§ 4. Рациональная эксплуатация природно-антропогенных

46

После определения общего направления специализации наиболее важной становится организация комплексной эксплуатации природных объектов. При разработке месторож­дений полезных ископаемых необходимо добиваться вовлече­ния в хозяйственное потребление сопутствующих полезным ис­копаемым вскрышных и вмещающих горных пород, подземных пресных и минерализованных вод, газов. Во-первых, они часто обладают многими полезными свойствами (нужно только до­казать инженерную возможность и экономическую целесооб­разность их использования), во-вторых, в их перемещение вкладывается человеческий труд, который также следует ути­лизировать.

Широкий спектр предназначений леса, водных объектов суши, океанов и морей обусловливает необходимость поиска путей многосторонней их эксплуатации. Например, лес нужно рассматривать не только как источник древесины (такое огра­ничение возможности его использования, к сожалению, широ­ко распространено в практике лесопользования), но и как ре­гулятор природных процессов: он способствует стабилизации водного стока и снижению эрозионной активности, улучшению газового состава атмосферы (поступлению кислорода и фитонцидов, потреблению углекислоты и загрязняющих ве­ществ). Лес — это еще и кладовая сопутствующих даров: про­мысловых животных, живицы, коры, экстрактов, орехов, гри­бов, ягод, лекарственных растений, цветов, веточного корма. Велико значение леса как места отдыха и лечения людей.

Естественные водные объекты суши — реки, озера, болота и искусственные — водохранилища, пруды, копани, каналы могут и должны быть использованы как комплексный источ­ник водных, биологических, энергетических, минеральных (органоминеральных) ресурсов и в качестве средств произ­водственной деятельности: для организации транспорта, раз­ведения рыбы, водоплавающей птицы, промысловых живот­ных, лягушек, моллюсков, полезных растений, а также эксплуатации в рекреационно-медицинских целях.

Пути повышения эффективности использования морей и океанов поистине безграничны. Кроме классических форм ис­пользования этих природных объектов в качестве источника биологических ресурсов — рыбы, морских зверей, водорослей, как средства транспорта, для целей отдыха и лечения людей, появляются новые виды их эксплуатации, например, добыча нефти и газа на шельфе, конкреций марганца, фосфора, железа, никеля и других химических

47

элементов — из глубоководных частей Мирового океана. Все более обычной становится марикультура — искусственное разведение в океанах и морях рыб, моллюсков, водорослей, некоторых видов промысловых жи­вотных.

Данная группа действий по рациональному природопользованию представляет собой бережливое, интенсивное, целе­направленное, качественное, комплексное, дублированное, вторичное использование изъятых из природных объектов сырья, материалов, топлива, энергии, воды, продуктов пита­ния. Рациональное — это, в конечном счете, экономное исполь­зование. Перечисленные выше рациональные действия состав­ляют содержание понятия режима экономии²⁰ материальных ресурсов, частью которых являются природные ресурсы. При­менительно к технологии производства понятие режима эко­номии трансформируется в понятие ресурсосберегающих тех­нологий.

Бережливое использование предполагает простую эконо­мию, т.е. установление и соблюдение жестких норм расхода ресурсов как обязательных элементов внедряемого сегодня во все звенья производства наиболее прогрессивного способа экономического управления — хозяйственного расчета. Для количественной оценки эффективности природопользования в этом случае применяется ряд, показателей, наиболее универсальными из которых являются коэффициент использования ресурсов (чаще всего металлов), ресурсоемкость (материало- и энергоемкость) производства. Чем выше коэффициент ис­пользования ресурсов и ниже ресурсоемкость, тем рациональ­нее использование ресурсов.

Бережливое использование природных ресурсов — универ­сальное действие, оно распространено во всех сферах челове­ческой деятельности, так или иначе связанных с природой, и, прежде всего, в производстве и в быту. Особенно бережно надо относиться к невозобновляющимся ресурсам, потому что они могут быть исчерпаны сравнительно быстро. Следует помнить, что и возобновляющиеся ресурсы в известных случаях, также являются исчерпаемыми, поэтому их потребление тоже долж­но четко регламентироваться.

Целенаправленное использование природных ресурсов представляет собой потребление их для достижения опреде­ленной практической цели. Оно предполагает ликвидацию бесцельного расхода ресурсов. Например, ремонт протекающего водопроводного крана или неотрегулированного водосливного бачка ведет к прекращению непроизводительных потерь воды. Обеспечив исправность транспортных средств, можно добить­ся ликвидации потерь материалов при их перевозке и т. д.

Содержание качественного использования природных ре­сурсов складывается из двух относительно самостоятельных действий. К рационализации использования ресурсов ведут, во-первых, улучшение, качества продукции, т.е. увеличение ресурса работы машин и механизмов, планового срока эксплуа­тации здании и сооружений без капитального ремонта, во-вторых, снижение и устранение брака в работе. Необходимой предпосылкой реализации первого действия является введе­ние более жестких по отношению к качеству продукции стан­дартов. Во втором случае большое значение имеет введение государственной приемки продукции.

