Природные условия как основа жизнедеятельности и хозяйственного развития

ГЛАВА 3. ЭКОНОМИКА ОКРУЖАЮЩЕЙ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Природные условия как основа жизнедеятельности и хозяйственного развития

Природные условия — это совокупность природных факторов, ха­рактеризующих влияние природной среды на жизнь и деятельность людей. Кроме того, природные условия можно определить как «тела» я силы природы, существенные для жизни и хозяйственной деятельно­сти общества, но непосредственно не входящие в состав конечного продукта потребления. Данное понятие наряду с понятием «природ­ные ресурсы» является составной частью (а в более узком значении и употреблении является синонимом) таких понятий, как «природа», «природная среда», «среда обитания человека», «окружающая среда».

Долгое время советская наука отдавала преимущество изучению влияния природных условий на различные отрасли хозяйства. Однако в процессе гуманизации научных знаний все большее предпочтение отдается оценке природных условий с точки зрения их благоприятно­сти для жизни человека. Особого внимания заслуживает проблема адаптации человека к естественным условиям среды обитания.

Различают прямое и опосредованное воздействие природных усло­вий на жизнь людей. Так, влияние погодных и климатических условий¹ на состояние здоровья и работоспособность (производительность тру­да) человека подразделяется на прямое — непосредственное и косвен­ное — опосредованное (рис. 3.1). Прямое или непосредственное влия­ние погоды и климата проявляется в воздействии прежде всего на тепловое состояние человека, метеотропные реакции и психофизиче­ское состояние; опосредованное воздействие — через ландшафтно-растительные условия, метеорологический потенциал загрязнения ат­мосферы (ПЗА), самоочищающуюся способность атмосферы (ССА) и через эпидемиологическую обстановку.

¹ Климатическая составляющая природных условий включает следующие компо­ненты: температура (ее контрастность), ветровой режим, количество осадков, величина солнечной радиации.

Согласно исследованиям антропологов, природные условия (а точ­нее, именно теплый климат) оказали решающее влияние на появление и расселение человека как биологического вида, а также географическое положение древних цивилизаций. Заселение людьми территорий с бо­лее суровыми климатическими условиями было связано с ростом насе­ления, а также необходимостью удовлетворения растущих потребно­стей. Первые массовые миграции населения связывают с резкими колебаниями климата, например периодами оледенения. В настоящее время проблема потепления климата ставит вопрос о переселении лю­дей из прибрежных и островных поселений.

Климатическая составляющая природных условий включает сле­дующие компоненты: температуру (ее контрастность), ветровой ре­жим, количество осадков, солнечную радиацию. Оценка климата по его влиянию на организм человека может быть представлена в виде антропоклиматического районирования.

Помимо большой роли климатической составляющей для челове­ка как биологического вида и, следовательно, непосредственного уча­стника пищевых (трофических) цепей имеют существенное значение геохимические условия — содержание (а также концентрация) в воде и почве химических элементов, имеющих жизненно важное значение для здоровья человека. Районирование территории с точки зрения дан­ного компонента природных условий (геохимическое районирование) позволяет выявить так называемые геохимические аномалии.

Биотические природные условия, или растительные и животные компоненты окружающей среды, также следует рассматривать с точки зрения их потенциальной опасности для здоровья (в качестве возбуди­телей и переносчиков инфекций или факторов, угнетающих жизнедеятельность). На основе медико-географического районирования выявляют природные очаги заболеваний.

Опосредованное воздействие природные условия оказывают на от­дельные стороны жизни человека через характерные особенности жи­лища (степень изолированности жилья от природной среды), характер пищи (калорийность), одежды (исходный материал, покрой). Эти осо­бенности жизни населения связаны в первую очередь с климатически­ми характеристиками природной среды.

