Проблемы загрязнения окружающей среды в концепции Заварзина

Содержание Введение – 2 стр. I. Биография Г.А. Заварзина – 3 стр. II. Ноосфера – 4 стр. III. Жизнь в какосфере – 5 стр. IV. Какосфера и социосфера – 6 стр. V. Какосфера и биосфера – 10 стр . VI. Глобализация какосфе ры – 12 стр. VII. Заключение – 15 стр. VIII . Список литературы – 16 стр. 1 Введение Человек и природа, человек и Земля – эта тема в наше время вызвана к жизни нравственно-этическими мотивами. Строятся новые з аводы, сооружаются гигантские станции, проводятся газо- и нефтепроводы. Все это можно назвать техническим прогрессом. Но это – с одной стороны. А с другой – именно по этой причине гибнут леса, загрязняются водоемы, раз рушается живая природа. Много лет мы твердили, что человек – хозяин прир оды, но именно этот хозяин зачастую оставляет после себя бесплодные, без жизненные пространства. Сейчас, когда взрываются атомные электростанции, когда по рекам течет бе нзин, и из чистых голубых водоемов они превращаются в голубые ленты, когд а исчезают целые лесные массивы, человек должен, просто обязан задуматьс я и задать себе вопрос: а что же останется на нашей планете? Проблема загрязнения окружающей среды сейчас очень ак туальна. Специалисты многих государств заняты под счетами: во что обходится природе содержание человечества. Под посевные площади, под посадки занято более 2/3 почв земного шара, которые пригодны д ля этого по нынешним меркам. Ежегодно вырубается чуть ли не половина при роста леса, используется шестая часть стока всех рек, вылавливается 70 % пр ироста популяции главных промысловых рыб и т. д. Многочисленные виды жив отных, которые навсегда исчезли с лица Земли, можно включить тишину, от ко торой уже давно отвыкли жители большинства городов, и чистый воздух, исч езнувший с городских улиц, и речную воду, не отравленную химикатами. Проб лема загрязнения окружающей среды ставит перед учеными ряд научных и те хнических задач. Как следует регулировать взаимодействие человека и ок ружающей среды? Какими способами это можно делать? Для рассмотрения в сех этих вопросов, за основу данной работы, возьмём концепцию Г.А. Заварзи на, ведущего микробиолога, академика, заведующего отделом Института мик робиологии РАН. В своей концепции Заварзин применитель но к ноосфере ( сфера взаимодействия общества и прир оды, в границах которой разумная человеческая деятельность становится определяющим фактором развития ) вводит противоположно е понятие - какосфера. “ Какос ” по-гречески, - скверный, плохой; “ како-биос ” - плохо, худо живущий. Какофония - широко извест ный термин, отражающий наруше ние гармонии в музыке - хорош о с оответствует тому, что проис ходит под действием антропогенного пресса в природе. В какосфере природа изменена деятельн ос тью человека настолько, что здесь искажены природные связи и огранич ена способность к восста новлению. Наиболее масштабное проявление дейс твия какосферы в природе связано с глобальным изменением химического с остава атмосферы и усиленного вследствие парникового эффекта изме нен ия климата. В обывательском словоупотре блении какосфере соответствует “ плохая экология ” . Объектом исследования в данной работе является пробле ма загрязнения окружающей среды, а предметом – природа в какосфере. Цель работы: рассмотреть влияние какологии на ноосферу 2 I. Биография Г.А. Завразина Прежде чем перейти к рассмотрению концепции Завразина познакомимся с его биографией. Георгий Алекс андрович Заварзин родился 28 января 1933 г . в Ленинграде. Окончил биолого-почвенный факультет МГУ (1955). Научный со трудник (1955-1960), зав. отделом микробных сообществ (1960-1990) Института микробиолог ии АН СССР. Зам. председателя Госкомприроды СССР (1990-1991). Заместитель министр а Минприроды СССР (1991). Зав. лабораторией и отделом микробных сообществ Инс титута микробиологии РАН (1991-н.вр.). Специалист в области функционального разнообразия бактерий и их геохи мической роли. Член-корреспондент - Отделение биохимии, биофизики и химии физиологичес ки активных соединений, специализация "физиология микроорганизмов" с 1976 г., академик РАН - Отде ление биологических наук с 1997 г. Г.А. Заварзиным сформулированы основные концепции природоведческой ми кробиологии, имеющие большое теоретическое и мировоззренческое значен ие. В работах, проведенных под его руководством, впервые охарактеризован ы многие физиологические группы бактерий; описаны новые микробиологич еские процессы, связанные с циклами газов: водорода, метана, окиси углеро да, окислением и восстановлением железа, марганца и др. Им подробно исследованы структура и закономерности функционирования р еликтовых экосистем, состоящих преимущественно или исключительно из п рокариот: сообществ гидротерм, гиперсоленых, щелочных водоемов, психроф ильных сообществ. Изучение трофической организации микробных сообщест в имеет приоритетный характер и является новым направлением в науке. Он исследовал роль микроорганизмов в формировании состава атмосферы, кру говоротах основных химических элементов и других глобальных процессах , а также в истории биосферы. Разработал системные подходы к анализу физи ческих и химических условий связи микроорганизмов между собой и средой обитания. Особое значение имеют результаты изучения циано-бактериальн ых сообществ. Суть его подхода к исследованиям заключается в анализе пут ей метаболизма сообщества. Работы с функциональным разнообразием бакт ерий позволили ему осветить роль этих организмов в формировании состав а атмосферы как наиболее общей планетарной функции микроорганизмов, ре конструировать вероятное состояние биосферы докембрия. По его инициативе начались исследования водородных бактерий в качеств е источника белка. В последние годы описал физиологическую группу бакте рий, окисляющих окись углерода. Г.