Комплексный подход к использованию природных ресурсов предусматривает всесторонность их освоения. Применительно к производственной практике распространение этого принципа означает необходимость, внедрения малоотходных и безотход­ных технологий, т.е. методов глубокой (в случае малоотходности технологии) или полной (при ее безотходности) перера­ботки первичных природных ресурсов. Для этого осуществля­ется комбинирование производства по принципу глубокой или полной переработки исходного сырья, когда используются не только главные его компоненты, но и технологические отходы производства. Комплексная переработка, к примеру, сосны, кроме использования древесины, включает в себя предвари­тельную подсочку деревьев с целью сбора живицы, из которой в дальнейшем производятся канифоль и скипидар, переработку хвои, веток и коры на витаминную муку, сбор почек, используемых в медицинских целях, и шишек на семена. Степень глубины использования сосны может быть еще более увеличе­на, если из ее частей предварительно экстрагировать путем обработки горячим паром ароматические вещества, которые используются в парфюмерной промышленности.

49

Дублированное использование означает замену одного — дорогого, дефицитного и экологически вредного природного ре­сурса другим — дешевым, менее дефицитным и экологически безвредным (менее вредным). Так, применение этого принципа в энергетике означает переход от использования традиционных и преобладающих сегодня органических энергоносителей к атомной энергетике (в ближайшем будущем — к энергии термоядерного синтеза) и эксплуатации возобновляющихся источников энергии, т.е. к широкому использованию энергии рек, приливов и отливов, солнца, ветра, геотермальной энергии, тепла, аккумулируемого из окружающей среды, гидроаккумулятивной энергии, вырабатываемой на ГАЭС.

Важное практическое значение имеет создание экономически и экологически эффективных упаковочных материалов и тары. Требованию дешевизны и долговечности в эксплуатации удовлетворяет использование для их изготовления пластмасс, более дешевых и износостойких по сравнению с металлами и древесиной. Однако при этом надо отметить, что пластмассы, в частности широко применяемая полиэтиленовая пленка, практически не разлагаются в условиях географической оболочки Земли, а потому прогрессирующе ее засоряют. Данные материалы должны обладать свойствами быстрого разложения в любых природных условиях.

Использование местных природных ресурсов, ведущее к замене дорогостоящих из-за дальних перевозок сырья, материалов, топлива, иногда других ресурсов, дает существенные экономические выгоды (несмотря на возможную относительную дороговизну их переработки из-за меньшей кондиционности свойств). Трудоустройство населения в связи с организацией добычи и переработки местных ресурсов является одним из важнейших социальных последствий рассматриваемого действия.

Одно из приоритетных направлений научно-технического прогресса — биотехнология также дает возможность рационализации природопользования.

50

Микробиологические средства защиты растений от болезней и вредителей, бактериальные удобрения (например, ризоторфин для фиксации из почвенного воздуха азота) и стимуляторы роста растении значительно более эффективны и экологически безопасны по сравнению с широко применяющимися в настоящее время химическими ве­ществами. Очень перспективно массовое производство кормо­вых добавок и биологически активных веществ (кормового белка, аминокислот, ферментов, витаминов, ветеринарных пре­паратов и др.) с помощью специальных микроорганизмов, ис­пользующих в качестве пищи попутные нефтяные газы, кото­рые до сих пор нередко сжигаются в факелах, загрязняя при этом воздушный бассейн районов добычи и переработки нефти.

Переработка отходов потребления на мусороперерабатывающих заводах (утилизационных комплексах) пока еще не ста­ла массовой, даже в Москве утилизируется не более 10% все­го сырья, поступающего в виде производственных отходов и бытового мусора на городские свалки. Вместе с тем, как пока­зала практика, деятельность таких предприятий рентабельна, что обусловлено высокой степенью механизации и автомати­зации процессов сортировки по видам сырья и их дальнейшей переработки.

Очень перспективно внедрение на промышленных пред­приятиях систем оборотного и последовательного водоснабже­ния. В первом случае — это многократное использование воды после ее очистки или охлаждения с частичным добавлением свежей, во втором — использование воды в различных технологических звеньях одного производства или на рядом расположенных предприятиях без дополнительной ее очистки или охлаждения. Применение данных систем позволяет экономить воду, ставшую в последние годы во многих промышленно и аграрно развитых районах мира одним из наиболее дефицитных природных

51

ресурсов. Особенно эффективны такие системы на предприятиях с водоемким производством.

Одним из наиболее распространенных действий по преоб­разованию природных условий является агротехническая об­работка сельскохозяйственных земель²¹: мелиорация, культуртехнические работы, механическая обработка почвы и другие действия, направленные на активизацию основных факторов жизни растений — света, тепла, воздуха, влаги и питательных веществ. Мелиорация — это коренное улучшение сельскохо­зяйственных угодий (последствия мелиоративных преобразо­ваний ощущаются в течение многих лет). Мелиоративное воз­действие может быть направлено на любой компонент ландшафта, в связи с чем мелиорации подразделяются на почвен­ные, часто называемые земельными, и агролесомелиорации. Почвенные мелиорации в зависимости от того, на какие небла­гоприятные свойства сельскохозяйственных почв осуществля­ется воздействие, делятся на водные, или гидротехнические, т.е. гидромелиорации (улучшается водный режим почв: при избытке влаги проводится осушение, при ее недостатке — орошение), химические (регулируется химический состав почв, например, ведется известкование, гипсование, вносятся органи­ческие и минеральные удобрения: азот, фосфор, калий, микро­элементы), физические (осуществляется пескование, глинование, а также физико-механи-ческие преобразования — глубин­ная вспашка с целью разрыхления плотного иллювиального горизонта, срезка неровностей поверхности почвы). Разновид­ностью последних являются противоэрозионные мелиорации (в силу ярко выраженного профилактического характера они отнесены к действиям по предотвращению неблагоприятных механических воздействий на природную среду).