Большое теоретическое и конструктивное значение придается рай­онированию территории на основе комплексной оценки природных условий жизни населения. Такая оценка была проведена для террито­рии России (в границах бывшего СССР) советским ученым-географом О. Р. Назаревским (1974 г.). В его работе проанализировано 30 показа­телей, основная часть из которых — климатические (рис. 3.2). Прове­денная оценка позволила ввести понятие о степени благоприятности (комфортности) природных условий для жизни населения.

На основе данного вида районирования выделяют районы с экст­ремальными условиями обитания. Жизнь человека на этих террито­риях связана с необходимостью приспособления — адаптации чело­века к природной среде. Адаптация происходит в различных направлениях. Она может быть связана с изменениями морфологиче­ских и функциональных характеристик организма человека: строе­ния тела, цвета кожи и др. — биологическая адаптация. Кроме того, процесс может носить небиологический характер (внебиологическая адаптация) и выражаться в приспособлении человека к неблагопри­ятным условиям среды путем изолирования от нее жилища, а также изменения некоторых характеристик природной среды в желаемом направлении (например, изменение ветрового режима пустынных территорий с помощью искусственных лесонасаждений или умень­шение относительной влажности воздуха путем дренажа болотистых районов и др.). Процесс внебиологической адаптации называют куль­турой, вкладывая в это понятие все то, что создано человеческой ци­вилизацией. При этом совокупность преобразованных элементов природной среды в их пространственном сочетании получает назва­ние культурного ландшафта.

Необходимо указать на особый эффект процесса взаимовлияния человека и природной среды. Приспосабливаясь и одновременно пре­образуя (окультуривая) природную среду, человеческое общество впо­следствии продолжает приспосабливаться в своем поведении, хозяйст­венной деятельности, направленной на жизнеобеспечение, к другой, измененной им природной среде. Эта природная среда в научных исследованиях получила название квазиприродной среды («второй при­роды») и артеприродной среды («третьей природы»)¹.

Рассмотрим воздействие природных условий на отдельные отрасли хозяйства. Очевидно воздействие природных условий на развитие от­раслей первичного сектора экономики (сырьевых отраслей): сельское, лесное, охотничье-промысловое, водное хозяйство. Как известно, продуктивность растений определяется количеством тепла и влаги, ка­чеством почв. Так, в известной модели «изолированного государства» И. Тюнена (1826 г.) фактор плодородия почв и свойств растений явля­ется определяющим для размещения сельского хозяйства.

Другие виды хозяйственной деятельности связаны с природными условиями более или менее опосредованно. Это влияние имеет конкрет­ное экономическое выражение, которое определяется увеличением за­трат на добычу, производство, транспортировку продукции по сравне­нию с эталонными показателями. Например, стоимость и сроки строи­тельства промышленных и жилых зданий и сооружений зависят от особенностей рельефа, степени сейсмичности, заболоченности террито­рии, наличия вечной мерзлоты и других показателей; размещение, мощ­ность, особенности работы энергетического хозяйства связаны с клима­тическими показателями, продолжительностью светового дня; добыча полезных ископаемых требует дополнительных затрат в связи с неблаго­приятными условиями их залегания — высокой заболоченностью, распо­ложением в зоне вечной мерзлоты, на шельфе северных морей и т.п.

Для организации и оптимизации процесса производства необходи­мы определенные климатические условия: температурный режим, влажность и чистота воздуха. Например, резкое колебание температур в судостроительной промышленности рассматривается как отрица­тельное явление. Из-за разницы между высокими температурами в стальных конструкциях судов и низкими температурами

' Реймерс Н.Ф. Природопользование: Словарь-справочник. М., 1990. С. 493.