А. Заварзин - основатель новой научной школы микробиологов. Подготовил более 20 кандидатов и докторов наук. Опубликовал более 280 научных работ, в том числе 7 монографий. Член редколлегий журналов "Доклады Академии наук", "Журнал общей биологи и" (1977-н.вр.), "Природа" (1982-н.вр.), международного журнала "Экологическая химия ", "Current Miсrobiologу". Председатель Комитета системных исследований РАН (1996-2003).Координа тор п одпрограммы II Программы № 25 Президиума РАН "Происхо ждение и эволюция биосферы". Руководитель биосферного направления 3 Государственно й программы "Глобальные изменения природной среды и климата". Вице-предс едатель Межправительственной комиссии по подготовке Конвенции по биор азнообразию. Член руководящего совета Международной геосферно-биосфер ной программы (IGBP, 1999). Член юридической комиссии Союза микробиологических обществ (ISMS). Вице-президент СКОПЕ. Г.А. Заварзин у достоен звания "Заслуженный профессор Московского университета" (1999). В его честь ученые Германии и США назвали новые микроорганизмы. Награжден орденом Трудового Красного Знамени (1983). Лауреат премии им. С.Н.Виноградского (АН СССР, 1973). II. Ноосфера. Прежде чем гово рить о предмете ка кологии - какосфере, нужно вспом нить, что такое ноосфе ра. Вопреки распространенному мнению, этот термин придумал вовсе не русс кий геолог и философ В.И.Вернадский, а французский философ и математик Эд уард Леруа. И сделал он это в 1927 году для обозначения современ ной стадии, п ереживаемой биосфе рой. Но толчком к появлению терми на «ноосфера» И В са мом деле по служили лекции, которые Вернадский читал Сорбонне в 1921-1922 гoдах. Последующие десятилетия были за полнены множеством событий, кото рые, н есомненно, способствовали прояснению идеи, и вот как академик Вернадски й формулировал мысль о ноосфере во время Великой Отече ственной войны: « В ХХ веке, впервые в истории Земли, человек узнал и ох ватил всю биосферу, з акончил географическую карту планеты Земля и рас селился по всей ее пов ерхности. Че ловечество своей жизнью стало еди ным целым. Нет ни одного к лочка Земли, где бы человек не мог про жить, если бы это было ему нужно. Наше пребывание в 1937-1938 гг. на плавучих льдах Северного полюса это ярко доказало . Благодаря мощной технике и успехам научного мышле ния, благодаря радио и телевидению, человек может мгновенно говорить в любой точке нашей план еты с кем угодно. Перелеты и перевозки дос тигли скорости нескольких сот кило метров в час, и на этом они еще не остановились ... Исторический про це сс на наших глазах коренным об разом меняется. Впервые в истории человеч ества интересы народных масс - всех и каждого - и свобод ной мысли личност и определяют жизнь человечества, являются мери лом его представлений о справедли вости. Человечество, взятое в целом, становится мощной геолог ической си лой. И перед ним, перед его мыслью и трудом, становится вопрос о пере стройке биосферы в интересах сво бодно мыслящего человечества ка к единого целого. Это новое состояние биосферы, к которому мы, не заме чая этого, приближаемся, и есть «ноосфера». Теперь, когда минуло еще две чет верти века (два поколения людей по явили сь на свет!), настало время по смотреть, как распорядился человек своим мо гу ществом. Уж очень много накопил ось фактов, свидетельствую щих о серьезных неполадках в био сфере. Тут и выми рание флоры и фа уны, и грозное глобальное потепле ние, и проблемы в социу ме, и ожи даемое уже в этом веке оскудение ре сурсов. Некоторые ученые пот оропи лись высказать мысль о том, что тер мин был введен ошибочно и челов ек никогда не сможет так перестроить биосферу, чтобы всему «свободно мыс лящему человечеству как едино му целому» было хорошо. Другие же пытаютс я объяснить, почему могущество человека, которое позволяет ему влиять на всю планету в целом , не пошло на пользу другим обитателям этой планеты. 4 Одну из гипотез пр ед ложил ведущий микробиолог, академ ик Г.А.Заварзин: по его мне нию, y ноосферы есть антипод - ка косфера, форми р ование которой как раз и стало от личительной особенностью ХХ века. III . Жизнь в какосфере Закономерности развития какосферы состав ляют отд ельную область знания - какологию, связанную с санитарно-эпидемиологиче ским под ходом, если брать человеческую составляющую, и с защитой природы от человека, если учиты вать, что п рирода предоставляет "экологические услуги", которыми обозначили жизне обеспечи вающие функции биосферы. Лишившись "эколо гических услуг" биос феры, человечество вынуж дено будет жить как бы в громадной подводной ло дке с автономной системой жизнеобеспечения техническом воплощении но осферы в миниатюре . Есть определенные способы противостояния расшир ению какосферы, заключающиеся, преж де всего , в формировании геохимических барье ров между биосферой и ан тропосферой. На этих барьерах происходят процессы самоочищения либо са мопроизвольные, либо стимулированные созданием человеком разного рода