ВВЕДЕНИЕ

Одной из важнейших глобальных проблем, вызывающих серьезную озабоченность всего человечества, является усиливающееся воздействие человека на природу, несущее угрозу нарушения динамического равновесия в природе.

Стремительное развитие научно-технической революции, быстрый рост промышленности, автотранспорта, возрастание численности и урбанизация населения, индустриализация и химизация сельскохозяйственного производства — все эти факторы неизбежно ведут к увеличению эксплуатации природных ресурсов, оказывают воздействие на окружающую человека природу — растительный и животный мир, состояние недр, почвы, воздушного и водного бассейнов. Современные масштабы этого воздействия, с одной стороны, обусловлены целесообразной деятельностью человека в отношении создания тех или иных необходимых продуктов; с другой стороны, они могут привести к нарушению динамического равновесия в природе. А человек, по словам советского академика П. Л. Капицы, может жить только в условиях равновесия с природой. Отсюда очевидность огромной важности проблемы охраны окружающей среды, необходимость решения которой стоит перед человечеством.

Что же такое окружающая среда? Это понятие включает все то, что окружает человека, что прямо или косвенно воздействует на его жизнь и деятельность. В широком смысле окружающей средой является вся наша планета и космическое пространство; в более узком, упрощенном представлении под окружающей средой подразумевают только биосферу.

Современные представления о биосфере сформулированы выдающимся русским естествоиспытателем академиком В. И. Вернадским. Биосфера представляет собой внешнюю оболочку нашей планеты, в которой концентрируется все ее живое вещество. Согласно В. И. Вернадскому, биосфера включает: литосферу (земную кору), простирающуюся на глубину около 3 км; гидросферу (водную оболочку) глубиной до 12 км и нижний слой атмосферы — тропосферу высотой 10—15 км. В 1927 г. французским ученым Ле-Руа было введено понятие «ноосфера», развитое впоследствии В. И. Вернадским. Новое понятие охватывает сферу влияния человеческого разума на природу. Позднее академик А. Е. Ферсман дал ей название «техносфера» и тем самым приравнял человека к самым могучим действенным силам природы.
Действительно, человек в процессе своей деятельности преобразует поверхность Земли, и эта деятельность (выемка горных пород, разработка полезных ископаемых, прокладка каналов, регулирование рек, создание водохранилищ и т. д.) приобретает масштаб геологических процессов. Масштабы воздействия таких процессов на природу настолько грандиозны, что необходимо учитывать, насколько они разумны и целесообразны.

Академик В. И. Вернадский отмечал, что на этапе становления ноосферы возрастает значение науки, которая должна определять направления рационального поведения людей как геологического фактора, действующего в соответствии с законами природы, а не против этих законов. Так возникла необходимость в науке об охране природы, под Которой подразумевают систему мероприятий по рациональному использованию, сохранению и восстановлению природных ресурсов и защите от загрязнения окружающей среды.

Развивая учение о биосфере Земли, В. И. Вернадский так характеризовал ее: биосферу по существу можно рассматривать как область земной коры, занятую трансформаторами, которые переводят космические излучения в действенную земную энергию — электрическую, химическую, механическую, тепловую и т. д. Одним из основных факторов, который воспринимает, сохраняет и трансформирует энергию, поступающую на земную оболочку, является вода. Она обусловливает климат на Земле и обеспечивает условия для развития и поддержания жизни, она представляет собой одно из непременных веществ всего живого. Организм человека на 60—70 % (по массе) состоит из воды. Потеря воды для организма опаснее голодания. Без пищи человек может прожить больше месяца, без воды он погибает через несколько дней. Потеря 10 % воды приводит к самоотравлению организма, а при потере 21 % наступает смерть. Растительный мир содержит 70—95 % воды. Трудно найти такое природное тело на Земле, будь то металл или минерал, растение или животное, газ, жидкость или твердое тело, которое бы не содержало воды при любой температуре. Даже в огненной магме содержится до 12 % воды.

