ОХРАНА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

ОХРАНА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАК ОБЩЕЧЕЛОВЕЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

Последние десятилетия XX в. и начало XXI в. ознаменовались стремительным ростом численности населения Земли (уже сейчас оно значительно превышает 6 млрд человек) и нарастанием его научно-технической вооруженности. Все это вместе взятое создало невиданное до сего времени активное антропогенное воздействие на биосферу, выразившееся прежде всего в том, что масштабы антропогенных и естественных факторов влияния на среду стали сопоставимыми, и в этом сбылось предсказание В.И. Вернадского, что человеческая деятельность превратилась в геологический фактор. Геологические процессы, сформировавшие нашу планету, построившие ее, создавшие геологические структуры, породы, ландшафты и внешний облик, неизмеримо медленнее по своим темпам, чем мощная строительная деятельность последних двухсот лет, когда за считанные годы, месяцы, дни (и даже минуты: взрывом построена, например, плотина селехранилища в Медео) человек создает города, как техногенные горные системы; водохранилища, как техногенные моря и озера; каналы, как техногенные реки; терриконы вскрышной породы, как техногенные холмы; добывает руду, уголь, нефть, поднимая внутренние слои земли на поверхность, как вулканы; сельскохозяйственная деятельность стала соизмеримой по масштабам с денудационными процессами, с выветриванием, с площадной эрозией, но осуществляется она в тысячи раз быстрее, чем в природе на протяжении всей геологической истории (рис. 190—197).

Строительство — один из самых мощных видов производственной деятельности XX в., превратилось в природообразующий, («средодеформирующий») фактор. Изменяемая при строительстве геологическая среда оказывает значительное влияние на протека-

ние процессов в сложившемся круговороте вещества, энергии и информации в биосфере, часто дестабилизируя круговоротные процессы. Кроме того, повсеместное загрязнение окружающей

Осадки поверхности земли над штольнями

Рис. 190. Осадки поверхности земли над штольнями

Рис. 191. Осадка поверхности земли над горными выработками (г. Кировск, Кольский полуостров)

Техногенно-измененный лавинно-селевой очаг (г. Кировск, Кольский

Рис. 192. Техногенно-измененный лавинно-селевой очаг (г. Кировск, Кольский

полуостров)

Геодезическая просека (приполярный Урал, национальный парк

Р и с. 193. Геодезическая просека (приполярный Урал, национальный парк

«Югыд ва»)

Прииск

Рис. 194. Прииск,

отработанный более 15 лет назад (приполярный Урал, национальный парк «Югыд ва»)

нас среды разнообразными веществами, порой не имеющими природных аналогов и подчас совершенно чуждыми для нормального существования живых организмов, представляет серьезную опасность для нынешнего и будущего поколений человека на Земле. Налицо наличие глобального экологического кризиса, но перед биосферой дилемма довольно проста в своем решении: биосфера сможет справиться с кризисом через несколько десятков тысяч лет, но без человека и человечества, а это для нас практического смысла не имеет. Выходом из кризиса для человека является сохранение природной среды, адекватной по своим экологическим условиям для сохранения биосферы в целом, и с человечеством, в частности. Для этого необходимо решение ряда проблем, многие из которых не нашли еще даже теоретических решений: одни технологически сложны, другие — экономически невыгодны, а главное, большинство этих проблем человеческим

Отработанные месторождения золота (национальный парк

Рис. 195. Отработанные месторождения золота (национальный парк

«Югыд ва»)

Необустроенная дорога на прииск (национальный парк «Югыд ва»)

Рис. 196. Необустроенная дорога на прииск (национальный парк «Югыд ва»)

разумом неосознанны. Тем не менее мировым сообществом выработаны некие модели развития на ближайшую и отдаленную перспективу, одной из которых является «Концепция устойчивого (поддерживающего)* развития», обусловленная согласием, несмотря на серьезные критические возражения подавляющего большинства государств мира в Рио-де-Жанейро в 1992 г. и, к сожалению, практически одобренная, несмотря на ничтожные результаты ее реализации, на глобальном экофоруме в Йоханнесбурге в 2002 г. Другие концепции пока не получили должного теоретического обоснования и слабо проработаны. Однако уже сейчас нужны практические шаги по охране природной среды и, в частности, экологическое строительство, для осуществления которого нужны детальные инженерно-геологические и геоэкологические изыскания.