очистных со оружений. В них главным действующим агентом выступает микр обное сообщество, разлагающее продукты деятельности человеческого общ ества в простые вещества, которые могут вписаться в круговорот веществ в биосфере. Очистные со оружения могут служить моделью микробных процесс ов самоочищения в контролируемых ус ловиях, но очень искаженных по срав нению с природными. Какосфера зависит от притока извне вещества и энергии. Предоставленная сама себе, она склон на к самоотравлению и потому не представляет собой а втономной экосистемы, способной к дли тельному самостоятельному сущес твованию. Ее развитие носит экспансионистский характер, не избежно связ анный с ограничением числа вовле ченных в нее видов. Наиболее наглядный пример какосферы - ур банизированная популяция чело века, растущая в основном за счет миграции извне, а не за счет са моразмно жения. Воспроизведение в урбанизиро ванной популяции снижается преиму щественно по социальным и психологическими причинам. Планирование сем ьи по мере улучшения здраво охранения выводит урбанизированную популя цию из процесса естественного отбора благодаря выживанию почти всех ро дившихся. К тому же усиливается демографическая нагрузка из-за уве личе ния продолжительности жизни. Тенденция вымирания в западной цивилизац ии связана с про тивоестественным провозглашением равенства полов и на рушением "железного закона" Ласса ля, по которому заработок работника до лжен быть втрое выше индивидуального прожиточно го минимума для поддер жания семейной ячейки в период выращивания детей. Поскольку зарабо ток одного работника оказывается недостаточ ным, женщины репродуктивного возраста вовле каются в социальную сферу, и десятилетие, необ ходимое дл я воспроизводства, теряется на карьеру, понимаемую как качество жизни. Р ож дение ребенка становится опытом, который не следует повторять. Таким образом, расширяющаяся какосфера играет роль регулятора численности ч еловечества по мере усложнения отношений в со циальной сфере и увеличе ния числа потребителей относительно числа производителей. Развитые ст раны достигли наивысшей степени экспансии ка косферы, а развивающиеся - стремятся к ней. 5 Захватывая би осферу, какосфера трансфор мирует географический покров планеты. Нагля д нее всего о степени трансформации можно судить по плотности дорожной сети. В ячейках сети про исходит превращение биоценозов в агроценозы с п олным изменением системы биотических отно шений в них. Агроценозы предс тавляют собой ис кусственно поддерживаемые моновидовые экоси стемы, пр одукция которых вывозится за их преде лы. Продуктивность агроценозов по ддерживается только за счет дополнительного внесения биогенов. Она мож ет быть значительно повышена, что при водит к сокращению площади агроце нозов, однако при этом необходимы дополнительная энергия для обработки почвы и внесение удобрений. В рамках большей системы это означает исполь зование иных природных ресурсов, прежде всего из нево зобновимых источн иков. Ценность земельных угодий определяется их плодородием, ставшим основн ым критерием в почвоведении. Почва с растительным покровом составляет о снову ландшафтной оболочки плане ты, где наиболее интенсивно проходят б иотичес кие процессы продукции и деструкции. При оценке почвы по плодор одию исключаются ее биосфер ные функции, связанные с формированием сост а ва воздуха и континентальных вод. Эти функции осуществляются преимуще ственно ландшафтами, не подвергшимися испытанию на плодородие, на приме р лесными. Из 750 млн. га пригодных к культивированию земель в развитых стра нах 600 млн. находятся в агроценозах, а в развиваю щихся странах соответств енно 1600 млн. га потен циально осваиваемых и 900 млн. находящихся в сельскохоз яйственном обороте. Резерв оценива ется в 1400 млн. га лесных земель с предск азуе мыми тяжелыми экологическими последствиями их использования . Какосфера захватывает и литосферу, которая трансформируется под дейст вием экзо генных ге ологических процессов. В глобальном мас штабе важны потоки минеральных материалов из одних стран в другие. Верхняя граница ка косферы выходит за пределы би осферы, о чем свидетельствует наличие "космического мусора" в ближнем ко смосе. Нижняя граница какосферы определяется не только глубиной горных выра боток, но и сбросом отходов в глубокие слои. IV . Какосфе ра и социосфера . Какосфера отличаетс я от социосферы (антро посфера) - части географической оболочки, включающ ей наряду с человечеством и природный ландшафт, - дезорганизацией связей в природ ной среде. Она отличается и от ноосферы. Область разума (ноосфер а) характеризуется противоречи востью идей: здесь каждое новое положени е вызы вает свою антитезу и протестную психологичес кую установку. В рез ультате сменяются доминан ты в общественном сознании, и сфера разума на ходится в состоянии постоянной неустойчивос ти. Характерное время для с мены доминант - деся тилетие, за которое возникает и уходит в забвение мод а. Срок этот обусловлен сменой поколений и их становлением. Поддержание умственной неус тойчивости и противоречивого разнообразия идей обозн ачают как либерализм, исторически пред шествующий фазе неустойчивости в существова нии популяции. Анализ закономерностей развития какосфе ры с целью ее осознанной регул яции начался давно. В период ускоряющегося роста населения Т.