Эколого-экономические факторы природопользования

Воздействие человека на природную среду поставило его в биологическом и историческом отношениях в исключительное положение в биосфере и живом мире. Поместив между собой и природой опосредующие технологические процессы, человек многократно интенсифицировал обменные процессы между живой и неживой природой, создал искусственные процессы расщепления и преобразования веществ природы.

Для современной науки нет принципиальных трудностей в создании возможностей для регулирования эволюционных процессов. Человек, благодаря умению создавать искусственные условия жизни, становится универсальным биологическим существом и снимает эволюционные ограничения в развитии, придавая новое содержание и новые направления исторически сложившимся эволюционным процессам (преодоление расовых различий, образование новых биологических видов, увеличение средней продолжительности жизни индивидуумов и видов и др.).

На окружающую среду оказывает влияние сама природа в процессе ее развития и природные процессы, протекающие под влиянием внутренней энергии объектов и воздействия множества внешних факторов. В аналогичном положении находятся природные ресурсы, изменчивость развития которых может быть рассмотрена в единицах геологического, а не антропогенного времени.

Влияние природных условий на окружающую среду может быть непосредственным и опосредованным (косвенным). Существует также отложенное влияние, проявляющееся при осуществлении необходимых для этого явлений и стечении соответствующих факторов.

Климатические и погодные условия непосредственно влияют на состояние окружающей среды, в том числе на процессы жизнеобеспечения и состояние живого мира. По отношению к человеку это проявляется как воздействие на его тепловое, метеотропное и психофизическое состояние. Опосредованное воздействие осуществляется через ландшафты, воду, атмосферу, активированные излучения, другие природные ресурсы и продукты жизнедеятельности. Косвенное воздействие климатические и погодные условия оказывают на отдельные стороны жизни: изолированность жилища от внешней среды, калорийность и состав пищи, верхний покров животных и одежда человека и т. п.

Природные условия оказали решающее влияние на распространение жизни на планете, появление и расселение животного мира и человека, географическое размещение человеческих цивилизаций в различные исторические периоды. Заселение территорий с менее благоприятными климатическими и погодными условиями обусловлено ростом численности населения Земли, необходимостью освоения новых природных ресурсов в связи с ростом потребностей. В настоящее время наблюдается наступление периода глобального потепления, что ставит проблему расселения людей из прибрежных и островных территорий как мест возможного затопления.

Климатические факторы проявляются как температура среды, осадки, состояние и качество атмосферы, радиационный фон, солнечная радиация и другие, которые обязательно учитываются при исследовании территориального местонахождения природных ресурсов, их районирования.

Для организации и планирования эксплуатации природных ресурсов важно также знание и погодных условий, влияющих на образ и состояние повседневной жизни, формирование обычаев, традиций, биологической и антропогенной среды обитания.

Районирование природных ресурсов необходимо для систематизации знаний об их географическом распространении, особенностей проявления в районах размещения природных ресурсов природных сил и стихий, их влиянии на состояние каждого из ресурсов, что важно для организации процессов геологоразведочных работ, разработки проектов будущих предприятий и их инфраструктуры.

При районировании выделяются территории с экстремальными условиями обитания, требующие приспособления к окружающей среде.

Необходимость знаний о течении и интенсивности внутренних процессов природы и их влиянии на расположение, состояние и качество природных ресурсов, их эксплуатационных характеристиках требует исследования геологических, геохимических и гидрогеологических условий.

Долгое время люди и наука не уделяли внимания воздействию природных условий на биологическую жизнь и деятельность человека. В процессе расширения значения взаимоотношений природы и общества наука все больше внимания уделяет влиянию природных условий на процессы жизнедеятельности и здоровье человека, возможностям и направлениям адаптации человека к изменяющимся условиям окружающей среды.

Жизнедеятельность в природной среде связана с необходимостью приспособления организмов. Совокупность природных преобразований природной среды, проявляющихся на земной поверхности в виде почвенного покрова, изменчивости географической местности, образований растительного мира в сочетании с другими природными объектами образует природный ландшафт. Различают типы природных ландшафтов, составляющие их компоненты, природный рельеф ландшафтов, их состояние (эрозионные процессы, заболоченность, опасность для жизнедеятельности и др.). Природные ландшафты во многом предопределяют условия обитания, размещение объектов эксплуатации природных ресурсов, производственной и социальной инфраструктуры.

