ОХРАНА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И АЭРОДРОМОВ
Общие положения
Проблема охраны природной среды Земли становится все более острой. К настоящему времени установлен уже не только факт развивающегося глобального экологического кризиса, а по мнению некоторых специалистов, например В.А. Зубакова, уже пройдена так называемая «точка возврата» и биосфера Земли вступила в эпоху глобальной экологической катастрофы. Подтверждением этого факта является нарушение в функционировании крупнейших элементов биосферы — биомов.
В настоящее время окружающая среда представляет собой совокупность активно взаимодействующих природной и техногенной сред. Природная среда является итогом всей предшествующей геологической истории земли и сформировавшихся в это время таких жизнеобеспечивающих геосферных оболочек, как атмосфера и гидросфера, в которых существует жизнь. В.И. Вернадский назвал зону распространения жизни на земле биосферой. Природная среда объединяет не только живое вещество, но верхнюю часть литосферы, почву, подземную и поверхностную гидросферу и атмосферу. Живое вещество объединяет все виды живых организмов: микроорганизмы, грибы, растения и животных. В биосфере осуществляется круговорот биогенов и создана сложная иерархическая система экосистем, взаимообусловленных в своем существовании.
С момента возникновения человечество прошло ряд стадий в своем развитии и во взаимодействии со средой обитания: от существования внутри экосистемы как вида животного, до социума — человечества, стоящего в определенной степени «над природной средой», что привело к созданию техногенной среды.
Под техногенной средой в настоящее время понимают здания, сооружения, инженерную инфраструктуру, их комплексы и в значительной мере транспортную сеть со всеми сопутствующими конструктивными элементами и сооружениями, обеспечивающими их функционирование. В силу активности в развитии техногенеза техногенная среда стала приобретать черты глобальности, что приводит к необходимости рассмотрения проблемы существования как человечества, так и отдельного человека в этой среде. В определенной степени — это задача будущего, правда, уже достаточно близкого.
Современный этап развития человечества на нашей планете можно рассматривать как его существование в природно-техногенной среде — в совокупности естественных объектов, условий и процессов в важнейших геосферных оболочках и созданных искусственных образований как результата техногенеза.
Антропогенный фактор воздействия на окружающую среду заключается в человеческой идеологии «природопокорительства» и природопреобразования. Предпосылки этой идеологии весьма глубоки и требуют тщательного исторического исследования специалистов. Тем не менее следует высказать на этот счет некоторые общие соображения. Воздействие на природу (еще не природную среду) антропогенного фактора достаточно длительный период существования человека было очень незначительным. Возведенные постройки и даже города, после того как их покидали по разным причинам люди, исчезали практически бесследно — природная среда их ассимилировала. Однако рост численности населения, необходимость обеспечения его продуктами питания и другими предметами потребления вызвала резкий скачок сначала агротехнического производства, затем рост городов, формирование промышленности и обязательное наличие транспортных коммуникаций. Реки и моря как судоходные артерии стали неудобными, и человечество активно перешло к строительству автодорог. Рост численности человеческой популяции во втором тысячелетии нашей эры стремительно нарастал: XVIII в. — 0,5 млрд чел.; 1950 г. — 2,5 млрд чел.; 1975 г. — 4,0 млрд чел., 1990 г — 5,3 млрд чел.; 2000 г. — 6,3 млрд чел. К 2050 г. предполагается увеличение населения Земли до 15,0 млрд чел. Это превышает прогноз В.И. Вернадского, считавшего, что к этому времени численность человечества не будет превышать 12,0 млрд чел., и при этом он считал, что биосфера может выдержать без катастрофических последствий антропогенный натиск не более 20,0 млрд чел. Уже в 1990 г. 12 городов мира (с ближайшими пригородами) имели следующую численность населения (млн чел.):
Токио.......... 28,7
Мехико......... 30,0
Нью-Йорк....... 17,4
Сан-Паулу....... 18,0
Осака.......... 16,8
Сеул.......... 15,8
Москва.......... 13,2
Бомбей.......... 12,9
Калькутта......... 12,8
Буэнос-Айрес....... 12,4
Лос-Анджелес...... 11,5
Лондон.......... 11,0
Городское население составляет более 65 %, при этом в Великобритании — это более 90 %, в Нидерландах — около 89 %; в Японии — 76 %, в Норвегии — 43 %, в ЮАР — 50 %. Города требуют современного транспортного обеспечения и высокоэффективных коммуникаций, в том числе и для снабжения продуктами сельхозпроиз-водства. Градостроительство, строительство вообще и транспортное строительство, в частности, — это глобальный средообразующий фактор, главнейший элемент техногенеза, создающего техноприрод-ную среду жизнеобеспечения.
Главнейшими факторами антропогенного воздействия на среду обитания человека являются:
- • преобразование ландшафтов;
- • изъятие природных ресурсов (прежде всего невозобновляемых), вплоть до истощения;
- • разрушение фитоценозов, как определяющих основную продуцирующую функцию биосферы;
- • уничтожение и деградация (истощение) почв;
- • загрязнения различного происхождения, вида, интенсивности, активности, состава, включая температурные, а также другие физические поля; особая негативная роль принадлежит здесь радиоактивному загрязнению, которое, как и микробиологическое, способно уничтожить человеческую популяцию.
Базовой средой для существования всех других геосфер является геологическая среда, которая служит источником минеральных ресурсов для производственной деятельности человека, но, прежде всего — это источник главных биогенов и других минеральных компонентов для обеспечения функционирования биосферы и ее элементов.
Собственно под геологической средой понимают верхнюю часть земной коры, включающую в себя почвы, горные породы с подпочвенными грунтами, подземными водами, природными газами и обитающими в этой зоне живыми организмами и продуктами их жизнедеятельности.
Весьма интересным является утверждение В.И. Вернадского, основанное на обобщении значительного экспериментального материала, о том, что практически все приповерхностные зоны земной коры сложены соединениями из химических элементов, прошедших за геологическую историю Земли через «живое вещество». Верхняя граница геологической среды следует по поверхности Земли за рельефом, а нижняя ограничивается глубиной проникновения человека в земную кору в связи с его производственной деятельностью. Активность освоения геологической среды в последние десятилетия неизмеримо возросла: от древних шахт, каменоломен и катакомб, до колоссальных по объемам и размерам угольных разрезов и рудников, глубочайших шахт и карьеров по добыче редких металлов и нерудных материалов. Проникновение в геологическую среду осуществляет и обычное градостроительство, осваивая подземное пространство под гаражи, склады, резервуары-хранилища, а также при создании коллекторов для подачи воды, газа, электроэнергии, связи и отведению бытовых и промышленных сточных вод, ливневой и талой воды. Особую роль при проникновении в геологическую среду играет подземное транспортное строительство: метрополитены, трубопроводы, тоннели и т. п. Такое внедрение в геологическую среду активно изменяет ее, прежде всего сказываясь на напряженном состоянии слоистых толщ и массивов горных пород. Довольно значительно изменение состава и строения грунтов в связи с эмиссиями загрязнителей в грунтовые толщи, а также и состояния грунтов за счет колебаний влажностного и температурного режимов, а также неустойчивостью режима подземных вод. Изменения геологической среды стали приобретать столь заметный характер, что требуют учета их уже на стадии проектирования строительного объекта. В целом же геологическая среда достаточно консервативна и инертна, способна накапливать изменения и реагировать на них в «отложенном режиме». Правда время начала «реакции» практически невозможно спрогнозировать. Геологическая среда находится в тесной взаимосвязи или даже взаимообусловленности с другими геосферными оболочками Земли и именно на контакте с этими сферами чаще всего проявляются неблагоприятные и даже опасные геологические процессы. В последнее время в условиях техногенеза многие из природных геологических процессов инициируются человеком, что и вызвало в свое время их наименование «инженерно-геологические». Накопленный опыт изучения природных и техноприродных процессов с позиций геоэкологии позволяет перейти на их переименование в геоэкологические, что обусловлено теснейшей связью важнейших геосферных оболочек с биотой и социумом.
Охрана геологической среды — это особая отрасль природоохранной деятельности человека, под которой понимают сохранение установленного на базе научного прогноза допустимого и установившегося равновесия между антропогенными воздействиями на окружающую среду, в том числе и на подвергающуюся сейчас и потенциально в будущем верхнюю часть земной коры. В этих вопросах значительную роль продолжает играть инженерная геология, но все большее место начинает занимать геоэкология.
На наш взгляд, нелишним будет остановиться на некоторых представлениях в современных науках о Земле, живом веществе и их взаимодействиях. Нет особой необходимости вновь обсуждать предмет геологии как науки о Земле, ее строении, происхождении, составе, протекающих на ее поверхности и в недрах процессах.
Особое место занимает в современной науке экология. Это типично биологическая наука по своему происхождению, по предмету, который заключается в изучении взаимодействия живых организмов со средой их обитания, включая все многообразие составляющих элементов и их взаимосвязей. В последние годы в связи с обозначившимися негативными изменениями в природной среде, отрицательно влияющими на качество жизни человека, экологи стали уделять этому особое внимание, зачастую излишнее, особенно если трактуют экологическую проблематику псевдоспециалисты. Появилось огромное число околонаучных публикаций на экологическую тематику. Экологию стали трактовать даже как «экологию духа», «экологию языка» и т. д.
Но следует возвратиться собственно к экологии. Живое вещество — живые организмы, их происхождение, строение, существование, функционирование изучает биология.
Биология изучает и клетку, и ее строение, и группы клеток, орга-неллы, органы, системы органов, организмы и их сообщества. Для экологии важным является изучение как собственно организмов, так и их сообществ — биоценозов. Любой организм, а тем более биоценоз существует в определенных условиях, создающих собственно возможность его обитания — биотоп. Совокупность «биоценоз — биотоп» на любом иерархическом уровне формирует экосистему, а на суше — биогеоценоз. Экология имеет предметом изучение функционирования экосистем и живых организмов в них. Развитие научной мысли в современных условиях привело к заключению, что экология — это комплексное междисциплинарное научное направление, объектом изучения которого является система «природа — человек — общество» и особенности ее функционирования в современных сложнейших условиях техногенеза и развивающегося глобального экологического кризиса.
Место обитания живых организмов и их сообществ — биотоп, является предметом изучения геоэкологии, науки о важнейших жизнеобеспечивающих геосферных оболочках, их составе, строении и взаимодействиях, а также взаимообусловленности с биоценозами.
Геоэкология постепенно приобретает междисциплинарный характер в связи с необходимостью использования методических приемов и накопленного научного знания в геологии, метеорологии, климатологии, гидрологии, океанологии, географии и др. Современная геоэкологическая наука только начинает накапливать свое собственное научное знание и постепенно начинает приобретать все большее значение для практической деятельности человека и особенно для строительства, в том числе и для возведения дорог и аэродромов.
В этом аспекте геоэкологическая наука имеет значение как база для осуществления природоохранной деятельности. Собственно охрана природной среды — это новая форма взаимодействия человека и природы, форма, рожденная в современных условиях, направленная на сохранение, восстановление и улучшение природных условий, необходимых для современного и будущего поколений людей. При этом следует руководствоваться принципом, что охраной природной среды является охрана ее именно в процессе использования. Непременным условием природоохранной деятельности должно стать максимально возможное возвращение утраченного, а именно рекультивация среды, санирование техногенно-загрязненных территорий, энерго- и ресурсосбережение. Естественно, это не призыв «назад к природе», а постепенное возвращение ее природных богатств и красоты, которая, как говорил великий Ф.М. Достоевский, «спасет мир».