Современная кризисная экологическая ситуация в своем разрешении, в том числе и в рамках «поддерживающего» (устойчи-

Ненарушенная поверхность.

Эрозия

Полигон со снятым почвенным покровом, сложенный

Крупнообломочный материал перекрыт слоем плотного суглинка и почвой, предотвращающими развитие эрозионно-

суффозионных процессов. _

Смыв с поверхности полигона

приносимого сверху мелкозема -минерального субстрата

Суффозия - вымывание мелкозема из вмещающего крупнообломочного ___________ 1»?

1

р. кожим С

- коренные породы

rPV »

л

- крупнообломочные

- почвеннорастительный

W‘

да

Схематический разрез долины р. Кожим (национальный парк «Югыд ва») Левый борт естественный, правый — нарушен золотодобычей

Рис. 197. Схематический разрез долины р. Кожим (национальный парк «Югыд ва») Левый борт естественный, правый — нарушен золотодобычей

Sustainable (англ.) — «поддерживающее» в более точном переводе, чем «устойчивое»; тем более устойчивое развитие возможно только после того, как что-то разрушенное восстановилось, развитие было поддержано, что в общем-то сейчас и требуется для нынешнего состояния биосферы.

вого) развития, требует экологизации многих сфер человеческой деятельности и, в частности, строительства как чрезвычайно мощного фактора воздействия на природную среду. Необходимо учитывать, что строительство будет наращивать свое воздействие в связи с ростом общей численности населения Земли и в связи с нарастающей урбанизацией (уже сейчас без малого 70 % населения живет в городах). Кроме того, проявилась тенденция к созданию мегаполисов и промышленных зон большой площади. Следует иметь в виду, что строительная экспансия не обязательно связана с новым строительством и освоением новых территорий, но все больше будет направлена на реконструкцию имеющихся поселений и промышленных комплексов и с активным освоением подземного пространства. При этом существенно возрастает роль инженера-геолога, а также инженера-строителя, обладающего геологическими знаниями. Это связано с тем, что в условиях реконструкции существующих сооружений им придется использовать уже измененную под их воздействием геологическую среду, а также проектировать и возводить («переделывать») здания в условиях влияния других зданий при имеющейся плотной городской застройке. При этом необходимо учитывать нарастание требований по обеспечению безопасности и надежности сооружений даже при возможно мощных природных и техногенных чрезвычайных ситуациях, так как при росте численности населения Земли все чаще будет необходимо использовать под строительство сложные в геолого-климатическом отношении территории. Кроме того, человек все более «привыкает» к жизни и работе в комфортных условиях, во все большей коммуникационной «атмосфере», что определяет необходимость улучшения качества здании и сооружений, формирующего, в свою очередь, качество жизни человека. И при всем при этом главнейшим требованием на ближайшую перспективу остается снижение техногенного натиска на биосферу, сохранение биоразнообразия, устранение загрязнений и т. д.

С позиций инженерной геологии это повышает требования к результатам ее исследований и в определенной мере экологизирует ее как науку.

Коэволюция инженерной геологии и геоэкологии. Рассматриваемая проблема коэволюции инженерной геологии и геоэкологии имеет, на наш взгляд, вполне определенное значение, обусловленное новым этапом в развитии геологических и экологических наук.