Существует практика выделения снежных и климатиче­ских мелиораций, под которыми подразумеваются, во-первых, снегозадержание и различные воздействия на снежный покров с целью регулирования его таяния весной, во-вторых, воздей­ствие на так называемый микроклимат, а точнее, — на погоду в приземном слое атмосферы в основном с целью предотвра­щения губительных для культурных растений последствий весенних заморозков, реже —других
²¹ Понятие «сельскохозяйственные земли» более широкое по сравнению с понятием «сельскохозяйственные почвы»: кроме почв земли включают под­почвенные слои земной коры, в частности горизонт грунтовых вод, а также растительность, приземный слой воздуха, активно влияющий на агрофитоценозы, и другие компоненты природного ландшафта.

52

атмосферных процессов. Однако эти две группы, воздействий нельзя относить к мелиорациям, так как они не отвечают требованию коренного (мно­голетнего) преобразования природных условий. Данные дей­ствия правильнее считать самостоятельными видами агротех­нической обработки сельскохозяйственных земель из разряда поверхностных (кратковременных) преобразований.

Более слабым по силе и продолжительности воздействием на природный комплекс является механическая обработка почвы: вспашка (отвальная и безотвальная), боронование, культивация и многие другие действия по перемешиванию, уплотнению, выравниванию и профилированию (созданию бо­розд, гряд, валиков) почвы.

Отрицательными следствиями агротехнического воздейст­вия могут быть переосушение, болот, заболоченных и избыточ­но увлажненных земель, вторичное заболачивание и засоление орошаемых массивов, активизация водной эрозии при неуме­ренных поливах, развитие эрозионных процессов при вспашке полей вдоль склонов и т. д. Во избежание этого необходи­мо строго соблюдать научные рекомендации ведения земледе­лия, шире внедрять в практику интенсивные технологии воз­делывания сельскохозяйственных культур, что настойчиво ре­комендовалось земледельцам на XXVII съезде КПСС²².

Успешная эксплуатация водных объектов и защита от водной стихии почти всегда связаны со строительством различных гидротехнических сооружений, образующих вместе с вмещаю­щей природой гидротехнические системы, создание и эксплуа­тация которых представляют собой содержание гидротехни­ческой деятельности. Из множества гидротехнических систем наибольшего внимания заслуживают пруды и речные водо­хранилища в силу их большого практического значения и ши­рокого распространения. При их создании изменяются при­родные процессы как в верхнем бьефе (выше плотины), где образуется искусственный водоем, так и в нижнем, где основ­ным следствием является изменение режима (зарегулированность) водного стока. Образование водоема ведет к множест­ву как положительных, так и отрицательных последствий. Однако если положительные результаты, как правило, планируются,

53

рассчитываются, то отрицательные последствия дале­ко не всегда учитываются даже качественно, не говоря уже об их экономической оценке.

При проектировании гидротехнических систем требуется тщательное изучение возможного воздействия природных про­цессов на гидротехнические сооружения. Недостаточная мощ­ность водосбросных устройств, а иногда и их отсутствие при­водят к разрушению плотины, что нередко встречается в практике строительства прудов. Бывали даже случаи разрушения гидроузлов крупных водохранилищ.

К большим изменениям природной среды ведет также на­земное строительство. Целенаправленное преобразование при­родных условий осуществляется в процессе инженерной подго­товки территории под освоение и при озеленении населенных пунктов, или, как часто говорят практики, при зеленом строи­тельстве. Следует отметить, что первая группа мероприятий отличается максимальной силой воздействия на геосистемы. При строительстве объектов основного назначения (жилых зданий, коммунальных, промышленных, транспортных и сель­скохозяйственных предприятий) и инженерном оборудовании населенных мест (создании различных коммуникаций и соору­жений транспорта, связи, снабжения электроэнергией, теплом, газом, горячей и холодной водой, отводе ливневых и сточных хозяйственно-бытовых вод) преобразование

54

При наземном строительстве широкое распространение име­ют такие действия по преобразованию природных условий, как вертикальная планировка рельефа местности, дренаж под­земных вод, организация поверхностного стока атмосферных осадков, техническая мелиорация грунтов, берегоукрепительные работы, освоение оврагов и прочих линейных отрицатель­ных форм рельефа, а также многие другие мероприятия (борь­ба с оползнями, карстом, суффозией и иными геодинамически­ми процессами, которые в ряде случаев могут принимать стихийный характер). При этом следует помнить, что главным здесь является не простое подчинение свойств природных си­стем требованиям природопользователей, а гармоничное «впи­сывание» объектов антропогенного происхождения в геосисте­мы с целью сохранения общего хода развития процессов, про­текающих в последних.