С водой связана вся жизнь и деятельность человека. Известно, что каждый житель благоустроенного населенного пункта ежедневно расходует не менее 150—200 л воды. Статистика свидетельствует: население нашей планеты потребляет за сутки 7 млрд. м3 воды, в том числе население СССР — 850 млн. м3. Значительное количество воды потребляют промышленные предприятия. Например, для производства 1 кг бумаги необходимо более 100 л воды, 1 т цемента — 4—5 тыс. л, 1 т стали — 20 тыс. л. Огромным водопотребителем является сельское хозяйство: 1 га кукурузы в течение вегетационного периода требует 3 млн. л влаги, 1 га капусты — 8 млн. л, а 1 га риса — от 12 до 20 млн. л.

Вода — необходимый элемент энергетики, с ее помощью намываются плотины, поддерживается санитарно-гигиеническое состояние населенных пунктов. Она служит транспортными артериями и является лечебным средством. Значительное место в народном хозяйстве занимает рыбный промысел, который ведется в морях, реках, озерах. Как видим, вода, как никакие другие природные ресурсы, находит
самое широкое применение в нашей жизни. Поэтому неудивительно, что на современном этапе проблема «водного дефицита» становится все острее: в век технического прогресса вода стала сырьем, определяющим развитие производительных сил того или иного экономического района. К сожалению, технический прогресс имеет и теневые стороны: известно, например, что 3/4 потребляемой воды превращается в сточные воды, количество которых исчисляется миллиардами кубических метров в год. Этот факт вместе с огромным потреблением чистой воды и порождает понятие «водный голод», так как в настоящее время нет такого избытка чистой воды, которой раньше разбавлялись эти стоки до безвредных для жизни концентраций содержащихся в них веществ.

Научно-технический прогресс вносит существенные изменения в естественные процессы кругооборота воды, протекающие в атмосфере, морях и океанах, внутренних водоемах и подземных водоносных горизонтах, т. е. в гидрологический цикл планеты.

Особенно остро проблема «водного дефицита» стоит в капиталистических государствах. Здесь, даже в наиболее высокоразвитых странах, основные источники водоснабжения быстро выходят из строя. Так, в США главная река Миссисипи получила название «главного канализационного коллектора», погибают озера Мичиган и Эри. В странах Западной Европы ужасающе загрязнены Рейн (ФРГ), Сена (Франция), реки Италии и многие другие.

Мероприятия, предпринимаемые в условиях капитализма в этом направлении, очень ограничены. Предложения по очистке воды обсуждаются на различных уровнях, а темпы загрязнения водных источников непрерывно нарастают.

В нашей стране преимущества социалистического строя создают благоприятные возможности как для научно-технического прогресса, так и для решения проблемы охраны окружающей среды. Основные принципы социалистического общества по сохранению природных богатств и охране окружающей среды, изложенные в декретах и постановлениях,

подписанных В. И. Лениным, стали основополагающие ми в деятельности КПСС и Советского государства по данному вопросу.

В постановлении Верховного Совета СССР от 20 сентября 1972 г. «О мерах по дальнейшему улучшению охраны природы и рациональному использованию природных ресурсов» отмечается: «Рациональное использование, сохранение и воспроизводство природных ресурсов, бережное отношение к природе — составная часть программы строительства коммунизма в СССР».

В последнее время Верховный Совет СССР принял важные законы

по защите окружающей среды: «Основы земельного законодательства Союза ССР и союзных республик», «Основы законодательства Союза ССР и союзных республик о здравоохранении», «Основы водного законодательства Союза ССР и союзных республик».

ЦК КПСС и Советом Министров СССР принят ряд постановлений: о мерах по предотвращению загрязнения Каспийского моря, о сохранении богатства вод оз. Байкал, о предотвращении загрязнений бассейнов рек Волги и Урала и другие.
Огромное значение в согласовании работы научных учреждений, различных министерств и ведомств имеет принятое 29 декабря 1972 г. ЦК КПСС и Советом Министров СССР развернутое постановление «Об усилении охраны природы и улучшении использования природных ресурсов». Этим постановлением внесены важные новые положения в тактику государственных мероприятий по охране окружающей среды. В соответствии с указанным постановлением в 1975 г. впервые в Государственный план развития народного хозяйства СССР был включен самостоятельный раздел «Охрана природы и рациональное использование природных ресурсов» с выделением по этому разделу более 1,8 млрд. руб. капитальных вложений. Планом, в частности, предусматривался ввод в действие новых очистных сооружений, внедрение систем оборотного водоснабжения.