Р. Мальтус в ыступил с идеей ограничения чис ленности недостатком пищи. Социально-демо графическая посылка трансфо рмировалась в универсальную биологическую, откуда пошли модели типа "хи щник-жертва", "продуцент-кон сумент", "производитель-потребитель". 6 Следст вием явилась и дея внутривидовой конкуренции особей одной популяции и расхождение по пуля ций как основной движущей силы развития, пре вратившаяся в универс альное "выживание приспо собленных" Г. Спенсера. Выживание есть цель су щ ествования каждой популяции в межпопуляцион ной борьбе. Выживание прис пособленных орга низмов вернулась в социосферу как естественный закон природы. В приложении к челове ку популяции оформи лись в виде государств. Нация представляет собой оп ределенную популяцию с характерными черта ми и, следовательно, национал ьная идея состоит в выживании популяции, а не отдельных особей. При этом в ыживание (самозащита) имеет при оритет перед качеством жизни. В XIX столети и идея "выживания приспособленных" воспринята в применении к межнациона льным отношениям в стиле С. Родса и к межгосударственным - в стиле Т. Рузве льта, логически продолженных нациз мом. Контраргументом для доминирова ния мощ ных наций-государств стало "право наций на са моопределение", то е сть дробление на малые эт нические популяции вплоть до пределов, не обес печивающих устойчивости и сохраняющихся в силу неких условностей. Внутри популяции "борьба за существование", "выживание приспособленных" привели к представлению о примате особи над популяцией. От сюда развити е какократии - доминирование него дяев. Русское слово "негодяй" означает ч еловека негодного к общественным отношениям, а не просто неспособного к выполнению своих обязанностей, как можно подумать. Греческий тер мин "ка кократия", предложенный академиком Б.В. Раушенбахом для периода "первона чального накопления капитала" в России, означает правле ние скверных лю дей. Здесь важно отметить, что в условиях какокра тии примат интересов ин дивидуумов вызвал безо глядное использование природных ресурсов в це л ях отдельных группировок и усугубил отрица тельные свойства какосферы. Экодемагогия периода перестройки сменил ась в России мотиви ровкой - сн ачала преодолеем кризис, а потом бу дем говорить об экологии - и привела к наглядно му слиянию расхищения природы и ее охраны в одном ведомстве. Сохранение популяции обусловлено коопера тивными взаимодействиями в ней. Особь, действу ющая во вред популяции, есть негодяй. Нарушение особью законов, обеспечивающих устойчивость популяции, рассмотрел Ф.М. Достоев ский в "Пре ступлении и наказании", а субпопуляций - в "Бе сах". В последнем пр оизведении кратко изложена и проблема "малого народа", но не по отношению к евреям, как у академика И.Р. Шафаревича или академика А.И. Солженицына, а к остзейцам в Российской империи, что доказывает универсаль ность пробле мы. Устойчивость развити я определяется выжива емостью, то есть поддержанием численности за счет размножения, и сохранением деятельной ча сти популяции в течение возмо жно более дли тельного времени. Устойчивость означает кон сервативный принцип, реализуемый во времени, по возможности длительном, как антитеза рево люции или радикальной перестройки системы. Развитие предполагает адаптацию консерватив ной системы к меняющимся условиям. Она не мо жет б ыть осуществлена за счет увеличения про должительности жизни и превращ ения популя ции в группу струльдбругов (Д. Свифт), иммунная система которы х и выключение механизмов апоптоза исключают естественную смерть, но не старение и потерю трудоспособности. Применение какологи и к межпопуляционном отношениям в обществе имеет широкие приклад ные ас пекты. Их можно иллюстрировать сказ кой. В лесу жил 7 великан. Люди говорил и, что он очень страшный и злой, потому что живет не как они. И стали люди гов орить великану: выруби свой лес, а то нам тебя не видно и будешь жить как мы. Вырубил лес великан, и увидели люди, что он не страшный, а глупый и растеря нный, сам не знает, что делать и ждет советов. Стали ему со ветовать. Что ни посоветуют, то он и сделает. Хи реет великан от советов, но все еще большой , хо тя от нег о все, что удалось, пооткусывали. Что бы такое ему посоветовать, чтобы вели кана совсем не было? Теперь приведу приме р сознательной каколо гии - разрушение системных связей у оппонента. Россия демонстрирует необычайную жизне стойкость. Она возродилась пос ле Брестского мира, после страшной разрухи гражданского са моуничтожен ия, после разорения войной. С точ ки зрения ее соседей, возможность национ ально го возрождения России должна быть предотвра щена. Кому нужен русс кий народ? Меньше всего помех для соседей, если его совсем не будет. Нет на рода - нет государства - нет проблем. Алек сандр IП был прав, сказав: "У России нет друзей". Чтобы не было народа, нужно лишить его созна ния своего единс тва и традиций. Только как это сделать? И все-таки старый рецепт опричника Г. Штадена и высокомудрого К. Клаузевица погу бить Россию изнутри, реализ ованный Э. Люден дорфом в 1917 г., еще ра з сработал в 1991-м после внутреннего удара со стороны Б.