Раздел VI

ОХРАНА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

Глава 35

ОХРАНА ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ КАК ОБЩЕЧЕЛОВЕЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

Последние десятилетия XX в. и начало XXI в. ознаменовались стремительным ростом численности населения Земли (уже сейчас оно значительно превышает6млрд человек) и нарастанием его на­учно-технической вооруженности. Все это вместе взятое создало невиданное до сего времени активное антропогенное воздействие на биосферу, выразившееся прежде всего в том, что масштабы ант­ропогенных и естественных факторов влияния на среду стали со­поставимыми, и в этом сбылось предсказание В.И. Вернадского, что человеческая деятельность превратилась в геологический фак­тор. Геологические процессы, сформировавшие нашу планету, по­строившие ее, создавшие геологические структуры, породы, ланд­шафты и внешний облик, неизмеримо медленнее по своим темпам, чем мощная строительная деятельность последних двухсот лет, когда за считанные годы, месяцы, дни (и даже минуты: взры­вом построена, например, плотина селехранилища в Медео) чело­век создает города, как техногенные горные системы; водохрани­лища, как техногенные моря и озера; каналы, как техногенные реки; терриконы вскрышной породы, как техногенные холмы; до­бывает руду, уголь, нефть, поднимая внутренние слои земли на по­верхность, как вулканы; сельскохозяйственная деятельность стала соизмеримой по масштабам с денудационными процессами, с вы­ветриванием, с площадной эрозией, но осуществляется она в ты­сячи раз быстрее, чем в природе на протяжении всей геологиче­ской истории (рис. 190—197).

Рис. 191. Осадка поверхности земли над горными выработками (г. Кировск, Кольский полуостров)

Строительство — один из самых мощных видов производст­венной деятельности XX в., превратилось в природообразующий, («средодеформирующий») фактор. Изменяемая при строительстве геологическая среда оказывает значительное влияние на протека-470

ние процессов в сложившемся круговороте вещества, энергии и информации в биосфере, часто дестабилизируя круговоротные процессы. Кроме того, повсеместное загрязнение окружающей

Скопление мелкообломочных продуктов разрушения горных пород—потенциального селевого материала

WmJv -Г - j	- > ' ш
	Ж У. Щ
iff .

Рис. 190. Осадки поверхности земли над штольнями

Рис. 193. Геодезическая просека (приполярный Урал, национальный парк

«Югыд ва»)

нас среды разнообразными веществами, порой не имеющими природных аналогов и подчас совершенно чуждыми для норма­льного существования живых организмов, представляет серьезную опасность для нынешнего и будущего поколений человека на Земле. Налицо наличие глобального экологического кризиса, но перед биосферой дилемма довольно проста в своем решении: биосфера сможет справиться с кризисом через несколько десят­ков тысяч лет, но без человека и человечества, а это для нас практического смысла не имеет. Выходом из кризиса для челове­ка является сохранение природной среды, адекватной по своим экологическим условиям для сохранения биосферы в целом, и с человечеством, в частности. Для этого необходимо решение ряда проблем, многие из которых не нашли еще даже теоретических решений: одни технологически сложны, другие — экономически невыгодны, а главное, большинство этих проблем человеческим

Рис. 195. Отработанные месторождения золота (национальный парк

«Югыд ва»)

Рис. 196. Необустроенная дорога на прииск (национальный парк «Югыд ва»)

разумом неосознанны. Тем не менее мировым сообществом вы­работаны некие модели развития на ближайшую и отдаленную перспективу, одной из которых является «Концепция устойчивого (поддерживающего)* развития», обусловленная согласием, несмот­ря на серьезные критические возражения подавляющего боль­шинства государств мира в Рио-де-Жанейро в 1992 г. и, к сожа­лению, практически одобренная, несмотря на ничтожные результаты ее реализации, на глобальном экофоруме в Йоханнес­бурге в 2002 г. Другие концепции пока не получили должного те­оретического обоснования и слабо проработаны. Однако уже сейчас нужны практические шаги по охране природной среды и, в частности, экологическое строительство, для осуществления ко­торого нужны детальные инженерно-геологические и геоэкологи­ческие изыскания.