Обратимся к ставшему классическим определению Е.М. Сергеева, трактующему инженерную геологию как науку о рациональном использовании и охране геологической среды от вредных для человека и природы процессов и явлений. Это определение,

высказанное более 30 лет назад, во многом предопределило экологизацию, наверное, самой «инженерной» из всех геологических дисциплин науки. Данная экологизация, заложенная в «природоохранной» части определения, сыграла роль «установки», как говорят психологи, на все последующее развитие инженерной геологии. При этом не следует забывать о том, что и вся предыдущая история инженерной геологии имела вполне определенные экологические корни. Да, собственно, и возникновение инженерной геологии обусловлено вполне экологическим фактором, а именно — строительством, и точнее требованиями строителей об обеспечении их необходимыми для расчетов фундаментов сведениями о прочности и деформируемости подстилающих грунтов, т. е. характеристиками абиотической составляющей вновь создаваемой антропогенной экосистемы. Так что встречающееся иногда расхожее определение инженерной геологии как геологии на службе у строителей, в общем-то, достаточно точное. А если это так, то строительство, будучи чрезвычайным экологическим фактором, предопределило инженерную геологию как науку экологического цикла. Оценивая предмет инженерной геологии, а именно, геологическую среду, Г.К. Бондарик пишет: «С учетом вопросов и проблем, решаемых инженерной геологией, объектом ее исследований следует считать геологическую среду, ее свойства и также происходящие в ней процессы, которые учитываются при осуществлении настоящей и планируемой деятельности человека». Инженерно-геологические представления в настоящее время являются несколько более широкими, нежели они были 40—50 лет назад. В то время, в силу чрезвычайности активно развивающегося строительства, вызванного, в свою очередь, активизацией научно-технического прогресса, особого значения последствиям, особенно негативного характера, строительной экспансии не уделялось. Главной задачей было — обеспечить строи-теля-проектировщика, конструктора достоверной информацией, прежде всего, о несущей способности грунтов и о подземных водах, которые могли бы осложнить производство работ. Инженеры-геологи достигли блестящих результатов, они выстроили теоретическую базу, а на ней создали высокопродуктивную систему инженерно-геологических изысканий со всей присущей производству инфраструктурой — от оборудования, приборов до методик, стандартов и подготовленных кадров.

Главными предметами, точнее объектами, которые изучались инструментально, были грунты, их свойства и изменение этих свойств во взаимодействии с сооружением, а затем все более и более инженерно-геологические процессы, иными словами, инженерная геология постепенно переходит от изучения объектов в

статике — статических систем — к изучению динамических геологических систем во взаимодействии со строительными системами. Здесь уместно остановиться на определении понятия «строительная система». Под «строительной системой» мы понимаем здания, сооружения и их комплексы с инфраструктурой инженерных сетей, обеспечивающих их функционирование, а также сосредоточенные в них технологии. В большинстве случаев строительная система служит оболочкой, отделяющей техногенную и природную среду, в которой осуществляется жизнедеятельность. Строительная система — совокупность всех этапов инвестиционно-строительного процесса проекта и его участников, имеющая объектно-правовую направленность и реализуемая в условиях воздействия конкретных факторов внешней среды. Вытекающие из данного определения воздействия на окружающую среду имеют вполне четкую направленность на такую важную ее составляющую, которой является геологическая среда, на ее компоненты. Устойчивость строительной системы, иными словами, ее надежность, и в конечном виде безопасность для человека определяется в итоге качеством взаимодействия системы с геологической средой. Изменяемость геологической среды во многом — это те геологические процессы, которые должны быть учтены при создании строительной системы, с одной стороны, в значительной мере усложняет эту задачу строителю, а с другой — «провоцирует» дальнейшее свое развитие уже под воздействием созданной строительной системы. Налицо возникает новая общность: «динамическая геологическая система — строительная система».