Н. Ельцына и его спод вижников. Проектанты рассчитывали, что десятилетия - максимального срок а, пока опомнятся, - достаточно, чтобы подорвать не только экономическую с истему, но и получить новое поколение людей иного качества. Итак, чтобы не было народа, нужно лишить его сознания единства, а россыпь - частично подавить, частично ассимилировать. Для этого нужно, преж де все го, устранить внутренние связи, раздробить единую территорию, разорвав т ранспортную сис тему. Империя Чингисхана держалась, пока рабо тала ямск ая система. Затем лишить народ единой идеологии. Люди не должны иметь вер ы в свою нацию, образования, средств для развития знаний в век технологии. когда продолжает работать те зис французского министра (П. Пенлеве). сфор мулированный в конце Первой мировой войны: "Техника решает все". Качество населения долж но быть снижено, должна быть разрушена вся це почка от на чального образования до академичес кой элиты. Только тогда четко постав ленная цель - Россия больше никогда не сможет проти виться нам (решение Со вета безопасности США NSC 20/1) - будет достигнута. Все ли делается для этого? Устойчивость нации определяется демографи ей и территорией. Территори я современной Рос сии достаточна, но открыта извне. С демографи ей в Росс ии дело обстоит так же плохо, как в раз витых странах Европы, а учитывая пл отность населения, - много хуже. Им миграционный вариант с перевоспитани ем при шлого элемента в веру в национальные ценности, как в США, в России о твергнут из-за недостатка рабочих мест в производительности сфере. Несм о тря на миллионы этнических соотечественников на территории бывшего С ССР, в России исполь зуются гастарбайтеры, равнодушные к нацио нальным и нтересам страны. Для русских же оптимальным с точки зрения минимума труд а и макси мума выгод (материальных и социальных) оказы вается положение о хранника. В период первоначального накопления капи тала (какократии) экологическ ие проблемы ухо дят на задний план. К чему это ведет, показывает пример CША 1920-х годов, когда понимания эко логических, проблем еще не было. Результаты их забвения ныне хорошо известны, и отговаривать ся незнанием или неспо собностью предвидеть по следствия - нельзя. 9 V . Какосфера и биосфера. Развитие собственно какосферы и ее взаимо действие с биосфе рой имеет своей основой спон танный естественный процесс. Противодейст во вать ему можно определенными техническими решениями, например, созда ть замкнутую систе му жизнеобеспечения, получающую извне толь ко энерг ию. Реальная какосфера существует за счет биосферы. Из нее в какосферу по ступают воздух, вода, пища, материалы, из какосферы в биосферу выносятся и спорченный воздух (избы точные парниковые газы по отношению к при родно му балансу), сточные воды, бытовые отхо ды, отходы промышленного производ ства. Все это, скверное для человека, на обывательском жаргоне именуется " экологией", то есть научный термин "экология" потерял свое биологическое значение сравнялся с рассматриваемой здесь ка кологией. Принципиальное понятие для какосферы - биогеохимический барьер, в данн ом случае зона между природной средой и нарушенной воздейст вием челове ка. Биогеохимический барьер под держивается деятельностью микроорган измов, катализирующей превращение чужеродных ве ществ (ксенобиотиков) в переходной зоне между двумя ландшафтами. Зона превращения сужается из-з а роста микроорганизмов, пропорционально го поступлению веществ, котор ые используются ими как питательные субстраты, и интенсифика ции процес сов превращения. Примером может служить просачивание нефти во влажную а эроб ную среду и окисление нефти микроорганизмами. Самоочищение биосфе ры от нефтяных отходов было великолепно продемонстрировано В.О. Та усон ом, наблюдавшим вначале 1930-хтодов в За кавказье разложение нефтяной плен ки [4]. Его исследования разложения парафинов микробами развернулись в на укообразную отрасль биореме диации. Общий принцип создания геохимического ба рьера - интенсификация микроб ных процессов. Микробиология какосферы, противопоставляе мая природов едческой (естественной) микробио логии, включает разделы, обычно рассма тривае мые под названием "экологии микроорганизмов", или "микробиологии окружающей среды". Сюда относятся: бактериальная подготовка воды и очи с тка сточных вод, обработка абгаза, биогеотехнология, биоремедиация. Способность микробиоты трансформировать ксенобиотики называется сам оочищающей спо собностью почвы или воды. Проблему удобнее рассмотреть н а примере воды - наиболее значи мом источнике опасности здоровью. К общей микробиологии относится биосфер ная область водопользования "о т водосбора до водозабора". В системе водопользования вода не расходуетс я. Водопотребление связано с забором воды из водных объектов, которое вк лючает во доподготовку (физическая, химическая очистка воды и инженерна я интенсификация процессов, осуществляемых микробными сообществами) и транспортировку воды к потребителю. На каче ство воды влияют время преб ывания в водоводах и материал инженерных сооружений, прежде все го труб и резервуаров, в котоpыx идет микробная коррозия. Наконец, непосредственн о перед упо треблением воду обеззараживают, чем занимает ся санитарная микробиология. Для санитарной и технической микробиологии водоснабжен ия важ ны некоторые разделы общей микробиологии. Естественно, что облас ти компетенции разделов микробиологии перекрываются, и санитарные мик робиологи не допускают потребления воды из сильно загрязненных природ ных источников. Задача питьевого водоснабжения – 10 подача чистой по хим ическим и бактериологическим показате лям воды и выполнение требовани я ее "стериль ности" со стороны потребителя. Такая "мертвая" вода полность ю