Современная кризисная экологическая ситуация в своем раз­решении, в том числе и в рамках «поддерживающего» (устойчи-

Ненарушенная поверхность.

Эрозия Полигон со снятым почвенным покровом,

- коренные породы

“ крупнообломочные

- почвенно­растительный

Рис. 197. Схематический разрез долины р. Кожим (национальный парк «Югыд ва») Левый борт естественный, правый — нарушен золотодобычей

Крупнообломочный материал перекрыт слоем плотного суг­линка и почвой, предотвраща­ющими развитие ЭрОЗИОННО- гппжснный

СуффОЗИОННЫХ процессов. шилснши

Смыв с поверхности полигона приносимого сверху мелкозема - минерального субстрата

Sustainable (англ.) — «поддерживающее» в более точном переводе, чем «ус­тойчивое»; тем более устойчивое развитие возможно только после того, как что-то разрушенное восстановилось, развитие было поддержано, что в общем-то сейчас и требуется для нынешнего состояния биосферы.

вого) развития, требует экологизации многих сфер человеческой деятельности и, в частности, строительства как чрезвычайно мощного фактора воздействия на природную среду. Необходимо учитывать, что строительство будет наращивать свое воздействие в связи с ростом общей численности населения Земли и в связи с нарастающей урбанизацией (уже сейчас без малого 70 % насе­ления живет в городах). Кроме того, проявилась тенденция к со­зданию мегаполисов и промышленных зон большой площади. Следует иметь в виду, что строительная экспансия не обязательно связана с новым строительством и освоением новых территорий, но все больше будет направлена на реконструкцию имеющихся поселений и промышленных комплексов и с активным освоени­ем подземного пространства. При этом существенно возрастает роль инженера-геолога, а также инженера-строителя, обладающе­го геологическими знаниями. Это связано с тем, что в условиях реконструкции существующих сооружений им придется исполь­зовать уже измененную под их воздействием геологическую сре­ду, а также проектировать и возводить(«переделывать»)здания в условиях влияния других зданий при имеющейся плотной город­ской застройке. При этом необходимо учитывать нарастание тре­бований по обеспечению безопасности и надежности сооружений даже при возможно мощных природных и техногенных чрезвы­чайных ситуациях, так как при росте численности населения Земли все чаще будет необходимо использовать под строительст­во сложные в геолого-климатическом отношении территории. Кроме того, человек все более «привыкает» к жизни и работе в комфортных условиях, во все большей коммуникационной «ат­мосфере», что определяет необходимость улучшения качества здании и сооружений, формирующего, в свою очередь, качество жизни человека. И при всем при этом главнейшим требованием на ближайшую перспективу остается снижение техногенного на­тиска на биосферу, сохранение биоразнообразия, устранение за­грязнений и т. д.

С позиций инженерной геологии это повышает требования к результатам ее исследований и в определенной мере экологизиру­ет ее как науку.

Коэволюция инженерной геологии и геоэкологии.Рассматриваемая проблема коэволюции инженерной геологии и геоэкологии имеет, на наш взгляд, вполне определенное значение, обусловленное но­вым этапом в развитии геологических и экологических наук.

