Акупунктура, Аюрведа Ароматерапия и эфирные масла, Консультации специалистов: Рэйки; Гомеопатия; Народная медицина; Йога; Лекарственные травы; Нетрадиционная медицина; Дыхательные практики; Гороскоп; Правильное питание Эзотерика

Введение

Что такое мусор, отбросы и что такое отходы? Одно и то же это или разные понятия? Как эти понятия проявляются в нашей жизни и как будут проявляться в жизни наших детей? Эти и ещё множество других вопросов, до сих пор не являясь предметом научного изучения, всё чаще возникают не только у жителей стремительно загаживаемых городов и мегаполисов, но и у обитателей патриархальных, погруженных казалось бы в многовековую дремоту, городков и деревень…

Что же такое могло случиться, чтобы ранее инертное и социально пассивное население нашей необъятной страны вдруг встрепенулось и активизировалось? Просто исчез продовольственный и вещевой голод, и у основной массы населения появились «лишние» продукты питания и вещи, часть из которых перекочевала на свалки…

Известно, что мусор не вчера появился, а существует столько же, сколько живёт человечество. Человек оказался на редкость «мусоротворческим существом». Каждый день он в среднем создаёт («творит») около 1 килограмма мусора. Однако, если этот килограмм мусора в «допластиковую» эпоху легко и быстро разлагался простейшими микроорганизмами, то после создания пластиковых изделий — необыкновенно красивых, продуманно функциональных и прочных — мусор (вернее его пластиковая часть) стал «не по зубам» бактериям. Например, в земле он может лежать практически неповреждённым десятилетиями (при некоторых условиях — столетиями!).

Лавинообразный поток мусора способен погрести под собой современную цивилизацию. Изделия из пластики буквально наводнили весь мир, стали незаменимыми и казалось бы жизненно необходимыми. Действительно пластик прекрасный материал, но он имеет один важный недостаток. Недостатком пластиковых изделий с точки зрения их утилизации является их высокая «живучесть» в природных средах, составляющая в зависимости от конкретных условий от нескольких лет до нескольких сотен лет.

Горы мусора, отбросов и отходов скапливаются на предприятиях, свалках и мусорных полигонах, выбрасываются на землю, закапываются в грунт, затапливаются и сжигаются, однако проблема замусоривания природы только усугубляется, так как генерация мусора значительно превосходит его реальное уничтожение.

Мусор, как говорится, «достал» всех! Жители больших и малых населённых пунктов выступают с требованиями убрать мусор подальше от их жилья, не строить мусорные полигоны и мусоросжигающие заводы, навести порядок на улицах и в водоёмах. Из-за не убираемого вовремя мусора возникают даже политические кризисы…

Следует заметить, что не только содержимое мусорного ведра или отбросов мусорных свалок и полигонов представляют интерес, а вернее сказать — озабоченность, для множества жителей нашей страны и других экономически развитых стран. Мусор в Космосе (точнее сказать, в околоземном космическом пространстве) стал предметом дебатов в научных заведениях, парламентах, изданиях прессы. Оказалось, что он может нарушить работу ставших привычными средств мировой коммуникации, а также функционирование жизненно важных народнохозяйственных объектов.

Все эти вопросы поднимаются и обсуждаются в нашей книге, состоящей кроме введения и заключения из трёх глав. Первая глава посвящается рассмотрению базовых определений и понятий экскретологии, роли и места в этом научном направлении так называемых мусорных экскретов, связанных с деятельностью человека. Обсуждаются разновидности мусорных экскретов, их свойства, неоднозначный характер формирования этих объектов.

Во второй главе книги рассмотрены возможности полезного использования мусорных экскретов. Современные технологии позволяют из отбросов получать полноценные продукты питания, из мусора свалок — тепловую и электрическую энергию. Мусорные экскреты, при должном обращении с ними, способны решать многие проблемы энергетики и космонавтики. Кроме того, глобальные мусорные экскреты в виде залежей перспективных ископаемых могут рассматриваться в качестве сырьевой базы цивилизации.

В третьей главе книги обсуждается роль мусорных экскретов в планетарном цивилизационном кризисе, разразившемся практически во всех странах мира. Он носит комплексный характер и имеет политическую, экономическую, социальную и экологическую составляющие. Рассмотрены вопросы влияния мусорных экскретов на предкризисное и кризисное состояния земли, водных объектов и околоземного космического пространства. Обсуждаются проблемы мусора как инициатора массовых протестных выступлений и политических кризисов.

Отдельной затронутой в книге проблемой является описание нового объекта (феномена) — так называемого квазимусора, являющегося продуктом общества избыточного потребления. Доля квазимусора в производстве общей «мусорной корзины человечества» становится всё более заметной и весомой, и этот новый объект должен учитываться в структуре генерируемых цивилизацией отходов.

Книга имеет много иллюстративного материала, облегчающего её восприятие; она адресована читателям, любознательным и неравнодушным к судьбам родной земли.

Глава I Экскреты и экскретология

Этот раздел книги, посвященный ознакомлению с понятиями и определениями экскретологии, написан на основе наших работ [1, 16,90].