окружающего воздуха зимой судостроение США было перемещено на северо-запад страны, где нет резких перепадов температуры. Отдельные отрасли предъявляют требования к влажности воздуха (например, при производстве фотопленок — повышение влажности воздуха относительно определенного уровня увеличивает опасность покрытия пленки слоем воды). Естественная влажность воздуха важ­на в текстильной промышленности, особенно в шерстяной (с увели­чением влажности воздуха повышается влажность пряжи, что облег­чает процесс прядения). Великобритания благодаря своему островному положению славится высоким качеством шерстяных тканей. Низкая влажность оказывает неблагоприятное воздействие на прочность натуральных волокон. Однако для искусственных волокон (вискоза) наблюдается противоположная зависимость: при большей влажности воздуха снижается их прочность.

Одним из технологических требований в кожевенной промышлен­ности (выделка кожи) является низкая влажность воздуха (относитель­ная влажность воздуха на кожевенном предприятии не должна превы­шать 40%; в противном случае кожа плесневеет и теряет эластичность).

Пищевая, парфюмерная, фармацевтическая промышленность предъявляют определенные требования к чистоте воздуха: он должен быть лишен пыли, токсичных веществ, запахов и бактерий (например, фармацевтические предприятия не должны соседствовать с предприя­тиями стройиндустрии, цементным производством).

Экологические последствия негативного воздействия промыш­ленных комплексов на среду являются одной из причин разделения производственных циклов и ослабления связей в территориально-про­изводственных комплексах (ТПК). Экологический фактор размеще­ния промышленности в настоящее время приобретает все большее значение для производства в целом не только по технологическим соображениям, но и по своему воздействию на места жизнедеятельности (пребывания) людей. С точки зрения экономики речь идет о расходах, связанных с возможными вредными промышленными выбросами, ко­торые во многих случаях значительно превышают эксплуатационные. В связи с этим финансирование нового производства может быть от­крыто только при положительном заключении экологической экспертизы. При реконструкции, расширении хозяйственной деятельности действующих объектов проводится процедура экологического аудита.

Значение имеет не только расположение предприятий в пределах одной территории, но также их взаиморасположение и сочетание с другими природными особенностями, например рельефом. Так, соче­тание металлургического и химического производств в Новокузнецке с расположением их в долине реки имеет последствием частое появле­ние смога в результате температурной инверсии. В долинах в результа­те инверсии температур верхние слои воздуха теплее нижних. Дым, пылевые облака могут не рассеиваться, поскольку теплый воздушный слой их не пропускает и они накапливаются над всей инверсионной областью. При определенных климатических условиях, когда в безвет­ренную погоду продолжительное время стоит туман, смесь выбросов может достигать концентрации, опасной для жизни. Известны факты массового отравления людей промышленными выбросами в атмосфе­ру в долине реки Маас в Бельгии в 1930 г., в американском городе Доноре в 1948 г. В целом для жителей районов с постоянным загрязнени­ем атмосферы характерны заболевания дыхательных путей.

Загрязнение воздуха наносит значительный вред сельскохозяйст­венному производству: снижаются объемы производства молока и мяса, урожайность растений. В экстренных случаях, как показывает практика, велика вероятность гибели животных и растений. Промышленные вопросы пыли и газа часто приводят к уничтожению лесных массивов. Так, в США отходы добычи меди на руднике в районе Дактауна стали причиной гибели обильной прежде растительности на площади 100 км². Эрозия почвы, последовавшая за этим процессом, распространилась на большие площади, и когда-то цветущий край превратился в пустыню. Аналогичные процессы можно наблюдать на рудниках Австралии.

Повышение содержания в воздухе пыли и газов — отходов промышленности — имеет и другие нежелательные последствия. В сильно за­грязненном воздухе понижается проницаемость для солнечной радиа­ции, изменяется доза ультрафиолетового излучения, которое имеет большое значение для здоровья человека. Более всего загрязнена атмо­сфера в местах открытых разработок угля, размещения химических ком­бинатов и тепловых электростанций. Наличие очистных сооружений на подобных предприятиях оказывается, как правило, недостаточным.

Особое место принадлежит производствам, крайне неблагоприятно воздействующим на природную среду. Например, при аварии на АЭС об­ширные территории становятся опасными для жизнедеятельности.

