Все сказанное позволяет сделать вывод о том, что проблема пищевых ресурсов может быть решена успешно, и на Земном шаре можно прокормить 20 млрд. людей.
Подводя итог обсуждению вопроса о состоянии ресурсов среды и оптимистично оценивая их резервы, мы вместе с тем должны принять необходимые меры по рациональному и экономному использованию всех ресурсов. Под рациональным использованием мы понимаем такой уровень их эксплуатации, который могут выдержать все надорганизменные биологические и биокостные системы (включая биосферу) без угрозы их разрушения, при сохранении их жизнеспособности и устойчивости. Этот уровень ясен в теории, но его гораздо труднее определить на практике (особенно для невозобновляемых ресурсов). Однако "если мы не определим повсюду этот уровень, то лет через 30 - 40 станем свидетелями угасания цивилизации на Земле" (Небел, 1993). В современных условиях рациональное использование ресурсов предусматривает и целую систему мер по их экономии и сбережению. К их числу относятся: отказ от экстенсивных методов хозяйствования, снижение потерь при добыче, транспортировке, хранении, переработке природных ресурсов и более эффективное использование вторичных ресурсов. Например, в РФ каждый год на село поступает несколько сот тысяч энергонасыщенных тракторов, имеющих средний вес 10 тонн, а через 3-4 года все это ложится мертвым грузом, а сколько других машин (комбайнов, культиваторов, сеялок) заполняют "кладбище техники"?! Если бы это использовать, мы могли бы 10 лет обходиться без железной руды.
Многие отходы можно и нужно использовать как топливо: бумагу, материю, метан, выделяющийся при разложении органических отходов, и т.д. Огороженная площадка на 100 000 голов крупного рогатого скота может дать столько метана, сколько нужно, чтобы обеспечить природным газом город с населением в 30 тыс. жителей. Больница на 800 мест ежедневно при сжигании отходов может сократить расход горючего на сумму 54 доллара, сэкономить на транспорте на свалку 75 долларов. Общая экономия составляет 47 тыс. долларов в год. Крайне необходима экологизация всей техники и технологии в сторону ресурсосбережения.
Итак, экологический кризис по причине роста народонаселения и дефицита природных ресурсов не выглядит как фатальная неизбежность, он может быть предотвращен.
4. Пути охраны окружающей среды от загрязнений в условиях научно-технического прогресса
"Главный вопрос уже теперь не в том, сможет ли человечество производить достаточно пищи и предметов потребления, а в том, как скажутся на биосфере попытки достигнуть этого", - пишет Ю. Одум. "Мы можем теперь прочно обосновать предложение, - продолжает он, - считать главным фактором при определении оптимальной плотности населения не пищу, а достаточно свободное от загрязнений жизненное пространство. Иными словами, лимитирующий фактор - это размеры и качество "ойкоса", или нашей природной обители, а не число калорий, которые мы можем выжать из Земли." И далее: "Земля стала более населенной, на ней нет больше места для свалки мусора, то, что служит мусорной корзиной для одного человека, является жизненным пространством для другого. И если не остановить усугубление этой ситуации, цивилизация действительно может погибнуть в своих испражнениях и промышленных отходах, ведущих к изменению климата" (Одум Ю.,1975). Возникла реальная угроза экологического кризиса из-за увеличения загрязнений. Как быть? Некоторые зарубежные ученые предлагают в течении ближайших 50 лет отказаться от сжигания ископаемого топлива, затормозить развитие технического прогресса. Первое, что мы должны признать, изучая пути решения рассматриваемой проблемы, это то, что человечество не должно и не может идти по линии свертывания производства. Борьба за прогрессирующее повышение уровня жизни людей требует неуклонного развития промышленности и сопровождающей его урбанизации. И дело здесь не только в том, что индустриализация повышает производительность труда и приводит к благоприятным социальным последствиям. Не менее важно, что при современной численности населения неиндустриальные методы производства оказывают на развитие природной среды не менее пагубные воздействия, чем применение самых "грозных" (с точки зрения охраны природы) индустриальных комплексов.