Обратимся к ставшему классическим определению Е.М. Сер­геева, трактующему инженерную геологию как науку о рациона­льном использовании и охране геологической среды от вредных для человека и природы процессов и явлений. Это определение, высказанное более 30 лет назад, во многом предопределило эко­логизацию, наверное, самой «инженерной» из всех геологических дисциплин науки. Данная экологизация, заложенная в «природо­охранной» части определения, сыграла роль «установки», как го­ворят психологи, на все последующее развитие инженерной гео­логии. При этом не следует забывать о том, что и вся предыдущая история инженерной геологии имела вполне опреде­ленные экологические корни. Да, собственно, и возникновение инженерной геологии обусловлено вполне экологическим факто­ром, а именно — строительством, и точнее требованиями строи­телей об обеспечении их необходимыми для расчетов фундамен­тов сведениями о прочности и деформируемости подстилающих грунтов, т. е. характеристиками абиотической составляющей вновь создаваемой антропогенной экосистемы. Так что встречаю­щееся иногда расхожее определение инженерной геологии как геологии на службе у строителей, в общем-то, достаточно точное. А если это так, то строительство, будучи чрезвычайным экологи­ческим фактором, предопределило инженерную геологию как на­уку экологического цикла. Оценивая предмет инженерной геоло­гии, а именно, геологическую среду, Г.К. Бондарик пишет: «С учетом вопросов и проблем, решаемых инженерной геологией, объектом ее исследований следует считать геологическую среду, ее свойства и также происходящие в ней процессы, которые учи­тываются при осуществлении настоящей и планируемой деятель­ности человека». Инженерно-геологические представления в на­стоящее время являются несколько более широкими, нежели они были 40—50 лет назад. В то время, в силу чрезвычайности актив­но развивающегося строительства, вызванного, в свою очередь, активизацией научно-технического прогресса, особого значения последствиям, особенно негативного характера, строительной эк­спансии не уделялось. Главной задачей было — обеспечить строи- теля-проектировщика, конструктора достоверной информацией, прежде всего, о несущей способности фунтов и о подземных во­дах, которые могли бы осложнить производство работ. Инжене­ры-геологи достигли блестящих результатов, они выстроили тео­ретическую базу, а на ней создали высокопродуктивную систему инженерно-геологических изысканий со всей присущей произ­водству инфраструктурой — от оборудования, приборов до мето­дик, стандартов и подготовленных кадров.

Главными предметами, точнее объектами, которые изучались инструментально, были грунты, их свойства и изменение этих свойств во взаимодействии с сооружением, а затем все более и более инженерно-геологические процессы, иными словами, ин­женерная геология постепенно переходит от изучения объектов в 476 статике — статических систем — к изучению динамических геоло­гических систем во взаимодействии со строительными система­ми. Здесь уместно остановиться на определении понятия «строи­тельная система». Под «строительной системой» мы понимаем здания, сооружения и их комплексы с инфраструктурой инже­нерных сетей, обеспечивающих их функционирование, а также сосредоточенные в них технологии. В большинстве случаев стро­ительная система служит оболочкой, отделяющей техногенную и природную среду, в которой осуществляется жизнедеятельность. Строительная система — совокупность всех этапов инвестицион­но-строительного процесса проекта и его участников, имеющая объектно-правовую направленность и реализуемая в условиях воздействия конкретных факторов внешней среды. Вытекающие из данного определения воздействия на окружающую среду име­ют вполне четкую направленность на такую важную ее составля­ющую, которой является геологическая среда, на ее компоненты. Устойчивость строительной системы, иными словами, ее надеж­ность, и в конечном виде безопасность для человека определяет­ся в итоге качеством взаимодействия системы с геологической средой. Изменяемость геологической среды во многом — это те геологические процессы, которые должны быть учтены при со­здании строительной системы, с одной стороны, в значительной мере усложняет эту задачу строителю, а с другой — «провоциру­ет» дальнейшее свое развитие уже под воздействием созданной строительной системы. Налицо возникает новая общность: «ди­намическая геологическая система — строительная система».

Такая общность в некоторой степени на уровне инженерных задач описывается понятием «природно-техногенная система» (ПТС), которая рядом специалистов рассматривается как некая экосистема. В пользу отнесения к экосистемам, в первую очередь, говорит наличие в ней таких биотических факторов и как человек, и как обитающие в природной составляющей ПТС представители флоры, фауны, микроорганизмов. Вновь созданные такого рода антропогенные экосистемы для обеспечения гомеостаза требуют нарастающего управляющего действия человека. Это нарастание всегда чревато за счет глубокого проникновения постепенным уг­нетением природных компонент среды. Так что для сохранения природной составляющей, для оптимизации гомеостаза экосисте­мы следует снизить антропогенный натиск. Одним из снижающих натиск факторов является оптимальное проектное решение и реа­лизация «строительной системы». Опыт строительства показывает, что экологично-оптимальное решение во многом связано с гра­мотным использованием особенностей геологической среды, их динамикой, в том числе и при взаимодействии со строительной системой на всем периоде ее эксплуатации.

