Загрязнение атмосферы

Увеличение содержания метана в атмосфере способствует усилению парникового эффекта, так как метан интенсивно поглощает тепловое излучение Земли в инфракрасной области спектра на длине волны 7,66 мкм. Метан занимает второе место после углекислого газа по эффективности поглощения теплового излучения Земли. Вклад метана в создание парникового эффекта составляет примерно 30% от величины, принятой для углекислого газа. С ростом содержания метана изменяются химические процессы в атмосфере, что может привести к ухудшению экологической ситуации на Земле. Естественно возникает вопрос об управлении химическими и физическими процессами, в которых принимает участие метан. Если молекулы метана попадают в атмосферу, то они вовлекаются в процессы переноса и вступают в химические реакции, которые хорошо известны как качественно, так и количественно. Управление процессами непосредственно в атмосфере в глобальном масштабе практически исключено. До настоящего времени направленное воздействие на атмосферные процессы удавалось осуществить только путём изменения мощности антропогенных источников. Поэтому важно понимать природу естественных и антропогенных источников метана и оценивать их мощность с достаточной степенью достоверности.

История обнаружения атмосферного метана. История обнаружения атмосферного метана коротка. Присутствие его в атмосфере открыто сравнительно недавно, в 1947 году. Концентрация метана невелика. В атмосферной химии для концентрации обычно используют долевые единицы, что связано с тем, что количество примесных молекул, таких, как метан, не­велико. Часто концентрации выражают в частях на миллион или миллиард. Например, если концентрация примеси равна одной части на миллион, то это означа­ет, что в одном моле воздуха присутствует 1(Г⁶ молей примеси. Для удобства вводят обозначения типа ррт, что означает количество частей на миллион.

Классификация метана по его происхождению. Источники метана разнообразны. Метан называется биогенным, если он возникает в результате химиче­ской трансформации органического вещества. Если метан образуется в результате деятельности бактерий, то он называется бактериальным (или микробным) ме­таном. Если его возникновение обязано термохимиче­ским процессам, то он называется термогенным. Бак­териальный метан образуется в донных отложениях болот и других водоемов, в результате процессов пище­варения в желудках насекомых и животных (преимуще­ственно жвачных). Термогенный метан возникает в оса­дочных породах при их погружении на глубины 3—10 км, где осадочные породы подвергаются химической трансформации в условиях высоких температур и дав­лений. Метан, возникший в результате химических ре­акций неорганических соединений, называется абиогенным. Он образуется обычно на больших глубинах в мантии земли.

Общее содержание метана в атмосфере и его концентрация. В настоящее время концентрация атмосферного метана составляет 1,8 ppm. Общее количество метана в атмо­сфере оценивают в пределах 4600—5000 Тг (Тг = 1012 г). В южном полушарии концентрация метана несколько ниже, чем в северном полушарии. Такое различие обычно связывают с меньшей мощностью источников метана в южном полушарии: считается, что основные источники метана расположены на континентах, а оке­аны не вносят заметного вклада в глобальный поток метана. Время жизни метана в атмосфере 8-12 лет.

Метан находится в атмосфере в основном в призем­ном слое, который называется тропосферой и толщина которого составляет 11-15 км. Концентрация метана мало зависит от высоты в интервале от поверхности Земли до тропопаузы, что обусловлено большой ско­ростью перемешивания по высоте в пределах 0-12 км (1 месяц) в сравнении со временем жизни метана в ат­мосфере.

Изменение концентрации метана во времени.

Изменение концентрации метана в атмосфере Земли примечательно тем, что позволяет наглядно предста­вить себе характер и масштаб влияния человеческой деятельности на глобальные процессы. Концентрация метана в 70-е годы увеличивалась в атмосфере со ско­ростью 0,8—1,2% в год, что эквивалентно увеличению концентрации на 16,5 ppbv (ppbv — одна часть на миллиард) в год, а прирост его массы в атмосфере составлял 45 Тг/год. Возникает вопрос, всегда ли было так, что концентрация атмосферного метана ежегодно возрастала. Оказывается, можно проследить измене­ния в концентрации метана на протяжении 150 тысяч лет и более. С этой целью отбирают керны в материко­вых льдах Антарктиды или Гренландии. В частности, большое число данных получено на российской стан­ции "Восток" в Антарктиде. Лед в кернах имеет разный возраст: чем глубже он расположен, тем он старше. Со­став воздуха в пустотах льда на различной глубине со­ответствует составу атмосферы в момент образования льда.

Изменение концентрации метана в атмосфере Зем­ли за последние 140 тыс. лет представлены на рис. 1. Кри­вая осадков характеризует оледенения: мало осадков - оледенение, много осадков - потепление. Из рис. 1 вид­но, что во время оледенений концентрация метана пада­ла и иногда достигала рекордно низких значений (на­пример, 0,35 ppm). Важно отметить, что концентрация метана до новой эры никогда не превышала 0,7 ppm. Ес­тественно, что до новой эры интенсивность хозяйствен­ной деятельности человечества была незначительной и поэтому наблюдаемая концентрация метана обеспечи­валась только естественными факторами.

<
>

Рис. 1. Зависимость концентрации метана в атмо­сфере Земли (1) и зависимость осадков от времени, отн. ед. (2)²

<
>

Рис. 2. Изменения содержания метана в атмосфере и населения Земли во времени³

Анализы показывают, что от Рождества Христова вплоть до XVII века концентрация метана в атмосфере Земли была практически постоянной и составляла примерно 0,7 ppm Затем концентрация метана стала повышаться и одновременно начался интенсивный рост населения Земли (рис. 2) На рис. 2 видно, что за последние 300 лет концентрация метана возросла на 1,1 ppm. Можно полагать, что этот прирост обусловлен деятельностью человечества. Из данных рис. 2 следует, что в период с начала 60-х годов по настоящее время произошло удвоение прироста концентрации метана, составившее примерно 0,55 ppm и за это же время уд­воилось население земного шара.

Интересное событие произошло в 80-90-е годы: прирост концентрации метана начал падать. Причины этого не вполне ясны Высказывалось робкое предпо­ложение, что это связано с тем, что Россия смогла по­чинить свои газопроводы и это привело к остановке в росте концентрации метана. Однако простые оценки показывают [4], что Россия не имеет к этому никакого отношения и что, скорее всего, включились некоторые факторы пока неизвестной природы. Более детальное рассмотрение указанных явлений требует знаний о ме­ханизмах поступления метана в атмосферу и о процес­сах вывода метана из атмосферы.

Стоки метана.

Рассмотрение поведения метана в атмосфере начнем с процессов исчезновения метана. Дело в том, что про­цессы вывода метана из атмосферы известны в количе­ственном отношении гораздо полнее, чем процессы, обеспечивающие поступление метана в атмосферу. Ин­тенсивность процессов стока метана должна быть при­мерно равной интенсивности источников метана, что

позволяет более надежно судить о мощности источни­ков метана в атмосфере.

Молекула метана довольно устойчива, и ее нелегко вывести из атмосферы. Метан малорастворим в воде (30 см³ газа растворяется в одном литре воды), и удале­ние его из атмосферы с помощью осадков не происхо­дит. Для реального удаления из атмосферы метан необ­ходимо переводить в нелетучие соединения или другие газообразные соединения.

Метан, как и многие другие примеси, исчезает из атмосферы, в основном в реакции с радикалом ОН:

ОН + СН₄ = Н₂О + СНз

Если концентрация метана в атмосфере не растет, то это означает, что скорость поступления метана в ат­мосферу равна скорости его вывода. Поэтому количе­ственные характеристики этой реакции между метаном и радикалом ОН чрезвычайно важны, так как ошибка в 25% приведет к ошибке примерно в 25% в расчете мощ­ности источников метана. Параметры этой реакции определялись многократно, и тем не менее последние данные показывают, что 10-15 лет назад скорость реак­ции определялась завышенной примерно на 25%. Это означает, что поток метана в атмосферу с поверхности Земли составляет примерно 400, а не 500 Тг/год, как считалось ранее. Возникает естественный вопрос об источнике радикалов ОН. Необходимо отметить, что радикал ОН — одна из наиболее реакционноспособных частиц в химических процессах. Источником радикала ОН в тропосфере является тропосферный озон (Од). Под действием ультрафиолетового света с длиной вол­ны короче 310 нм молекулы тропосферного озона раз­рушаются с образованием молекулы кислорода и чрезвычайно реакционноспособного атома кислорода в возбужденном электронном состоянии (0(¹D)):

0₃+hv (310 нм и короче) = О₂ + 0(¹D)

Атомы кислорода отрывают один атом водорода от воды и получается два радикала ОН:

0(¹D) + Н₂О = 20Н

Итак, реакции в атмосфере, приводящие к выводу ме­тана, таковы:

ОН + СН₄ = Н₂0 + СНз,

СНз + О₂ = СНзО₂,

СНзО₂ + NO = СНзО + NO₂,

СНзО + 0₂ = СН₂О + НО₂,

HO₂ + NO = OH + NO₂,

2[NO₂ + hv = NO + 0],

2[0+0₂ = 0з],

СН₄ + 40₂ = СН₂О + Н₂0 + 20з

Таким образом, в результате многоступенчатого про­цесса образуются по одной молекуле формальдегида и воды и две молекулы озона. NO и NO₂ (NO_х ) всегда присутствуют в атмосфере в количествах, достаточных для протекания реакции с их участием.

Из приведенных реакций видно образование не­стабильных валентно-ненасыщенных частиц, таких, как СНзО₂ или НО₂. Эти частицы играют важную роль в процессах в атмосфере. Формально их образование можно представить в процессах отрыва атома водорода от стабильных молекул метилгидроперекиси и переки­си водорода соответственно. Присутствие свободной валентности приводит к высокой реакционной способ­ности, так как эти частицы стремятся к образованию стабильных связей и насыщению валентностей.

Разложение метана до конечных продуктов еще не закончено. Образующиеся молекулы формальдегида начинают участвовать в следующих трех реакциях, ко­торые дают начало новым циклам:

СН₂О + hv = Н₂ + СО,

СН₂О + hv = Н + НСО,

СН₂О + ОН = НСО + Н₂О

В среднем для атмосферы вероятности протекания этих процессов относятся как 0,5 : 0,25 : 0,25 соответст­венно, а вторая и третья реакции дают начало следую­щим циклам, протекающим в присутствии NO_х:

СН₂О + hv = Н + НСО,

Н + О₂ = НО₂,

НСО + 0₂ = СО +НО₂,

2[HO₂ + NO = OH + NO₂],

2[NO₂ + hv = NO + 0],

2[0 + 0₂ = 0з],

СН₂О + 40₂ + hv = СО + 20з + 20Н

В результате этого цикла возникают две молекулы озо­на и два радикала ОН. Таким образом, метан в присут­ствии NO_х претерпевает конверсию в окислитель, ка­ким является озон. Реакция формальдегида с радикалом ОН также приводит к образованию озона:

СН₂О + ОН = НСО + Н₂О,

НСО + О₂ = СО +НО_2,

H0₂ + NO = OH + N0₂,

NO₂ + hv = NO + О,

0 + 0₂ = 0з,

СН₂О + 20₂ + hv = СО + Оз + Н₂0

Далее необходимо рассмотреть реакции СО:

СО + ОН = СО₂ + Н,

Н + О₂ = НО₂,

HO₂ + NO = OH+NO₂,

NO₂+ hv = NO + О,

0 + 0₂ = 0з,

СО + 20₂ + hv = СО₂ + Оз

В итоге вместо одной исчезнувшей в атмосфере моле­кулы метана возникает 3,5 молекулы озона и 0,5 ради­кала ОН.

Химический сток в атмосфере — это основной ка­нал вывода метана из атмосферы. Из других стоков не­которое значение имеют поглощение метана почвен­ными бактериями и уход в стратосферу. Оба стока вносят вклад менее 10% в общий сток метана.

Источники выделения метана.

Метан попадает в атмосферу как из естественных, так и из антропогенных источников. Мощность антропогенных источников в настоящее время существенно пре­вышает мощность естественных. К естественным ис­точникам метана относятся болота, тундра, водоемы, насекомые (главным образом термиты), метангидраты, геохимические процессы. К антропогенным - рисовые поля, шахты, животные, потери при добыче газа и неф­ти, горение биомассы, свалки. Мощность этих источ­ников приведена в табл. 1. Относительное распределе­ние источников по их мощности дано на рис. 3.

<
>

Таблица 1. Мощность естественных и антропогенных источ­ников метана (в Тг/год)

<
>

Рис. 3. Доли отдельных источников в общем потоке метана в атмосферу⁵

Из данных табл. 1 видно, что болота, рисовые поля и животные вносят доминирующий вклад в образование общего потока в атмосферу. Природа образования мета­на в таких источниках, как болота, озера, рисовые поля, жвачные животные, насекомые, свалки, примерно оди­накова - ферментативная переработка клетчатки. Этот процесс можно представить следующей схемой:⁶

<

Интенсивность выделения метана из болот меняется в широких пределах. Эмиссия метана от западносибирских болот, которые являются доста­точно типичным представителем северных болот, оп­ределенная с применением методов газовой хроматографии, составляет примерно 9 мг метана в ч/м². В среднем эмиссия метана из сибирских болот может до­стигать 20 Тг/год, что довольно много в сопоставлении с общим потоком метана от болот (50—70 Тг). Нужно сказать, что точность определения эмиссии метана от болот затруднена большим разбросом величин эмиссии при измерении даже на близко расположенных участ­ках. Например, величина эмиссии метана в западно­сибирских болотах колебалась в интервале от 0,1 до 40 мг/(м² ч). Большой поток метана от рисовых полей обусловлен резким ускорением транспорта метана вну­три полостей в стеблях риса, так как диффузия метана происходит в воздушной среде, а не в воде. Поток мета­на с рисовых полей достигает в среднем 2,3 мг/(м² ч).

Количество крупного рогатого скота в мире — около 1,5 млрд голов. Одна корова производит в сутки около 250 л чистого метана. Этого количества метана хватит, чтобы вскипятить 20 л воды. В развитых странах на свалки вывозится примерно 1,8 кг мусора в день в рас­чете на одного человека, в России 0,6 кг соответствен­но. Примерно 10% этой массы может конвертировать­ся в метан. Следовательно, в России производится 60 г метана в сутки в расчете на одного человека.

Шахтный метан возникает в процессе трансформа­ции органических остатков в уголь под влиянием высо­ких давлений и температур. Можно считать, что в глу­бинах земли происходит пиролиз органических веществ. Растительные остатки содержат большое ко­личество лигнина, в структуре которого имеется много метильных групп. В ходе термической переработки происходит освобождение метильных радикалов, кото­рые затем отрывают атом водорода от органических молекул и превращаются в метан. Добыча 1 т угля со­провождается выделением 13 м³ чистого метана.

Аналогичный механизм образования метана на­блюдается и при горении биомассы. Основной источ­ник метана, выделяющегося при горении биомассы, находится в Африке, где широко практикуется сжига­ние соломы при подготовке почвы для нового урожая. Использование дерева для приготовления пищи и отопления дает незначительный вклад. Величины по­токов метана приведены в табл. 1. Видно, что страны бывшего СССР производят около 5—15% от общего по­тока метана в атмосферу. В качестве источника не включены насекомые, так как количество термитов на территории бывшего СССР было крайне незначитель­ным. Гидраты метана также не включены, так как оцен­ка запасов гидратов метана в мире и странах бывшего СССР пока очень приблизительна. Следует отметить, что и оценка потока метана от гидратов метана приво­дит пока к незначительной величине.

Вывод: Роль метана в экологических процессах исключитель­но велика. В настоящее время насущной задачей для многих регионов земного шара, и в том числе для Рос­сии, являются инвентаризация существующих источ­ников метана, выявление и прогнозирование появле­ния новых источников. Это важно ещё и потому, что при экспериментальных измерениях мощностей от­дельных источников выявлена значительно меньшая мощность, чем предполагалось. Потому не исключена возможность, что мы столкнёмся в будущем с пробле­мой дефицита метана из традиционных источников, который удастся ликвидировать только на основе изу­чения нетрадиционных источников.

Парниковый эффект

Быстрое развитие промышленности, энергетики, транспорта, животноводства, выращивание риса, добыча газа приводят к выб­росу в атмосферу газов, аэрозолей и пыли, вызывающих парнико­вый эффект, кислотные дожди, озоновые дыры, различные болез­ни дыхательных путей. В 1998 г. 50 млн россиян из 147 млн дышали воздухом с различными примесями, концентрации которых превы­шали предельно допустимые параметры (ПДК).