В совокупности природные условия, включая разнообразие и развитие растительного и животного мира, предопределяют:

• — расселение людей, виды природопользования и отрасли производства;
• — развитие индивидуальных адаптационных морфологических и функциональных биологических качеств человека (строение тела, цвет кожи и др.);
• — особенности жилых строений и их обустройства, быта и развития социальной инфраструктуры;
• — традиции питания, одежды, верований и праздников, основанных на наблюдениях и др.;
• — культуру отношения к природе и окружающей среде;
• — развитие науки, техники и технологии;
• — стремление человека к миграции и расширению среды обитания.

Антропогенная деятельность направлена на использование ресурсов, в том числе и сил природы. Недостаток знаний о природе и последствиях антропогенного воздействия на природу, растущие его масштабы, а также невежество и самоуверенность не лучшей части представителей человечества являются причинами негативного влияния на природу. Антропогенная деятельность может приводить к усилению естественных неблагоприятных явлений природы.

Применение орудий труда и приспособление к различным природным условиям процессов своей деятельности сделало человека универсальным фактором по его возможностям влияния на природу и природные процессы. Он изменяет содержание природы, порядок и направленность природных процессов посредством типов воздействий: механического, физического, химического, биологического и социального.

Использование природных ресурсов связано с огромным расходом энергии. В доиндустриальный период это относилось в большей мере к расходованию энергии человека и животных, воды, ветра, древесины, угля и других немногочисленных источников энергии. Развитие индустрии и современных видов техники и технологий связаны с получением энергии посредством добычи и сжигания минеральных углеродистых веществ, синтезированных природными процессами из растений и веществ прошлых эпох в слоях земных недр. Из международных проектов, ориентирующихся на прогнозный рост населения мира к 2050 г. до 10 млрд чел., выводится рост потребления энергии в пересчете на нефтяной эквивалент от 13 до 20 млрд тонн в зависимости от темпов экономического роста, ценового регулирования и эффективности энергопотребления. Сжигая огромные массы топлива с выделением в атмосферу углекислого газа, люди насыщают атмосферу углекислотой и способствуют процессу ее деградации, приближая состав атмосферы к эре начала зарождения растительной жизни на планете, когда атмосфера была богата углекислотой.

Показательным является количественный эффект воздействия общества на природное вещество, который стал не только соизмерим с природными процессами, но и превосходит их. Современные горнодобывающие предприятия извлекают из недр около 110 млрд т веществ при соотношении масс добытых полезных ископаемых и попутной породы 1: 10. При сравнении с деятельностью вулканов на планете, выбрасывающих на поверхность около 3 млрд т вещества, превышение антропогенных процессов над природными составляет более 30 раз. В расчете на одного человека на земледобывается до 20—22 т вещества в год из земных недр, а полезных ископаемых — 2,0—2,2 т в год.

Современная производственно-хозяйственная деятельность человека крайне расточительна по отношению к эксплуатируемым ресурсам. Если выход полезного ископаемого к исходной рабочей массе равен 10%, то использование полезного вещества из добытого полезного ископаемого составляет лишь около 2% (по соотношению масс). Это ничтожная эффективность использования накопленных природой богатств за 2 млрд лет от зарождения жизни на Земле. Остальная часть природного вещества, перемешанного и загрязненного, не используется и представляет собой отходы в качестве отвалов, стоков и выбросов в атмосферу. Часть неиспользованных природных ресурсов остаются в недрах как естественные (по причине низкого качества и худших условий залегания) и технологические потери. С учетом технологических потерь полезных ископаемых в земных недрах, использование полезного вещества становится еще меньшим (по крайней мере в 1,5−2 раза). Такое использование природных ресурсов образно можно характеризовать как сбор «пены» с накопленных природой богатств.

Несоразмерность начальных и конечных стадий природно-производственных цепочек по массам исходного и конечного полезных веществ ведет уже в настоящее время к предсказуемым негативным для ближайших поколений людей последствиям. Они связаны, во-первых, с конечностью многих природных ресурсов и, во-вторых, с накоплением неутилизируемой, токсичной и трудноразложимой части отходов производства, содержащих неорганические и другие синтетические соединения, неизвестные в природе.

Благодаря организмам природе свойственны механизмы саморегуляции обменных процессов. Они заключаются в том, что попадание в природную среду дополнительного количества природного вещества активизирует размножение соответствующих организмов, которые со временем усвоят и преобразуют массу этого дополнительного вещества и тем самым восстановят равновесие в природной среде.

Ускоренные темпы производства являются причиной создания избыточных масс веществ, возвращаемых в природную среду, с которыми природа справляется (нефть, натуральные отходы) до определенной критической нагрузки на природную среду без нарушения метаболических процессов. Когда уровень критической нагрузки на окружающую среду по перерабатываемым природой отходам превышается, то в своих действиях человек вступает в пределы экологического и экономического риска. Избыток натуральных отходов в совокупности с массой отходов, содержащих синтезированные искусственным путем и неизвестных природе веществами, создает опасность для природы и обменных процессов и, в конечном итоге, для круговорота веществ на планете.

