Производство и потребление энергии оказывают многообразное разрушительное влияние на окружающую среду: загрязнение океанов нефтью; кислотные дожди и повышение содержания двуокиси углерода в атмосфере как следствие сжигания ископаемого топлива; разрушение озонового слоя атмосферы реактивными самолетами. Возрастающее производство электроэнергии может привести к еще одному опасному глобальному эффекту. Здесь нам придется рассматривать возможность экологической катастрофы во всемирном масштабе - полная гибель растительности на Земле вследствие неконтролируемого использования атомной энергии.

«Загрязнение нефтью». Эти слова сразу вызывают в сознании картины разбивающихся о подводные рифы груженных нефтью танкеров или фонтаны пылающей нефти, бьющие со дна моря. Такие драматические события действительно происходят, но они являются причиной лишь малой доли тех 2-5 млн. т нефти, которые ежегодно попадают в воды Мирового океана.

Большая часть нефти, загрязняющей моря и океаны, попадает туда не в результате аварий или природных катастроф, а как следствие ординарных операций.

Как нефтепродукты попадают в океан?

Как правило, половина нефти, загрязняющей природные водоемы, - это отработанное масло автомобильных и промышленных двигателей, попадающее в водоемы с промышленными сточными водами и дождевыми потоками. Отсюда нефть и техническое масло попадают в близлежащие природные водоемы.

Отработанное масло можно собрать, очистить и затем использовать повторно, хотя этот процесс достаточно сложен. К маслу, как правило, добавляются различные добавки (присадки), которые позволяют более длительное время использовать его при более высоких температурах и повышенных нагрузках. К маслу, например, добавляют соединения бария, кальция, цинка, магния, фосфора и хлора. Иногда в масла добавляют растительные и животные жиры. Помимо всех этих присадок, в отработанные масла попадают загрязнения из воздуха и самих машин и механизмов, в которых эти масла применяются.

В настоящее время разработаны процессы, которые, по-видимому, позволяют удалить из отработанного масла все загрязнения и получить столь же чистый продукт, как и бывший до употребления. Поэтому одной из главных проблем остался сбор отработанного масла для его повторного использования. В ряде регионов различные объединения местных жителей организуют компании по сбору отработанного масла и отходов. Подобные мероприятия включают установку емкостей на дорогах, куда владельцы автомобилей могут слить отработанную смазку после смены масла в двигателе; производится также обучение людей правильным приемам смены масла и смазки.

На всех обычных судах нефть и пресную воду заливают и хранят в специальных цистернах. Простейший способ удаления нефтепродуктов из корабельных хранилищ - откачка их насосами и выброс в океан.

Выбросы (фонтаны) нефти из пробуренных скважин не единственная проблема, связанная с освоением морских нефтяных месторождений. В ходе обычного бурения скважин используются большие количества бурильного раствора и остаются обломки выбуренных пород; кроме того, постоянно происходят выплески нефти. Бурильный раствор, как правило, содержит различные добавки, включающие тяжелые металлы, а также дизельное топливо. Помимо этого, при перевозке нефти с нефтяной вышки на берег неизбежно происходят небольшие, но постоянные выплески во время загрузки и выгрузки барж или утечки из трубопроводов.

Воздействие нефти на животный и растительный мир

Во время выбросов нефти особенно страдают птицы, поскольку нефть пропитывает перья, лишая их как водоотталкивающих, так и теплоизоляционных свойств. Птицы оказываются неспособными ни плавать, ни поддерживать нужную температуру тела. Оценки количества птиц, погибающих при утечке нефти, часто невелики просто потому, что попавшие в беду птицы не попадают в поле зрения наблюдателей. Когда птицы пытаются выбраться из нефти, она облепляет их с ног до головы, лишая возможности видеть и отравляя весь организм.

Нефть также загрязняет или разрушает природные источники пищи птиц. Особенно страдают ныряющие птицы, поскольку в поисках пищи им приходится многократно нырять сквозь слой нефти на поверхности.