Сущность парникового эффекта состоит в том, что атмосфера почти целиком пропускает излучение Солнца к Земле, но из-за на­личия в атмосфере парниковых газов (газов, вызывающих парни­ковый эффект) заметно задерживает обратное тепловое (инфра­красное) излучение земной поверхности. Парниковые газы обра­зуют как бы «стеклянную крышу парника» над планетой, и большая часть излучаемого Землей тепла возвращается назад. Тепловая энергия накапливается в приповерхностных слоях атмосферы тем интенсивнее, чем больше в них концентрация парниковых газов. Усиление парникового эффекта приводит к повышению темпера­туры на поверхности Земли и потеплению климата. Благодаря су­ществованию парникового эффекта только 20% теплового излуче­ния земной поверхности безвозвратно уходит в космос. Если бы Земля не имела атмосферы с парниковыми газами, то средняя тем­пература ее поверхности была бы на 33° ниже. Сейчас средняя тем­пература планеты 15°С. Главным парниковым газом на Земле явля­ется водяной пар. Огромный вклад в парниковый эффект вносят двуокись углерода СО₂ (60% вклада) и метан СН₄ (20% вклада). К парниковым газам относятся также закись азота N₂0 (5% вкла­да), фреон (15% вклада) и озон.

Двуокись углерода поступает в атмосферу в результате сжигания углеродсодержащих видов топлива (каменный уголь, нефть, газ) в промышленности, автомобильных двигателях (на Земле использует­ся около 600 млн автомобилей), теплоэлектростанциях. В настоящее время в атмосфере содержится 2,6 • 10³ млрд т СО₂ и ежегодно выбра­сывается в атмосферу 20 млрд т (6 млрд т углерода). 2 млрд т углеро­да в СО₂ перерабатывается зелеными растениями на суше в процессе фотосинтеза, 2 млрд т перерабатывается в океане, оставшиеся 2 млрд т не перерабатываются и концентрация СО₂ в атмосфере возрастает. Если до начала интенсивной человеческой деятельности воздух был возобновляемым ресурсом, то теперь он перестал быть таковым.

Последние несколько сотен тысяч лет естественное содержа­ние СО₂ в атмосфере колебалось от 180—200 частиц на 1 млн частиц воздуха в периоды оледенений до 280—300 на 1 млн частиц в теплые климатические эпохи. За последние 200 лет концентрация СО₂ в воздухе изменилась с 275 до 350 частиц на 1 млн частиц воздуха, т. е. на 25%, а с 1958 по 1990 гг. концентрация СО₂ возросла с 315 до 350 частиц на 1 млн.

Никогда за геологическую историю Земли за столь короткое время не менялось в атмосфере на такую большую величину содер­жание углекислого газа. По расчетам Национальной академии наук США, к 2100 г. ожидается удвоение концентрации СО_2, по другим моделям к этому моменту количество СО₂ возрастет в 3 раза. Воз­можно, что удвоение произойдет уже к середине XXIв.

Метан поступает в атмосферу при добыче газа, нефти и угля, производстве биогаза, из-за гниения органических остатков на за­литых водой рисовых полях, роста численности крупного рогатого скота (сейчас на Земле 1 млрд голов крупного рогатого скота). Из-за большого количества скота огромное количество метана выбра­сывает в атмосферу Новая Зеландия. Концентрация метана в воз­духе растет ежегодно на 1,2-1,5%. Сейчас его на 60% больше, чем было в доиндустриальную эру. К середине XXI в. ожидается удво­ение концентрации метана в атмосфере.

С ростом применения в сельском хозяйстве азотных удобрений и в результате сгорания углеродсодержащих топлив при высоких температурах в ТЭС в атмосферу выбрасывается закись азота N20. Концентрация N₂0 растет на 0,3% в год. Концентрация фреонов растет со скоростью 4% в год. В целом к середине следующего сто­летия парниковое влияние СН₄, N₂О и фреонов может быть равным эффекту удвоения концентрации СО₂ в атмосфере.

По оценкам Международной конференции ЮНЕП, за послед­нюю сотню лет температура планеты возросла на 0,5° из-за роста концентрации СО₂, а к 2100 г. должно произойти повышение тем­пературы на 1,5-4,5°. Для приполярных широт повышение темпе­ратуры может достигнуть 10°. Уровень Мирового океана может по­выситься на 84 - 117 см к 2050 г. и на 56 - 345 см к 2100 г. из-за таяния полярных льдов и теплового расширения воды. При повышении уровня океана на несколько метров будут затоплены такие города, как Нью-Йорк, Лондон, Санкт-Петербург, Амстердам, Шанхай, То­кио и густонаселенные прибрежные территории, где проживает от 30 до 50% населения Земли, т. е. миллиарды человек.

С ростом температуры возрастет и количество осадков. Ливни затопят тропики. Засушливые зоны сдвинутся на север. Площади пустынь увеличатся. Урожаи сократятся. Серьезные изменения кли­мата произойдут в Скандинавии, Сибири и на севере Канады.

При глобальном потеплении на 2° зона сплошной многолетней мерзлоты в нашей стране перестанет существовать, а зона лесотун­дры достигнет побережья Северного Ледовитого океана. Повыше­ние средней температуры на 1-2° в целом может быть благоприят­ным для сельского хозяйства европейской части нашей страны, так как позволит использовать для теплолюбивых сельскохозяйствен­ных культур обширные территории. Ожидается, что с началом сле­дующего столетия начнется увеличение количества осадков на всей территории нашей страны, включая самые засушливые области.

В 1986 г. Управление по аэрокосмическим исследованиям США (НАСА) опубликовало результаты исследования процессов, опре­деляющих распределение в атмосфере озона и других газов, важ­ных для состояния атмосферы. По этим данным, средняя темпера­тура на Земле должна возрасти на 1,4 - 4,0° уже к 2030 г. Повыше­ние температуры будет неравномерным: у полюсов больше, чем на экваторе. Если эти прогнозы окажутся правильными, то многие из живущих сегодня людей будут свидетелями самого быстрого из известных в истории Земли повышения температуры: одним из след­ствий этого потепления будет разрушительное воздействие на обес­печение населения продовольствием (урожай риса может снизить­ся на 2 - 5%, а кукурузы на 15-24%) и водой. Такие последствия мо­гут стать угрозой для человечества задолго до того, как растают последние льды и поднимется уровень Мирового океана.

Как известно, неточность в прогнозах велика, и исследовате­лям потребуется минимум 10 лет на то, чтобы найти объяснение данным выводам.

Тем не менее, уже совершенно ясно, что человече­ство бездумно обращается с атмосферой Земли, не представляя себе всех последствий. Мы должны противостоять угрозе крупномасш­табного производства СО₂ сокращением использования ископае­мых топлив и других веществ, влияющих на тепловой баланс.

В 1997 г. на долю США приходилось 20% эмиссии парниковых газов и 25% выбросов СО₂. На долю Северной Америки — 35% выб­росов СО₂, Западной Европы— 26, СНГ— 13, Азии (без СНГ) — 13%. Чтобы уменьшить выброс СО₂ надо уменьшить количество сжига­емого углеродсодержащего топлива.

В июне 1988 г. международная конференция в Торонто рекомен­довала индустриально развитым странам сократить выброс СО, в атмосферу к 2005г. как минимум на 20%, используя для этой цели АЭС, а также альтернативные источники энергии: ветра, Солнца и др.

В 1992 г. конференция ООН по окружающей среде и развитию в Рио-де-Жанейро приняла конвенцию об изменении климата. Цель конвенции — добиться стабилизации концентраций парниковых га­зов в атмосфере на таком уровне, который не допускал бы опасно­го антропогенного воздействия на климатическую систему. Сторо­ны договорились к 2000 г. стабилизировать эмиссию этих газов на уровне 1990 г.

В декабре 1997 г. в Киото была проведена международная кон­ференция по глобальному изменению климата на планете. В ее рабо­те приняли участие 2 тыс. представителей из 159 стран. Был принят заключительный протокол, который предусматривал общее сокра­щение выбросов в атмосферу парниковых газов (на 5,2%). К 2008-2012 гг. страны Европейского Союза должны сократить выбросы пар­никовых газов (от уровня 1990 г.) на 8%, США — на 7, Япония, Кана­да — на 6%. Россия и Украина к 2012 г. могут производить парниковые газы на уровне 1990 г. из-за уменьшения промышленного производ­ства в последние годы. Пункт об обязательствах развивающихся стран в итоговый документ не вошел. Возможна торговля квотами на эмиссию парниковых газов (те государства, где эмиссия мала, могут продать свою квоту государствам, где эта эмиссия велика). Однако в ноябре 1998 г. Киотский протокол был ратифицирован только Фиджи — островным государством в Тихом океане.

Кислотные дожди

Сжигание каменного угля на ТЭС ведет к выбросам в атмос­феру не только двуокиси углерода. Примеси серы, содержащиеся в угле, приводят к выбросам сернистого газа SO_2. Как уже отмечалось, ТЭС на угле, обладающая элек­трической мощностью в 1 ГВт, выбрасывает в окружающую среду 11 млн т СО_2, 120 тыс. т сернистого газа и 20 тыс. т оксидов азота. Сжигание нефти дает в 2 раза меньше выбросов сернистого газа, сжигание газа — в 100 раз меньше. В целом ежегодно в атмосферу выбрасывается 190 млн т сернистого газа, 250 млн т пыли, более 65 млн т оксидов азота.

Антропогенные выбросы сернистого газа в 2 раза превышают поступление этого газа в результате природных явлений, антропогенные выбросы оксидов азота составляют примерно 40% от есте­ственных выбросов.

Смешиваясь в облаках с парами воды, сернистый газ порожда­ет серную кислоту, а оксиды азота — азотную кислоту, которые затем падают на землю в виде кислотных дождей.

Проблема кислотных дождей возникла в начале 70-х годов. Наи­более остро она проявилась в странах Скандинавского полуострова, где в тысячах озер стала исчезать рыба, микроорганизмы, причем вода вроде бы оставалась такой же чистой. Понадобились годы исследова­ний, чтобы понять, что закисление среды и ее последствия не только скандинавская проблема, все грозные признаки этого налицо в вос­точных районах США (за 20 лет кислотность увеличилась в 10-30 раз в 30-60% озер), Канады, ФРГ, Англии, Бельгии, Нидерландах, Польше и других странах Западной и Восточной Европы. Западные области СНГ также попадают в ареал распространения кислотных дождей.

От таких дождей страдают не только озера, но и леса, поля, па­стбища. Кислота, падающая с неба, разъедает исторические памят­ники, трубопроводы, столбы, бетонные фундаменты, кабели. В За­падной Европе жертвами кислотных дождей стали 38% лесов. Толь­ко в ФРГ от кислотных дождей пострадало около 50% лесов, в Австрии — примерно 30%, поражены леса в Чехии, Словакии, Польше (75%>) и других странах Европы.

Швеция имеет более 100 000 озер на своей территории, из них 18 000 мертвые, лишенные жизни.

В Норвегии в 5000 из 17 500 озер исчезла рыба. В Канаде из-за частых кислотных дождей стали мертвыми 14 000 озер.

Из-за кислотных дождей скорость коррозии в промышленных районах в 2-10 раз выше, чем в сельской местности. Когда люди вды­хают туман, содержащий капельки кислоты, это вызывает у них ал­лергию и бронхиты. При вдыхании кислотных частиц с пылью, со­держащей тяжелые металлы (медь, цинк и др.), возможно появле­ние раковых опухолей.

Главным «экспортером» кислотных дождей в Европе в 80-х годах стала Великобритания. В нашу страну поступает в 8 раз больше сернистого газа и в 7,3 раза больше оксидов азота, чем выносится с ее территории в другие государства.

Для уменьшения выбросов сернистого газа предлагается:

1. Промывка угля после измельчения. Это приводит к удалению 50-90% соединений серы-пирита и к увеличению стоимости элект­роэнергии примерно на 10%.

2. Химическое удаление серы — десульфурация. В этом случае затраты на производство электроэнергии возрастут на 15-25%. В США в 1991 г. около 50% угля, используемого на ТЭС, подверга­лось очистке. Во Франции и Великобритании очищается весь уголь.

3. Замена угля на низкосернистые виды топлива: нефть и газ.

4. Сжигание угля в псевдосжиженном слое в смеси с песком и известью, которая постоянно как бы кипит под действием вдувае­мого снизу воздуха. В результате сера соединяется с известью и удаляется с золой.

5. Использование скрубберов—жидких фильтров, содержащих водный раствор извести, для газообразных продуктов сгорания.

Снижение выбросов оксидов азота возможно при использова­нии специальных горелок для последовательного досжигания пер­вичных продуктов сгорания с помощью селективного каталитичес­кого восстановления оксидов азота и др.

К наиболее неблагоприятным районам России по кислотным осадкам относятся: Кольский полуостров, восточный склон Ураль­ского хребта и район Таймыра. Кислотные осадки присутствуют в радиусе - 10 - 20 км вокруг индустриальных гигантов. При наличии кислотных дождей снижается урожайность капусты, свеклы, огур­цов, лука, гороха, салата, ячменя, кукурузы. Повышенная кислот­ность терпима лишь для картофеля. Для уменьшения кислотности необходимо известкование почвы.

Мировое сообщество принимает определенные шаги по борьбе с кислотными дождями. В 1983 г. вступила в силу Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на больших расстояниях.

В 1985 г. в Хельсинки 20 государств Европы и Канада подписа­ли протокол снижении выбросов серы на 30%.

Проблема уменьшения концентрации озона в атмосфере

Современные проблемы озонового слоя в атмосфере

Роль озонового слоя. В атмосфере Земли слой озона, называемый озоносферой, расположен в стратосфере на высотах 21-26 км. Озоносфера - защитная оболочка, предохраняющая биосферу от биологически активной ультрафиолетовой радиации Солнца с длиной волны менее 310 нм. Полагают, что озоносфера возникла около полумиллиарда лет назад, когда в атмосферу начал поступать биогенный (фотосинтетического происхождения) кислород. С появление озоносферы появилась возможность развития сложных форм жизни на суше. В нынешней атмосфере концентрация озона в данной точке в данный момент времени определяется балансом большого числа противоборствующих процессов. В тропической зоне ( 30 относительно экватора) озоносфера относительно тонкая (приведённая к нормальным условиям толщина 0,26 см) и весьма устойчивая - мало меняется с сезоном и ото дня ко дню. На более высоких широтах она становится в 1,5 - 2,0 раза мощнее, сильно варьирует с сезоном (максимум толщи для северного полушария - весна) и может изменяться за несколько суток на 20 - 30%. Распределение озона также влияет на термический режим атмосферы. Динамика озоносферы в данном случае интересна сама по себе из-за непосредственных гелиобиологических последствий. В центре основной полосы ультрафиолетового поглощения озона близ 260 нм ослабление настолько велико, что изменение толщи озоносферы в её пределах никак не сказывается на интенсивности приземного излучения. Однако на краю полосы, как раз близ максимума эффективности канцерогенного действия на кожу человека (290 - 300 нм), сравнительно небольшие изменения толщи озоносферы приводят к заметным изменениям потока излучения близ земной поверхности. В специально литературе можно часто встретить такую оценку (весьма приближенную): уменьшение толщи озоносферы на 1% приводит на средних широтах к увеличению интенсивности радиации в полосе В (т. е. в диапазоне длин волн 290 - 320 нм) на 2%. Современные изменения показывают, что эта оценка несколько завышена. Более точная величина составляет 1,20,1% на 1% уменьшения толщи озона. В среднем в атмосфере Земли ежесекундно образуется и исчезает около 100 т озона.

Концентрация озона О₃ в слое по широтам и по сезонам года изменяются. Наиболее устойчивый озоновый слой в зоне тропиков, где Солнце обеспечивает постоянное и интенсивное ультрафиолетовое (УФ) излучение, а наименее устойчив у полюсов. Молекулы О₃ интенсивно поглощают УФ-излучение Солнца в диапазоне волн около =0,25 мкм, слабо при =0,4 мкм и вновь интенсивно при =0,6 мкм. Поэтому озоновый слой можно рассматривать как защитный экран для живых организмов на Земле от потоков УФ-излучения Солнца. Наибольший защитный эффект достигается в диапазоне длин волн менее =0,32 мкм.