Необходимо отметить роль природных условий в распространении различных видов загрязнений. При переносе воздушных масс про­мышленные выбросы, оказавшись вовлеченными в общую циркуля­цию атмосферы, могут оказать неблагоприятное влияние на террито­рии, значительно удаленные от источника загрязнения.

Размер ареала загрязнения воздуха зависит от скорости ветра. Чем больше скорость ветра, тем выше турбулентность воздушного потока тем ближе к источнику загрязнения оседают частицы выбросов. Следовательно, радиус воздействия вредных выбросов сокращается. Пр1 невысокой скорости ветра пыль и другие частицы оседают на значительном удалении от труб.

Если в относительной близости расположено несколько источников загрязнения, то в зависимости от скорости ветра, его направления, рас стояния от источника ареалы загрязнения перекрываются. Таким образом, загрязнение воздуха будет отмечаться в направлении господствующих ветров, но его величина достигает максимума там, где ветры слабы или где перекрываются ареалы загрязнения атмосферного воздуха.

Движение воды также оказывает влияние на перенос загрязняющих веществ и их размещение в природной среде, поскольку кругооборот включает поверхностные и грунтовые стоки воды, содержащие различные виды загрязнителей. Значительная часть загрязнителей возвращается на поверхность в составе осадков (кислотные дожди). Распространение кислотных дождей расширилось в связи с увеличением высоты дымовых труб промышленных объектов, выбрасывающих диоксеры (SO₂). Увеличение высоты труб снижает загрязнение вблизи предприятии, однако загрязнитель дольше задерживается в атмосфере и водонесущих облаках, в результате чего образуется больше серной кислоты, попадающей на землю с так называемыми кислотными дождями. Отходы производств, сбрасываемые в водные объекты, а также размещаемые на поверхности, способны проникать в контактные среды и изменять свойства естественных условий обитания живых организмов. Например, радиоактивные отходы, захораниваемые в морях, вызывают изменения качественных характеристик среды обитания рыб и морских животных. Хранение химических (в том числе радиоактивных) веществ вызывает их проникновение в окружающую среду и в ко­том счете ведет к изменению ее геохимических условий.
3.2. Антропогенное воздействие. Загрязнение и его виды
Под антропогенным воздействием на природную среду понимают прямое или опосредованное влияние человеческого общества на природу приводящее к точечным, локальным или глобальным ее изменениям. Сущность антропогенного воздействия на биосферу заключается в потреблении человечеством в процессе жизнедеятельности первичной биологической продукции в целях выживания. Последствия антропогенного воздействия могут быть интерпретированы как образование отходов — первичных (непосредственных «остатков» неиспользованного продукта биосферы, в том числе нарушенных) и вторичных (загрязнений различного вида). К вторичным отходам относятся синтезированные человеком, но чуждые природным экосистемам вещества. В настоящее время человек в состоянии синтезировать около 10 млн. веществ, он производит в больших масштабах 50 тыс., а в особо крупных — 5 тыс. веществ. Антропогенное воздействие характеризуется понятием антропогенной нагрузки — степени прямого или опосредованного антропогенного воздействия на природную среду в целом или на ее отдельные компоненты. По расчетам специалистов, антропогенная нагрузка в це­на природную среду удваивается каждые 10—15 лет.

Антропогенное воздействие связано с экологическим риском жизни человека и цивилизации, поскольку несовершенство знаний о биосфере, закономерностях ее динамики приводит к искажен оценке величины допустимого воздействия на нее с точки зрения потребления ресурсов.

Необходимо отметить, что кризисы антропогенного происхождения принципиально отличаются от локальных природных катастроф, которые органичны для процесса эволюции Земли (вулканические извержения, землетрясения, лесные пожары и т.д.). Их последствия статочно быстро ликвидируются благодаря природным процессам биосферы — круговороту веществ и энергии.