Применение детергентов оказалось достаточно успешным для очистки от нефти пляжей, но оно привело к катастрофическим последствиям для морских организмов.

Мы знаем, что детергенты делают нефть более токсичной для обитателей моря. Смесь нефти с детергентом прилипает на смачиваемые водой поверхности, например на жабры рыб, на которые одна нефть не налипает. Детергенты позволяют нефти проникнуть глубоко в песок и губить те организмы, которые прячутся там в поисках безопасного места.

После попадания нефти или нефтепродуктов в воду требуется определенное время для исчезновения их следов. Сюда надо включить и время, необходимое для повторного заселения загрязненной зоны теми же и в том же количестве организмами, которые обитали здесь ранее. Если выброс нефти не привел к полной гибели всех местных организмов, то оставшиеся, размножаясь, начинают заполнять свободное пространство, по мере того как исчезает нефть. Сюда же начинают прибывать организмы из соседних областей, либо приплывая, либо переносясь течениями воды (например, личинки), либо выселяясь из соседних колоний (водоросли). Межвидовая конкуренция и хищничество приводят к установлению равновесия между различными группами. Сколько же времени может существовать нефть в окружающей среде после того, как она туда попала?

Специалисты из находящегося рядом Вудсхолского океанографического института располагали всем необходимым оборудованием для детального исследования загрязнения воды нефтью и последствий этого загрязнения. Они выяснили, что, даже если нефть исчезает с поверхности воды, ее вредное воздействие может продолжаться длительное время и оказываться достаточно серьезным. Слои осадков, в которые попала нефть, постепенно разрушались. Это обстоятельство способствовало систематическому увеличению площади, загрязненной нефтью. Площадь, на которой теперь обнаруживалась нефть, оказалась значительно обширнее, чем загрязненная при первоначальном выбросе. Был исследован ряд морских организмов, например крабы-скрипуны; в их телах все еще продолжала накапливаться нефть. Нефть изменила поведение крабов, что не позволило популяции восстановить численность, существовавшую до выброса. Отсюда специалисты института сделали вывод, что, хотя сам процесс выброса нефти был недолгим и, казалось, вызвал лишь кратковременные эффекты в некоторых областях, в других местах (например, на маршах) нефть перемешалась с донными осадками и ее губительное воздействие сказывалось в течение долгих лет.

3. Канцерогенные вещества

«Государственная политика - это, в основе, экономическое упражнение»

Сопоставление риска и выгоды в связи с контролем канцерогенов пронизано противоречиями. Одно из самых серьезных ограничений - это то, что данные для оценки риска приходится получать в экспериментах на животных или на клеточных культурах и мы еще не уверены, насколько хорошо эти данные отражают риск для человека. Кроме того, анализ «выгода / риск» включает такие спорные моменты, как определение ценности человеческой жизни или приятной окружающей среды, а также вопрос о вероятной стоимости защитных мер в отдаленном будущем. К тому же здесь не учитывается, кто оплачивает эти меры (или расплачивается за их отсутствие) и кто извлекает выгоду.

Другая проблема возникает, когда затраты и риск определены настолько точно, насколько это возможно, и теперь их можно сравнить. Если опасность нельзя свести практически к нулю (из-за высоких затрат), тогда нужно будет вынести определенное суждение о том, какой риск считать допустимым.

Что бы вы предпочли - планирование защиты от канцерогенных веществ на основе сопоставления риска с выгодой или же просто снижение риска до возможно более низкого уровня независимо от затрат?

Токсикологи придают большое значение психологическим и нейрофизиологическим эффектам, вызываемым токсичными веществами, т. е. влиянию их на чувство обоняния, на электроэнцефалограмму и на двигательные реакции животных.

Влияние роста экономики на окружающую среду

В настоящее время и большинстве случаев можно дать лишь простое количественное описание изменений экологического воздействия. В некоторых случаях можно дать также количественную оценку в виде показателей экологического воздействия или составить частичную опись.