Человек не только постоянно нарушает это равновесие, но и усугубляет его, возвращая в природу вещества, которые не могут быть включены в природные процессы, так как не поддаются расцеплению и преобразованию существующими растениями и организмами. Наоборот, искусственные вещества и их компоненты угнетают природные процессы саморегуляции, становятся причиной гибели растений и организмов, вызывают сбои круговоротов в природе.

Наряду с основным круговоротом веществ и энергии (геологическим и биологическим) в постиндустриальном периоде развития человеческой цивилизации становится все более заметным и мощным по своему влиянию антропогенный или техногенный круговорот. Его масштабы сопоставимы с природным круговоротом, а по своей интенсивности превосходят их. Данный круговорот включает в себя вещества и условия их получения, не имеющие аналогов в современной природе, и процессы, значительно превышающие скорости протекания природных процессов. Круговорот этих веществ не до конца познан и не упорядочен, так как отсутствуют соответствующие организмы для усвоения и расщепления новых веществ или искусственные процессы, их заменяющие. Наука может создавать и необходимые организмы для снятия возникающих противоречий круговорота веществ. В связи с этим можно заключить, что природные круговороты приобретают антропогенный характер. Антропогенные процессы обмена веществ включаются в структуру природных круговоротов — движения масс воды, воздуха, смещения почв и пород.

Одна из главных задач в совершенствовании антропогенных процессов — разложение синтетическим путем создаваемых соединений, содержащихся в отходах, как минимум в привычные для природы вещества и соединения. Уже одно это составило бы огромный прорыв в направлении превращения загрязненных веществ в привычные для природы вещества, участвующие в круговоротах биосферы и ее компонентов — биогеоценозов.

В эксплуатации природных ресурсов наблюдается прогресс в повышении их использования не только в масштабах вовлечения в сферу потребления, но и в качественном отношении (табл. 1.2).

Проблемы энергетики решаются в направлении использования природных источников: воды, ветра, атомной, внутриземной и солнечной энергии. Использование солнечной энергии, а также энергий взаимодействия во всем их разнообразии позволит перешагнуть черту «обреченной» ограниченности энергетических ресурсов для ближайших поколений людей.

Таблица 1.2. Основные группы природных ресурсов как источники богатства общества

Значительный прогресс наблюдается в сокращении размеров территорий, необходимых для осуществления производственной деятельности в промышленности и сельском хозяйстве, в повышении урожайности сельскохозяйственных культур, в развитии продуктивного животноводства и птицеводства и рыбоводства.

Современное сельское хозяйство кормит в 80 раз больше людей, чем их было в каменном веке, а через 30 лет сможет прокормить в два раза больше, чем в настоящее время. В развитых странах сельскохозяйственным производством занято всего 5% населения. Этому способствуют работы по сокращению сроков созревания сельскохозяйственных культур, улучшению их качества, морозостойкости и урожайности.

Огромные возможности связаны с использованием Мирового океана, добыча ресурсов которого составляет всего около 2−3%.

Антропогенные изменения в земной природе происходят по многим направлениям. Темпы этих изменений ускоряются с развитием современной человеческой цивилизации, научно-технических знаний, техники и технологии, сопровождающихся непрерывным увеличением объемов и сферы товарного производства.

В современном использовании природных веществ и сил природы выделяются основные звенья системы связей между обществом и природой: «орудия труда — энергосиловые установки — информация» .

Природная среда все интенсивнее вовлекается в производственные процессы, и это непрерывное ее использование не является непосредственным, что было характерно для первобытного общества. Природные ресурсы, прежде чем быть потребленными, проходят через ряд последовательных производственных процессов. Это добыча, сортировка, первичная обработка (очистка, обогащение), переработка в продукцию (готовую, полуфабрикат).

В результате недостаточности знаний и несовершенства современных технологических процессов выход конечного продукта по отношению к исходному природному ресурсу, затраченному на его производство, составляет в среднем 10%.

Потери выбывших из естественного круговорота веществ ресурсов, часть из которых загрязнена токсичными продуктами или смешана с другими веществами, в конечном итоге загрязняет биосферу и ведет к нарушению экологического равновесия. Затраты на увеличение выхода продукции при существующем уровне технологии очень велики, а с учетом ухудшения качества природных ресурсов они несравненно возрастают, поэтому проблема откладывается до разработки и реализации новых технологических решений. Потери ресурсов сопровождаются еще двумя ограничивающими факторами — конечностью запасов многих природных ресурсов и ростом негативного влияния на окружающую антропогенную и природную среду.