Таким образом, о сокращении индустриализации не может быть и речи. Но тогда как быть? Целый ряд исследователей в последнее время высказывает мысль о том, что охрана окружающей среды может быть решена путем преобразования промышленных процессов в замкнутые технологические циклы с полной утилизацией побочных продуктов и разложенем их до уровня безвредных для живых организмов или, по крайней мере, создания веществ, входящих в круговорот. Однако, несомненно, что любые меры предосторожности (совершенно необходимые) и любая степень совершенствования производства (замкнутые циклы) лишь ослабляют степень воздействия человека на природу, но не ликвидируют опасность ухудшения природной среды хотя бы потому, что самое культурное производство изымает из биологического оборота громадные территории и акватории. Это положение должно быть очевидным для любого человека, не склонного к самообольщению. Таким образом, стремление любой ценой сохранить природу в условиях индустриализации и урбанизации в ее первозданном и естественном состоянии противоречит и теории, и практике, и это признание почти полной неизбежности антропогенного изменения природных компонентов должно быть положено в основу реалистической политики по охране природной среды. Но тогда каковы же реальные пути предотвращения экологического кризиса, связанного с загрязнением среды? По мнению ведущих экологов нашей страны (Федоров В.Д., 1974), в первую очередь должна быть создана система мониторинга в масштабах нашей страны и планеты. Мониторинг - это система долгосрочных наблюдений, не прерываемых и периодических, за изменением биосферы в результате все возрастающего разнообразия форм и масштабов человеческой деятельности. Это система контроля за изменением окружающей среды и, главным образом, биологическими последствиями, вызванными этими изменениями. Система мониторинга должна помочь оценить возникающие тенденции в биосфере путем постоянного сбора информации по ряду разнообразных показателей, характеризующих состояние объекта, природу воздействующего фактора и характер биологического отклика. Только одновременная регистрация всей совокупности показателей обеспечит возможность анализа взаимосвязанных наблюдений, относящихся к отклику и воздействию, установления т.н. ПДК для различных загрязнителей или стандартов на качество воды и воздуха.
Система глобального мониторинга окружающей среды (ГМОС) сможет быть образована на базе уже существующих служб, ведущих регулярные наблюдения за рядом частных показателей, характеризующих состояние природных систем. Должна быть разработана специальная программа наблюдений, унифицированы методы регистрации изменений и откликов, обеспечена централизация полученного материала, его обработка и, наконец, разработаны конкретные рекомендации в отношении допустимых норм и форм воздействия антропогенных факторов на природные системы применительно к отдельным географическим зонам и экологическим районам страны и Земного шара в целом.
Все большее значение в системе контроля за состоянием биосферы приобретает применение дистанционных датчиков, установленных на самолетах и спутниках, фотографирование с самолетов и спутников с автоматической расшифровкой фотографий. Аэрофотосъемка и сведения, полученные при помощи дистанционных датчиков, открывают перед экологией такие же возможности, какие предоставил физиологии спектрофотометр. В сущности, аэрофотосъемка на уровне экосистемы равноценна электронной микрофотографии на уровне молекулярной биологии: и та, и другая зависят от спектра отражения, поглощения, излучения и пропускания соответствующих объектов.
В качестве примера контроля с помощью дистанционных датчиков можно указать на непрерывную регистрацию загрязнения воздуха над большими городами и изменения концентрации СО2, SO2, NО2 и др. загрязнителей.
Полученная информация позволяет своевременно принимать меры по устранению из воды, воздуха, почв избыточных количеств загрязнителей или полному обезвреживанию их. Это достигается, в первую очередь, созданием и функционированием различных очистных сооружений, а также путем захоронения и рециклизации бытовых и производственных отходов. Так, сточные воды, содержащие патогены, органические остатки, соли, кислоты, мусор и другие загрязнители подвергаются механической, биологической и химической очистке с помощью фильтров, отстойников, аэротенков, работающих с применением т.н. активного ила.
К сожалению, любое химическое вещество, примененное, размещенное, разлитое, рассыпанное на земле или попавшее в нее, может загрязнить грунтовые воды, ставшие в ряде мест основным источником чистой пресной, и в первую очередь питьевой, воды. Восстановление качества грунтовых вод осуществляется путем бурения скважин, откачки загрязненных грунтовых вод, их очистки на химических поглощающих фильтрах и закачивания обратно в водоносный горизонт. Если речь идет о биодеградирующих органических соединениях, в зараженный участок можно подать кислород и микроорганизмы, которые питаются загрязняющими веществами и уничтожают их.
Воздух, загрязненный твердыми частицами и каплями кислот, углеводородами и другими летучими органическими соединениями, окислами азота и серы, озоном и угарным газом, очищается с помощью аппаратов типа "Циклон", электростатических уловителей, рукавных фильтров. С помощью каталитического преобразователя (платиновые гранулы) выхлопные газы автомобильных двигателей освобождаются от углеводородов и угарного газа.