Функционирование ПТС как модификации общности «дина­мическая геологическая экосистема — строительная система», как открытой экологической экосистемы на данном этапе невозмож­но в силу высказанных выше соображений об управляющей роли человека в ее гомеостазе. Однако акад. В.И. Осипов считает, что изучение направленности процессов энергообмена в ПТС позво­ляет оптимизировать управляющие факторы ее гомеостаза, а это путь к повышению открытости, приближения к функционирова­нию природных экосистем, к экологизации строительства.

Рассмотренные экологические аспекты взаимодействия строи­тельства и геологической среды приводят к заключению о необ­ходимости комплексного рассмотрения системы «сооружение — окружающая среда», и это в значительной мере предопределило формулирование экологической проблематики в геологии. Е.А. Козловский в 1989 г. назвал это новое научное направление геоэкологией. Функциональной единицей является «геоэкологи­ческая система», включающая в себя: растительность, живые организмы (в том числе человека), геологическую среду и техно­генно-хозяйственные объекты. Основной задачей геоэкологии яв­ляется изучение и оценка изменений геологической среды в результате хозяйственной деятельности, в случае ее техногенного загрязнения, в неразрывной связи с загрязнением других компо­нентов природной среды. Данное определение очень близко по своему смыслу к рассмотренному выше представлению о совре­менном этапе развития инженерной геологии. Кстати, в разра­ботках К.И. Сычева говорится о том, что предметом геоэкологии являются знания не только о состоянии геологической среды и всех ее компонентов в отдельности, но и происходящих в них процессах. В данном случае имеется высокая близость между «геоэкологическими» и «природно-техническими» системами.

В.Т. Трофимов в своих последних работах рассмотрел историю развития проблем эволюции в геологических науках и обосно­ванно пришел к выводу о формировании нового этапа в предме­те инженерной геологии, а именно, переход к исследованиям эволюции инженерно-геологических условий Земли в современ­ную эпоху. Обобщенная характеристика современного этапа, как известно, определяется понятием техногенеза. Техногенез обычно и в первую очередь отождествляется с горно-рудной промышлен­ностью, в значительной мере со строительством и отчасти с сельским хозяйством. При этом активно используются данные, например, Г.И. Хазанова, А.П. Лисицына, С.А. Федотова по со­поставлению объемов формирования извлекаемых полезных ис- 478 копаемых и вмещающих пород в сравнении с объемами форми­рования вулканогенных пород (60 и 16 км³соответственно), а также сравнение объема твердого стока рек Земли (~13 км³) и объемов ежегодно формирующихся техногенных грунтов (~43 км³). Эти данные впечатляющи, но они только в оценках по­следних2—3 столетий, когда в полной мере реализуется техноге­нез. Данные отнесены к одному году, но даже если их распро­странить на 200—300 лет, то в целом они, конечно, превышают и объемы, и, главное, темпы формирования естественных грунтов. Но эти сроки ничтожно малы в геологическом времени, и экст­раполировать их дальнейшее нарастание вряд ли имеет смысл, так как человек уже осознал пагубность такого своего воздейст­вия на геологическую среду и уже пытается темпы «техническо­го» природообразования во всяком случае замедлить. Тем не ме­нее, если к указанным выше объемам техногенных грунтов присовокупить измененные строительством, перемещенные и сельскохозяйственно использованные грунты, то в объемном вы­ражении деятельность человека заведомо оправдывает высказан­ную В. И. Вернадским мысль о соизмеримости ее с главнейши­ми геологическими процессами, пусть даже протекающими накратчайшем отрезке геологического времени (кстати сказать, че­ловеки живет в этом отрезке).