1.1. Понятия и определения, используемые в экскретологии

Экскретология и экскреты

Экскретология (от латинского excretum — выделенное ) — наука о выделениях и отторжениях, выбросах, потерях и удалениях антропогенных (связанных с человеком и его деятельностью) и природных объектов, их возникновении, трансформации, возможной утилизации, использовании и уничтожении. Такими объектами — экскретами — являются конечные продукты деятельности человека и других живых организмов, а также вещества и продукты, возникающие при различных — как правило экстремальных — природных процессах. Рассматриваются материальные объекты в виде физических тел. О нематериальных экскретах смотри в Приложении книги [1].

В широком смысле экскретами являются любые естественно-природные и антропогенные объекты, закончившие свой жизненный цикл, выделенные и/или отторгнутые организмами (в том числе и общественными), выбрасываемые за ненадобностью или уничтожаемые каким-нибудь способом.

В справочной литературе (например, в словаре русского языка Д. Н. Ушакова [16]) понятие отторжения определяется так: «Отторгать — отторгнуть что от чего, оторвать, отделить дёргая, порвав; отодрать, отнять силою». В нашей книге процесс отторжения трактуется более расширенно и предполагает:

а) для живых организмов — выделение, отделение и изоляцию от привычных биогеоценозов в том числе со смертельным исходом;

б) для неорганических объектов — выделение, отделение, изоляцию от первоначального физического тела, потерю или выбрасывание, деструкцию или уничтожение.

Классификации выделяемых природой и обществом объектов как составных частей экскретологии представлена на схеме Рис. 1.1.1.

Схема этого рисунка иллюстрирует подразделения экскретов на антропогенные и естественно-природные. Из неё видно, что природные мусорные экскреты — это отбросы, мусор и токсичные выбросы, причём все эти экскреты естественного происхождения. Антропогенные мусорные экскреты, появляющиеся при деятельности человека, кроме техногенных продуктов содержат также и продукты естественного происхождения. Антропогенные мусорные экскреты представлены экскретами мусора и квазимусора, отбросов, сырьевых отходов и токсичных выбросов.

Рис. 1.1.1. Схема классификации экскретов по принадлежности к природным и антропогенным. Блок залитых ячеек объединяет мусорные экскреты: природные и антропогенные

Элементы экскретологии — это отходы, мусор и квазимусор, отбросы, а также утраты, находки и потери, виктимы и девиаты. В этом разделе книги выясняется какой смысл вкладывается в определение этих объектов.

Можно сказать, что экскретами являются все материальные объекты природных сред и человеческого общества, отслужившие «свой срок», закончившие жизненный цикл или появившиеся (возникшие) при деструктивных, катаклизменных или катастрофических явлениях.

Классификация экскретов по принадлежности к естественно-природным (в дальнейшем для краткости — природным) или антропогенным приведена на схеме Рис. 1.1.1. В ней естественно-природные объекты противопоставляются антропогенным, хотя формально, антропогенные объекты являются частью природных (Природа — всё существующее во Вселенной, органический и неорганический мир [2]). Такая вольность в формулировке позволяет акцентировать характерные различия экскретов и поэтому, на наш взгляд, вполне уместна.

Кроме того, противопоставление антропогенных и естественно-природных объектов, на наш взгляд, диктуется самой жизнью. Ведь ни сам современный человек, ни огромное количество неестественных им созданных ксенобиотических объектов, мягко говоря, «не вписывается» в отрегулированный тысячелетиями экологический механизм планеты. И сомнительно, что когда-нибудь впишется… Существование неистребимых антропогенных мусорных экскретов тому явное доказательство. Поэтому более правильным было бы вместо названия экскретов «анропогенные» в схеме рисунка 1.1.1. использовать название «неестественно-природные».

Подробно о «немусорных» экскретах: потерях, находках, виктимах, утратах и девиатах можно прочитать в нашей книге [1].

Обсудим кратко «мусорную составляющую» экскретологии, её компоненты, основные и вспомогательные понятия. Приведём некоторые определения мусорных экскретов [1,16,90].

Например, для бытовых отходов можно использовать следующее определение.

Отходы — произведённые человеком вещества, тела, продукты и объекты, потерявшие потребительские свойства и не пригодные для использования по прямому назначению. Однако это не означает, что их нельзя использовать для каких-нибудь других целей, например, утилизируя ценные компоненты или вещества. Востребованные отходы — вторичное сырьё.

Невостребованные отходы представляют собой ненужный мусор, отправляются на свалку или уничтожаются.

На бытовом уровне мусор определяют как отбросы, сор [2]. Отброс — негодный остаток чего-нибудь, сор — мелкие сухие отбросы, мелкий мусор [там же].

В общем случае мусором могут быть названы произведённые человеком твёрдые или условно твёрдые предметы, вещества, продукты, потерявшие потребительские свойства и невостребованные отходы, выбрасываемые или уничтожаемые им за ненадобностью, а также твёрдые или условно твёрдые предметы, вещества, продукты, возникающие в природных средах после разрушения её объектов при катаклизмах, катастрофах или авариях, захламляющие, загрязняющие или отравляющие природные среды, нарушающие нормальную (установившуюся) жизнь биологических объектов.