УФ-излучение Солнца по-разному влияет на живые организмы. В диапазоне длин волн менее от 0,4 до 0,32 мкм его негативное влияние на живые организмы незначительно. Уф излучение с длиной волны в диапазоне 0,32-0,28 мкм вызывает загар и оказывает тонизирующее действие на организм человека при малых дозах облучения; ожоги и разрушения нуклеиновых кислот - при больших дозах. По своему воздействию на живые организмы жесткий ультрафиолет близок к ионизирующим излучениям, однако из-за большей, чем у -излучения длины волны он не способен проникать глубоко в ткани и поэтому поражает только поверхностные органы. Уф излучения с длиной 0,28 мкм обладают сильным бактерицидным воздействием и могут привести к злокачественным новообразованиям на открытых участках кожи человека, заболеваниям глаз и ослаблению иммунной системы. Жёсткий ультрафиолет обладает достаточной энергией для разрушения ДНК и других органических молекул, что может вызвать рак кожи, особенно быстротекущую злокачественную меланому, катаракту и иммунную недостаточность. Уже сейчас во всём мире заметно увеличение числа заболевания раком кожи, однако значительное количество других факторов (например, возросшая популярность загара, приводящая к тому, что люди больше времени проводят на солнце, таким образом получая большую долю УФ-облучения) не позволяет однозначно утверждать, что в этом повинно уменьшение содержания озона. Также такое УФ-излучение нарушает фотосинтез растений, поражает планктон, губительно влияет на животных. Жёсткий ультрафиолет плохо поглощается водой и поэтому представляет большую опасность для морских экосистем. Эксперименты показали, что планктон, обитающий в поверхностном слое, при увеличении интенсивности жёсткого УФ-излучения может серьёзно пострадать и даже погибнуть полностью. Планктон находится в основании пищевых цепочек практически всех морских экосистем, поэтому без преувеличения можно сказать, что практически вся жизнь в приповерхностных слоях морей и океанов может исчезнуть. Растения менее чувствительны к УФ-излучению, но при увеличении дозы могут пострадать и они.

Существуют также и другие последствия изменения интенсивности ультрафиолетового излучения.

1. Показатели экосистем, включающие в себя открытые водные бассейны тех или иных масштабов, могут быть модулированы ритмикой солнечной активности, ибо, как выяснилось, для бактерий, простейших и водорослей - обитателей поверхностных слоёв воды толерантность к УФ-излучению довольно точно равна как раз получаемой доле.

2. Известно, что ультрафиолетовое излучение в полосе В влияет на интенсивность фотосинтеза. Поэтому не исключено, что колебания радиации вносят кокой-то вклад в изменения урожайности, прирост деревьев и т. п.

3. Облучение растительных объектов дополнительным потоком УФ-радиации приводит - среди прочих последствий - к возрастанию концентрации активных биологических веществ, таких, как витамины. Переданный через трофические связи, этот эффект может иметь далеко идущие последствия. Например, высказывалось мнение, что повышенное содержание витамина Е в растительности данного региона может быть фактором, регулирующим численность мелких грызунов. Таким образом, может оказаться, что связь ритмики изменения численности этих животных с солнечной активностью осуществляется через динамику озоносферы.

4. Ультрафиолетовая радиация в полосе (=290-320 нм) является мутагенным фактором. Модуляция темпа возникновения мутаций может быть сложным и многоступенчатым: возрастание интенсивности радиации первоначально приводит к увеличению концентрации мутагенных веществ в среде обитания, далее - к возрастанию числа мутаций вирусов и бактерий, к увеличению частоты их следования у более высокоорганизованных организмов-хозяев и т. д.

5. УФ-излучение в определённых условиях способно восстанавливать активность инактивированных вирусов внутри клетки. Не исключено, что некоторые из вспышек инфекционных заболеваний нндуцированы явлениями, обусловленными, в конечном итоге, динамикой озоносферы(подобные эффекты должны быть приурочены территориально к областям преимущественного появления локальных озоновых дыр, а во времени располагаться близ сезонного минимума толщи озоносферы - конец лета - осень северного полушария).

Образование и разрушение озона в атмосфере. Разрушение молекул кислорода О₂ фотонами УФ-излучения сопровождается образованием атомарного кислорода О, который, взаимодействуя с О_2, образует О₃ . Одновременно с образованием озона идёт его непрерывное разрушение под действием фотонов УФ и видимого излучения Солнца.

Образование озона описывается уравнением реакции

О₂ + О О_3.

Необходимый для этой реакции атомарный кислород выше уровня 20 км образуется при расщеплении кислорода под действием ультрафиолетового излучения с 240 нм:

О₂ + hv 2О.

Ниже этого уровня такие фотоны почти не проникают, и атомы кислорода образуются в основном при фотодиссоциации двуокиси азота

NO₂ + hv NO + O

фотонами мягкого ультрафиолета с 400 нм.

Разрушение молекул озона происходит при их попадании на частицы аэрозолей, но основной сток озона определяют циклы каталитических реакций в газовой фазе:

О₃ + Y YO + O₂

YO+O Y+O_2,

где Y=NO, OH, Cl, Br.

Эти реакции реализуются не только в озоновом слое, но и в тропосфере. Они носят цепной характер, приводя к разрушению 10 молекул озона одной молекулой NO и к разрушению 10⁵ молекул озона при взаимодействии хлора или его соединений.

Впервые мысль об опасности разрушения озонового слоя бала высказана ещё в конце 1960-х годов, тогда считалось, что основную опасность для атмосферного озона представляют выбросы водяного пара и оксидов азота (NO) из двигателей сверхзвуковых транспортных самолётов и ракет. Однако сверхзвуковая авиация развивалась значительно менее бурными темпами, чем предполагалось. В настоящее время в коммерческих целях используется только «Конкорд», совершающий несколько рейсов в неделю между Америкой и Европой, из военных самолётов в стратосфере летают практически только сверхзвуковые стратегические бомбардировщики. Такая нагрузка вряд ли представляет серьёзную опасность для озонового слоя. Выбросы оксидов азота с поверхности земли в результате сжигания ископаемого топлива и массового производства и применения азотных удобрений также представляют определённую опасность для озонового слоя, но оксиды азота нестойки и легко разрушаются в нижних слоях атмосферы. Запуски ракет также происходят не очень часто, впрочем, хлоратные твёрдые топлива, используемые в современных космических системах, например в твёрдотопливных ускорителях «Спейс-Шаттл» или «Ариан», могут наносить серьёзный локальный ущерб озоновому слою в районе запуска.

Техногенное влияние на озоновый слой. Предполагается, что глобальное загрязнение атмосферы некоторыми веществами (фреонами, оксидами азота [NO и NO₂] и др.) может нарушить функционирование озонового слоя Земли.

Главную опасность для атмосферного озона составляет группа химических веществ, объединенных термином «хлорфторуглероды» (ХФУ), называемых также фреонами. В течение полувека эти химикаты, впервые полученные в 1928г., считались чудо - веществами. Они нетоксичны, инертны, чрезвычайно стабильны, не горят, не растворяются в воде, удобны в производстве и хранении. И поэтому сфера применения ХФУ динамично расширялась. Хлорфторуглероды уже более 60 лет используются как хладагенты в холодильниках и системах кондиционирования воздуха, пенообразующие агенты в огнетушителях, а также при химической чистке одежды. Фреоны оказались очень эффективны при промывке деталей в электронной промышленности и нашли широкое применение в производстве пенопластиков. А с началом всемирного аэрозольного бума получили самое широкое распространение (их использовали как пропеленты для аэрозольных смесей). Пик их мирового производства пришелся на 1987 - 1988 гг. и составил около 1,2 - 1,4 млн т в год, из которых на долю США приходилось около 35%.

Механизм действия фреонов следующий. Попадая в верхние слои атмосферы, эти инертные у поверхности Земли вещества становятся активными. Под воздействием ультрафиолетового излучения химические связи в их молекулах нарушаются. В результате выделяется хлор, который при столкновении с молекулой озона «вышибает» из неё один атом. Озон перестаёт быть озоном, превращаясь в кислород. Хлор же, соединившись временно с кислородом, опять оказывается свободным и «пускается в погоню» за новой «жертвой». Его активности и агрессивности хватает на то, чтобы разрушить десятки тысяч молекул озона.

Активную роль в образовании и разрушении озона играют также оксиды азота, тяжелых металлов (меди, железа, марганца), хлор, бром, фтор. Поэтому общий баланс озона в стратосфере регулируется сложным комплексом процессов, в которых значительными являются около 100 химических и фотохимических реакций. С учетом сложившегося в настоящее время газового состава стратосферы в порядке оценки можно говорить, что около 70% озона разрушается по азотному циклу, 17% - по кислородному, 10% - по водородному, около 2%- по хлорному и другим и около 1,2 % поступает в тропосферу.

В этом балансе азот, хлор, кислород, водород и другие компоненты участвуют как бы в виде катализаторов, не меняя своего «содержания», поэтому процессы, приводящие к их накоплению в стратосфере или удалению из неё, существенно сказываются на содержании озона. В связи с этим попадание в верхние слои атмосферы даже относительно небольших количеств таких веществ может устойчиво и долгосрочно влиять на установившийся баланс, связанный с образованием и разрушением озона.

Нарушить экологический баланс, как показывает жизнь, совсем несложно. Неизмеримо сложнее восстановить его. Озоноразрушающие вещества на редкость стойки. Различные виды фреонов, попав в атмосферу, могут существовать в ней и творить своё разрушительное дело от 75 до 100 лет.

Современное состояние озонового слоя. В настоящее время ограничения Монреальского и Лондонского протоколов ещё не вступили в полную силу, поэтому воздействие фреонов на озоновый слой ещё сказывается. Общая оценка техногенного влияния на озоновый слой показывает, что в ближайшие годы будет продолжаться его непрерывное истощение (табл. 1)¹:

Таблица 1

Использование фреонов продолжается, и пока далеко даже до стабилизации уровня ХФУ в атмосфере. Так, по данным сети Глобального мониторинга изменений климата, в фоновых условиях - на берегах Тихого и Атлантического океанов и на островах, вдали от промышленных и густонаселённых районов - концентрация фреонов -11 и -12 в настоящее время растёт со скоростью 5 - 9 % в год. Содержание в стратосфере активных фотохимических соединений хлора в настоящее время в 2 - 3 раза выше по сравнению с уровнем 50-х годов, до начала быстрого производства фреонов.

За последние 10 лет среднегодовая концентрация озона в средних и высоких широтах на высоте около 20 км уменьшилась примерно на 10%.

Кроме общих показателей снижения концентрации озона есть сообщения о локальных изменениях в концентрации О₃ в атмосфере.

По данным Центральной аэрологической обсерватории Роскомгидромета, в середине апреля 1997 года 15 млн км российских земель вновь оказались «накрыты» атмосферой с самой низкой концентрацией озона за всю историю подобных наблюдений. В опасной зоне находится Западная и Восточная Сибирь, вплоть до Дальнего Востока. Ещё хуже в Якутии, особенно в районе Тикси, где недостаёт 35 - 37 % необходимого озона. Другая опасная зона наблюдалась в районе Мурманска и Архангельска, где не хватало 25% озона.

В 1985 г. специалисты по исследованию атмосферы из Британской антарктической службы сообщили о совершенно неожиданном факте: весеннее содержание озона в атмосфере над станцией Халли-Бей в Антарктиде уменьшилось с 1977 по 1984 годы на 40 %. Вскоре этот вывод подтвердили другие исследователи, показавшие также, что область пониженного содержания озона простирается за пределы Антарктиды и по высоте охватывает слой от 12 до 24 км, то есть значительную часть нижней стратосферы. Наиболее подробным исследование озонового слоя над Антарктидой был международный Самолетный антарктический озоновый эксперимент. В ходе него учёные из 4 стран несколько раз поднимались в область пониженного содержания озона и собрали детальные сведения о её размерах и проходящих в ней химических процессах. Фактически это означало, что в полярной атмосфере имелась «озоновая дыра». В начале 80-х годов по измерениям со спутника «Нимбус-7» аналогичная дыра была обнаружена и в Арктике, правда, она охватывала значительно меньшую площадь и падение уровня озона в ней было не так велико - около 9%. В среднем на Земле с 1979 по 1999 год содержание озона упало на 5%.

После открытия этого явления был выдвинут ряд гипотез, его объясняющих. К наиболее достоверной относят гипотезу о взаимном влиянии переохлаждения облаков в нижней части стратосфере до температур, близких к -70-50С, и зон, расположенных в околополюсной области, с резко выраженной концентрацией озоноразрушающих примесей. В этой области концентрации СlO и ClO₂ в августе и сентябре почти в 100 раз выше, чем вне этой области. С появлением над Антарктидой солнца в августе оксиды хлора начинают интенсивно разрушать озон, что приводит к образованию «дыры». После прогрева солнцем зоны над Антарктидой воздушные массы приносят озон в полюсную зону извне, и «озоновая дыра» исчезает.

Таким образом, явление антарктической «озоновой дыры» - результат сложных физических, фотохимических и динамических процессов. Образование озона возможно только при наличии ультрафиолета и во время полярной ночи не идёт. Зимой над Антарктидой образуется устойчивый вихрь, препятствующий притоку богатого озоном воздуха со средних широт. Поэтому к весне даже небольшое количество активного хлора способно нанести серьёзный ущерб озоновому слою. Такой вихрь практически отсутствует над Арктикой, поэтому в северном полушарии падение концентрации озона значительно меньше. Многие исследователи считают, что на процесс разрушения озона оказывают влияние полярные стратосферные облака. Эти высотные облака, которые гораздо чаще наблюдаются над Антарктидой, чем над Арктикой, образуются зимой, когда при отсутствии солнечного света и в условиях метеорологической изоляции Антарктиды температура в стратосфере падает ниже -80С. Можно предположить, что соединения азота конденсируются, замерзают и остаются связанными с облачными частицами и поэтому лишаются возможности вступить в реакцию с хлором. Возможно также, что облачные частицы способны катализировать распад озона и резервуаров хлора. Всё это говорит о том, что ХФУ способны вызвать заметное понижение концентрации озона только в специфических атмосферных условиях Антарктиды, а для заметного эффекта в средних широтах концентрация активного хлора должна быть намного выше.

Новая теория образования «озоновых дыр». Фреоновая гипотеза разрушения озонового слоя в настоящее время является доминирующей. Однако с ней согласны далеко не все учёные. Так, научный сотрудник МГУ В. Л. Сывороткин создал новую теорию естественного происхождения «озоновых дыр». Суть его теории состоит в следующем: в ядре Земли растворено огромное количество водорода, который непрерывно поступает в атмосферу. Взаимодействуя с озоном, водород разрушает его и образует зоны пониженного содержания озона, вплоть до «озоновых дыр». По мнению Сывороткина, на состояние озонового слоя оказывают влияние также метан и соединения азота, прорывающиеся, как и водород, из недр Земли через рифтовые разломы. Особенно активны рифты южного полушария, мощные выбросы глубинных газов характерны и для других рифтовых систем (Исландия, Восточная Африка, Красное море и другие регионы). В России наиболее опасный регион - Прикаспийский. Если предположения Сывороткина верны, то выходит, что техногенные фреоны мало опасны для озонового слоя, а затраты на перевооружение производства, создание новой техники и заменителей фреонов - бессмысленны. Разрабатывать программы борьбы с естественными выбросами газов абсурдно. В этом случае нужно совершенствовать мониторинг атмосферы и принимать адекватные защитные меры.

В заключение хотелось бы сказать, что даже наиболее оптимистичные оценки предсказывают при современном уровне выброса ХФУ в атмосферу серьёзные биосферные нарушения во второй половине ХХI века, поэтому сокращать использование ХФУ по-прежнему необходимо.

Возможности воздействия человека на природу постоянно растут и уже достигли такого уровня, когда возможно нанести биосфере непоправимый ущерб. Уже не в первый раз вещество, которое долгое время считалось совершенно безобидным, оказывается на самом деле крайне опасным. Лет двадцать назад вряд ли кто-нибудь мог предположить, что обычный аэрозольный баллончик может представлять серьёзную угрозу для планеты в целом. К несчастью, далеко не всегда удаётся вовремя предсказать, как то или иное соединение будет воздействовать на биосферу. Однако в случае с ХФУ такая возможность была: все химические реакции, описывающие процесс разрушения озона ХФУ, крайне просты и известны довольно давно. Но даже после того, как проблема ХФУ была в 1974 г. сформулирована, единственной страной, принявшей какие-либо меры по сокращению производства ХФУ, были США, и меры эти были совершенно недостаточны. Потребовалась достаточно серьёзная демонстрация опасности ХФУ для того, чтобы были приняты серьёзные меры в мировом масштабе. Следует заметить, что даже после обнаружения «озоновой дыры» ратифицирование Монреальской конференции одно время находилось под угрозой. Быть может, проблема ХФУ научит с большим вниманием и опаской относиться ко всем веществам, попадающим в биосферу в результате деятельности человечества.