На XXV съезде КПСС было также отмечено, что по мере развития народного хозяйства, роста городов и промышленных центров сохранение окружающей среды будет требовать все больше средств. В десятой пятилетке на эти цели было выделено 11 млрд. руб.

Ответственные задачи по хозяйственному использованию и восстановлению природных ресурсов были поставлены на июльском (1978 г.) Пленуме Центрального Комитета КПСС.

Вопросы охраны окружающей среды нашли отражение в Законе о Совете Министров СССР, утвержденном девятой сессией Верховного Совета СССР.

Практическое выполнение постановлений партии и Советского государства состоит в том, что на многих предприятиях уже введены установки по очистке воды, загрязненной отходами производства. Сооружения по биологической очистке городских стоков работают в целом ряде городов нашей страны.

Новые, более сложные задачи сформулированы на XXVI съезде нашей партии. В принятых на съезде «Основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981 —1985 годы и на период до 1990 года» в разделе «Охрана природы» указывается на необходимость ускорения строительства водоохранных объектов в бассейнах Черного, Азовского, Балтийского, Каспийского морей и важнейших промышленных районах страны. Насущными задачами является увеличение мощности систем оборотного и повторного использования вод, разработка и внедрение на предприятиях бессточных систем водоиспользования, увеличение выпуска высокоэффективного водоочистного оборудования.

Важнейшим аспектом охраны и рационального использования природных вод является проблема обеспечения населения, промышленности и сельского хозяйства высококачественной водой. Подготовка такой воды в настоящее время является весьма сложной задачей в связи с большим разнообразием веществ (примесей), присутствующих в природных водах. Это объясняется тем, что наряду с традиционными источниками загрязнения — сточными водами населенных пунктов и промышленных предприятий (также значительно разнообразившимися в связи с появлением новых видов производства) — все более возрастающую роль играют и другие источники загрязнения: стоки животноводческих комплексов и птицеферм, дренажные и сбросные воды с орошаемых земель, поверхностный сток (в том числе и с сельскохозяйственных угодий, обработанных ядохимикатами и удобрениями), воды шахтного водоотлива и ряд других. Так, в настоящее время число видов загрязнений природных и сточных вод составляет несколько десятков тысяч, в то время как методы удаления из воды разработаны только для 250—300 соединений. Несоответствие этих цифр показывает бесперспективность пути поиска индивидуальных решений, т. е. методов освобождения от каждого компонента в отдельности.

Исследования, проводившиеся в течение ряда лет в Институте коллоидной химии и химии воды АН УССР, дали возможность установить, что на выбор метода и технологии очистки воды от какого-либо загрязняющего ее вещества определяющее влияние оказывает фазово-дисперсное состояние этого вещества, а не его индивидуальная химическая природа. Возникла необходимость обобщения данных о состоянии примесей и загрязнений воды и установления соответствия методов очистки воды и фазово-дисперсного состояния удаляемых примесей. На основании исследований, выполненных под руководством академика АН УССР Л. А. Кульского, разработана классификация примесей воды по их фазово-дисперсному состоянию, объединившая все многообразие загрязнений природных и сточных вод в ограниченное количество групп с общим для каждой группы набором методов водоочистки. Сведения об индивидуальной химической природе удаляемых примесей дают возможность уже из числа рекомендованных для данной группы методов очистки воды выбирать оптимальные и уточнять для них технологические режимы. Принцип, заложенный в классификации, открывает широкие возможности для разработки эффективных методов удаления неизученных еще загрязнений воды.

Прогрессивное значение классификации Л. А. Кульского заключается еще и в том, что она дает возможность рассматривать все процессы водообработки с единых позиций и, таким образом, становится плодотворной основой как для создания науки о регулировании качества воды, так и для решения ряда инженерных задач по этой проблеме.

Назад, на страницу описания