Озеленение населенных пунктов рассматривается нами в группе действий по преобразованию природных условий, но часто оно носит восстановительный характер, например, ког­да высаживаются растения местных пород, ранее распростра­ненные на данной территории. Это природопользовательское действие имеет огромное значение для всех людей, но особенно для проживающих в городах, где отмечается наибольший отрыв от естественной базы жизни человека. Растения регули­руют газовый состав атмосферы, поглощая углекислый газ, мно­гие загрязняющие вещества и выделяя кислород и фитонциды, задерживая пыль и аэрозоли, улучшают микроклимат, увели­чивая влажность и снижая температуру воздуха в жаркое время, уменьшают скорость ветра и силу городского шума и т. д. При зеленом строительстве необходимо принимать во внима­ние местные географические особенности, иначе приживаемость посадок может быть существенно снижена, а также то, что фитонциды многих растении являются аллергенами для ряда больных людей. Планировка населенных мест должна осуществляться с учетом равномерности озеленения всей их территории, органической взаимосвязи зеленых насаждений с другими

55

природными объектами (особенно с водными), с рельефом территории. Они должны эстетически удачно вписы­ваться в архитектурный облик населенных мест, не затенять жилые и производственные здания.

Основными мероприятиями по ликвидации рассмотренных неблагоприятных условий жизни и деятельности людей явля­ются, прежде всего, повсеместное создание доброкачественного твердого покрытия тротуаров и проезжей части улиц, обору­дование их надежной защитой от попадания мелкозема с га­зонов в виде достаточных по высоте бордюров (бортов), регу­лярная мойка покрытий, а также поднятие уровня общей культуры населения.

Для населенных мест, расположенных в географических зонах, где атмосферные осадки в зимний период выпадают в твердом агрегатном состоянии, во многих случаях существенной проблемой становится очистка тротуаров и проезжей час­ти дорог от снега и льда, которые затрудняют передвижение людей и транспортных средств и делают его небезопасным. Применяемые при очистке способы далеко не всегда экологи­чески безвредны и экономически целесообразны. Особенно большие отрицательные последствия для природы, человека, а также для инженерных сооружений имеет использование соли и минеральных удобрений. В результате окисления этих химических соединений выделяется тепло, от которого тают снег и лед, но при этом сильно загрязняются почвы и гибнет растительность (часто даже взрослые деревья), талые город­ские воды загрязняют водотоки и водоемы, в которые они сте­кают, образовавшаяся при таянии жижа становится химичес­ки активной и способствует более быстрому разрушению твер­дого покрытия тротуаров и дорог, канализационных сооруже­ний, шин и прочих частей автомобилей, обуви людей. Наибо­лее целесообразными в настоящее время являются механиче­ская уборка снега и скол льда до асфальтобетонного покры­тия тротуаров и дорог, при необходимости срочного улучшения условий передвижения допустимо разбрасывание песка и шлака. В перспективе возможно оборудование под тротуарами и

56

проезжей частью улиц теплотрасс и электрообогревателей.

В целях улучшения состава естественной растительности и дикого животного мира той или иной территории человек давно и широко использует акклиматизацию растений и животных, а для улучшения сортности культурных растений и породности домашних животных — их селекцию. Если интродукция растений не имеет заметных отрицательных последствий, то засе­ление геокомплексов новыми для них животными, как прави­ло, сильно нарушает установившееся в природе динамическое равновесие, часто приводит к нежелательным результатам. Примеров этому множество — от хорошо известного завоза в Австралию кроликов, которые встретили на новом месте исключительно благоприятные условия для жизни и, расплодив­шись до катастрофической численности, стали серьезными конкурентами овец, до мало известной по своим неблагоприят­ным последствиям акклиматизации енотовидной собаки, истре­бившей в местах нового обитания многих птиц и мелких жи­вотных, или ондатры, вытеснившей с побережий наших водое­мов более ценных в промысловом отношении европейской нор­ки и выхухоля. Так как селекция — это не только механиче­ский отбор лучших экземпляров растений и животных, но и, прежде всего, активное их создание путем воздействия на генетический аппарат, то

57

здесь есть определенная опасность не­желательных генетических последствий для биоты.

Если предупредительные меры по той или иной причине оказались неэффективными, применяют истребительные способы. В настоящее время универсальными, наиболее дешевы­ми, а потому и самыми распространенными являются химические методы борьбы, главный недостаток которых — экологи­ческая вредность. Применение химических веществ требует очень большой осторожности, предполагающей строгую их дозировку, соблюдение сроков внесения в зависимости от стадий развития сорняков и вредителей с учетом особенностей защищаемых растений и животных, обработку только зараженных участков. На практике эти требования часто не соблюдаются, что приводит к загрязнению окружающей среды. Особенно неблагополучно дело обстоит при использовании для названных целей авиационной техники.

