Александр Проценко - Энергия будущего
Мы уже говорили, что отказаться от масштабного применения энергии, уйти от эры развитой промышленности и сельского хозяйства к патриархальной жизни, пытаясь сохранить "естественное равновесие" природы, несомненно, худшее из всего, что можно придумать, ибо это приведет к физической гибели большей части человечества. Да и переход на неиндустриальные методы хозяйствования без масштабного применения энергии может закончиться еще большим оскудением природы.
Еще триста лет назад, когда людей на Земле было в 10 раз меньше, можно было выращивать растения, не заботясь об удобрении почвы. Сегодня это немыслимо.
Отказ от удобрений погубит не только пахотные земли, но и пастбища. А ирригация? Все перестанет плодоносить, если отказаться от нее.
Один из крупнейших современных натуралистов, В. Ульрих, директор зоопарка в Дрездене, рассказывает о тяжелых переживаниях индийского крестьянина.
В качестве топлива он использует сухой коровий навоз.
Этим нарушается естественный круговорот вещества:
травоядные животные потребляют растения, но люди не возвращают почве изъятые из нее вещества - их сжигают. При таком примитивном ведении хозяйства превращение громадных территорий в пустыню лишь вопрос времени. "Чертов круг", по выражению В. Ульриха, замкнулся. Где же выход? Он - в развитии энергетики и промышленности, производящей минеральные удобрения.
Несколько лет назад в экологической науке появился новый термин "дезертификация" - превращение земель в пустыни. Ежегодно она охватывает по разным причинам 50 тысяч квадратных километров. По утверждению большинства специалистов, главную ответственность за такое нарушение нормальных природных условий несет человек, ибо пустыни возникают из-за плохо контролируемой ирригации, а также нерационального использования пастбищ, слишком интенсивной обработки почвы и вырубки леса. Вот где скрывается зародыш дезертификации. Но есть много средств, способных ее предотвратить, и все они требуют применения энергии.
Серьезные проблемы возникают и с водообеспечением людей, земель, промышленности на юге европейской и азиатской частей нашей страны. Для их решения необходимо строительство могучих гидротехнических сооружений. И опять речь идет об энергии. Вот и чудится, что современный человек, подобно пассажирам мифологического судна, очутился между Сциллой и Харибдой.
Сможет ли атомная энергетика стать тем Одиссеем, который выведет человека в "чистые воды"? Пока атомная энергия - наилучший помощник человека, обещающий решение труднейших проблем, стоящих перед ним.
Рубикон энергетики
Каковы же пределы развития энергетики? Есть ли у нее свой Рубикон, который нельзя переходить?
Среди ее отрицательных последствий первым названо засорение воздушного бассейна. В атмосферу Земли ежегодно выбрасываются сотни миллионов тонн различных веществ. Вот сколько их: твердых веществ - 130 миллионов тонн; двуокиси серы - 180-200; окиси углерода - 350-400; окислов азота - 60-65; углеводородов - 80-90 миллионов тонн. Выходит, что вся наша атмосфера представляет собой аэрозоль, так как содержит массу взвешенных частиц.
Источники аэрозольных частиц, проникающих в атмосферу, разнообразны. Это и сажа от сжигания угля и мусора, и некоторые отходы черной металлургии.
В целом ежегодно воздух насыщается многими миллионами тонн различных веществ. Массу аэрозольных частиц поставляют химические предприятия в процессе превращения газов в твердые тела. Так, при образовании сульфатов из двуокиси серы в воздух за тот же срок уходят 150 миллионов тонн частиц. Всего из-за деятельности человека в год в атмосферу вносится 350- 400 миллионов тонн пыли. По сравнению с ее естественными источниками это еще не так много. Из-за различных природных процессов: землетрясений, деятельности вулканов, пыления почвы, попадания в атмосферу морской соли, пожаров и химических реакций - в атмосфере образуется в Ю раз больше пыли. Казалось бы, оснований для беспокойства пока еще нет. На самом деле оно имеет причины. Основные источники образования пыли расположены вблизи тех мест, где люди живут, отдыхают и работают. Там и повышена ее концентрация.
Исследователи установили, что в кубическом сантиметре парижского воздуха более 100 тысяч пылинок, а над Тихим океаном - всего 500. В две тысячи раз меньше! Это крайний случай. Тем не менее считается, что запыленность в сельской местности в среднем всего лишь в 10 раз меньше, чем в городе.