4. Сельскохозяйственное производство

Сельскохозяйственное производство, по данным министерства сельского хозяйства, с 1946 г. росло почти такими же темпами, что и население. Но технология сельскохозяйственного производства претерпела за то время значительные изменения. Хотя производство сельскохозяйственной продукции на душу населения возросло лишь незначительно, посевные площади сократились, а потребление неорганических азотных удобрений резко увеличилось. Такая «подмена» земли удобрениями значительно усиливает экологическое воздействие.

В общих чертах в соответствующей природной экосистеме азот, являющийся важным компонентом всех живых организмов, поступает к растениям из органических запасов, хранящихся в почве в виде гумуса. Последний расщепляется бактериями на неорганические формы азота вплоть до нитратов, которые усваиваются корневой системой растений и вновь преобразуются в органическое вещество, например растительный белок. В конечном итоге растения поедаются пасущимися животными, которые возвращают в почву в виде помета не усвоенный организмом азот.

Сельскохозяйственное производство оказывает отрицательное влияние на этот цикл. Азот изымается из экосистемы в виде урожая растений или продукции животноводства. В экологически здоровом хозяйстве органический азот, накапливающийся в почвенном слое, вновь возвращается в почву в виде остатков растений, навоза, кухонных отбросов (за исключением самой продовольственной продукции), где в сложных процессах превращается микроорганизмами в гумус, способствуя таким образом восстановлению содержания органического азота и почве. Небольшой недостаток азота может быть восполнен бактериями, которые в тесном контакте с корневой системой некоторых растений связывают газообразный азот воздуха и превращают его в органическую форму. При нарушении равновесия азотного цикла сельскохозяйственное производство «выгребает» азот из почвы, постепенно истощая его запасы. Следует отметить, что этот процесс не ограничивается лишь сокращением запасов органического азота, необходимого для роста растений, ибо гумус не просто кладовая питательных веществ. Благодаря полимерному строению гумуса обеспечивается необходимая пористость почвы, что способствует проникновению в нее воздуха. А воздух важен для почвы не только как источник газообразного азота, но и как источник кислорода, необходимого для корневого обмена веществ, который в свою очередь является движущей силой в процессе усвоения питательных веществ корнями. В сущности, азотные удобрения могут рассматриваться в качестве заменителя земельных площадей. Интенсивное применение удобрений ведет к ускорению кругооборота вещества в почвенной экосистемы и, следовательно, к росту продуктивности каждого акра возделываемой земли. Экономические преимущества новой сельскохозяйственной технологии вполне очевидны, но они могут сводиться на нет возрастающим воздействием на природную среду. Причины этого кроются и том, что при уменьшении содержания гумуса в почве корни растений неэффективно усваивают внесенные удобрения. В результате значительная часть их в виде нитратов просачивается из почвы в наземные воды, серьезно загрязняя их. Нитраты способствуют бурному росту водорослей, которые, неизбежно отмирая и разлагаясь, ведут к нарушению саморегуляции водного цикла.

Чрезмерное содержание нитратов в стекающих с полей удобрениях вызывает и другого рода экологическое воздействие, отрицательно сказывающееся на здоровье человека. Если нитраты, содержащиеся в пищевых продуктах и питьевой воде, сами по себе относительно безвредны, то этого нельзя сказать о нитритах, которые, соединяясь с гемоглобином крови, превращают его в метгемоглобин, не обладающий способностью переносить кислород. К несчастью, под действием бактерий кишечного тракта, особенно у младенцев, нитраты, содержащиеся в пище, могут преобразовываться в нитриты, вызывая удушье и даже смерть. Вполне очевидно, что при высоких уровнях концентрации удобрений растениями используется все меньшая их часть. Остальное, как уже указывалось выше, смывается в открытые водоемы, создавая серьезные проблемы, связанные с их загрязнением. Таким образом, введение новой технологии в сельскохозяйственное производство приводит к резкому усилению экологического стресса.