Кроме химических способов широкое распространение приобрели биологические методы, и в частности микробиологиче­ские, сущность которых заключается в использовании для борьбы с сорняками и вредителями их естественных врагов, например, привлечение на жительство и разведение насекомо­ядных птиц, охрана и расселение муравьев, разведение грибов, бактерий, вирусов и других возбудителей болезней сорняков и вредных животных. Данный способ не только эконо­мически эффективен, но и экологически безвреден (при соблю­дении мер предосторожности). В настоящее время ведется по­иск физических методов (отпугивание животных ультразвуком, воздействие на организмы различными излучениями и др.). По-прежнему сохраняются механическиё способы — удаление сорняков и вредителей вручную или с помощью тех или иных механизмов, особенностью использования которых
58

является их абсолютная экологическая безопасность.

Особую группу неблагоприятных для человека и его дея­тельности природных условий составляют стихийные природ­ные процессы: наводнения, цунами, тропические циклоны (ураганы, тайфуны), смерчи, землетрясения, извержения вул­канов, крупные оползни, лавины, сели, эпидемии и эпизоотии, которые отличаются большой мощностью (интенсивностью) и неожиданностью, проявления. Часто они носят катастрофиче­ский характер, влекут за собой огромные материальные поте­ри, а порой и человеческие жертвы. Поэтому мерам предот­вращения названных явлений человечество уделяет много внимания.

Способы защиты от стихийных природных процессов инди­видуальны для каждого из них. Большая роль отводится про­гнозам явлений, так как прекратить начавшиеся катастрофи­ческие природные процессы человек, как правило, не в со­стоянии, поэтому чрезвычайно важным становится своевре­менная и достаточно обеспеченная подготовка к борьбе с ними (к активной, а часто вынужденно пассивной защите). Созда­ны специальные службы прогнозов стихийных природных про­цессов в виде отдельных подразделений (отделов, лаборато­рий, станций и т. д.) различных государственных, академиче­ских и вузовских, природоисследовательских организаций.

Предотвращение ряда спонтанно развивающихся стихий­ных природных процессов (землетрясений, извержений вул­канов и т. д.) в настоящее время практически неосуществимо. Ликвидация же причин (коренная профилактика) процессов, вновь созданных или активизированных антропогенной дея­тельностью, хотя и чрезвычайно сложна и дорога, но в прин­ципе возможна. Для этого необходима реализация комплекса мероприятий по предотвращению неблагоприятных воздейст­вий на природную среду и восстановлению природных усло­вий, существовавших до вмешательства человека (последнее возможно, конечно, лишь в определенных пределах).

Инженерно-технические приемы включают строительство и эксплуатацию различных защитных сооружений и устройств. Наиболее эффективным способом предотвращения наводнений на реках является регулирование речного стока путем созда­ния водохранилищ. Для защиты от многих стихийных процес­сов (наводнений, цунами, селей, лавин, лавовых, потоков) главным является создание заградительных и отводящих устройств: дамб, стенок, галерей,

59

тоннелей, каналов. Для уменьшения катастрофической абразии берегов, возникающей во время мощных штормов и цунами, используют различные берегоукрепительные сооружения: активные и пассивные буны, молы, волноломы. Основным средством профилактики се­лей и лавин является облесение склонов гор. Наиболее эффек­тивный способ ликвидации оползней — глубинный дренаж во­доносного горизонта, по которому осуществляется смещение тела оползня. Кроме того, используется закрепление оползне­вых участков сваями. Территории, зараженные или предрас­положенные к заражению инфекционными болезнями (людей и скота), подвергаются санитарно-гигиенической обработке. Так, для профилактики малярии важным является осушение заболо-ченных территорий — мест размножения малярийного комара. Ликвидация очагов большинства заболеваний осу­ществляется с помощью химических и микробиологических средств борьбы. Высокоэффективны и различные организа­ционные мероприятия: изолирование больных, производство массовых прививок, введение карантина и др.

Большие масштабы использования природы вызывают ее деградацию: количество природных ресурсов катастрофически уменьшается, качество окружающей среды резко ухудшается. Для обеспечения возможности дальнейшего существования че­ловека и осуществления его материальной деятельности не­обходимо восстановление нарушенных природных условий (восстановление природно-экономического потенциала терри­тории), т.е. воспроизводство природных ресурсов и оптимиза­ция природной среды.

Природные системы, обладая способностью к саморегуляции процессов,

60

протекающих в них, имеют возможность к са­мовоспроизводству утраченных качеств. Однако последняя ограничена определенными рамками, связанными с особенно­стями местных природных комплексов. В одних случаях, такая способность больше, в других меньше, но практически всюду масштаб антропогенной деятельности может быть выше ее. Часто уровень самовоспроизводства природы сравнительно легко достигается человеком, после чего и начинается ее дег­радация, конечным результатом которой является экологиче­ский кризис. Поэтому почти всегда природе нужна помощь человека, т.е. необходимо осуществление искусственного вос­становления природных условий, нарушенных в результате антропогенной деятельности.