Защита озонового слоя. Если вникнуть в эту динамику, то складывается впечатление, что атмосферная система действительно вышла из равновесия и неизвестно, когда стабилизируется. Возможно, озоновые метаморфозы в какой-то мере есть отражение длительных циклических процессов, о которых мы мало что знаем. Для объяснения нынешних озоновых пульсаций нам не хватает данных. Быть может, они естественного происхождения, и, возможно, со временем все утрясётся.

Многие страны мира разрабатывают и осуществляют мероприятия по выполнению Венских конвенций об охране озонового слоя и Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой.

В чём заключается конкретность мер по сохранению озонового слоя над Землёй?

Согласно международным соглашениям промышленно развитые страны полностью прекращают производство фреонов и тетрахлорида углерода, которые также разрушают озон, а развивающиеся страны - к 2010 г. Россия из-за тяжелого финансово-экономического положения попросила отсрочки на 3 - 4 года.

Вторым этапом должен стать запрет на производство метилбромидов и гидрофреонов. Уровень производства первых в промышленно развитых странах с 1996 г. заморожен, гидрофреоны полностью снимаются с производства к 2030 г. Однако развивающиеся страны до сих пор не взяли на себя обязательств по контролю над этими химическими субстанциями.

Восстановить озоновый слой над Антарктидой при помощи запуска специальных воздушных шаров с установками для производства озона надеется английская группа защитников окружающей среды, которая называется «Помогите озону». Один из авторов этого проекта заявил, что озонаторы, работающие от солнечных батарей, будут установлены на сотнях шаров, наполненных водородом или гелием.

Несколько лет назад была разработана технология замены фреона специально подготовленным пропаном. Ныне промышленность уже на треть сократила выпуск аэрозолей с использованием фреонов, В странах ЕЭС намечено полное прекращение использования фреонов на заводах бытовой химии и т.д.

Разрушение озонового слоя - один из факторов, вызывающих глобальное изменение климата на нашей планете. Последствия этого явления, названного «парниковым эффектом», крайне сложно прогнозировать. А ведь ученые с тревогой говорят и о возможности изменения количества осадков, перераспределении их между зимой и летом, о перспективе превращения плодородных регионов в засушливые пустыни, повышении уровня Мирового океана в результате таяния полярных льдов.

Последствия разрушения озонового слоя можно проиллюстрировать примерами. Так, 1%-ное сокращение озонового слоя вызывает 4%-ный скачок в распространении рака кожи. Ещё раз напомню, что вызывая рак кожи и её старение, ультрафиолетовые лучи одновременно подавляют иммунную систему, что приводит к возникновению инфекционных, вирусных, паразитарных и других заболеваний, к которым относятся корь, ветряная оспа, малярия, лишай, туберкулез, проказа и др. Десятки миллионов жителей планеты полностью или частично потеряли зрение из-за катаракты - болезни, которая возникает в результате повышенной солнечной радиации.

Рост губительного воздействия ультрафиолетового излучения вызывает деградацию экосистем и генофонда флоры и фауны, снижает урожайность сельскохозяйственных культур и продуктивность Мирового океана.

«Озоновая дыра» и… индийские холодильники

На состоявшейся в 1989 г. в Лондоне Международной конференции по спасению озонового слоя Земли министру по охране окружающей среды Индии пришлось довольно туго. Ей (а это была дама - М. Ганди - представительница известной семьи Ганди) пришлось отбивать настойчивые атаки журналистов, обвинивших Индию (а заодно и Китай) в «национальном эгоизме» - разрушении озоновой оболочки Земли.

Почему именно Индию?

Однако всё по порядку.

Как известно жизнь на Земле появилась только после того, как образовался охранный озоновый слой планеты, прикрывший её от жёсткого ультрафиолетового излучения. Многие века ничто не предвещало беды. Однако в последние десятилетия было замечено интенсивное разрушение этого слоя. Оказалось, что примерно с 1975 г. каждой весной над Антарктидой образуется «озоновая дыра»: содержание озона в стратосфере над шестым континентом снизилось до 50 %. Позже угроза обозначилась и на Севере - озоновый слой там сократился на 10 %, а это уже прямо касается густонаселённых стран Европы и Северной Америки. В случае резкого уменьшения озона человечеству грозит, как минимум, вспышка рака кожи и глазных заболеваний. Вообще увеличение дозы ультрафиолетовых лучей может ослабить иммунную систему человека, а заодно уменьшить урожай полей, сократив тем самым продовольственное снабжение Земли.

«Вполне допустимо, что к 2100 году защитное озоновое покрывало исчезнет, ультрафиолетовые лучи иссушат Землю, животные и растения погибнут. Человек будет искать спасение под гигантскими куполами искусственного стекла, кормиться пищей космонавтов». Картинка, нарисованная корреспондентом одного из западных журналов, может показаться вам слишком мрачной. Но вот мнение специалиста - профессора В. Захарова:

«Изменившаяся обстановка обязательно скажется на растительном и животном мире. Урожайность некоторых сельскохозяйственных культур может снизиться на 30%. Изменившиеся условия скажутся и на микроорганизмах - на том же планктоне, являющемся основным кормом морских обитателей».

В чём же причина появления «озоновых дыр» над планетой?

Ответить на этот вопрос не так просто, тем более что наука столкнулась с ним совсем недавно. Есть разные варианты объяснений и прогнозов (может быть, виноваты циклы в природе, может быть, этого явления просто не замечали раньше, когда не было ни станций в Антарктиде, ни современных приборов?), но в одном учёные сходятся: виноваты хлорфторуглероды (фреоны).

Как уже упоминалось ранее, фреоны - это антропогенные вещества, а проще говоря, химические соединения, используемые в производстве аэрозолей, хладагентов (в холодильниках), растворителей и т. д. В нижних слоях атмосферы они не вступают ни в какие химические реакции, а значит не оказывают токсичного действия. Но именно эта инертность позволяет им подниматься в стратосферу. Стратосферный озон образуется в результате воздействия ультрафиолетового излучения на молекулы кислорода (О+ О₂ О₃), но туда попадают и атомы хлора, входящие в состав хлорфторуглерода, они-то наиболее эффективно разрушают слой озона (СI + О СIО + О₂). Цикл начинается с того, что в присутствии атома хлора молекула озона расщепляется с образованием монооксида (хлора CIO) и молекулярного кислорода, а затем идёт новый разрушающий цикл, «подхватываются» новые атомы кислорода (CIO + О СI + О₂), хлор «подхватывает» новый этап разрушения. Фреоны являются главным «виновником» разрушения озонового слоя. К сожалению производство их в мире растёт: одни США дают ¹/₂ общей суммы - 800 - 900 тыс т.

Как же быть с этим важным производством?

В 1987 г. в Монреале собралась Международная конференция по этому поводу, принявшая резолюцию - сократить выпуск хлорфторуглеродов на 50% к концу XX века, а через 2 года (1989 г.) в Лондоне на конференцию собрались делегаты из 122 стран, которые потребовали «тотальной приостановки» производства хлорфторуглеродов, правда срок этой приостановки не был точно определён. Но около 20 стран не подписали Монреальский протокол, и среди них такие гиганты как, Китай и Индия. Более того, они заявили в Лондоне, что приостановка производства хлорфторуглеродов должна сопровождаться безвозмездной передачей технологии с Запада, иначе как им быть с недавно налаженным и крайне важным для этих стран производством холодильников? Вот здесь-то и начались первые обвинения в «национальном эгоизме» прежде всего Индии.

Несколько развитых стран заявили о своём желании идти в одиночку по пути полного прекращения производства хлорфторуглеродов, предлагая к 1997 году прекратить их производство. Но вряд ли одиночные инициативы могут помочь делу. Глобальные проблемы требуют глобальных решений.

Учёные всего мира ищут и предлагают альтернативные решения, иногда фантастические. Т. Стокс из Принстонского университета (США) работает над планом, который позволил бы с помощью лазерных лучей устранить загрязняющие вещества в атмосфере. Л. Фадлер из Алабамского университета подсчитал, что весь озоновый слой содержит 3 млрд т чистого озона. Если в ближайшие 100 лет он уменьшится на 6%, то нужно будет добавлять 5,4 млн т озона в день. Как сделать это? «Мощные генераторы озона на гражданских и военных самолётах», - отвечает Л. Фадлер. Но кто оплатит всё это? И реально ли оказать помощь в налаживании новых технологий Индии и Китаю? Эти вопросы остаются пока без ответов, но их придётся найти…

Загрязнение атмосферы выбросами автомобильного транспорта

Большую долю в загрязнении атмосферы занимает детище научно-технического прогресса - автомобиль. Поглощая столь необходимый для жизни кислород, он интенсивно «обогащает» воздушную среду токсичными компонентами, наносящими вред всему живому и неживому.

Угарный газ и окислы азота, выделяемые из глушителя автомобиля, выступают причинами головных болей, усталости, немотивированного раздражения, низкой трудоспособности. Сернистый газ воздействует на святая святых - генетический аппарат, способствуя бесплодию и врождённым уродствам. Все эти факторы ведут к стрессам, нервным проявлениям, стремлению к уединению, безразличию к самым близким людям. В больших городах широко распространены заболевания органов кровообращения и дыхания, инфаркты, гипертония и новообразования. «Вклад» автомобильного транспорта в атмосферу составляет 90% по окиси углерода и 70% по окиси азота. Автомобиль добавляет в почву и воздух тяжёлые металлы, другие вредные вещества.

В результате сжигания жидкого топлива в воздух ежегодно выбрасывается, по разным оценкам, от 180 тыс. до 260 тыс. т свинцовых частиц, что в 60-130 раз превосходит естественное поступление свинца в атмосферу при вулканичес­ких извержениях (2—3 тыс. т/год). В некоторых крупных американс­ких, европейских и японских горо­дах, переполненных автомобилями, содержание свинца в атмосфере уже достигло опасной для здоровья че­ловека концентрации или прибли­жается к ней. При вдыхании город­ского воздуха крупные свинцовые аэрозоли задерживаются в бронхах и носоглотке, а те, что имеют диа­метр менее 1 мк (их примерно 70— 80%), попадают в легкие, а затем проникают в капилляры и, соеди­няясь с эритроцитами, отравляют кровь. Причем известно, что «свин­цовый воздух» вреднее «свинцовой воды». Признаки свинцового отрав­ления — анемия, постоянные голов­ные боли, мышечная боль - прояв­ляются при содержании в крови свинца 80 мкг/100 мл. Это опасный рубеж, начало болезни.

Токсичные вещества нарушают и рост растений, способствуя сни­жению урожаев, потерям в живот­новодстве, постепенной гибели де­ревьев. В растениях может аккуму­лироваться значительное количе­ство свинца.

Необходимы широкомасштаб­ные и комплексные меры по пре­дотвращению, нейтрализации или хотя бы существенному сокраще­нию тех негативных последствий, которые порождаются автомобили­зацией общества.

На рисунке приведена схема экологической безопасности авто­мобиля в зависимости от его эксп­луатационных параметров.¹

Как показали многочисленные эксперименты, концентрация ток­сичных газов, которые проникают в прилегающие к автодорогам зда­ния, в 2—3 раза меньше в сравне­нии с их концентрацией снаружи. Токсичные вещества, содержащие­ся в отработанных газах автомобиль­ных двигателей, могут сохраняться в атмосфере в течение длительного времени и переноситься на значительные расстояния. Первичные загрязнители в атмосфере при со­ответствующих условиях могут вза­имодействовать друг с другом, об­разуя новые токсичные вещества: сульфаты, нитраты, кислоты, фотооксиданты и др. Атмосферный воз­дух следует рассматривать как вто­ричный реактор дообразования вредных веществ, токсичность ко­торых в некоторых случаях значи­тельно превышает токсичность первичных компонентов.

Для предупреждения загрязне­ния воздушного бассейна в нашей стране в законодательном порядке установлены предельно допусти­мые концентрации (ПДК) вредных веществ в атмосфере. Для каждого вещества, загрязняющего атмос­ферный воздух, установлены разо­вые и среднесуточные ПДК. Ра­зовая ПДК устанавливается при кратковременном воздействии (до 20 мин) загрязнения, а сред­несуточная — при постоянном. ПДК устанавливается на основе высокочувствительных методов анализа, позволяющих опреде­лить физиологические пределы приспособления организма; коэффициент запаса при этом изменяется от 2 до 100 в зависимости от токсичности конкретного элемента.

Следует заметить, что ПДК разработаны только примени­тельно к организму человека, хотя от загрязнения атмосферы стра­дает все живое. Предпринимают­ся попытки разработать новый показатель — предельно допустимую экологическую нагрузку (ПДЭН) на окружающую среду, который по­зволит учитывать воздействия на любой живой организм.

В настоящее время экологичес­кая ситуация во многих регионах достигла крайней напряженности. Россия в этом плане не является исключением. Во многих крупных городах страны предельно допусти­мые концентрации вредных ве­ществ в воздухе превышены в 10 и более раз. Состояние большинства водных источников не отвечает ус­тановленным нормативам, идет опасное загрязнение подземных вод, растет объем токсичных про­мышленных отходов, основная часть которых вывозится на свалки бытовых отходов. Острой, особен­но в городах, является проблема транспортного шума.

По экспертным оценкам, более чем в 150 городах России преобла­дающее влияние на загрязнение воздушного бассейна оказывает именно автотранспорт. В этот спи­сок попадают Сочи, Анапа, Ессен­туки, Кисловодск, Нальчик, Пяти­горск, Минеральные Воды и ряд крупнейших центров с населением более 500 тыс. человек: Москва, Санкт-Петербург, Ростов-на-Дону, Воронеж, Краснодар, Пенза, Тю­мень и др.

Представляют интерес и объем­ные показатели выбросов автотран­спортом вредных веществ. По раз­личным субъектам Российской Фе­дерации диапазон колебаний их величин достаточно широк: от 16 тыс. т/год до примерно 2 млн т/год. Рекорд принадлежит Тюменской области, где выбросы составляют свыше 1951, 8 тыс. т.

Выбросы в объеме свыше полу­миллиона тонн в год наблюдались в Краснодарском крае. Московской области, Башкортостане, Алтайс­ком и Красноярском краях, Ростов­ской области и в самой Москве.

Результаты всероссийской опе­рации «Чистый воздух», ежегодно проводимой в крупных городах, показали, что из-за неисправнос­тей или неправильных регулировок систем питания и зажигания ДВС экологическим нормам не соответ­ствует 25—30% автомобилей, нахо­дящихся в эксплуатации, а показа­тель выбросов вредных веществ оте­чественных автомобилей в эксплу­атации примерно в 2 раза выше ана­логичного показателя в Германии. Неудовлетворительное техниче­ское состояние подвижного соста­ва и автодорог не способствует энер­госбережению на автотранспорте и в конечном счете его экологической безопасности.

В России в 2000 г. ожидалось уве­личение выбросов вредных веществ автомобильным транспортом на 20%. Предполагалось, что этот рост будет происходить за счет значи­тельного увеличения парка легко­вых автомобилей и изменения структуры парка грузового транс­порта.

Экологические стандарты явля­ются важным элементом норматив­ной базы создаваемой в настоящее время системы сертификации авто­транспорта. Действующие стандар­ты на токсичность и дымность от­работанных газов предъявляют до­статочно жесткие требования к экологическим параметрам автомо­бильной техники. К сожалению, из-за различия в методиках испы­таний практически не представля­ется возможным сопоставить их со стандартами, действующими в дру­гих странах, в том числе с требова­ниями Правил № 15, 24, 49 ЕЭК ООН. В настоящее время практи­чески решен вопрос о прямом при­менении в России международных экологических стандартов (соответ­ствующих Правил ЕЭК ООН).

В системе эксплуатации авто­мобильного транспорта использу­ются два стандарта. Первый уста­навливает нормы предельно допу­стимого содержания окиси углеро­да (СО) и углеводородов (СН) в от­работанных газах автомобилей с бензиновыми двигателями.

Второй стандарт регламентиру­ет требования к автомобилям с ди­зельными двигателями. Он предус­матривает проверку как новых, так и находящихся в эксплуатации ав­томобилей на дымность. Проверка осуществляется на стоящем автомо­биле при работе двигателя на двух режимах: при ускорении и макси­мальной частоте вращения на хо­лостом ходу.

Одним из наиболее опасных параметрических загрязнений ок­ружающей среды является транс­портный шум. Эта проблема нахо­дится в поле зрения специалистов автомобилестроения, эксплуата­ции автомобильного транспорта, организации дорожного движения, градопланировки и строительства:

60-80% шумов, настигающих чело­века в жилой застройке, создают транспортные потоки.