Такая общность в некоторой степени на уровне инженерных задач описывается понятием «природно-техногенная система» (ПТС), которая рядом специалистов рассматривается как некая экосистема. В пользу отнесения к экосистемам, в первую очередь, говорит наличие в ней таких биотических факторов и как человек, и как обитающие в природной составляющей ПТС представители флоры, фауны, микроорганизмов. Вновь созданные такого рода антропогенные экосистемы для обеспечения гомеостаза требуют нарастающего управляющего действия человека. Это нарастание всегда чревато за счет глубокого проникновения постепенным угнетением природных компонент среды. Так что для сохранения природной составляющей, для оптимизации гомеостаза экосистемы следует снизить антропогенный натиск. Одним из снижающих натиск факторов является оптимальное проектное решение и реализация «строительной системы». Опыт строительства показывает, что экологично-оптимальное решение во многом связано с грамотным использованием особенностей геологической среды, их

динамикой, в том числе и при взаимодействии со строительной системой на всем периоде ее эксплуатации.

Функционирование ПТС как модификации общности «динамическая геологическая экосистема — строительная система», как открытой экологической экосистемы на данном этапе невозможно в силу высказанных выше соображений об управляющей роли человека в ее гомеостазе. Однако акад. В.И. Осипов считает, что изучение направленности процессов энергообмена в ПТС позволяет оптимизировать управляющие факторы ее гомеостаза, а это путь к повышению открытости, приближения к функционированию природных экосистем, к экологизации строительства.

Рассмотренные экологические аспекты взаимодействия строительства и геологической среды приводят к заключению о необходимости комплексного рассмотрения системы «сооружение — окружающая среда», и это в значительной мере предопределило формулирование экологической проблематики в геологии. Е.А. Козловский в 1989 г. назвал это новое научное направление геоэкологией. Функциональной единицей является «геоэкологическая система», включающая в себя: растительность, живые организмы (в том числе человека), геологическую среду и техногенно-хозяйственные объекты. Основной задачей геоэкологии является изучение и оценка изменений геологической среды в результате хозяйственной деятельности, в случае ее техногенного загрязнения, в неразрывной связи с загрязнением других компонентов природной среды. Данное определение очень близко по своему смыслу к рассмотренному выше представлению о современном этапе развития инженерной геологии. Кстати, в разработках К.И. Сычева говорится о том, что предметом геоэкологии являются знания не только о состоянии геологической среды и всех ее компонентов в отдельности, но и происходящих в них процессах. В данном случае имеется высокая близость между «геоэкологическими» и «природно-техническими» системами.

В.Т. Трофимов в своих последних работах рассмотрел историю развития проблем эволюции в геологических науках и обоснованно пришел к выводу о формировании нового этапа в предмете инженерной геологии, а именно, переход к исследованиям эволюции инженерно-геологических условий Земли в современную эпоху. Обобщенная характеристика современного этапа, как известно, определяется понятием техногенеза. Техногенез обычно и в первую очередь отождествляется с горно-рудной промышленностью, в значительной мере со строительством и отчасти с сельским хозяйством. При этом активно используются данные, например, Г.И. Хазанова, А.П. Лисицына, С.А. Федотова по сопоставлению объемов формирования извлекаемых полезных ис-

копаемых и вмещающих пород в сравнении с объемами формирования вулканогенных пород (60 и 16 км3 соответственно), а также сравнение объема твердого стока рек Земли (~13 км3) и объемов ежегодно формирующихся техногенных грунтов (~43 км3). Эти данные впечатляющи, но они только в оценках последних 2—3 столетий, когда в полной мере реализуется техногенез. Данные отнесены к одному году, но даже если их распространить на 200—300 лет, то в целом они, конечно, превышают и объемы, и, главное, темпы формирования естественных грунтов. Но эти сроки ничтожно малы в геологическом времени, и экстраполировать их дальнейшее нарастание вряд ли имеет смысл, так как человек уже осознал пагубность такого своего воздействия на геологическую среду и уже пытается темпы «технического» природообразования во всяком случае замедлить. Тем не менее, если к указанным выше объемам техногенных грунтов присовокупить измененные строительством, перемещенные и сельскохозяйственно использованные грунты, то в объемном выражении деятельность человека заведомо оправдывает высказанную В. И. Вернадским мысль о соизмеримости ее с главнейшими геологическими процессами, пусть даже протекающими на кратчайшем отрезке геологического времени (кстати сказать, человек и живет в этом отрезке).