Процесс природопользования по отношению к природной среде выражается в изъятии природных ресурсов для целей хозяйственной деятельности в формах:

• 1) безвозвратной по геологическому признаку. При ней часть исчерпаемых природных ресурсов, к которым относятся минерально-сырьевые, не компенсируется ввиду их невознобновимости в связи с отсутствием способности к самовосстановлению. При этом безвозвратное изъятие минеральных ресурсов характеризуется их технологическим потреблением и потерями (потерями в недрах и эксплуатационными потерями);
• 2) безвозвратной по антропогенному признаку. При этом часть исчерпаемых природных ресурсов, к которым относятся вода, атмосфера и биологические ресурсы, обладающие свойствами к самовосстановлению, не компенсируются ввиду их хозяйственного безвозвратного технологического потребления, а также в связи с проявлениями негативных факторов экологического влияния природопользования на природную среду и нерационального и губительного отношения к растительному и животному миру;
• 3) частично или полностью возвратной. При ней часть исчерпаемых природных ресурсов, к которым относятся вода, атмосфера и биологические ресурсы, обладающие свойствами к самовосстановлению, компенсируется в масштабах и объемах, которые могут регулироваться со стороны человека. Проблема, которую вечно решает человечество, заключается в ограниченности (в различной степени) факторов производства. В особенности это относится к природным ресурсам, образование которых происходило в течение целых геологических периодов, измеряемых сотнями миллионов лет, а при современных темпах и способах их эксплуатации для многих видов природных ресурсов сроки их потребления ограничиваются всего сотнями, а то и несколькими десятками лет. Будущие поколения современных людей окажутся перед проблемой альтернативных источников энергии, так как традиционные их виды уже в настоящее время близки к истощению.

Развитие химии позволило искусственно синтезировать вещества, время естественного появления которых эволюционным путем на Земле еще не наступило. Соответственно, в природе не получили развитие и организмы, способные усваивать и расщеплять антропогенные вещества, и создание таких антропогенных процессов — задача современной науки.

Создание огромных водохранилищ и увеличение давления па земную кору может стать источником ее проседания, проявления и усиления сейсмической активности в районе расположения таких водоемов.

Ведение горных работ также может способствовать усилению сейсмической активности, изменению гидрогеологических режимов на данной территории, что ведет к заболачиванию местности, исчезновению существовавших водоемов и болот, ухудшению растительного покрова и т. д.

Испытания ядерного оружия сопоставимы с локальными катаклизмами. Они вызывают и усиливают природные явления, такие как землетрясения, облучение и др.

Создание парникового эффекта влечет таяние ледников и снегов на планете, что может привести к повышению уровня морей и океанов, затоплению огромных площадей земной суши. В свою очередь, это вызовет усиление сейсмической и вулканической деятельности с непредсказуемыми последствиями для жизни на планете.

Исчезновение ряда биологических видов животного мира и видов растительного мира планеты негативно скажется на процессах биогеоценоза и воспроизводстве биосферы.

Сокращению площади и истончению озонового слоя сопутствует усиление проникновения ультрафиолетовых лучей, имеющих короткие волны (в отличие от длинноволновых инфракрасных излучений), разрушающих живые организмы.

Глобальные военные конфликты и терроризм и вовсе могут стать источником катаклизма планетарного масштаба и причиной гибели современной цивилизации.

Окружающая среда всегда соотносится с определенным субъектом среды обитания, природной или ресурсной среды, являющимся главным, доминирующим компонентом.

В результате влияния природных сил и явлений, а также развития обменных процессов происходят изменения первичной (в смысле какого-то исходного состояния в начале отсчета времени) природной среды, по своему воздействию являющиеся благоприятными или неблагоприятными для ее обитателей. Совокупность изменений можно рассматривать как процесс природной экологизации среды, а саму среду обитания с учетом происходящих изменений — как формирующуюся экологическую среду. Понятие " экологизация окружающей среды" означает, прежде всего, дальнейшее накопление изменений в результате продолжающихся обменных процессов, в которые уже около 1 млн лет назад включился человек.

Мы уже говорили, что воздействие на окружающую среду может быть непосредственным, опосредованным и косвенным. Непосредственное воздействие заключается в потреблении первичного биологического сырья и энергии в целях поддержания жизнеобеспечения. Для этого человеком добывается и выращивается, обрабатывается и перерабатывается биологическое сырье и для этих целей им создана целая индустрия с обслуживающими отраслями. Непосредственное воздействие на природную среду присуще в основном природным силам и явлениям, а также природным обменным процессам, которые осуществляют растения и организмы.