В таблице приводятся данные об источниках транспортного шума.²

В общем случае ограничение загрязнения атмосферы автотран­спортом сводится к:

1) совершенствованию двигате­ля автомобиля и его технического состояния;

2) рациональной организации перевозок и движения;

3) сокращению распростране­ния загрязнения от источника к человеку.

Таблица

Одно из основных мероприя­тий — совершенствование конст­рукции современного двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с ис­кровым зажиганием. Наибольшее влияние на токсичность отработан­ных газов оказывают изменения, вносимые в систему питания и за­жигания ДВС, поскольку они оп­ределяют процесс воспламенения и сгорания рабочей смеси.

Работы ведутся в следующих на­правлениях:

- улучшение качества смесеоб­разования во впускной системе;

- улучшение распыления топли­ва в карбюраторе;

- применение регуляторов при­нудительного холостого хода;

- обеспечение равномерного распределения смеси по цилинд­рам.

Применение нейтрализаторов позволяет снизить содержание вредных веществ в отработанных га­зах. В настоящее время наибольшее распространение получили катали­тические нейтрализаторы, в кото­рых используются платина, палла­дий, радий. Эти вещества позволя­ют существенно снизить порог энергии, при котором начинаются окислительно-восстановительные реакции.

Нейтрализаторы бывают восста­новительные и окислительные. В дизелях применяются только окислительные нейтрализаторы, прин­цип работы которых заключается в том, что отработанные газы, про­ходя по нейтрализатору, вступают в реакцию с расположенными там гранулами дорогих металлов (пла­тина, палладий) и превращаются в другие, не токсичные вещества.

Различные типы нейтрализато­ров размещаются в выпускном трак­те ДВС и там в зависимости от принципа работы (каталитичес­кий, термический, механический и водяной) выполняют свои функ­ции.

Ведутся поисковые работы по созданию сажевых фильтров с сис­темой регенерации, обеспечиваю­щих снижение выбросов твердых частиц на 80—90%. За рубежом та­кие системы уже находятся в опыт­но-серийном производстве.

Отечественные конструкции трехкомпонентных каталитичес­ких нейтрализаторов, без которых невозможно обеспечить выполне­ние перспективных норм выбросов, находятся в стадии лабораторных испытаний.

Другим методом обезврежива­ния отработанных газов является рециркуляция, т. е. повторное за­сасывание в цилиндры (вместе с порцией новой горючей смеси), с целью досжигания СО и СН и сни­жения количества окислов азота не­посредственно в цилиндрах двига­теля.

На ближайшую перспективу поршневые ДВС останутся основ­ным типом автомобильных двига­телей, причем большое развитиедолжны получить дизельные ДВС. Дизельные ДВС начали широко применяться после второй мировой войны на грузовых автомобилях большой грузоподъемности. Но в последние годы такие преимуще­ства дизельного ДВС, как меньший удельный расход топлива (на 30— 35%) и более низкая токсичность отработанных газов, обусловили их широкое применение не только на грузовых автомобилях большой и средней грузоподъемности, автобу­сах, но и на легковых автомобилях.

Известен двигатель Стерлинга, построенный фирмой «Филипс».

Он может работать на спирте, бен­зине, керосине, дизельном топли­ве, мазуте, сырой нефти, оливковом и подсолнечном маслах и на неко­торых горючих газах. Работает дви­гатель очень плавно, без вибраций, а уровень его шума сравним с уров­нем шума электродвигателя. Ток­сичность отработанных газов дви­гателя Стерлинга также значитель­но ниже токсичности отработан­ных газов ДВС. Отработанные газы этого двигателя практически не со­держат продуктов неполного сгора­ния (СО, С^Н^, сажа и т. д.) и не имеют неприятного запаха. Это объясняется хорошим качеством смесеобразования, которое можно обеспечить при стационарном про­цессе сгорания.

Снижение вредных выбросов от автомобилей может быть достигну­то за счет улучшения качества тра­диционных видов моторного топ­лива и применения новых, эколо­гически более «чистых» видов го­рючего. Основное мероприятие здесь — снижение содержания в ав­томобильных бензинах высокоток­сичного антидетонатора тетраэтил-свинца (ТЭС). До настоящего вре­мени около 75% выпускаемых бензинов являются этилированными и содержат от 0,17 до 0,37 г свинца на 1 л бензина. При сгорании этили­рованных бензинов около полови­ны содержащегося свинца выбра­сывается с выхлопными газами в ат­мосферу.

В США, Германии, Швейца­рии, Японии и других странах со­держание свинца в автомобиль­ных бензинах доведено до мини­мума (0,15 г/л и менее), в ближай­шее время свинцовые антидето­наторы в этих странах вообще не будут использоваться. В России полный отказ от использования этилированного бензина плани­ровался к 2000 г., что связано с трудностями модернизации тех­нологических процессов нефте­переработки.

Существенное снижение за­грязнения окружающей среды и экономия бензина достигаются при замене традиционных видов нефтяного топлива так называемы­ми альтернативными видами мо­торного топлива, в первую очередь, газом. В этом плане практическое применение нашли сжиженные пропан-бутановые газы и сжатый природный газ. По эксперимен­тальным оценкам, использование газового топлива снижает выбросы окиси углерода в 2—4 раза, окис­лов азота — в 1,1—1,5 и суммарных углеводородов — в 1,4—2 раза.

В последние годы широко про­водятся исследования в области использования присадок к топливам в целях уменьшения токсично­сти и дымности выбросов. Приме­нение присадок позволяет снизить дымность в 4—7 раз (в зависимос­ти от процента содержания присад­ки в топливе и от режима работы двигателя).

Человечество, поставив себя на грань экологической катастрофы, всерьез задумывается о возможно­сти передвижения без помощи двигателя внутреннего сгорания, безжалостно отравляющего воздух. Один из вариантов — использова­ние солнечной энергии. Конечно, современные машины на солнеч­ных батареях еще не могут сопер­ничать с «Вольво» и «Тойотой», но в США, Японии, Австралии подоб­ные разработки ведутся при непос­редственном участии известней­ших промышленных фирм.

На территории выставки ЭКСПО-70 в Осаке курсировали электротакси. Весьма успешно работают английские конструкто­ры: еще в начале 1975 г. на улицах Манчестера появился электричес­кий автобус, рассчитанный на 34 пассажира. В Зеленограде группа энтузиастов под руководством Алексея Кноха совместно с цент­ром научно-технического творче­ства молодежи («ДОКА») создали гелиомобиль, вполне способный потягаться на равных с зарубеж­ными моделями. Вес «солнечно­го первенца» - 1170 кг, габариты — 4500х1500х800 мм, площадь пане­лей солнечных батарей — 6 м². Ге­лиомобиль имеет два двигателя. Один, мощностью 375 Вт, пита­ется энергией солнечных батарей и в солнечный день обеспечивает движение со скоростью 15 км/час. Второй, мощностью 1100 Вт, ра­ботает от аккумулятора. Оба дви­гателя, работающие одновремен­но, позволяют развивать скорость до 53 км/час.

Параллельно с интенсивной ав­томобилизацией общества ведутся научные и технологические разра­ботки в области обеспечения эко­логической безопасности автотран­спортных средств. К сожалению, рост объема и темпы процесса ав­томобилизации существенно опе­режают внедрение методов и средств экологической безопасно­сти. Это обусловлено превалирова­нием экономических интересов производителей автомобилей над экологическими и социальными интересами общества, в том числе и самих производителей.

Наивно рассчитывать, что они-могут быть уравновешены посред­ством агитационно-пояснительной работы. Нужны жесткие государ­ственно-административные меры нормативного характера. Их разра­ботка, применение и контроль за соблюдением должны быть непре­менной обязанностью всех ветвей власти.

Свинцовый Воздух Москвы

Вопрос загрязнения воздуха Москвы автомобильными выхлопами обсуждался неоднократно. Тем не менее он остаётся одним из важнейших в ряду экологических проблем города. Давайте ещё раз обсудим его.

Очищать сам воздух, как вы понимаете, занятие бессмысленное. Речь может идти только об уменьшении количества вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу при работе автомобильных двигателей.

По мере развития автомобильного транспорта и увеличения числа машин эта проблема стала ощущаться всё острее. Впервые она серьёзно встала около 30 лет назад в США, потом в Англии, Франции, а затем в Японии. Крупные города начал, если говорить образно, задыхаться от автомобильных выбросов. Поэтому решение этой проблемы стало относится к рангу государственной политики. Были приняты соответствубщие законы и разработаны механизмы контроля. Ввели новые нормативы на выбросы автомобилей, и все автомобильные компании должны были в течение 3-5 лет обеспечить соответствие своей продукции новым требованиям. Параллельно шла работа по повышению качества топлива, по развитию дорожной инфраструктуры. Автопроизводители, чтобы выжить в конкурентной борьбе, вынуждены были проводить все эти мероприятия, вкладывать огромные деньги. В противном случае они просто не получали разрешение на продажу своих автомобилей, не отвечающих установленным нормам.

Государство со своей стороны провело много программ государственной помощи таким компаниям: по субсидиям, кредитам, различным льготам и т. п. Только компания «Форд» к началу 80-х годов потратила около 10 млрд $ на разработку и установку нейтрализаторов и , естественно, на переделку всего двигателя.

Внедрение нейтрализаторов позволило сразу резко снизить выбросы автомобилей. Ведь при оптимальном режиме их работы сжигается до 90% СО, около 70% окислов азота и столько же углеводородов.

Повсеместное внедрение катализаторов потребовало фактически новых с точки зрения двигателя машин. В последнее время требование установки катализаторов распространилось и на дизельные автомобили.

В России почувствовали остроту этой проблемы, пожалуй, только последние 7 лет, когда число автомобилей, прежде всего в крупных городах - Москве, Санкт- Петербурге, стало буквально эпидемией. Сегодня выбросы автомобилей составляют уже 91 -92% общего загрязнения воздуха. На все остальные многочисленные городские источники загрязнения воздуха приходится не менее 10%!

В чём причина, что вклад автотранспорта в загрязнения воздуха велик?

Одна из причин - спад промышленного производства в городе и соответственно уменьшение промышленной доли в общем загрязнении воздуха. Другая - резкое увеличение объёмов выбросов автотранспорта: с 400 тыс. до 1,6 млн т в год.

По нашим проверкам в среднем каждый пятый автомобиль в Москве выбрасывает вредных веществ больше, чем установлено ГОСТом. Вообще каждый автомобиль - это несколько десятков тонн в год выбросов в атмосферу города!

Но есть и положительные моменты. На сегодняшний день в столице установлено нейтрализаторов:

• На автобусах с дизельными двигателями - 952;

• На грузовых автомобилях разного типа - более 2 тыс.

Этого, конечно, недостаточно, на то, что удалось сделать в условиях сложной финансово-экономической ситуации, - неплохой задел. Особенно если учесть, что катализаторами оснащены постоянно курсирующие по городу машины: пассажирские автобусы, грузовой муниципальный транспорт и т. п.

На какой срок службы рассчитаны нейтрализаторы?

Обычно он рассчитан на 2-3 года, а затем, как любая деталь, должен быть заменен. К сожалению, с самого начала у нас не было законодательных требований по наличию и замене отслуживших нейтрализаторов на импортируемых машинах. Правда и покупая автомобиль, никто, конечно, по личной инициативе не захочет тра­тить дополнительно 300—400 долл. на его установку или замену. Это первое. А второе — многие иномар­ки, поступающие к нам, произве­дены специально для стран, где нет жестких экологических требова­ний.

Что еще можно сделать для уменьшения автомобильных выбро­сов?

Важную роль играет в этом топливо. Все производимые на се­годняшний день каталитические нейтрализаторы (в мире произво­дится около 50 млн штук в год) ос­нованы на применении благород­ных металлов: платины, палладия и др. При использовании этилиро­ванного бензина они мгновенно выходят из строя. В США этили­рованный бензин давно запрещен, в Европе кое-где еще производит­ся, но в строго ограниченных коли­чествах, и продается на специаль­ных бензоколонках для старых ма­шин. Бензин без свинца— одно из обязательных условий внедрения катализаторов. В России же, к со­жалению, до сих пор около 50% все­го бензина производится со свин­цом, использующимся для повы­шения октанового числа. Я уж не говорю о других компонентах (по­вышенном содержании серы, на­пример), что также мешает нор­мальной работе катализатора.

Некоторые регионы сейчас зап­рещают использование этилиро­ванного бензина. Он давно запре­щен в Крыму, в Сочи. В Москве уже 6 лет действует запрет на его ис­пользование, и установлен очень строгий контроль за исполнением данного распоряжения. За после­дний год, если верить транспорт­ной инспекции и другим контро­лирующим инстанциям, в Москве не было ни одного случая продажи этилированного бензина. Москов­ская область также приняла подоб­ное постановление.

Кроме свинца есть и другие опасные компоненты в топливе, на которые мы до. последнего време­ни закрывали глаза. У нас до сих пор нет ГОСТа на содержание в бензине бензола — одного из самых вредных соединений, в то время как во всем мире ограничения на него существуют. Только в 1998 г. впер­вые на уровне города были утверж­дены технические условия для го­родского бензина, где установили ограничения на бензол. Контроль и осуществление подобных реше­ний в столице остаются сложными, потому что на федеральном уровне такой стандарт отсутствует.

То же относится и к содержанию серы. Сейчас все 18 автобусных пар­ков Москвы по распоряжению мэра должны использовать только низ­косернистое топливо. Это очень су­щественный вклад в уменьшение загрязнения воздуха столицы.

Следующий этап более карди­нальный — это переход на менее углеводородсодержащее топливо:

природный газ и др. В Москве раз­работана программа перевода на газ в первую очередь муниципального транспорта (сначала на газодизель­ный цикл, когда в качестве основ­ного топлива остается все же ди­зельное, но добавляется 15% газа). Это позволит резко улучшить про­цесс сжигания и значительно сни­зить выбросы, прежде всего сажи. Такие автобусы уже есть в Москве. В дальнейшем будут установлены и специальные заправки. Если мы переводим машины, то нужна и ин­фраструктура заправок.

Перспективным направлением является развитие электротранс­порта. Помимо троллейбусов сле­дующим этапом могут стать авто­бусы, электромобили для комму­нальных и муниципальных целей. Это уборка улиц, вывоз мусора и т. п. Такая городская программа тоже существует. В 1999 г. первые несколько десятков электроавтобу­сов для перевозки посетителей бу­дут поставлены на ВВЦ, Поклон­ную гору и в зоопарк. Надо отме­тить, что все они только отечествен­ного производства.

Есть еще направление, по ко­торому мы работаем. Это исполь­зование в качестве топлива диметилового эфира. Такое топливо на­много чище (оно чище, чем при­родный газ) и может использовать­ся дизельными двигателями. А ведь это практически все городские автобусы. Производство диметилового эфира, учитывая наши мощности, проблемы не составля­ет. В 1998 г. в качестве эксперимен­та был сделан один такой автомо­биль. Сейчас планируем переобо­рудовать для работы на диметиловом эфире уже несколько автомо­билей «Бычок».

Это топливо снимает и про­блему досжигания в нейтрализато­рах?

Да, никакие нейтрализаторы не нужны. В данном случае окис­ление идет фактически до воды и досжигать нечего. Это разработка нескольких институтов, прежде всего НИИ двигателей. И, на наш взгляд, это перспективное направ­ление XXI века.

Мы говорили о двигателях, о топливе, теперь коснемся вопроса дорожной инфраструктуры.

Дорожную инфраструктуру можно оценивать по-разному. Она у нас развивается не так быстро, как хотелось бы. И здесь экономичес­кие проблемы тесно переплетают­ся с техническими. Для большин­ства крупных столиц мира остро стоит проблема парковки автомо­билей. Например, в центре Лондо­на, Рима и других городов на улице вы практически не найдете места для парковки своего автомобиля. Парковка, конечно есть, но на спе­циальных стоянках и с довольно вы­сокой стоимостью. Это экономи­ческий механизм ограничения ко­личества машин в городе.

Ряд небольших городов США даже специально создают максимум неудобств для поездки в город на ав­томобиле. Неудобства в ограничен­ности парковки, ее высокой стоимо­сти и т. д. При такой стратегии об­щественный транспорт должен ра­ботать максимально эффективно, быть общедоступным и. может быть, даже бесплатным. По всей видимо­сти, и у нас в Москве надо подумать над использованием подобного опыта. По крайней мере уже сейчас ясно, что экономические рычаги влияния на ситуацию в любом слу­чае необходимы. При этом эконо­мические рычаги зачастую более эф­фективны, чем административные и технические нормы.