Одним из самых распространенных воздействий человека на природу является горнотехническая деятельность. В ре­зультате ее образуются различные горные выработки (наибо­лее типичные среди них карьеры) и отвалы пустой горной породы (например, терриконики), самоликвидация которых протекает чрезвычайно медленно. В таких случаях искусствен­ное их восстановление, называемое рекультивацией земель, — единственно возможный способ возврата в хозяйственной обо­рот разрушенных земель (ландшафтов). Карьеры, располо­женные в понижениях рельефа и удобные для заполнения во­дой, обычно превращают в рыбоводные водоемы (особенно часто так поступают с горными выработками на торфяни­ках). В других случаях дно карьеров выравнивается, стенки выполаживаются (совокупность этих операций называется планировкой рельефа), затем на подготовленную поверхность наносится слой плодородной почвы, обогащенной органиче­скими и минеральными удобрениями, после чего земли или передаются под сельскохозяйственное пользование в качестве пашни, или на них проводится последняя стадия восстановле­ния — биологическая рекультивация: залужение (посев мно­голетних трав), посадка деревьев и кустарников. Если горная порода рекультивируемых карьеров содержит токсичные ве­щества, то она предварительно подвергается химической или микробиологической обработке. Данная рекультивация зна­чительно облегчается, если при осуществлении вскрышных ра­бот проведено складирование путем сгребания в бурты гумусового горизонта почв, покрывавших территорию месторож-

61

дения полезного ископаемого.

Ликвидация оврагов²³ осуществляется аналогично рекуль­тивации карьеров путем планировки рельефа с последующим восстановлением почвенно-растительного покрова. Предвари­тельно перед выполаживаннем с бортов оврага снимается гу­мусовый слой почв, который затем и используется для почвенной рекультивации.

На интенсивно эксплуатируемых месторождениях подзем­ных вод забор воды нередко превышает объем естественного восполнения водоносного горизонта, в результате чего начи­нается прогрессивное снижение напора воды с последующим осушением водоносного пласта и, как следствие, выход из строя неглубоко заложенных водозаборных скважин, подсос снизу и с периферии более минерализованных вод. Такая ситуация сложилась, например, на саранском месторождении. В целях сохранения возможностей длительной эксплуатации месторождений высококачественных подземных вод необходи­мо снижение лимита (предельного размера) водозабора с уче­том реальных эксплуатационных запасов и (или) искусствен­ное пополнение подземных вод (ИППВ). Последнее все более широко внедряется в практику как за рубежом, так и у нас в стране (например, в Крыму, Азербайджане и других регио­нах).

ИППВ осуществляется следующим образом. В искусствен­ных водоемах накапливаются талые и дождевые воды, в которых количество загрязняющих веществ и болезнетворных бактерий превышает ПДК для питьевых вод, в силу чего их нельзя использовать непосредственно для питья. Превыше­ние ПДК должно быть незначительным, чтобы не загрязнить горизонт подземных вод. Для обеспечения этого условия в пределах водосборов данных водоемов создаются санитарно-защитные зоны. Накопленные воды через систему нагнета­тельных скважин закачиваются, в эксплуатируемый водонос -

62

ный горизонт несколько выше по уклону от водозаборных со­оружений. Проходя от места закачивания до водозаборных скважин, поверхностные воды, ставшие, таким образом ис­кусственно подземными, очищаются от имеющихся загрязняю­щих веществ, приобретают благоприятные для питья физиче­ские свойства — температуру, запах, вкус — и химический состав. ИППВ — один из самых экономичных способов обес­печения населения и промышленных предприятий городов во­дами высокого питьевого качества.

Несмотря на то, что механизм самовосстановления у вод­ных объектов весьма совершенный, справиться с большим загрязнением он далеко не всегда в состоянии, особенно это относится к мощным локальным воздействиям. В таких слу­чаях вмешательство человека становится обязательным. За­грязняющие вещества собирают механически с помощью по­ристых материалов (синтетических губок), подвергают воз­действию специальных микроорганизмов, материал пляжей обрабатывают, а поверхности гидротехнических сооружений очищают с применением различных моющих средств и т. д. Следует отметить, что ликвидация последствий загрязнения водных объектов — очень сложное и дорогостоящее мероприя­тие. Сумма затрат на его проведение вместе с прямыми поте­рями продуктов и экологическим ущербом гораздо выше стои­мости работ по профилактике загрязнения.

Массовое истребление отдельных видов растений и живот­ных превращает их в исчезающих. Вместе с естественно ред­кими видами они заносятся в Красную книгу, что является сигналом об опасном состоянии популяции, критически низ­ком количестве определенных видов растений и животных, ко­торым грозит полное уничтожение. Красная книга составля­ется для всей территории СССР и отдельных союзных респуб­лик, в частности РСФСР. Для автономных республик, краев и областей составляются списки (перечни) редких и исчезаю­щих видов.

Стремление спасти редкие и исчезающие виды растений и животных, а также желание иметь какие-либо нужные людям виды, распространенные в

63

соседних районах, но отсутст­вующие на данной территории, вызывают необходимость их акклиматизации. Как правило, это действие протекает безболезненно для местного природного комплекса и интродуцируемых видов в силу их экологического родства, но все-таки данный процесс следует контролировать, так как возможны определенные отрицательные последствия. Например, распло­дившиеся в большом количестве лоси объедают верхушки молодых сосен, что вызывает искривление стволов этих деревьев, особенно нежелательное для промышленных посадок.