Последствия процессов экологизации окружающей среды по своим результатам можно классифицировать на благоприятные, нейтральные и неблагоприятные. Такая классификация довольно условная. Но, во-первых, отдельно взятый процесс экологизации может характеризоваться разнообразием последствий, одни результаты которых могут быть оценены как благоприятные, другие — как неблагоприятные. Во-вторых, сама оценка должна соотносится с определенным представителем живого мира, так как группировки последствий процесса экологизации для каждого организма будут отличаться. В-третьих, оценка последствий процесса экологизации зависит от времени и условий его наступления.

Антропогенное влияние человека на окружающую среду и ее компоненты (недра, воду, атмосферу, почвы, ландшафты, растительный и животный мир) многообразно, и характеристика направлений влияния включает определенную систематизацию их типов и проявлений.

На наш взгляд, наиболее приемлема следующая классификация антропогенных влияний на окружающую среду:

• — по масштабам: глобальное, региональное, территориальное (локальное);
• — по продолжительности: постоянное, сезонное, временное, разовое;
• — по силе воздействия: катастрофическое, кризисное, ограниченное;
• — по возможности устранения последствий: устранимые, неустранимые;
• — по негативным последствиям: загрязнения, нарушения, уничтожения.

По типам проявлений антропогенные воздействия различаются как механические, физические, химические, биологические, биотические или социальные.

Механические воздействия на природную среду возникают при осуществлении взрывов, бурении земли, ведении строительных и горных работ и других видов деятельности, при которых происходит сдвижение массивов пород, их смешение и проникновение в них других веществ (например, воды). Механическими загрязнениями почвы и водных источников являются относительно инертные в процессах взаимодействия веществ производственные и бытовые отходы (строительный и бытовой мусор, пластмассовые отходы, упаковочные материалы, отвальные породы и пр.). Твердые инертные взвешенные частицы и их образования в виде пыли загрязняют атмосферу и воздух в рабочих помещениях. К формам механического воздействия относится засорение среды (подземных пустот, территорий: ландшафтов, водоемов и озер, рек, морей и океанов, околоземного космического пространства). В ближнем космосе находится около 3000 т космического мусора.

К физическим относятся воздействия возникающих форм энергии: от наземных и подземных взрывов, горения, скоростного движения (наземного, подземного, водного и воздушного) транспорта, расщепления веществ и другие физические загрязнения, которые проявляются в отклонении от нормы климатических, погодных, температурных, волновых, радиационных и других свойств среды. Физическое воздействие характеризуется следующими формами загрязнения: тепловым, световым, шумовым, радиоактивным и электромагнитным.

Химическое воздействие возникает в результате реакций химических веществ и элементов, синтеза новых веществ и их соединений, взаимодействия с компонентами окружающей среды, их объектами и веществами. Химическое загрязнение — результат изменения естественных химических свойств среды:

• — в результате поступления в нее избыточных природных химических веществ, свойственных природной среде и концентрации веществ, превышающих фоновые (естественные) их концентрации для среды;
• — в результате поступления в нее природных химических веществ, не свойственных природной среде;
• — в результате поступления в нее новых химических веществ, не свойственных современной природе.

В настоящее время человек в состоянии синтезировать около 10 млн видов веществ, из которых в больших масштабах производит 50 тыс., в особо крупных — 5 тыс. веществ. По определению ООН химическими загрязнителями считаются все вещества и соединения, обнаруживаемые в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время и в ненадлежащем количестве. Основными источниками химических загрязнений являются промышленность, транспорт и сель-скос хозяйство.

Биологическое воздействие вызвано появлением в природной экосистеме свойственных ей дополнительных или новых для нее живых организмов природным или антропогенным путем. Биологические загрязнения возникают также в результате изменения естественных условий среды обитания вследствие физических и химических воздействий.

Биотическое воздействие связано с накоплением вереде минеральных удобрений, нечистот, выделений, отмерших организмов, искусственно созданных органических веществ. Биотическое загрязнение проявляется как превышение в среде (почве, воде, воздухе) содержания определенных видов биогенов или появление новых для среды их видов.

В результате негативного антропогенного воздействия на окружающую среду происходит ее деградация, выражающаяся в таких проявлениях:

• — разрушение и уничтожение ландшафтов;
• — эрозия почв;
• — сокращение видов растительного и животного мира и сокращение их количества;
• — снижение продуктивности природной среды;
• — ухудшение метаболических процессов и процессов саморегуляции.