Рассмотрение техногенеза исключительно как породообразую­щего фактора, а строительства как части техногенеза в виде оро­генеза и (или) денудации может в определенной мере быть соот­несено с эволюцией инженерно-геологических условий. Здесь уместно напомнить, что кроме всего прочего идут активные про­цессы внедрения продуктов человеческой деятельности в виде ву­льгарных загрязнений и более «мягким» путем во все геосферы. На наш взгляд, в настоящее время эволюция инженерно-геоло­гических условий теснейшим образом связана с воздействиями изменяющихся атмосферы, гидросферы и биосферы; последняя развивается в рамках главных жизнеобеспечивающих геосфер (литосферы, гидросферы, атмосферы) с активным воздействием технической деятельности человечества.

Взаимодействие всех геосфер в условиях техногенеза настолько тесное, что вполне уместно говорить о их «соразвитии» или «коэ­волюции». Создаваемая природно-техногенная система пока не развивается коэволюционно с природными геосферами — главны­ми жизнеобеспечивающими геосферными оболочками, и в этом причина экологического кризиса. Изучение коэволюционных из­менений в природной среде под воздействием человека и изме­ненных природных условий (как коакций) на человека, в общем, и есть задача геоэкологии. В то же время носитель всех гео­сфер — геологические объекты, и человек базируется на геологиче­ской среде в виде природно-техногенных (и строительных) систем исключительно через инженерно-геологические взаимодействия.

В. И. Осипов считает, что объектом геоэкологии являются все геосферные оболочки Земли, что, на наш взгляд, является право­мерным, так как при рассмотрении «строительной системы» не­обходимо учитывать ее взаимодействие не только с геологиче­ской средой. В.И. Осипов, рассматривая предмет геоэкологии, по существу расширяет определение Е.М. Сергеева об инженерной геологии, переводя взаимодействия человека только с геологиче­ской средой к взаимодействию со всеми геосферами, их рацио­нальному использованию и защите человека от нежелательных процессов и явлений. Если вслед за В.Т. Трофимовым рассмот­реть работы других специалистов, например, В.Н. Островского и JI.A. Островского, но взглянуть на них с позиций нашего пред­ставления, окажется, что и в этих работах геоэкология представ­ляется как междисциплинарная наука, рассматривающая человека как фактор развития и в то же время объект защиты его от раз­личных геосферных процессов. В таком контексте инженерная геология может быть представлена как наука, изучающая взаимо­действия «строительных систем» с развивающейся геологической средой.

Все изложенное говорит о наличии коэволюционного разви­тия новой геоэкологической науки и инженерной геологии в ее современном понимании.

Глобальная проблема охраны природной среды затрагивает как все человечество в целом, так и все страны и народы, и может быть решена лишь коллективным разумом и при объединении усилий всех людей на Земле. Это связано с тем, что природные ре­сурсы планеты (атмосфера, гидросфера, флора, фауна) не могут быть разделены государственными границами; этих границ не признают и многие загрязнения. Каждое государство, охраняя сре­ду в своих границах, решает тем самым и глобальные проблемы. В частности, 1 апреля 1996 г. был издан Указ Президента России № 440 «О концепции устойчивого развития Российской Федера­ции», а также Постановлением Правительства РФ была утвержде­на программа по реализации в России Концепции устойчивого развития. На сегодня территория нашей страны достаточно хоро­шо изучена, определены районы острых экологических ситуаций, зоны истощения ресурсов и зоны, которые потенциально могут выступить компенсаторами экологических нарушений. Все это по­зволяет приступить к целенаправленному сосредоточению средств и усилий на природоохранных мероприятиях, на экологизации че­ловеческой деятельности, на восстановлении нарушенных экоси- 480

стем на всех тех направлениях, которые были приняты на Глобаль­ном экофоруме в Рио-де-Жанейро в 1992 г. и закреплены в его заключительных документах — в «Повестке дня на XXI век», и на дальнейшее развитие, несмотря на проблемность принятых реше­ний в Йоханнесбурге в 2002 г.