В качестве показателя антропогенного воздействия на экосистемы (вклада хозяйственной деятельности в их разрушение) используется величина потребления энергии на единицу территории. Существует тесная корреляция между величиной антропогенного давления, плотностью населения и структурой хозяйства.

Загрязнение природной среды — это поступление в нее совершенно новых или известных (твердых, жидких, газообразных) веществ, б логических агентов, различных видов энергии в количествах и концентрациях, превышающих естественный для живых организмов уровень. Существует несколько подходов к классификации загрязнения п родной среды (рис. 3.3).

1. По происхождению различают природное и антропогенное загрязнение.

Природное загрязнение — это загрязнение окружающей среды, возникающее без участия человека или как результат его отдаленного к венного влияния на природу. Основные источники природного загрязнения — стихийные, катастрофические природные процессы: сели, извержение вулканов, наводнения, пожары и т.п.

Антропогенное загрязнение — любое загрязнение, вызванное деятельностью человека.

2.
По объектам загрязнения различают: загрязнение вод, атмосферы, почвы, ландшафта.

3.
По продолжительности и масштабу распространения различают загрязнение временное и постоянное; локальное, региональное, трансграничное и глобальное.

4.
По источникам и видам загрязнителей различают следующие виды загрязнения: физическое, химическое, биологическое, биотическое, механическое.

Остановимся на их характеристике более подробно. Физическое загрязнение — загрязнение, проявляющееся в отклонениях от нормы температурно-энергетических, волновых, радиационных и других физических свойств среды. Этот вид загрязнения может быть представлен различными формами:

• 
  тепловое (термальное) загрязнение, характеризующееся перио­дическим или длительным повышением температуры среды выше ес­тественного уровня. Характерно для воздушной и водной сред (в ре­зультате выбросов (сбросов) нагретых газов и отработанных вод);
• 
  световое загрязнение, связанное с периодическим или продолжительным превышением уровня естественной освещенности местности за счет использования источников искусственного освещения.
  Характерно для индустриальных центров, больших городов, агломераций. Эта форма загрязнения самостоятельно или в сочетании с други­ми формами способна приводить к аномалиям в развитии живых орга­низмов, стать причиной их миграции;
• 
  шумовое загрязнение, характеризующееся превышением уровня
  естественного шумового фона. Основной его источник — технические
  устройства, транспорт и т.п. Особенно характерно для городов, окрестностей аэродромов, промышленных объектов. Приводит к утомляемо­сти человека, стрессовым состояниям, развитию нервно-психических заболеваний. При достижении уровня шума 90 децибел возможна поте­ря слуха. Даже относительно невысокое, но продолжительное шумовое загрязнение природных экосистем ведет к их изменению (переселению отдельных видов, нарушению процессов воспроизводства и т.п.);
• 
  радиоактивное загрязнение, связанное с превышением естествен­ного радиационного фона и уровня содержания в природной среде радиоактивных элементов и веществ (одновременно может рассматривать­ся и как химическое загрязнение). Основными источниками являются
  ядерные установки, испытания, аварии, искусственные трансурановые
  элементы, продукты деления ядер радиоактивных изотопов и т.п. Отно­сится к числу особо опасных загрязнений для человека, животных и рас­тений вследствие негативного влияния повышенных доз радиации на ге­нетический аппарат и биологические структуры организмов;
• 
  электромагнитное — связанное с изменением естественных электромагнитных свойств окружающей среды. Основные источни­ки — высоковольтные линии, теле- и радиоустановки и пр. Относится к особо опасным загрязнениям, поскольку способно индуцировать нарушения в тонких биологических структурах живых организмов¹, кро­ме того, приводит к геофизическим аномалиям.