Рассмотрение техногенеза исключительно как породообразующего фактора, а строительства как части техногенеза в виде орогенеза и (или) денудации может в определенной мере быть соотнесено с эволюцией инженерно-геологических условий. Здесь уместно напомнить, что кроме всего прочего идут активные процессы внедрения продуктов человеческой деятельности в виде вульгарных загрязнений и более «мягким» путем во все геосферы. На наш взгляд, в настоящее время эволюция инженерно-геологических условий теснейшим образом связана с воздействиями изменяющихся атмосферы, гидросферы и биосферы; последняя развивается в рамках главных жизнеобеспечивающих геосфер (литосферы, гидросферы, атмосферы) с активным воздействием технической деятельности человечества.

Взаимодействие всех геосфер в условиях техногенеза настолько тесное, что вполне уместно говорить о их «соразвитии» или «коэволюции». Создаваемая природно-техногенная система пока не развивается коэволюционно с природными геосферами — главными жизнеобеспечивающими геосферными оболочками, и в этом причина экологического кризиса. Изучение коэволюционных изменений в природной среде под воздействием человека и измененных природных условий (как коакций) на человека, в общем, и есть задача геоэкологии. В то же время носитель всех гео-

сфер — геологические объекты, и человек базируется на геологической среде в виде природно-техногенных (и строительных) систем исключительно через инженерно-геологические взаимодействия.

В. И. Осипов считает, что объектом геоэкологии являются все геосферные оболочки Земли, что, на наш взгляд, является правомерным, так как при рассмотрении «строительной системы» необходимо учитывать ее взаимодействие не только с геологической средой. В.И. Осипов, рассматривая предмет геоэкологии, по существу расширяет определение Е.М. Сергеева об инженерной геологии, переводя взаимодействия человека только с геологической средой к взаимодействию со всеми геосферами, их рациональному использованию и защите человека от нежелательных процессов и явлений. Если вслед за В.Т. Трофимовым рассмотреть работы других специалистов, например, В.Н. Островского и Л.А. Островского, но взглянуть на них с позиций нашего представления, окажется, что и в этих работах геоэкология представляется как междисциплинарная наука, рассматривающая человека как фактор развития и в то же время объект защиты его от различных геосферных процессов. В таком контексте инженерная геология может быть представлена как наука, изучающая взаимодействия «строительных систем» с развивающейся геологической средой.

Все изложенное говорит о наличии коэволюционного развития новой геоэкологической науки и инженерной геологии в ее современном понимании.

Глобальная проблема охраны природной среды затрагивает как все человечество в целом, так и все страны и народы, и может быть решена лишь коллективным разумом и при объединении усилий всех людей на Земле. Это связано с тем, что природные ресурсы планеты (атмосфера, гидросфера, флора, фауна) не могут быть разделены государственными границами; этих границ не признают и многие загрязнения. Каждое государство, охраняя среду в своих границах, решает тем самым и глобальные проблемы. В частности, 1 апреля 1996 г. был издан Указ Президента России № 440 «О концепции устойчивого развития Российской Федерации», а также Постановлением Правительства РФ была утверждена программа по реализации в России Концепции устойчивого развития. На сегодня территория нашей страны достаточно хорошо изучена, определены районы острых экологических ситуаций, зоны истощения ресурсов и зоны, которые потенциально могут выступить компенсаторами экологических нарушений. Все это позволяет приступить к целенаправленному сосредоточению средств и усилий на природоохранных мероприятиях, на экологизации человеческой деятельности, на восстановлении нарушенных экоси-

стем на всех тех направлениях, которые были приняты на Глобальном экофоруме в Рио-де-Жанейро в 1992 г. и закреплены в его заключительных документах — в «Повестке дня на XXI век», и на дальнейшее развитие, несмотря на проблемность принятых решений в Йоханнесбурге в 2002 г.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >