НТР и тенденции изменения биосферы

Что значит "старый тип технологии"? Это работа предприятий, односторонне специализированная на производстве преимущественно какого-то одного вида продукции (металлургической, цементной, каучуковой, азотно-туковой и т.д.). Все остальные вещества (а их может быть довольно много), которые не отвечают профилю предприятия, идут в отходы. В зависимости от характера так называемых попутных в

еществ отходы могут быть очень вредными для людей и вообще живых организмов. Подобная расточительная технология естественно не могла не быть губительной для природной среды и в конечном счете для самих людей, так как была экологически непродуманной и со временем обязательно должна была обнаружить свою ущербность. Возрастающее количество вредных отходов производства должно было вызвать рано или поздно качественный эффект, который мы и наблюдаем в настоящее время.

Присоединять к этой устаревшей технологии очистные сооружения, пусть даже самые совершенные, все равно что, скажем, к сохе присоединить трактор. Оснащение современного производства очистными сооружениями следует рассматривать только как этап, хотя и очень важный, на пути совершенствования природопользования. Одновременно с проведением этого этапа нужно переходить к следующему, более важному и радикальному этапу — перестройке самого типа технологии производства. Необходимо переходить к безотходному производству с возможно более полной утилизацией всего комплекса веществ, поступающих в производственно-бытовую систему от горнодобывающей и заготавливающей отраслей производства.

Возможна ли такая технология? В принципе да, но она требует полной перестройки производства на основе создания территориально-производственных комплексов. В этих комплексах все многообразие видов производства должно быть увязано так, чтобы отходы одного вида предприятий служили сырьем для других видов и так до наиболее полной утилизации всех без исключения веществ, поступивших в систему на входе. То, что такая организация производства вполне осуществима, показывает следующее теоретическое рассуждение.

Всякое производство представляет собой единство противоположных процессов — созидания и потребления, обусловливающих друг друга, поскольку всякое созидание есть в то же время потребление, и наоборот. Если указанные противоположности окажутся разорванными, то произойдет с необходимостью перекос в развитии системы либо в сторону одной, либо в сторону другой противоположности за счет окружающей среды, с которой взаимодействует система. В этом случае система окажется неуравновешенной как по отношению к окружающей среде, так и по отношению к самой себе, что и происходит с современным производством. Процессы получения вещества и энергии из окружающей среды явно взяли верх над процессами утилизации изъятого вещества. Об этом красноречиво говорят и приведенные выше данные по соотношению добытого и использованного в процессе производства вещества (98%-2% соответственно).

Сам собой напрашивается вывод, что современное производство организовано с нарушением системных принципов. Таким образом, экологический кризис запрограммирован в существующей технологии производства.

Но из этого не следует, что техника в принципе несовместима с природными процессами. Она вполне совместима с ними, но при условии, чтобы производство было построено в соответствии с законами системной целостности саморегулирующихся систем.

Приблизительным аналогом такой организации обменных процессов вещества и энергии могут служить природные биогеоценозы и биосфера в целом, о чем уже говорилось выше. Как в биогеоценозах многообразие видов организмов обусловливает возможность замкнутого цикла в движении вещества и энергии, так и в общественном производстве само многообразие его видов служит важной предпосылкой обеспечения замкнутости контуров технологических процессов.

Переход на качественно новую технологию производства с замкнутым циклом использования вещества позволит резко сократить потребление материалов из окружающей среды. За исключением небольших потерь в результате рассеивания, распыления и т. д. все вещество при новой технологии будет циркулировать в социальной среде, и новые количества вещества будут требоваться лишь для расширенного воспроизводства и компенсации неизбежных потерь, т.е. примерно так, как в живой природе. Если бы живая природа с самого начала встала на тот же путь использования вещества, по которому пошел человек, то от всей огромной массы нашей планеты при существующих биогенных темпах миграции элементов уже давно бы ничего не осталось. Способом преодоления противоречия между нарастанием интенсивности метаболических процессов в живой природе и ограниченным количеством вещества в неживой природе планеты стали круговороты вещества. Общественное производство также должно подчиняться принципу круговорота вещества.

Несколько сложнее обстоит дело с другим важнейшим фактором производства — энергетическим. Далеко не во всех принципах использования энергии природа должна служить образцом. Это объясняется тем, что если дефицит вещества для организмов на планете с самого начала был довольно велик и в ходе естественного отбора были выработаны механизмы экономного расходования и накопления вещества (естественный вынос ею из биохимических циклов сравнительно невелик и существенно уступает процессам циркуляции), то энергии всегда было много на поверхности планеты и притом весьма доступной для получения — энергии Солнца.

Борьба за энергию не была столь жесткой, как за вещество, и механизмы ее утилизации у зеленых растений сложились гораздо менее эффективные, но вполне для них достаточные. КПД хлорофилловых зерен в листьях растений колеблется около 1% от всей поступающей на поверхность листа энергии. Правда, и этого количества синтезируемой энергии хватает на образование растениями за год массы органического вещества в 150-200 млрд. т.

Человека уже не устраивает низкий КПД зеленых растений, и изыскиваются, причем вполне успешно, способы его повышения. Полагают, что можно будет добиться путем селекции, применения искусственного освещения и других приемов повышения утилизации энергии растениями до 8-10%.

Однако при всей расточительности живой природы в отношении солнечной энергии главный принцип экономии - принцип круговорота — остается в силе для всех последующих после растений звеньев пищевых цепей. Важно, что энергия, при всей ее склонности к энтропии, замечательно удерживается и даже накапливается в живой природе. Для характеристики этой тенденции, типичной для живой природы, введен даже специальный термин — негэнтропия. Общество продолжает эту тенденцию в отношении себя, но пока за счет расходования запасов окружающей природы. В итоге люди своей деятельностью объективно способствуют энтропии, и очень активно, создавая таким образом тепловое загрязнение атмосферы. Можно сказать, что люди живут в кредит у природы, довольно беззаботно растрачивая ее бесценный капитал — горючие ископаемые.

Приведенные приблизительные подсчеты показывают, что современное человечество потребляет накопленную в биосфере энергию в 10 раз быстрее, чем происходит ее восполнение за счет притока солнечной энергии. Естественно, что долго так продолжаться не может. Возлагаются большие надежды на использование в довольно близком будущем управляемой термоядерной энергии. Получение ее не сопряжено с опасностью радиоактивного заражения среды, не связано с потреблением кислорода атмосферы и, вроде бы, сулит большой экономический эффект. Однако этот путь будет в еще большей степени давать тепловое загрязнение. Не говоря уже о колоссальных расходах, связанных с обслуживанием термоядерных установок и выведением их из эксплуатации после исчерпания рабочего ресурса.

 Скачать реферат