Настоящим бедствием для лесного хозяйства являются лесные пожары, возникающие главным образом от неосторожного обращения людей с огнем (специалисты считают, что возгорание леса случается по этой причине, до 80—90% случаев), а также от ударов молний в деревья во время гроз и в результате самовозгорания торфа. Пожары бывают низовыми (горят подстилка, мхи, лишайники, трава, подрост и подлесок), верховыми (характерная черта — возгорание кроны деревьев) и подземными, или торфяными (горят торфяной слой и корни деревьев), часто — комбинированными. Для борьбы с лесными пожарами применяют авиацию и наземные средства тушения, для повышения смачивающей способности воды используют различные химические вещества. При низовых пожарах кромку огня забрасывают землей, очаги пожаров заливают водой, захлестывают огонь ветвями, применяют отжиги (сжигание живого и

64

мертвого напочвенного покрова на пу­ти пожара) и заградительные полосы шириной 1—2 м, распо­ложенные поперек движения огня. Верховые пожары задер­живают на естественных и искусственных противопожарных разрывах (просеках, дорогах, реках, озерах); весьма эффек­тивен при их тушении встречный огонь — специально органи­зованный, направленный навстречу основному пожару. Терри­торию, охваченную подземным пожаром, окапывают канава­ми шириной до одного метра и глубиной до минерального грунта или насыщенного водой слоя торфа.

Мощный негативный характер воздействия на природу имеют ядерные взрывы на испытательных полигонах и аварии на атомных электростанциях. Кроме самого взрыва (аварии), который непосредственно может привести к материальным по­терям и человеческим жертвам, на окружающую среду воздействуют различные радионуклиды, выбрасываемые из поврежденных устройств (например, из атомных реакторов). Загрязненные радиоактивными веществами почва, раститель­ность, обломки зданий и сооружений собираются и захороняются в специально оборудованных котлованах, жилые здания, производственные помещения и транспортные средства очища­ются моющими и нейтрализующими растворами. Если источ­ник загрязнения продолжает функционировать, то он также захороняется путем строительства специального помещения, называемого саркофагом. Убытки от ядерных взрывов и ава­рий на атомных электростанциях могут быть огромными, на­пример, только прямые потери (стоимость уничтоженных и поврежденных здание, сооружений, природных объектов, за­траты на переселение людей из опасной зоны, восстанови­тельные работы и т. д.) от аварии на Чернобыльской АЭС, произошедшей 26 апреля 1986 г., составили, по предваритель­ным подсчетам, около двух миллиардов рублей²⁴.

65

профилактическим. Оно подразделяется на действия по предупреждению неблагоприятных механических воздействий на природную среду и по защите ее от загрязнения и засорения. Среди первых наибольшее практическое значение имеет предотвращение эрозии земель и лесных пожаров, в некоторых случаях важной является профилактика негативного влияния средств транспорта нa почвенно-растительный покров.

Осторожным должно быть использование средств трансп­орта, особенно энергонасыщенных и работающих в экстремальных ландшафтно-географических условиях — в тундре и пустыне. Почвенно-растительный покров на отдельных участках может быть полностью уничтожен механически (воздействием колес и гусениц вездеходов и прочих автомашин), а также в результате дериватной (наследственной, наложенной) эрозии в тундре — термической, т.е. таяния мерзлоты в колеях машин, в пустыне — ветровой, в гумидных ландшафтах — водной. Предотвратить нежелательные последствия данного воздействия можно путем упорядочения движения транспортных средств, а главное — строительства дорог с твердым покрытием.

Меры профилактики лесных пожаров включают противопожарную пропаганду и жесткий контроль деятельности людей в лесу со стороны государственных органов охраны леса и общественных природоохранительных

66

организаций, проруб­ка противопожарных разрывов, опахивание опушек леса, очи­стка леса от отмерших деревьев и их частей. Особенно целе­направленно эта деятельность должна осуществляться в ме­стах массового посещения леса людьми.

Загрязнение и засорение окружающей среды производст­венными и бытовыми отходами приняло в настоящее время массовый, а в местах концентрации промышленного произ­водства — порой катастрофический характер. Ликвидация этого неблагоприятного воздействия на природу — одна из актуальнейших проблем современности.

Наибольшую для человека и всего живого на Земле опас­ность представляет загрязнение атмосферы. Это обусловлено тем, что, во-первых, живые организмы больше других необхо­димых им веществ, и притом беспрерывно, потребляют для дыхания атмосферный воздух, во-вторых, атмосфера наибо­лее мобильна и загрязняющие вещества свободно переносят­ся на значительные, иногда практически неограниченные расстояния от источников загрязнения.

Типичными загрязняющими веществами являются пыль, двуокись серы (сернистый ангидрид), окислы азота, окись углерода (угарный газ), двуокись углерода (углекислота). Каждый источник загрязнения имеет также специфические загрязняющие вещества. Например, автомобили загрязняют атмосферу выхлопными газами, которые содержат свинец, предприятия электротехнической и электроламповой промыш­ленности через вытяжные вентиляционные системы и аэрационные фонари (ряды окон с отверстиями в верхней части

67

производственных помещений для естественной их вентиляции) выбрасывают в атмосферу ртуть, предприятия микробиологической промышленности являются источниками многих летучих высокомолекулярных органических соединений и т. д.