Химическое загрязнение формируется в результате изменения естест­венных химических свойств среды или при поступлении в нее химиче­ских веществ, не свойственных среде, а также в концентрациях, превы­шающих фоновые (естественные). По определению ООН, химическими загрязнителями считаются все вещества и соединения, обнаруживаемые в ненадлежащем месте, в ненадлежащее время и в ненадлежащем количе­стве. Основными источниками загрязнения являются промышленность, транспорт, сельское хозяйство.

Среди химических веществ особое место занимают вещества 1-го класса опасности, или чрезвычайно опасные, или высокотоксич­ные, для которых установлены минимальные значения присутствия в окружающей среде, поскольку сам факт наличия этих веществ, облада­ющих способностью накапливаться в живом организме, требует особого внимания. К ним относятся: бериллий, ванадий, кобальт, никель, цинк, хром, свинец, ртуть и некоторые другие тяжелые металлы, металлоорганические соединения, нефтеотходы, цианистые соединения, пестициды, радиоактивные элементы.

К числу высокоопасных веществ, синтезированных человеком, отно­сится группа диоксидинов, которые обладают мощным мутагенным, кан­церогенным, эмбриотоксикологическим действием. Диоксидины обла­дают также

¹ Самые опасные электромагнитные поля — это поля СВЧ-диапазона

способностью к биоаккумуляции; вызываемые ими различ­ные отклонения в развитии человека могут передаваться по наследству.

Биологическое загрязнение — это привнесение в экосистемы неха­рактерных для них видов живых организмов, ухудшающих условия су­ществования естественных биоценозов или негативно влияющих на здоровье человека и его хозяйственную деятельность. Этот вид загряз­нения возникает в результате случайного естественного занесения чуждых для данной территории организмов, однако он чаще связан с деятельностью людей (в результате механического привнесения чуж­дых видов и создания биотехнологических продуктов). Биологическо­му загрязнению способствует изменение естественных условий место­обитаний в результате физических, химических воздействий.

Особо опасным считается биологическое загрязнение среды возбуди­телями инфекционных и паразитарных болезней человека и животных, а также вредителями и конкурентами сельскохозяйственных растений.

Форма биологического загрязнения — микробиологическое загрязне­ние — связана с массовым размножением микроорганизмов на антропо­генных или измененных человеком природных субстратах. Особо опасны микроорганизмы, патогенные для человека, животных и растений, кото­рые связаны с человеком по пищевым цепям (микробное загрязнение).

Биологическое (особенно микробиологическое) загрязнение ант­ропогенного происхождения приводит к нежелательному изменению биотических качеств среды жизни человека. Об этом свидетельствует появление новых, опасных для жизни вирусных заболеваний, часть из которых передается на генном уровне.

Человек как биологический организм может существовать в доволь­но широком диапазоне природно-климатических характеристик; на этом основании его называют сверхэврибионтом. Однако виды и формы его деятельности, а также их эффективность значительно дифференци­рованы под влиянием природного фактора. Природная обусловлен­ность форм и особенностей хозяйственной деятельности в дальнейшем находит отражение в социально-психологических характеристиках на­селения страны, особенностях менталитета.

Биотическое загрязнение — это нежелательное с точки зрения чело­века превышение в среде (почве, воде, воздухе) содержания определенных видов биогенов или появление новых для данной территории их видов. Основными источниками данного вида загрязнения являют­ся смыв в водоемы минеральных и органических удобрений, накопле­ние в среде нечистот, выделений, отмерших организмов, поступление искусственно синтезированных органических веществ.

Механическое загрязнение — это загрязнение окружающей среды относительно инертными в физико-химическом отношении бытовы­ми и производственными отходами (строительным и бытовым мусо­ром, упаковочными материалами и т.п.). В наибольшей степени этому виду загрязнения подвергаются почвы и водные объекты.

Засорение среды — одна из форм механического загрязнения, суще­ственно ухудшающего эстетические и рекреационные качества среды. К данному виду загрязнения относится также засорение околокосми­ческого пространства. По современным данным, в ближнем космосе находится около 3000 т космического мусора.