Загрязнение атмосферы Москвы автомобильным транспортом и здоровье москвичей

К числу важнейших измене­ний городской среды Москвы относится ухудше­ние качества атмосферного воз­духа. Автомашины ухудшили ус­ловия жизни горожан. Если во второй половине 80-х гг. рост числа автомобилей составлял 50 тыс. в год, то в последние пять лет он достиг свыше 100 тыс. в год. Рост количества автотранспорт­ных средств сопровождался уве­личением объемов загрязняющих веществ из выхлопных труб. За это же время объем окислов угле­рода в городском воздухе возрос на 58%, углеводородов — на 69, оксидов азота — на 84,4, сажи — на 100%. Все эти вещества по сво­ей массе преобладают в выхлопах машин. Р1о наибольшую опас­ность помимо окислов азота представляют сернистые и свин­цовые соединения. Их содержа­ние в городском воздухе намного возросло.

Город не приспособлен к такому количеству автотранспор­та. Длина пробега без остановок между светофорами составляет лишь 400—600 м. В результате средняя скорость передвижения в дневное время в центре столицы и на крупных автомагистралях сни­жается до 12—20 км/ч, а это уве­личивает расход топлива в 3—4 раза. Соответственно увеличива­ются и выбросы загрязняющих веществ. Возрастает сжигание топлива при переключении пере­дач в режиме разгона.

Увеличение выбросов загрязня­ющих веществ в воздух растет с 1989 г. Но особенно возросли темпы загрязнения атмосферы с 1994 г. Доля автомобилей в загрязнении атмосферы Москвы, как уже отмечалось, достигла 90%.

В настоящее время положение в городе критическое. Средняя концентрация диоксида азота в атмосферном воздухе Москвы превысила ПДК в 2,5 раза. На за­груженных автотранспортных магистралях экологическая об­становка приближается к катаст­рофической. На Ленинском про­спекте, где за час проезжает бо­лее 9 тыс. машин, ПДК выхлоп­ных газов превышено в 16 раз. Та­кая же экологическая обстановка на Тверской улице, Садовом кольце, Дмитровском шоссе, Ленинградском проспекте. Здесь всюду ПДК выхлопных газов превышено в 4—16 раз на проезжей части и в 2—8 раз на тротуарах. За один лишь 1995 г. концентрация формальдегида на транспортных магистралях воз­росла в 1,7, а бенз(а)пирена в 1,5 раза.

Максимальные разовые кон­центрации загрязняющих опас­ных веществ в разных частях го­рода многократно превышали допустимые пределы. Так, кон­центрация фенола на Сухарев­ской площади превышала ПДК в 15 раз, диоксида азота на Балчу­ге — в 10 раз. Концентрация фе­нола на Кутузовском проспекте в течение года постоянно держа­лась на уровне, превышающем ПДК в 3—4 раза, углеводоро­дов — в 7 раз.

Автотранспорт приводит также к специфическим формам загряз­нения воздуха. При движении стираются шины, и тысячи тонн резины в виде тонкой пыли попа­дают в воздух. О масштабе этого явления можно судить по тому, что только при дви­жении городских линейных автобусов образуется 175— 200 т резиновой пыли в год.

Автотранспорт — основ­ной виновник звукового дискомфорта в городе. На его долю приходится до 80% зон звукового дискомфорта в столи­це. В среднем уровень шума на улицах Москвы достигает 85 дБа при норме 55 дБа.

Нельзя не отметить, что вало­вой выброс в атмосферу загряз­няющих веществ от промышлен­ных предприятий и ТЭЦ в 1995 г. составил 175,2 тыс. т, что на 60,7% меньше, чем в 1986 г. Такое сокра­щение связано с уменьшением вы­пуска продукции на московских заводах, с остановкой многих предприятий. В то же время засчет автомобильных выхлопов ка­чество атмосферного воздуха на­много ухудшилось. Суммарный выброс в атмосферу загрязняю­щих веществ от всех источников загрязнения в 1996 г. на 54% пре­высил уровень 1992 г. На одного жителя в год приходится 204,8 кг вредных веществ (в 1994 г. — 146 кг/год). На 1 кв. м территории го­рода приходится 1,8 кг таких ве­ществ (в 1994 г. — 1,27 кг).

Ухудшение качества атмосфер­ного воздуха опасно для здоровья горожан. Человек в сутки потреб­ляет в среднем около 25 кг возду­ха. Если даже относительное со­держание загрязняющих веществ в воздухе и невелико, их суммар­ное количество, поступающее в организм при дыхании, может оказаться токсичным.

От загрязнения воздуха в наи­большей степени страдают дети. В Москве в течение года из каждой тысячи детей 980—990 заболевают болезнями органов дыхания. Это на 48% превышает среднюю величину по России. Вслед за рос­том загрязнения воздуха проис­ходит обострение хронических заболеваний верхних дыхатель­ных путей, что вызвано, в частно­сти, раздражающим воздействием диоксидов серы, азота, оксидов углерода, альдегидов и продуктов их трансформации, поступающих в атмосферу города с отработан­ными газами от автотранспорта. К 1997 г. по сравнению с 1990 г. хронические формы респиратор­ных заболеваний у детей возросли на 73%, у подро­стков — на 50, у взрос­лых — на 17%. У населе­ния, проживающего вбли­зи крупных автомагистралей, в 1,5—2 раза чаще, чем в среднем по Москве, распространены хро­нические бронхиты и плевриты. Аллергические заболевания у де­тей увеличились с 1992 по 1996 г. на 229%, у подростков — на 54, у взрослых — на 78%. За последние пять лет распространенность бо­лезней крови среди детей увели­чилась в среднем по Москве в 1,75 раза. Все больше горожан стра­дает от бронхиальной астмы. По сравнению с 1989 г. заболевае­мость ею возросла у детей на 35%, у подростков на 44, у взрослых на 30%. '

Москва явно нуждается в ужес­точении экологических требова­ний к автотранспорту, ограниче­нии его численности.

Огромное значение для эколо­гических условий Москвы, для поддержания качества 'ее атмо­сферного воздуха имеет лесопар­ковый защитный пояс (АПЗП). Он был организован в' 1960 г. и составлял непо­средственно вокруг Моск­вы 172,5 тыс. га. 38% пло­щади ЛПЗП занимали леса. Этот пояс был призван слу­жить не только местом от­дыха для москвичей, но и поставщиком относительно чис­того воздуха из пригородов в Москву, местом сбережения и ча­стичной очистки воды в водохра­нилищах. К 1997 г. площадь ЛПЗП уменьшилась на 7%, глав­ным образом за счет расширения Москвы. Но и оставшаяся терри­тория начиная с 1991 г. стреми­тельно утрачивает свои природо­охранные средовосстановительные и рекреационные функции.

По экологическим показателям оптимальное отношение площади крупнейших городов к площади лесопаркового защитного пояса должно быть не менее 1:5, тогда как в Лондоне, Париже и Вашинг­тоне это отношение составляет 1:10 и выше (в Москве оно 1:1,5).

В соответствии с Законом «О местном самоуправлении» (1991 г.) местные власти получили возможность выделять участки земли под строительство и другие виды хозяйственного использова­ния, в том числе и на территории ЛПЗП. Необоснованный и бес­контрольный отвод земельных участков происходит даже в водоохранных зонах. Особенно ин­тенсивно захватываются самые ценные земли ЛПЗП вблизи рек и водохранилищ в Одющовском (водоохранная зона реки Моск­вы), Мытищинском (водоохранные зоны Клязьминского, Учин­ского и других водохранилищ ка­нала Москва — Волга), Солнечно­горском (Сенежское озеро, Ис­тринское водохранилище) и Истринском районах.

За последние семь лет после принятия Закона о местном само­управлении перестала существо­вать единая система лесных мас­сивов. Оставшиеся леса занимают пространство в виде разрознен­ных полос, разделенных обшир­ными зонами застройки, дорог и инженерных сооружений. Урба­низированные территории зани­мают ныне уже 37% площади ЛПЗП. Такие территории к вос­току от московских пригородов образуют сплошной ареал загряз­ненного воздуха. К счастью, к за­паду от Москвы положение иное. А это очень важно, так как имен­но отсюда поступают в столицу основные воздушные массы.

Разрушению АПЗП способст­вует малоэтажное строительство в непосредственной близости от Москвы. Под дорогие дачи уже выделено 5 тыс. га. А в дальнейшем для этих целей предполагается вывести из земель ЛПЗП еще 28% площади. В настоящее время лесопарковый защитный пояс в' значительной степени потерял свои экологические функции. Одним из действенных, постоянных и относительно дешевых средств экологи­ческой защиты города является озеленение. Все виды зеленых насаждений за­нимают 30,8% площади Моск­вы (это 17 лесо­парков, 94 го­родских и рай­онных парка,14 садов, 427 скве­ров). Но намети­лась отчетливая тенденция к уменьшению площади зеле­ных насаждений. С 1993 по 1996 г. она уменьши­лась на 3,5%. За один лишь 1996 г. погибло около 250 тыс. де­ревьев вдоль автомагистралей. Садовое кольцо полностью лиши­лось деревьев, еще совсем недав­но произраставших вдоль его тро­туаров. Причина заключается в выхлопных газах и в широком применении на автодорогах противогололедных солей. Интенсив­ное поступление в придорожные растения ионов калия, кальция? натрия, магния и хлора приводит к их гибели. Особенно быстро от солей погибают липы и каштаны. Наиболее устойчивы к подобным воздействиям тополя.

Сильный урон зеленому масси­ву столицы нанес летом 1998 г. ураган. В результате шквального ветра погибло более 120 тыс. деревьев. Сильно пострадал центр Москвы, особенно Александровский сад.

В составе городских территорий выделяется единый природный комплекс' Москвы. Он при­зван выполнять средозащитные, санитарно-гигиенические рекреационные и эстетические функ­ции. Природный, комплекс включает в себя городские и пригородные леса и лесопарки, парки, озелененные территории различного назначения, водные поверхности и долины рек. В его составе находятся охраняемые территории пириродно-заповедного и историко-краеведческого назначения. К одним относятся, государственный природный национальный парк «Лосиный Остров», природный napк «Битцевский лес», Серебряноборское опытное лесничество Института лесоведения Академии наук, Государственный музей-за­поведник - «Коломенское», леса научного значения Тимирязев­ской сельскохозяйственной ака­демии, 125 памятников природы местного значения (отдельные де­ревья, родники, урочища и т. д.), 66 памятников садово-паркового искусства, Ботанический сад Ака­демии наук, Ботанический сад МГУ и его филиал на проспекте Мира.

Ухудшение каче­ства среды отража­ется на состоянии, здоровья населения и продолжительности его жизни. С 1991 г. население столицы непрерыв­но сокращается под влиянием естествен­ной убыли. На нача­ло 1997 г. в Моск­ве проживало 8 637 тыс. человек. За послед­ние годы резко сократилась рож­даемость. Если в России в сред­нем она равна 8,8 на 1000 жите­лей, то в Москве — лишь 7,9. Средняя смертность в России равна 14,3, а в Москве — 15,1 на 1000 жителей. Низкая рождае­мость сопровождается старением населения.

Смертность от всех причин уве­личилась в Москве по сравнению с 1990 г. на 18%, в том числе от травм она возросла на 94% (к причинам смерти, которые в ме­дицинской статистике условно называются травмами, относятся убийства, самоубийства, несчаст­ные случаи). Смертность от бо­лезней нервной системы увеличи­лась за этот период на 53%, ин­фекционных заболеваний — на 68, болезней органов пищеваре­ния — на 14, психических расст­ройств — на 438%. На 101% воз­росла смертность от туберкулеза, который является трагическим следствием нищенского социаль­но-экономического положения большого числа людей в столице. Распространение туберкулеза вы­звано плохим питанием и одеж­дой бедных слоев населения, оби­лием в городе беженцев и бом­жей, которые часто выступают носителями туберкулеза и при этом лишены должной медицин­ской помощи. Высокая плотность населения, и особенно на транс­портных потоках в метрополи­тене, также способствует распро­странению туберкулеза.

Сексуальная распущенность, падение общественной морали и нравов, вседозволенность, про­ституция дают свои горькие пло­ды. В Москве наблюдается небы­валый рост венерических заболе­ваний. По этому показателю Москва вышла на первое место в стране, обогнав лидировавшие в прошлом портовые города. Осо­бую тревогу вызывает тот факт, что за один лишь 1995 г. заболева­емость сифилисом у детей воз­росла на 50%. В городе продол­жает распространяться СПИД.

Очень сильно возросла в Моск­ве смертность людей в трудоспо­собном возрасте (с 1990 по 1996 гг. на 31%). Среди всех при­чин смерти трудоспособного на­селения первое место занимают травмы и несчастные случаи. Воз­росшие нервные нагрузки, физи­ческая усталость, стрессы, умень­шение возможностей для занятий спортом и активного отдыха — все это сопровождается ростом сердечных болезней. Смертность трудоспособных людей от болез­ней сердца возросла на 90%.

Массовое ухудшение питания, его несбалансированность обусловили рост заболевае­мости органов пищеварения. Так, у детей она возросла в 1,4 раза в 1998 г. по сравнению с 1992 г. У взрослых частота заболевае­мости гастритом увеличилась на 19%.

В 1996 г. уд­воилось число бли­зоруких детей и подростков. Оче­видно, это связано с более широ­ким применением в учебных заве­дениях компьютеров и телевизо­ров. Особенно страдают от бли­зорукости дети и подростки Цен­трального административного округа и Зеленограда, где учеб­ные заведения в наибольшей сте­пени оснащены учебными ком­пьютерами.

В целом ухудшение здоровья москвичей обусловлено совокуп­ностью факторов. Во-первых, это неблагоприятная социально-эко­номическая обстановка в городе. Во-вторых, резкое ухудшение экологических условий. В-треть­их, снижение уровня и доступно­сти медицинского обслуживания для широких масс населения. В-четвертых, ухудшение санитарно-гигиенического состояния горо­да, в том числе продовольствен­ных рынков и магазинов.

Техносфера - убийца выходит из-под контроля

Современная цивилизация развивается в техногенной, или, говоря по-русски, - в искусственной среде. Она сама её создала и постоянно воспроизводит. Поэтому экологии, науке о взаимоотношениях биологических видов со средой обитания, настало время исследовать конфликт между живым организмом - человеком - и натюрмортом техногенной среды, в который он сам себя встроил. В этой ситуации сама природа становится третьим действующим лицом, который используется лишь как источник ресурсов, строительный материал для техносферы.

Отсюда следует, что любая техногенная катастрофа в современном мире является экологической, экологические катастрофы в 99 случаях из 100 происходят по техногенным причинам.

Мы обитаем в сложных механизмах, которые называются городами - агрегатами с тысячами разных деталей.

Мы дышим изменённым воздухом, едим отнюдь не с грядки, пьём переработанную воду, перемещаемся в пространстве отнюдь не пешком, а если пешком, то не по земле, а по асфальту.

Современный горожанин привык к статистике ежедневных катастроф и потерь. Но потери эти огромны - таких человечество не несло даже во время самых кровопролитных войн.

Попранный закон

Ключевой закон существо­вания техногенной среды состоит в том, что она нуж­дается в постоянном уходе, ремонте, развитии, и чем сложнее эта среда, тем жестче работает этот за­кон. Даже если неукосни­тельно выполнять его, тех­носфера все равно всегда агрессивна, каждый дол­жен ждать от нее подвоха, она замечает любую ошиб­ку и жестоко мстит за нее (достаточно вспомнить недавное крушение самолета самой безопасной в мире компании SAS).

Советский Союз преус­пел в общемировом деле строительства техно-сферы. После его гибели среда обитания россиян была брошена на произ­вол минимум на пять лет. Главный закон был нарушен, попран. Страна самых длинных на пла­нете железных дорог, крупнейших в мире за­водов и животноводчес­ких комплексов, космо­дромов и атомных стан­ций поставила над собой невиданный самоубий­ственный эксперимент. По данным ученых, опубликованных парти­ей "Единство ", в 2003 го­ду должна наступить рас­плата. Грядет эра катаст­роф. Откуда исходят уг­розы? Кто их носитель? Как им противостоять и что нас пока спасает?

Профилакторий катастроф

Вряд ли пореформенная Россия стала бы развивать систему экологических кон­тролей в промышленности в целях предупреждения техногенных катаклизмов, если бы не Чернобыльское предупреждение и инерция запущенного еще в совет­ские годы маховика эколо­гических реформ. Лишь бы не допустить повторений! Это была сверхзадача, ко­торая не всегда осознава­лась даже создателями системы, которая с огромным трудом налаживалась в ми­нувшее десятилетие и во­преки всему действуют. Се­годня - в МПР и ряде специ­ализированных смежных служб.

