно уменьшают через замену совокупности элементов функциональным блокам с одним общим выходом и общими входами [6].
В свете всего сказанного, для описания всего многообразия возможных связей, существующих в биоте экосистем, можно воспользоваться известной и достаточно простой моделью движения энергии от продуцентов к консументам и редуцентам.
Принципиальное значение для рассматриваемой проблемы имеет то обстоятельство, что все трофические цепи начинаются с продуцентов, которые в сухопутных экосистемах представлены фотосинтезирующими растениями. Поэтому можно предположить, что перспективы самовосстановления (т.е. возобновления прерванных трофических связей) экосистемы, подвергшейся техногенному воздействию, определяются степенью сохранности ее фитоценоза. Но каждое растительное сообщество, в свою очередь, представляет собой достаточно сложную систему с таким большим количеством видов, что изучить последствия техногенного воздействия горного производства на каждый из них также практически невозможно.
Следующий шаг в направлении упрощения модели биотической составляющей экосистем, воспринимающих техногенное воздействие, можно сделать на основе предложенного академиком Ю.А. Израэлем подхода к описанию биоты через ее «...критическое звено...», которое может быть группой видов или даже единственным видом [7].
На современном уровне развития наших знаний в основу модели строения и функционирования фитоценозов может быть положено учение академика В.Н. Сукачева о фитоце-нотипах. Согласно этим взглядам, структура, видовой состав и направление циклической сукцессии фитоценозов, предопределяется их эдификаторной синузией, в состав которой, даже в самых сложных растительных сообществах, входит ограниченное количество видов [8]. Сохранение жизнеспособности этой группы растений в условиях техногенного
воздействия на экосистему, даже при поражении видов-ассектаторов, обеспечивает перспективу самовосстановления первоначального биогеоценоза при прекращении этого воздействия. Поражение видов-эдификаторов ведет к необратимой деградации биоценоза, изменению его структуры и продуктивности.
Использование такой функциональной модели биоты экосистем открывает реальную возможность построения методологии оценки техногенных изменений экосистемы, с высоким уровнем биологического разнообразия, через изучение этих изменений для достаточно ограниченного числа автохтонных видов-эдификаторов ее фитоценоза.
Применение данной модели, в сочетании с биологически обоснованным значениям величин техногенных воздействий, позволит разрешить главное внутреннее противоречие существующей сегодня системы регулирования взаимоотношений техно- и биосферы и привести степень дифференциации критериев, ограничивающих техногенное воздействие, в соответствие с уровнем разнообразия структуры биоты реальных экосистем.
Для сохранения природно-равновесных экосистем, не менее важными, чем удельная величина техногенного воздействия, являются интегральные показатели накопления тех или иных вредностей, поступающих в абиоту за какой-то период. В практике природоохранной деятельности сегодня применяется такое понятие, как предел годового поступления вещества (ПГП). Он определяется расчетным путем с применением величины предельно допустимой концентрации (ПДК) и площади распространения загрязняющего вещества.
В этом проявляется третье противоречие существующей системы природоохранной деятельности, когда интегральный уровень загрязнения экосистемы устанавливается, исходя из способности применяемой технологии обеспечивать удельную величину этого загрязнения, без какого-либо учета особенностей строения экосистемы и ее способности утилизировать загрязнения.
Главной отличительной чертой взаимодействия природных и техногенных геосистем в рамках концепции устойчивого раз-250
вития является экологический императив. Его появление — новая особенность нашего времени, которая существенным образом изменяет конечную цель существования техносферы и ее функционирования. Человек должен стремиться использовать стратегию природы, ее законы и свои возможности для создания условий, гарантирующих дальнейшее развитие общества и естественной биоты Земли. Поэтому граничные условия, регламентирующие интенсивность техногенного воздействия, определяются исключительно по условиям и требованиям биосферы, тогда как все возможности обеспечения этих условий сосредоточены в техносфере.
Решение проблемы экологической безопасности производства в условиях устойчивого развития природы и общества может быть достигнуто за счет трансформации глобального антагонистического противоречия между ними в цепь локальных противоречий между промышленными предприятиями и экосистемами, преодолеваемых путем целенаправленного выбора таких технологических решений, уровень внешнего воздействия которых (с учетом фактора времени) не выходит за рамки диапазона толерантности структуроопределяющих элементов биоты этих экосистем.
Одной из главных движущих сил развития глобального экологического кризиса является противоречие между широким развитием формального декларирования необходимости охраны природы и полным отсутствием реальной заинтересованности технократического общества в ее сохранении.
Вполне понятно, что никакие методики и концепции по сохранению естественной биоты Земли не приведут к желаемому результату, если общество не обозначит эту цель среди своих приоритетов и не декларирует свою заинтересованность в достижении этой цели в виде конкретных законодательных, экономических, социальных и других актов и положений, регламентирующих все стороны жизни общества.
Механизмы государственного регулирования в области охраны природы должны обеспечивать достижение биологического императива при реализации принципов коэволюции антагонистических систем техносферы и биосферы.
Таким образом, внутренняя структура понятия охраны природы в условиях устойчивого развития представляет собой сложную совокупность технологических, биологических, законодательных и некоторых других принципов и решений, взаимно детерминированных таким образом, что только совместное их применение может обеспечить сохранение условий функционирования и эволюции естественной биоты Земли при развитии технократической цивилизации.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Трубецкой К.Н., Галченко Ю.П., Бурцев Л.И. Экологические проблемы освоения недр при устойчивом развитии природы и общества. — М.: Научтехлитиздат, 2003. — 260 с.
2. Коптюг В.А., Матросов В.М., Левашов В.К., Демянко Ю.Г. Устойчивое развитие цивилизации и место в ней России. — Владивосток: Дальнаука, 1997. — 83 с.
3. Вернадский В.И. Биосфера и ноосфера. — М.: Наука, 1969. — 262 с.
4. Моисеев Н.Н. Человек и ноосфера. — М.: Молодая гвардия, 1990. — 351 с.
5. Небел В. Наука об окружающей среде. — М.: Мир, 1993. — 770 с.
6. Гунин П.Д., Друк А.Я., Красношеков Ю.Н. и др. Антропогенная на-рушенность геосистем основных природных зон // Изв. АН СССР. Сер. геогр. — 1991. — № 2. — С. 43—55.
7. Израэль Ю.А., Семенов С.Н., Купина И.М. Экологическое нормирование; методология и практика. Проблемы экологического мониторинга и моделирования экосистем. — Л.: 1991. Т.13. — С. 10—24.
8. Сукачев В.Н. Основные понятия биогеоценологии. — М.: Наука, 1964. — 574 с. НЗШ
КОРОТКО ОБ АВТОРЕ -
Галченко Ю.П. — доктор технических наук, чл.-корр. РЭА, Институт проблем комплексного освоения недр РАН, info@ipkonran.ru
_Д