лишена способности к самоочи щению. Более того, побочным эффектом усер д ного химического обеззараживания, например хлорирования, может быть н арушение микро флоры в организме потребителя. В водоснабжении про исходит забор природ ных ресурсов из биосферы. По данным Минпром науки Р Ф, в 2000 г. в России забор воды составил 86 км 3 , из них 67 км 3 свежей воды, в том числе 80% из поверхн остных источников. На производ ственные нужды используется 58% воды, на хо зяйственно-питьевые – 20% на орошение и сель скохозяйственное водоснабж ение - 16%. В рав нинной России водоснабжен ие городов , особенно крупных, основано пре имущественно на исполь зовании легко уязвимых поверхностных вод, по эт ому для них приходит создавать несколько независимых источников, включ ая резервные. Доля подземных вод в балансе питьевого водо снабжения сос тавляет для городского населения 37%, а для сельского – 83%. Возрастающий уровень микробного загрязне ния поверхностных источнико в питьевого водо снабжения требует решения вопросов очистки и обеззара живания воды. Самоочищение поверх ностных вод происходит на площади вод осбора. Типичным примером биогеохимического барье ра, или экотона, може т служить полоса лесной растительности вдоль водотока, которая давно от несена к вoдooxpaнным зонам. На протяжении 200- 300 м полосы происходит очистка поверхно стного стока. Однако именно э та полоса особен но привлекательна в рекреационных целях. В ре зультате одной из важных причин загрязнения поверхностных вод стала, массовая за стройка во доохранных зон, прежде всего прибрежных по лос. Между тем их с анитарная значимость несовместима ни со строительство коттеджей, ни с о рганизацией зон массового отдыха, тем более дикого, расширившегося с ав томобилизацией на селения в последние годы. Главной мерой по улучшению состояния источников водоснабже ния следует считать пресечением деят ельности, на рушающей санитарный статус водоохранных зон. Здесь должны действовать драконовские запре тительные меры со стороны государства, пред ставляющего интересы общества, а не избранных особей. Основными источниками загрязнения поверх ностных вод в России служат г ородские и посел ковые системы канализации, отвечающие за 60% загрязненны х вод; крупные животноводческие комплексы со стоком 800 млн. м 3 /год; промыш ленные предприятия со с пецифическими стоками, загрязненными токсикантами тяжелыми метал лам и. Внедрение на промышленных предприяти ях оборотного водоснабжения со сбросом воды выше точки забора вынуждает их строить очист ные сооружени я, приспособленные к особеннос тям производства. Падение производства в Рос сии способствовало некоторому улучшению ка чества природных вод. Самоочищение водотоков - один из способов самозащиты биосферы от какосф еры. При по ступлении загрязненных органическим вещест вом вод в водото ки в них создаются зоны последо вательного разложения органического ве щества, связанные со сменой микробного бентоса. Зоны загрязнения, или са пробности начинаются с наи более загрязненных полисапробных вод и зака н чиваются очищенными олигосапробными. Зоны сапробности легко прослед ить по течению в ка наве стоков от маломощного источника загрязне ния вр оде скотного двора. Каждой зоне свойст венны свои доминантные сообщест ва с индика торными микроорганизмами. Ими были избраны опознаваемые под микроскопом протисты. 11 Одна ко они доминиру ют лишь на заключительном этапе очистки от химических веществ в пищевой цепи, которую осуществляют бактерии. Очистку от бактерий и взвешенного д етрита ведут бакте риотрофные протисты. Примером активной з ащиты биосферы от ка косферы служит очистка сточных вод. Для ло кальных и сточников загрязнения задача решает ся путем строительства очистных с ооружений, для диффузных, например сельскохозяйственных стоков с заним ающих площади, водосбора полей,- созданием природоохранных полос. В обо их слу чаях действующим началом выступает микробное сообщество. Для гор одских сооружений использу ются аэробные аэротенки, для переработки ос ад ков сточных вод - анаэробные метантеки. В аэро тенках за счет усиленно й энергоемкой аэрации органическое вещество стоков перера6атывается в СО 2 и микробную биомассу ак тивного ила. Вме сте с неразложенными остатками осадки поступают в анаэ робные метантенки. Последние хороши и для прямой переработки концентри рованных стоков растворенных веществ, например в пище вой промышленнос ти, позволяя получать биогаз и , си льно сокращая количество микробной био массы, требующей удаления. В очи стных соору жениях микробное сообщество страдает от залпо вых сбросов токсикантов, в водоохранных зонах от всякого рода " - цидов" и смыва удобрений. На ходясь под воздействием этих факторов, оно пред ставляет с обой приспособившееся к условиям какосферы природное микробное сообще ство с сильно искаженными трофическими связями. VI . Глобализация какосферы. Деятельность че ловека приводит к созданию антропогенных геологических тел. При норме 200 кг/год твердых бытовых отходов на горожа нина вокруг городов создаются полигоны этих отходов и свалки, занимающие депрессии. В них протекают ин тенсивные микробные процессы, затухающие примерно через 30 лет после тог о, как закончился сброс отходов и когда свалка с миллионами тонн отходов - антропогенное гео логическое тело - засыпана. Микробные процес сы в этих геологических телах вызывают не толь ко