В каком режиме должен работать этот профилакто­рий катастроф, какие сред­ства в него необходимо вкладывать (и только ли в него?), чтобы решить "про­блему 2003" - вот непро­стая задача. Касается она не только МПР и различно­го рода госнадзоров, не только МПС, Минатома, Минпрома, но всей испол­нительной и законодатель­ной власти. Если эта задача не будет решена, кабинет министров в пору будет формировать из двух ми­нистерств: МЧС и Минздра­ва, а на просторах нашей Родины будут обитать лишь спасатели и санитары.

Задача действительно не­простая, потому что про­блема - глобальная, касает­ся не только нас и не вчера возникла.

Столетная война

"Из нефтяной скважины на горе в воздух взвился столб вспыхнувшего газа высотой в сто футов. А еще через минуту огненный нефтя­ной поток понесся вниз по ущелью..." Вот одно из пер­вых классических описаний техногенной (и экологичес­кой) катастрофы, которое дал Джек Лондон в романе "Сердца трех" еще в 1915 году.

Вот уже более ста лет вари­ации на тему "гибели Пом­пеи от рук ее жителей" с за­видным постоянством по­вторяются в жизни из года в год и представляют интерес не столько для романистов, сколько для репортеров, да и то не всегда. Чрезвычай­ные происшествия без жертв или с малым их коли­чеством уже не считаются событиями, достойными описания. И только если происходит нечто, что вы­ходит из этого привычного уже ряда, СМИ дружно берутся за дело и доводят об­щество до нервного рас­стройства нагромождени­ем кровавых подробнос­тей. СМИ нужен шокирую­щий, настоящий ужас.

Настоящий ужас гуляет по всему свету

В 1988 году большую прессу получила катастрофа на нефтяной платформе "Пайпер Альфа", в резуль­тате которой она была ис­корежена взрывами и практически полностью уничтожена огнем.

Расследование, которое длилось целый год, пока­зало, что именно персо­нал, руководствуясь самы­ми лучшими побуждения­ми, запустил страшный механизм собственного уничтожения. Когда от­ключился один из газоконденсатных насосов, чтобы не снижать темпов рабо­ты, была сделана попытка ввести в действие второй, находившийся в ремонте. Однако дежурная смена не знала, что там был де­монтирован предохрани­тельный клапан, вместо него стояла заглушка, к то­му же - разгерметизиро­ванная.

Весь этот сюжет и по моти­вации действий, и по како­му-то особому, странному состоянию людей, побуж­давшему их совершать одну роковую ошибку за другой, очень напоминал начало Чернобыльской аварии. Как здесь, так и там все воз­можные защитные и спаса­тельные устройства одно за другим отказывались вы­полнять свои функции и выходили из строя.

Разница состояла лишь в том, что буквально в тече­ние трех часов из 228 чело­век, находившихся на платформе, погибли му­чительной смертью 165 че­ловек персонала и 2 спаса­теля. Уместно подчерк­нуть: эта трагедия произо­шла через два года после событий на Припяти, что свидетельствует: никаких выводов из того, что слу­чилось у атомщиков, неф­тяниками к тому времени сделано не было. Иллю­зорное представление о том, что страшные катаст­рофы по одному ведомст­ву проходить могут, а по другим нет, не изжито и по сей день, как нет и пони­мания того, что все это звенья одной цепи, а цепь эта опоясала всю Землю.

Восстание тракторов

Пока фантасты пугают читателей будущими восстаниями роботов, на тропу войны с людьми уже давно вступили куда более про­стые изобретения челове­ческого ума. Сам человек продолжает активно участ­вовать в боевых действиях на стороне противника. Вот, например, строчка из газетного отчета об аварии нефтепровода Дон-2 на участке Уфа - Самара: "Причиной аварии стало нарушение целостности трубы проезжающим трак­тором". Эта фраза, словно взятая из раздела "Нарочно не придумаешь" забытых юмористических изданий, могла бы вызвать улыбку. Если бы не одно обстоя­тельство. Трактор "нару­шил целостность трубы" че­рез 11 с небольшим лет после того, как 3 июня 1989 года в 23 часа 10 ми­нут пассажиры железнодо­рожных поездов №211 "Но­восибирск - Адлер" и №212 "Адлер - Новосибирск" ста­ли жертвами самой страш­ной в истории страны же­лезнодорожной катастро­фы. Сотни человек испыта­ли на себе, что такое адские муки. За сорок минут до встречи этих поездов из ма­гистрального продуктопровода, расположенного в 900 метрах от железной до­роги, произошла утечка га­за. Невидимая гремучая смесь в ожидании искры растеклась по ложбине и накрыла пути. Как только поезда на курьерской ско­рости влетели в разлив, раздался страшный взрыв. В его огне сразу погибли 575 человек. 623 человека покалечены.

Следствие выяснило, что утечка газа произошла из-за повреждений, нанесен­ных трубе за 4 года до ката­строфы, в октябре 1985 го­да, ковшом экскаватора при ведении строительных работ у деревни Средний Казаяк.

Возникает масса вопросов. Сколько трактористов и экскаваторщиков нарушают "целостность труб" в день, в месяц, в год? В силах ли кто-либо прекратить эти вариации на тему чеховского злоумышленника, или они не прекратятся вообще, по­тому что это родовая черта цивилизации, к которой мы принадлежим?

Бодрое сообщение Госгортехнадзора о том, что "об­щее количество прорывов на внутрипромысловых трубопроводах в 1999 году снизилось до 27408 случа­ев, свидетельствует: обще­ственность получает далеко не полную информацию о нарушении целостности труб", да и не особенно этим интересуется. Между тем гремучая смесь уже на­копилась в очередной лож­бине где-то на просторах великой страны и ждет сво­ей искры. Искра не заставит себя долго ждать. И тогда...

Лучше жить на помойке и погибать в катастрофах, чем пухнуть от голода?

Для биосферы существова­ние техносферы, в том чис­ле и таких ее проявлений, как добыча, транспорти­ровка и переработка сы­рья, уже само по себе ката­строфа. Например, разра­ботка месторождений и строительство в субаркти­ческой зоне, что неизбежно нарушает экологический баланс тундры, наносит природе увечья, которые она сама залечить не в со­стоянии. Рукотворные неф­тяные болота, остающиеся навечно борозды от гусе­ниц вездеходов и бульдозе­ров, горы строительного и бытового мусора, наруше­ние путей миграции живот­ных, их гибель - вот следы. человека, который "прохо­дит как хозяин". Но настоя­щий хозяин не оставляет после себя нагромождение ржавых бочек, горы мусора и моря грязи.

Еще Жак Ив Кусто говорил о том, что потери нефти при транспортировке начинают существенно влиять на про­дуктивность мирового оке­ана: тончайшая радужная пленка, покрывающая сот­ни тысяч квадратных кило­метров его акватории, ве­сит 1 миллион тонн. Утечки газа (если они не приводят к взрывам) не столь замет­ны, но и они, по подсчетам экологов, приближают гло­бальную климатическую ка­тастрофу, внося свой вклад в формирование парнико­вого эффекта.Вклад мирового сообщест­ва в загрязнение океанов не намного перекрывает достижения нашего ТЭК в преображении родной российской биосферы. Только нефтяная промышленность России образует отходов в объеме примерно 700 ты­сяч тонн в год. Ни прави­тельство, ни производст­венники понятия не имеют, куда отправлять для утили­зации этот гигантский же­лезнодорожный состав с помоями длиной от Моск­вы до Петербурга. На са­мом деле, конечно, никако­го состава нет: все разлито, разложено, разбросано по свалкам, полигонам и ре­зервуарам временного хранения с разной степе­нью аккуратности.

Как лечить эти раны - во­прос для будущих поколе­ний россиян.

Возможно, проблема будет решена по той же модели, как в Германии спасали Рейн. Сначала в погоне за деньгами превратили реку в сточную канаву среди бес­конечных свалок, а потом на полученные деньги со­творили совсем другую водную артерию. Но пока человечество не настолько богато. А мы - так уж и тем более.

Безнравственно, спору нет, перекладывать ответствен­ность нерадивых дедов на плечи внуков, но сегодня вопрос стоит о том, будут ли эти внуки вообще. И от­вет на него во многом за­висит как раз от того, сколь­ко сумеет заработать стра­на, хватит ли средств, что­бы залечить социальные раны переходного периода нефтедолларами и бензорублями. От того, насколь­ко успешен будет этот про­цесс лечения, зависят соци­ально-экономические усло­вия, благоприятствующие улучшению демографичес­кой ситуации в стране. Ког­да речь идет о том, что важнее - сохранение попу­ляции лемингов или депо­пуляция людей, глупо рас­суждать о том, какой во­прос - главный.

Страну может спасти толь­ко быстрый промышлен­ный рост. Его, в свою оче­редь, может обеспечить только бизнес, который ве­дут предприятия ТЭК. В этом нас хотят сегодня убе­дить. Опираясь на этот те­зис, добытчики требуют ос­вободить себя от бюрокра­тических препон и от эко­логического контроля за­одно. Если это действитель­но так, и экологический контроль действительно тормоз, то стоит задумать­ся: можно ли возродить ве­ликое государство на свал­ке размером в восьмую часть суши.

Но стоит задуматься и над тем, кто же это вдолбил нам в голову, что мы мо­жем зарабатывать на ми­ровом рынке одни нефте­доллары? При всем уваже­нии к нашим добытчикам, Нобелевскую премию полу­чили не они, а академик Алферов, чьи открытия на­ходят во всем мире приме­нение как раз в экологичес­ки щадящих отраслях дея­тельности.

Нефтедоллары и бензоруб-ли используются сейчас, в основном, для латания бю­джетных дыр (они уже спас­ли страну от коллапса) и строительства вилл. При­шло время латать дыры в нефтепроводах.

Кроме того, стоит иметь в виду, что ТЭК - это далеко не вся промышленность, а только одна из ее наиболее экологически грязных со­ставляющих. Есть вещи пострашнее, чем ТЭК.

Размеры кровавой ренты зависят от экономической целесообразности

О том,что грядет эра техногенных катастроф, еще в 80-е годы предупреждал академик Патон. Он отно­сил их к разряду экологиче­ских. Не лишним будет повторить: экологией назы­вается наука о взаимоотно­шениях биологических ви­дов между собой и средой обитания. Классическое оп­ределение квалифицирует эту среду как природную. Но, как уже было сказано, для биологического вида человек разумный, окру­жающая среда уже давно является искусственной, техногенной.

Поэтому одним из главных направлений развития эко­логии должно быть изуче­ние взаимодействия чело­века с техносферой и кон­фликтов, которые возника­ют в этом непростом взаи­модействии со времен Дже­ка Лондона, и, главное - предупреждение этих кон­фликтов. Ведь их прямым результатом ежегодно ста­новится не только негатив­ное воздействие на приро­ду, но - гибель людей.

Россия всегда развивалась как часть мировой, а следо­вательно, техногенной ци­вилизации. Пытается не отстать от Запада и сегодня. Выносим за скобки вопрос о том, хорошо это или пло­хо, правильно или непра­вильно, дальновидно или недальновидно. Так разви­вается человечество, и дру­гого пути пока не придума­ли. Техногенная среда да­рит нам колоссальное ко­личество удобств, от кото­рых мы не собираемся от­казываться, но расплачива­емся за них мы отнюдь не только деньгами. Статисти­ка неестественных смертей свидетельствует: смертель­ный сюрприз могут препод­нести и ванна "джакузи", и банка консервов, и баллон­чик для газовой плиты на даче.

Люди техногенной среды готовы платить за создан­ный ими уклад любую цену. За последнее десятилетие калеками в автомобильных авариях стало 12 процен­тов населения США - боль­ше, чем страна потеряла в войнах за всю историю. И это воспринимается спо­койно, как обыденная - ста­тистика. 26 тысяч человек в год погибает в России в ав­токатастрофах. Для сравне­ния: за 10 лет афганской войны погибло 13 тысяч солдат. И никто не бьет в набат, мало кого это инте­ресует, разве что родствен­ников погибших. Мало то­го, в Думе попытались уже­сточить законодательство, чтобы хоть как-то приоста­новить этот кровавый вал на автодорогах, но общест­во дружно проголосовало против, заявив, что лучше жертвы, чем произвол ав­тоинспектора.

СМИ постоянно информи­руют нас о разгуле насилия и бесконечных волнах убийств. Но мало кто знает, что в результате несчаст­ных случаев на производст­ве погибает столько же че­ловек, сколько от ножевых ударов, выстрелов и про­чих атрибутов злонамерен­ного лишения жизни, про­ходящих по ведомству уго­ловного розыска.

Нефть, кровь техногенной цивилизации, ее живитель­ная влага, обладает свойством гореть, а ее про­изводное - пары бензина — взрываться. Только идиоту или заведомому преступни­ку придет в голову распола­гать склады со взрывчаткой в центрах городов. Этого нельзя делать, это - запре­щено. На бензоколонки этот запрет не распространяется. Динамит возят спецтранспортом по спецграфику. Бензовозы снуют по горо­дам и весям в общем транс­портном потоке. И когда пассажиры троллейбуса, столкнувшегося с таким бен­зовозом, сгорают заживо в центре Москвы, это тракту­ется как обычное ДТП, из­держки цивилизации.

Что дороже техногенной цивилизации: экономичес­кая целесообразность или жизнь людей?

Ответ не такой уже одно­значный, особенно если за­думаться над тем, почему, например, пассажирские салоны в лайнерах никто даже и не предлагает обо­рудовать такими же атри­бутами спасения, как, ска­жем, кресла пилотов истре­бителей, хотя это техничес­ки возможно?

Все это дает основание го­ворить о том, что в общече­ловеческой работе по со­зданию техногенной среды отводится место для траге­дий, и эти трагедии стано­вятся запланированной ее частью.

Естественно, разум не спит и выдумывает разно­го рода "подушки безо­пасности".

Между прочим, во Фран­ции, где автомобиль, как и во всем мире, является ме­ханизмом-убийцей номер один, смертность на доро­гах значительно - с темпом до 5 процентов в год - со­кращается. И это при ста­бильно высоком количест­ве ДТП. Но это, к сожале­нию, исключение.

Для того чтобы приспосо­биться к техногенной среде и научиться проскакивать между ее шестеренками так, как это ловко проделы­вал Чарли Чаплин, биологи­ческому виду "человек ра­зумный" придется еще дол­го расплачиваться за измену своей природе и учиться

вести себя в техносфере как индеец в джунглях или космонавт в открытом кос­мосе: самодисциплина и ос­торожность. России, даже если она сумеет выйти из экономического кризиса, придется, как и всему миру, существовать в условиях постоянного ожидания техногенных катастроф, кото­рые так же естественны для данного типа цивилизации, как грозы или сезонные па­водки. Можно с увереннос­тью сказать, что в XXI веке будут свои "Титаники", и конца цепи несчастий не видно. Вопрос: готовы ли мы вести себя как индейцы в джунглях или как космо­навты в открытом космосе?

Агония техносферы в отдельно взятой стране. "Проблемы 2003"

Особая роль России заклю­чается в том, что, выйдя на рубеже 90-х годов из одного потрясшего мир экспери­мента, она тотчас же при­ступила к другому. Техногенная среда на территории страны перестала не только обновляться, но и элемен­тарно воспроизводиться, была брошена на произвол судьбы.

Результат: над Россией сей­час нависли два уровня уг­роз.

Первый определяется тем, что техногенная среда не может стареть, потому что, старея, она превраща­ется в поле, усеянное ми­нами страшной разруши­тельной силы. И наша стра­на быстро, но тем не ме­нее верно превращается в такое поле.

Основные фонды - это станки и технологические линии, транспортная сеть, включая трубопроводы, жилые и производственные здания, муниципальный транспорт, гидротехничес­кие сооружения... Короче, всё то, что определяет про­изводственный потенциал страны и её инфраструкту­ру. И все находится в состо­янии агонии. Сегодня ос­новные фонды действую­щих отраслей экономики изношены в среднем более чем на 60 процентов. Боль­ше половины железнодо­рожных вагонов, больше половины кораблей транс­портного флота годятся только на металлолом, и этот список можно продол­жать и продолжать, в том числе и за счет магистраль­ных нефтепроводов, буро­вых, предприятий нефтепе­реработки. Все это вынуж­денно эксплуатируется, ста­реет и будет гибнуть по на­растающей, угрожая жиз­ням тысяч и тысяч людей. Помимо автомобильного транспорта, по данным ана­литиков, гибель людей, в первую очередь, будут вы­зывать взрывы бытовых га­зовых систем, пожары, про­мышленные выбросы вред­ных химических веществ, обрушение пришедших в ветхость домов и гидротех­нических сооружений.