Организационными мерами предотвращения загрязнения атмосферы являются принятие специальных административных решений по проведению необходимых мероприятий (в том числе планирование), организация и контроль их выполнения, а также проектирование строительства с учетом требований защиты окружающей среды от загрязнения отходящими газами стационарных и передвижных источников загрязнения. Например, в проектах автодорожного строительства необходимо предусматривать организацию окружных и объездных дорог с целью вывода транзитного автотранспорта за пределы жилых зон населенных пунктов, в генеральных пла­нах строительства городов и

68

рабочих поселков следует пре­дупреждать «чересполосицу» застройки, т. е. чередование про­мышленных и селитебных зон, предусматривать организацию санитарно-защитных зон вокруг вредных для окружающей среды предприятий.

Весьма важным для человека является сохранение удов­летворительного состояния водных объектов суши, морей и океанов. Дефицит воды — одного из основных лимитирующих расширение производства природных ресурсов — часто связан не столько с ее недостаточным количеством, сколько с низким качеством, вызванным, как правило, антропогенным загрязне­нием поверхностных источников водоснабжения. Поэтому вы­полнение задачи поддержания качества природных вод на необходимом уровне связано с недопущением сброса в них сточных вод.

Очистка сточных вод осуществляется на специальных очистных сооружениях, которые могут быть общегородскими или общепоселковыми, обслуживающими весь город или по­селок, общезаводскими, очищающими сточные воды всего предприятия, локальными, нейтрализующими стоки отдель­ных цехов (производств). Очищенные воды могут подавать­ся на вторичное использование (в этом случае очистные соору­жения будут частью систем оборотного водоснабжения) или сбрасываться в открытые водоемы и водотоки.

Очистные сооружения, работающие по полной программе, осуществляют механическую, химическую (физико-химиче­скую), биологическую очистку и дезинфекцию (обеззаражива­ние) сточных вод. При механической очистке канализацион­ные воды, проходя вначале через решетки, освобождаются от влекомых крупных предметов, которые размельчаются в спе­циальных дробилках и подаются в метантенки — железобе­тонные резервуары, где поступивший материал в анаэробных условиях перерабатывается до простейших соединений, преи­мущественно до метана (около 70%) и углекислого газа. Затем вода

69

поступает в отстойники, где происходят осаждение песка, другого взвешенного материала и флотация (всплывание) нефтепродуктов, жиров, и прочих веществ, плотность ко­торых ниже плотности воды или близка к ней. Химическая обработка приводит к освобождению воды от токсичных хи­мических элементов и соединений, прежде всего от тяжелых металлов, образующих вместе с реагентами так называемый шлам, утилизация которого во многих случаях является слож­ной. Далее загрязненные воды поступают в аэротенки, где с помощью активного ила — набора специальных микроорганизмов — при равномерном нагнетании через пористое дно воздуха осуществляется биологическая очистка — редуциро­вание (разложение) растворенного и коллоидного органиче­ского вещества. После прохождения группы отстойников, в которых осаждается активный ил, возвращающийся в аэротен­ки, сточные воды, как правило, поступают в каскад прудов, откуда они сбрасываются в естественные водотоки и водоемы. При значительном загрязнении болезнетворными бактериями сточные воды перед подачей в пруды-отстойники дезинфици­руются хлором (хлорируются).

Рост народонаселения в целом и особенно процесс урба­низации, приведший к концентрации людей в крупных городах и городских агломерациях, порождают наряду с прочими санитарно-экологическую проблему, связанную с увеличением объемов и разнообразия бытовых отходов (отбросов). В на­стоящее время в крупных городах распространен вывозной способ их очистки от бытового мусора и пищевых отходов, в селах, рабочих поселках и в частных секторах городов отбро­сы, как правило, собираются в выгребные ямы и захороняются на месте. Перспективным является строительство магистральных

70

мусоропроводов, особенно с пневматическим спосо­бом транспортировки отходов, который применяется в ряде зарубежных стран и планируется к внедрению у нас в стране. Захоронение или сжигание мусора на свалках (полигонах) крайне нежелательно, так как вызывает отрицательные эко­логические последствия (загрязнение атмосферы, почв, под­ъемных вод) и ведет к крупным экономическим потерям — уничтожению ценного вторичного сырья, необходимого для ряда отраслей производства.

Пастьба скота — наиболее дешевый и биологически эффек­тивный способ кормления домашних животных, прежде все­го жвачных. В настоящее время особенно распространена вольная пастьба, при которой пастбища могут деградировать (вплоть до стадии пасквильной дигрессии -— крайней степени отрицательного изменения состава полезных растений). Часто при этом страдают лесные угодья (скот вытаптывает почвенно-растительный покров), побережья водоемов и водото­ков, порой и пляжи вытаптываются и загрязняются экскрементами животных. Основными путями решения дан­ной проблемы являются четкая регламентация вольной пасть­бы, а также, и это главное, широкое применение загонной си­стемы, при которой пастбища разбиваются на участки (за­гоны) и выпас осуществляется последовательно, согласно за­ранее составленному графику — пастбищеобороту. В таком случае естественные луга и культурные пастбища сохраняют высокую биологическую продуктивность, не страдают и несельскохозяйственные угодья. Преимуществом данного спосо­ба

71

является также ликвидация необходимости использования труда пастухов.