загрязнение воздуха, с которым можно бо роться с помощью аэробного бактериального фильтра, образующег ося в рыхлой почве над свалкой, но и загрязнение грунтовых вод. Во всех слу чаях работают многовидовые микробные био пленки, закрепленные на субст рате-носителе. Еще более масштабный пример какосферы явля ет горнодобыв ающая промышленность, отвалы которой достигают миллиардов тонн. В них пр о исходит микробное окисление сульфидов с фор мированием кислых "купор осных" шахтных вод и выносом тяжелых металлов. Какосфера охватывает и сельскохозяйствен ное производство, превращаю щее природные ландшафты в агроценозы. Это производство не разрывно связ ано с существованием человечест ва трофической цепью. Для пропитания во зраста ющего населения есть две стратегии: экстенсив ного (освоение цел ины) и интенсивного развития. Последствием первой стало опустынивание, а в глобальном масштабе - изменение цикла углеро да, вызванное сокращение м накопления гумуса, как это произошло после распашки степей в Но воросс ии и прерий в США в XIX столетии. Интен сивное развитие ведет к локальному за грязне нию, обусловленному избыточным применением удобрений и физиоло гически активных веществ. Поэтому доведением до абсурда логики "зеле ны х" было бы уничтожение человечества или пе реход к первобытному собират ельству, а жела тельным результатом – 12 "экологически чист ое земледелие", хотя с биосферной позиции оно в принципе невозможно. Выхо д из противоречия ищут в компромиссе, так называемом "устойчи вом развит ии" (человечества). Прежде всего, оно должно распространяться на сельское хозяйство, однако в наиболее концентрированной форме проявляется в про мышленном производстве. Еще одно свидете льство глобализации како сферы - изменение химического состава атмо сф еры и связанное с ним изменение климата. От носительно причин изменения климата могут быть разные точки зрения, но нет сомнения, что парниковый э ффект зависит от состава атмосфе ры, который находится под контролем по ложи тельной обратной связи со стороны биоты и в прошлом б ыл вне воздействия какосферы . Те перь же ее вклад в гл обальные потоки парнико вых газов в атмосферу с наземных территорий ок оло 10%. В природном потоке парниковых га зов, не связанных с дыханием перви чных проду центов растений, 90% обусловлено деятельнос тью микроорганизм ов-деструкторов, поскольку вклад животных очень мал. Если считать, что по токи парниковых газов с наземных территорий близки к потокам газов чере з поверхность океана, то окажется, что 5-7%-ное искажение состава атмо сферы , вызванное промышленной эмиссией, доста точно для глобализации действи я какосферы. По данным межправительственной комиссии IPCC (Intergovermenta1 Panel of C1imate Change), в 1997 г. концентрация СО 2 в атмосфере составила 367 ppm , достигнув самого высокого значения за 420 тыс. лет, для котор ых имеются данные по ле довым кернам Антарктиды. В доиндустриальную эпо ху она удерживалась на уровне 280 ± 10 ppm . Ежегодный прирост за последние десятилетия равнялся 1.7 ppm , что соответствует 3.3 млрд. т С. Этот прирост согласуется с падением содержания О 2 , оцениваемым по отношению О 2 /N 2 в атмо сферном во здухе. Между годами наблюдается вы сокая вариабельность и, например, в 1998 г. воз растание СО 2 в атмосфере составило 6 млрд. т С. Причина э той вариабельности неясна и чаще все го объясняется явлением Эль Ниньо в Тихом оке ане. Согласно оценке IPCC, рост содержания СО 2 обусловлен в первую очередь сжиганием т оплив, продуцировавшим в 1990-х годах 6.3 ± 0.4 млрд. т . С ежегодно. Из них в атмосфере оставалось 3.3 ± ± 0.1 млрд. т . С в 1980-х годах и 2.9 ± 0.1 млрд. т . С В 1990-х. В эти годы индустриальная эмиссия СО 2 на территории России сократилась до 0.6 мл рд. т С. Наземный сток СО 2 определяется б алансом между ассимиляцией растительным покровом и выделением при орг анотрофном разложении мортмассы. При повышении СО 2 ассимиляция усиливается за счет изменения сопротив ления ус тьиц растений и фото ассимиляции. I РСС сделало вывод, что эффективность наземного стока зави сит от перехода органического углерода в формы с длительным времен ем пребывания, то есть в древесину и консервативные формы почвенного угл ерода в гумусе. Увеличенная концентрация атмосферного СО 2 приводит в полевых экспери ментах к рост у содержания С орг в почве на 30%, Пр и этом повышается эффективность использо вания воды растением. На континентах, служащих источниками индустриальной эмиссии, в 1990-х годах поглощалось 1.0 ± 0.6 млрд. т С. Таким образом, естественное связывание СО 2 превышало эмиссию от индуст риальных источников и землеполь зования. По глощение СО 2 на конти нентах происходит в Се верном полушарии к северу от 30 о с.ш., то есть в широтной зоне, где располож ена Россия. Величи на поглощения здесь оценивается от -1,8 до - 0,7 млрд. т. С в год в 1980-х годах и несколько выше - в 1990-х. При этом наблюдается резкий сезонный ход концентрации атмосферного СО 2 с 13 минимумом летом п ри максимальной амплитуде сезонных колебаний на севере. Тропический по яс от 30 о с.ш. до 30 о ю.