Варваризация

Угроза усугубляется слабой экономической и социаль­ной мотивацией у боль­шинства людей, занятых эксплуатацией сложных ин­женерных объектов, начи­ная с сантехники и кончая авиалайнерами: зарплата не соответствует уровню ответственности. И послед­ние падения самолетов, ко­торые в июле 2001 года происходили почти еже­дневно, тому страшное подтверждение.

Этому процессу сопутствует варваризация - потеря на­выков, необходимых для того, чтобы держать в узде техногенную среду. Обще­ство перестало в достаточ­ном количестве готовить кадры специалистов, спо­собных вести себя адекват­но уровню техногенных уг­роз.

Речь идет не столько об уп­равленцах и инженерах, сколько о персонале сред­него звена и рабочих. То есть не только о тех, кто обязан выполнять закон "О безопасности предприя­тий ", но и о тех, кто должен ответственно действовать • на своем рабочем месте, придерживаться элемен­тарных требований техни­ки безопасности. Принимая во внимание, что несоблю­дение этих самых правил у нас является знаком осо­бой удали, геройства, мож­но себе представить, сколь­ко еще "открытий чудных" ожидает нас, пока все об­щество не обретет элемен­тарного чувства самосохра­нения.

Мы пока вписываемся в мировую статистику катаст­роф. И этому обязаны та­ким полузабытым и замал­чиваемым сегодня поняти­ям, как гражданская и про­изводственная ответствен­ность, совесть людей, в том числе руководителей пред­приятий, инженеров и ра­бочих, инспекторов и кон­тролеров МПР и других надзорных служб, которые вместе с МЧС и пожарны­ми не только спасают то, что еще можно спасти, но и пытаются вести профилак­тику катастроф. Ничем другим отсутствие полного краха объяснить нельзя. В 1990 году мне довелось присутствовать на опера­тивке, которую проводил директор комбината "Ма­як" (Челябинск-40). В за­ключение он сказал: "Пред­ставляете, где мы с вами окажемся, если произойдет еще одна авария. Не важно какая. Отрасль прикроют. Но если мы отсюда уйдем, сторожа не справятся". Так он говорил во время каж­дой оперативки. И отрасль (не без давления "зеле­ных"), наладив собствен­ную мощную экологичес­кую службу, сохранилась - аварий не было.

Угрозы роста

Второй уровень угроз про­демонстрировал пожар Останкино. Ведь башня бы­ла предприятием, которое успешно развивалось, и не выдержала связанных с этим перегрузок. То есть опасность обусловлена как раз экономическим рос­том, которому мы так ра­дуемся. В данных условиях _он неотделим от попыток использовать под завязку имеющееся оборудование и мощности. К чему это не­избежно приведет, как раз и продемонстрировало ЧП на Останкинской телебаш­не. Когда будет исчерпан ресурс всей созданной в со­ветское время техники, участь Останкинской теле­башни ожидает сотни ты­сяч инженерных объектов.

Стратегия устойчивого развития - шаг к безопасному миру

Как выбираться из этой ту­пиковой ситуации? Задачи, которые перед нами стоят, не поддаются простым ре­шениям, если мы не хотим ходить строем, поднимать­ся по свистку и работать под присмотром над­смотрщика. Но в любом случае придется вспоми­нать о том, что такое госу­дарственная и производст­венная дисциплина, о том, что законы нужно выпол­нять, а федеральные про­граммы финансировать в полном объеме. Мотива­ция есть - это угроза гибе­ли страны.

Если все будет происходить по останкинской модели, по принципу "сгорит все, что может гореть, взорвет­ся все, что взрывается", а взрываться, как мы уже убедились, у нас есть чему, нам предстоят горячие го­ды невиданных катастроф с огромными моральными и материальными издержка­ми и, главное, потерями в живой силе.

Человечество на наших трагических ошибках ста­нет все решительнее трансформировать техногенную среду в нечто ме­нее опасное и для челове­ка, и для биосферы (что уже и происходит). А что же мы? И мы не сидим сложа руки - ведь вещание с Останкинской телебашни налажено как и встарь, и ретрансляторы опять во­всю работают. Результат - мощность сверхвысокочас­тотных колебаний в квар­тирах московских домов, окружающих вышку, в три раза превосходит предель­но допустимые нормы! Это называется не в лоб, так по лбу.

Так стоило ли снова воз­рождать все, как встарь, или взять ситуацию под экологический контроль и направить развитие собы­тий по более щадящему сценарию?

Сегодня есть три подхода к проблеме. Один из них за­ключается в нагнетании тревоги: все валится и ру­шится, выход - надеть са­ван и ползти вон из "этой страны" или на кладбище. Часто в это пике свалива­ются "зеленые алармис­ты". Они правы - да, мы должны осознать, что жи­вем в опасном мире, это объективная реальность, но это не повод для орга­низации паники.

Второй заключается в том, чтобы вообще не обращать внимания на тревожные тенденции, не замечать их, выносить на периферию государственных дел, лик­видировать не причины, а последствия. Самый яркий пример такого подхода -сокрушительные паводки 2001-2002 годов, когда пра­вительство отказывает МПР в средствах для проведения профилактических меро­приятий, а потом вынужде­но выделять в десятки раз больше денег для реанима­ции целых регионов. Так происходит, когда эконо­мические модели высоко­мерно не учитывают эколо­гических реальностей.

Наконец, третий путь. Он заключается в разработке стратегии устойчивого (бе­зопасного) развития стра­ны и экологической докт­рины как части этой страте­гии. Корректировка крат­косрочных, среднесрочных и долгосрочных планов правительства - в соответ­ствии с этой стратегией и с этой доктриной. Должна быть выработана система точек роста, которая поз­воляла бы на основе эколо­гически щадящих техноло­гий разрабатывать продук­ты, способные потеснить в нашем экспорте нефть и газ. Пеньку и деготь мы уже не вывозим.

Интеллектуальный потенци­ал для реализации третьего пути есть, технологический потенциал пока сохранился, политическая воля у Прези­дента есть. Осталось только соединить все это вместе. И тогда появится надежда, что техносфера будет дарить нам больше удобств, чем огорчений. И мы наконец сумеем выкраивать деньги на охрану той самой приро­ды, которой может вся эта суета надоесть. Надоесть на­столько, что она уничтожит техносферу вместе с ее со­здателями: планета не бу­дет до бесконечности тер­петь поразитов на своем те­ле. Тем более - таких беспо­койных.

Мероприятия по охране атмосферного воздуха.

Закон «О6 охране атмосферного воздуха» всесторонне охватывает проблему. Он обобщил требования, выработанные в предшествующие годы и оправдавшие себя на практике. Например, введение правил о запрещении ввода в действие любых производственных объектов (вновь созданных или реконструированных), если они в процессе эксплуатации станут источниками загрязнений или иных отрицательных воздействий на атмосферный воздух. Получили дальнейшее развитие правила о нормировании предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе.

Государственным санитарным законодательством только для атмосферного воздуха были установлены ПДК для большинства химических веществ при изолированном действии и для их комбинаций.

Гигиенические нормативы - это государственное требование к руководителям предприятий. За их выполнением должны следить органы государственного санитарного надзора Министерства здравоохранения и Государственный комитет по экологии.

Большое значение для санитарной охраны атмосферного воздуха имеет выявление новых источников загрязнения воздушной среды, учет проектируемых, строящихся и реконструируемых объектов, загрязняющих атмосферу, контроль за разработкой и реализацией генеральных планов городов, поселков и промышленных узлов в части размещения промышленных предприятий и санитарно-защитных зон.

В Законе «Об охране атмосферного воздуха» предусматриваются требования об установлении нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Такие нормативы устанавливаются для каждого стационарного источника загрязнения, для каждой модели транспортных и других передвижных средств и установок. Они определяются с таким расчетом, чтобы совокупные вредные выбросы от всех источников загрязнения в данной местности не превышали нормативов ПДК загрязняющих веществ в воздухе. Предельно допустимые выбросы устанавливаются только с учетом предельно допустимых концентраций.

Очень важны требования Закона, относящиеся к применению средств защиты растений, минеральных удобрений и других препаратов. Все законодательные меры составляют систему профилактического характера, направленную на предупреждение загрязнения воздушного бассейна.

Существуют также архитектурно планировочные меры, которые направлены на строительство предприятий, планирование городской застройки с учетом экологических соображений, озеленение городов и др. При строительстве предприятий необходимо придерживаться правил установленных законом и не допускать строительство вредных производств в городской черте. Необходимо осуществлять массовое озеленение городов, т. к. зеленые насаждения впитывают из воздуха многие вредные вещества и способствуют очищению атмосферы. К сожалению, в современный период в России зеленые насаждения не сколько увеличиваются, сколько сокращаются. Не говоря уже о том, что построенные в свое время «спальные районы» не выдерживают никакой критики. Так как в этих районах однотипные дома расположены слишком густо (ради экономии площади) и воздух находящийся между ними подвержен застойным явлениям.

Чрезвычайна остра также проблема рационального расположения дорожной сети в городах, а также качество самих дорог. Не секрет, что бездумно построенные в свое время дороги совершенно не рассчитаны на современное количество машин. Например, в Перми эта проблема чрезвычайно остра и является одной из наиболее важных. Нужно срочное строительство объездной дороги, чтобы разгрузить центр города от транзитного большегрузного автотранспорта. Необходима также капитальная реконструкция (а не косметический ремонт) дорожного покрытия, строительство современных транспортных развязок, выпрямление дорог, устройства звукозащитных барьеров и озеленение придорожной полосы. К счастью, несмотря на финансовые затруднение в последнее время наметились подвижки в этой области.

Необходимо также обеспечить оперативный контроль за состоянием атмосферы, через сеть постоянных и передвижных станций контроля. Также следует обеспечить хотя бы минимальный контроль за чистотой выхлопов автотранспорта, через специальные проверки. Нельзя также допускать процессов горения на различных свалках, т. к. в этом случае с дымом выделяется большое количество вредных веществ.

Закон предусматривает не только контроль за выполнением его требований, но и ответственность за их нарушение. Специальная статья определяет роль общественных организаций и граждан в осуществлении мероприятий по охране воздушной среды, обязывает их активно содействовать государственным органам в этих вопросах, так как только широкое участие общественности позволит реализовать положения этого закона. Так, в нем сказано, что государство придает большое значение сохранению благоприятного состояния атмосферного воздуха, его восстановлению и улучшению для обеспечения наилучших условий жизни людей - их труда, быта, отдыха и охраны здоровья.

Предприятия или их отдельные здания и сооружения, технологические процессы которых являются источником выделения в атмосферный воздух вредных и неприятно пахнущих веществ, отделяют от жилой застройки санитарно-защитными зонами. Санитарно-защитная зона для предприятий и объектов может быть увеличена при необходимости и надлежащем обосновании не более чем в 3 раза в зависимости от следующих причин: а) эффективности предусмотренных или возможных для осуществления методов очистки выбросов в атмосферу; б) отсутствия способов очистки выбросов; в) размещения жилой застройки при необходимости с подветренной стороны по отношению к предприятию в зоне возможного загрязнения атмосферы; г) розы ветров и других неблагоприятных местных условий (например, частые штили и туманы); д) строительства новых, еще недостаточно изученных вредных в санитарном отношении производств.

Размеры санитарно-защитных зон для отдельных групп или комплексов крупных предприятий химической, нефтеперерабатывающей, металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности, а также тепловых электростанций с выбросами, создающими большие концентрации различных вредных веществ в атмосферном воздухе и оказывающими особо неблагоприятное влияние на здоровье и санитарно-гигиенические условия жизни населения, устанавливают в каждом конкретном случае по совместному решению Минздрава и Госстроя России.

Для повышения эффективности санитарно-защитных зон на их территории высаживают древесно-кустарниковую и травянистую растительность, снижающую концентрацию промышленной пыли и газов. В санитарно-защитных зонах предприятий, интенсивно загрязняющих атмосферный воздух вредными для растительности газами, следует выращивать наиболее газоустойчивые деревья, кустарники и травы с учетом степени агрессивности и концентрации промышленных выбросов. Особо вредны для растительности выбросы предприятий химической промышленности (сернистый и серный ангидрид, сероводород, серная, азотная, фтористая и бромистая кислоты, хлор, фтор, аммиак и др.), черной и цветной металлургии, угольной и теплоэнергетической промышленности.

Не менее важной задачей является воспитание у Россиян экологического сознания. Отсутствие очистных сооружение конечно можно объяснять нехваткой денег (и в этом есть большая доля правды), но даже если деньги и есть, их предпочитают потратить на что угодно, только не на экологию. Отсутствие элементарного экологического мышления особенно ощутимо сказывается в настоящее время. Если на западе существуют программы через реализацию которых в детях с детства закладываются основы экологического мышления, то в России пока не наблюдается существенного прогресса в этой области. Пока в России не появится поколение с полноценно сформированным экологическим сознанием, не буде заметно существенного прогресса в осмыслении и предупреждении экологических последствий деятельности человека.

Основной задачей человечества в современный период является полное осознание важности экологических проблем, и кардинальное их решение в короткие сроки. Необходимо развивать новые методы получения энергии основанные не на деструктуризации веществ, а на других процессах. Человечество как единое целое должно взяться за решение этих проблем, ведь если ничего не делать Земля скоро прекратит свое существование как планета пригодная для обитания живых организмов.

Литература

1. Ю. Л. Хотунцев Человек, технологии, окружающая среда. - М.: Устойчивый мир (Библиотека журнала «Экология и жизнь»), 2001- 224 с.

2. Ю. Н. Гладкий, С. Б. Лавров Дайте планете шанс! - М.: Просвещение, 1995 - 207 с.

3. И. Л. Кароль Глобальные экологические проблемы на пороге XXI века. - М.: Наука, 1998. 228 с.

4. Экология, охрана природы, экологическая безопасность. Учебное пособие для системы профессиональной подготовки и повышения квалификации госслужащих, руководителей и специалистов промышленных предприятий и организаций. Под редакцией проф. А. Т. Никитина, проф. МНЭПУ С. А. Степанова. - М.: МНЭПУ, 2000.- 648 с.

5. Государственный доклад «О состоянии окружающей среды РФ в 1998 г.» - Госкомэкологии России, 1999.

6. Журнал «Основы Безопасности Жизни», № 2, 2000.

7. Журнал «Экология и жизнь», №1 и № 2, 1999.

8. «Соросовский Образовательный журнал», № 3, 2002.

9. Журнал «Экос»,№ 1, 2002.

10. А. В. Воронский Прикладная экология. - Ростов н/Д.: «Феникс», 1996. 512с.

¹ Журнал «Основы Безопасности Жизни», №2, 2000.

² Данные взяты из Соросовского Образовательного журнала, том 6, № 3,. 2000.

³ см. тамже

Данные взяты из Соросовского Образовательного журнала, том 6, № 3,. 2000.

⁵ Данные взяты из Соросовского Образовательного журнала, том 6, № 3,. 2000.

⁶ см. там же

¹ И. Л. Кароль Глобальные экологические проблемы на пороге ХХI века. М.: Наука, 1998. 298 с.

¹ Данные взяты из журнала «Экология и жизнь», №2, 1999, с. 62-63.

² Данные взяты из журнала «Экология и жизнь», № 2, 1999, с. 64-66

Интересная подробность: Роберт Стирлинг, живший в начале XIX века, был священником. В то время люди часто получали увечья и гибли из-за взрывов, вызванных резким повышением давле­ния в паровых машинах. Запросы инже­неров опережали возможности металлур­гов. Требовалась сталь, способная выдер­живать высокое давление, а она тогда от­сутствовала. Однако Роберт Стирлинг пошел по другому пути. Как приличество­вало его сану, он скорбел по человечес­ким трагедиям, и это побудило его скон­струировать двигатель, который должен был работать при более низких, а поэто­му менее опасных давлениях.

Двигатель Стирлинга долгое время пребывал в забвении, но в последнее время он был вновь возвращен к жизни. Вспомнили о нем потому, что этот двига­тель мало загрязняет окружающую сре­ду, является автономным и малошумным. Кроме того, этот двигатель оказался очень удобным для использования в ре­жиме холодильника, т.е. при обращении цикла.

55

Загрязнение атмосферы