Энергетика является мощным источником ежегодного поступления в атмосферу 140-160 миллионов тонн очень вредного газа - двуокиси серы. Это следствие сжигания угля и нефти. Поступление двуокиси серы из природных источников эквивалентно 600 миллионам тонн. Значит, человеческая деятельность ответственна за четвертую часть серы, проникающей в биосферу.
Содержание в атмосфере окислов азота на 90 процентов определяется природными источниками. Но наибольшие возмущения в состав атмосферы вносит окись углерода, образующаяся в энергетических установках.
Основная часть этого вредного газа выделяется двигателями внутреннего сгорания. А это составляет около трех четвертых всего количества окиси углерода.
Вес атмосферы земного шара, состоящей в основном из азота и кислорода, равен 5 триллионам тонн (5*10^12 тонн). Поэтому поступление в нее всего каких-то сотен миллионов тонн в год различных газов, казалось бы, не может существенно изменить ее состав. И в самом деле, в результате различных физико-химических реакций, происходящих в атмосфере и при ее взаимодействии с поверхностью Земли и океанов, в ней поддерживается некоторая постоянная и небольшая концентрация вредных газов. Скажем, на миллиард частей воздуха приходится всего 1-4 части двуокиси азота или серы.
Но это только кажется, что данная величина маленькая.
В действительности она недалека от предельно допустимой для человека 30 частей серы на миллиард частей воздуха. Концентрация двуокиси серы в городах в среднем составляет уже около 15-20 частей, то есть в 20 раз больше средней по земному шару, что говорит о приближении к пределу допустимого. А во многих городах она, увы, еще выше. Так, в 1964 году в Чикаго она была уже равна 150 частям на миллиард, то есть в 5 раз превышала предельно допустимую.
Загрязнение атмосферы ведет к ухудшению здоровья, потере трудоспособности, гибели людей. Не всегда заметно, что причина заболеваний кроется в составе атмосферы. Но статистика и чрезвычайные ситуации рельефно отражают действительное положение дел. Вот одна из таких ситуаций. 5 декабря 1952 года перед взором жителей Лондона произошло нечто невероятное: солнце совершенно исчезло с небосвода. Необычайно плотный смог - смесь дыма, тумана и вредоносных газов - держался над английской столицей 3-4 дня. По официальным данным, за это время умерло более 4 тысяч человек. Английские специалисты определили, что воздух над столицей содержал несколько сот тонн дыма и двуокиси серы.
Автомобильный транспорт повышает концентрацию окиси углерода и азота до 10-20 частей на миллион частей воздуха. При определенных условиях под действием солнца в воздухе происходит длинная цепочка реакций и образуется фотохимический смог. Им в настоящее время "заражены" почти все крупные города многих зарубежных стран - Нью-Йорк, Чикаго, Бостон, Детройт, Милан. В Токио июльский смог 1970 года привел к отравлению 8 тысяч человек. Более 400 человек пострадало 24 мая 1974 года от отравления ядовитым смогом в Токио и прилегающих к нему районах. Там при наступлении жарких и безветренных дней уже несколько раз концентрация вредных для здоровья газов поднималась выше допустимых пределов. По токийскому радио и телевидению можно услышать такие сообщения:
"Внимание! Говорит токийский центр по контролю за загрязнением воздуха. Предупреждаем жителей квартала Кото, Эдогава и Котсусина. В воздухе повысилось количество вредных веществ. Внимание! Срочно прекратить школьные занятия на открытом воздухе, детей вернуть в классы. Как можно меньше находиться на улице. Пользуйтесь автомобилями только при крайней необходимости..." Только в 1972 году такие тревожные сообщения объявлялись 176 раз - смог угрожал жителям удушьем.
Население Советского Союза избавлено от смога; и все же есть еще города, в которых превышены предельно допустимые концентрации по некоторым газам.
Нужно сказать, что ситуация с двуокисью седы усложняется тем, что еще нет эффективных способов очистки лродуктов сгорания угля и нефти.
Увеличение содержания в воздухе серы вызывает не только заболевания и смертность, но и приводит к ряду других нежелательных последствий, таких, как повышенная коррозия металлических конструкций, приносящая миллиардные убытки, кислотность дождевой воды, замедляющая рост лесов и развитие культурных растений. Есть и менее печальные последствия. Ученые из Бирмингемского университета (Англия) заявили, например, что процент натуральных блондинок (наверное, и блондинов) с каждым годом снижается. Причина - увеличение в воздухе серы, которая вызывает потемнение волос.