ш. нейтрален, колебания об менa составл яют от -1,З до + 1,1 млрд. т. С, то есть растительность поглощает примерно стольк о же СО 2 сколько освобождается пр и деструкции ор ганического вещества. Остаточный наземный сток в 1.8 млрд. т . С в год определяется как "неиз вестны й сток". Углеродный бала нс России примерно соответ ствует ее территориальной доле в глобальном ба лансе [6, 7]. Положительный баланс углерода на территории нашей страны сл едует из прямого на блюдения накопления С орг в почве и торфах, а также в древесине. Легенда о "тропических лесах - легких планеты" в нау ч ном смысл е представляет собой анахронизм. Ландшафты России относительно мало изме нены по сравнению с другими стр анами, но сте пень их изменения прямо зависит от плотности населения и, сл едовательно, непосредственно воздействует на национальную популяцию. Кста ти, предполагаемое изменение климата, по расче там, приведет к выигр ышу в сборе зерновых для США, России, Китая. Для России вы игрыш к 2080 г. оценивается в 20-50%. для США - от -5 до +5%, для Кита я - 5-20%, разумеется, с очень большой разницей по районам [1]. Расчеты IPCC, UNEP (U n i on Nations Env i ron m enta l Programm ) и других международных агентс тв дают представление о глобализации ка косферы и ее угрозе существован ию человечест ва. Относящиеся к проблеме документы подробно проанализи ровал академик к .я. Кондратьев . Осознан ие масштабов превращения человечест ва в ядро какосферы потребовало ко оператив ных международных политических действий вплоть до конференц ий Рио-92, Рио+10 в Йохан несбурге, хотя в настоящее время политика, как и всег да, сконцентрирована на межпопуляционной борьбе и противостоянии Севе ра и Юга. Внутри популяционная борьба, обусловленная антиоб щественным и действиями, обостряется в перио ды перестройки, будь то революция или с коро течная эволюция. Рассматривая какосферу как область дисгармо ничного развития, мы предп олагаем, что биосфера находится в области гармоничного развития со сбал ансированными связями. Такое допущение, в наивном виде высказываемое "зе леными", не все гда соответствует действительности. Внутренние природны е процессы могут привести в относи тельно короткие промежутки времени к дисгар монии в локальном масштабе, а в длительные - к биотическим катастр офам, хорошо описанным в палеонтологии. Примером природной дисгармо нии может служить внезапное избыточное раз множение какой-либо популяции, например вредителей леса, или разрушение экосистемы в ре зультате вторж ения в нее чужеродного вида. Эволюция систем сопровождается кризисами р аз ного рода, но в какосфере актуально возникнове ние кризиса в связи с д еятельностью ч еловека . . 14 VII. Заключение Итак, если ноосф ера - это биосфе ра, которая перестроена так, чтобы свободно мыслящему чел овеку было хорошо, то какосфера - область дис гармоничного развития. В ней иска жены сбалансированные связи. Соот ветственно какология - наука, кот о рая изучает такие искаженные систе мы, как природные, так и социальные. О сновная часть какосферы существует за счет деятельности человека, который до неузнаваемости искажает прир одные связи и ограничивает их способность к восстановлению. Именно благ ода ря его деятельности какосфера стре мительно расширяется, причем эт от процесс зависит от притока вещества извне. Предоставленная сама себе , она склонна к самоотравлению и са моликвидации. Какосфера существует за счет био сферы; это источник чистого возду ха, воды, пищи, материалов и место стока испорченного возду ха (напри мер, обогащенного парниковыми га зами по отношению к природном у балансу), грязных вод и всевозмож ных твердых отходов. Захватывая биосф еру, какосфера изменяет, прежде всего, поверхность планеты. Продуктивнос ть агроценозов поддер живается за счет притока вещества извне: удобрени й, ядохимикатов и горючего для машин - то есть за счет других природных рес урсов, прежде всего из невозобновляемых источни ков. Челов ек оценивает земельные угодья, в первую очеред ь исходя из их плодородия. Биосферные же фун кции, связанные с формирован ием состава воздуха и континентальных вод, при этом не учитывается. Како сфера захватывает и литосфе ру - в ней возникают антропогенные геологич еские тела. Прежде всего, это свалки вокруг крупных городов. Наиболее наглядный пример какосфе ры - городская поп уляция человека. Саморазмножение здесь сильно сни жено, города pacтут за с чет миграции извне, разрушая при этом сельскую популяцию. Вследствие раз вития здра воохранения здесь существенно нару шен естественный отбор, поскольку выживают почти все родившиеся. Таким образом, расширя ющаяся какосфера регулирует чис ленность человечества, все сильнее снижая ее п о мере усложнения от ношений в социальной сфере и уве личения числа потр ебителей относи тельно числа производителей. Вывод Г.А. Заварзина: развитые страны до стигли наивысшей степ ени экспан сии какосферы, а развивающиеся стремятся к ней. Все вышеизложенное заставляет с серьезнос тью отне стись к какологии как области знания, не смешивая ее ни с экологией, ни с п риродоведе нием. Какология изучает нарушения систем, при родных и социа льных, ведущих к искажению сба лансированных связей в них, к дисгармонии. Единственное, что помешает признанию каколо гии в качестве самостоятел ьной научной дисцип лины, взявшей на вооружение системный подход, - это не благозвучие названия специалиста в столь важной научной дисциплине. 15 Список литера туры 1.Заварзин Г. Антипод ноосферы // Вес тник РАН. – 2003. – том 73 №7. 2. «Химия и жизнь», 2006, №1. 3. http :// vivivoco . rsl . ru / vv / JOURNAL / VRAN / ZAV . HTM 4. http :// viperson . ru / wind . php ? ID =453722& soch =1 16