Понятие твёрдого или условно твёрдого предмета, вещества или продукта в этом определении означает, что рассматриваемые объекты не жидкие и не газообразные, а относятся к твёрдой фазе. Твёрдое тело характеризует агрегатное состояние вещества со стабильностью формы в виде кристаллических или аморфных объектов [87], а понятие твёрдости характеризует сопротивляемость вдавливанию или царапанию [3]. Строго говоря, любое тело при достаточном охлаждении становится твёрдым.

При нормальных условиях примерами твёрдых тел могут быть металлы, соединения металлов с неметаллами (металлиды), некоторые минералы. Примерами твёрдых аморфных тел служат стекло и изделия из него, янтарь, смолы, битумы и полимеры [87]. При экскретологических исследованиях наряду с понятием твёрдого тела целесообразно использовать понятие условнотвёрдого тела как мерило содержания в нём влаги (в основном воды). На практике именно водность (влажность) выбросов является определяющей характеристикой при рассмотрении их классификации и динамики в природных средах.

Влажность определяется как отношение массы воды, находящейся в данный момент в материале, к массе (реже к объёму) материала в сухом состоянии и выражается в процентах. При этом массу материала берут в естественном влажном, а не в насыщенном водой состоянии.

Вычисляют массовую влажность Wm и объёмную Wo по формулам (%):

Wm =((m2-m1)/m1)*100; Wo = ((m2-m1)/V)*100,

где

m1 и m2 — масса материала соответственно в сухом и в естественном влажном состоянии, [г];

V- объём материала в сухом состоянии, [см3].

Понятие условнотвёрдого тела можно конкретизировать применительно к мусору , произведённому человеком — антропогенному мусору , и возникающему в природе — естественно-природному мусору или сокращённо природному мусору.

Из соотношения (3) следует, что при массовом содержании твёрдого вещества и газов в выбросе, превосходящем 30 %, его следует причислить к «твёрдым отходам» (в России — ТБО). Приближённая оценка «твёрдости» мусорных отходов может быть записана так:

? >= 0,3,

где ? — массовая доля твёрдого вещества в выбросе.

В эту категорию выбросов попадает большинство бытового, часть промышленного, горнорудного и прочего мусора (см. Таблицу № 1.2.).

"Жидкими отходами" \liquid waste\ признаются отходы, содержащие менее 1 % твёрдого вещества [92], то есть при

? <= 0,01.

Существуют также "полужидкие отбросы"\sludge\, содержащие от 3 % до 25 % твёрдых материалов:

0,25 <= ? >= 0,03.

Таблица № 1.2. Содержания воды в физических телах при влажности окружающего воздуха 80 % [91] и соответствующие значения параметра ?

Природный мусор универсальный и носит неизменный характер независимо от географических, метеорологических или временных характеристик исходных объектов. В отличие от него антропогенный мусор многолик, неоднозначен и носит индивидуальный характер. То, что является мусором для одного предприятия или человека, может представлять потребительский интерес для других объектов. Кроме того, такой мусор по-разному может пониматься и восприниматься в различных географических местах, в разных социальных группах и в различные исторические времена. Таким образом, строго говоря, понятие антропогенного мусора является весьма неопределённым и расплывчатым и трактуется применительно к конкретной обстановке. Подробно это обсуждается в наших книгах [1,90].

Предложим понятие отбросов в широком смысле слова, а не только применительно к человеческой деятельности, учитывая наработки других литературных источников.

Отброс — «всё, что откинуто, отброшено куда по негодности» [28], негодный остаток чего-нибудь [2]. Отбросами являются, в первую очередь, продукты жизнедеятельности живых организмов. В общем случае к отбросам можно отнести:

— отходы продуктов питания при приготовлении пищи и несъедобная пища;

— отходы жизнедеятельности человека и других живых существ (кал, моча, слёзы, слизи, слюни, сопли, серные образования в ушах, выделения желез внутренней секреции, кишечные газы, выдыхаемый воздух и т. п.);

— отмершие или выпавшие роговые, хитиновые или костные образования (выпавшие зубы, волосы, перхоть, ногти, рога, копыта, …);

— сменяемые кожные покровы или их части (куколки при линьке насекомых, кожа при линьке пресмыкающихся, фрагменты кожи (болячки) при заживлении ран у млекопитающих;

— опадающие листья, увядшие соцветия, обломившиеся опавшие веточки и другие естественно сменяемые объекты флоры;

— погибшие естественной смертью объекты флоры и фауны (за исключением утрат).

Отбросы объектов флоры и фауны необходимы для нормального функционирования биоценозов — совокупности животных, растений и микроорганизмов, населяющих различные участки среды их обитания с примерно однородными условиями жизни. Поэтому отбросы живых организмов в среде их проживания не мусор, а важная составная часть биоценоза, вне среды их обитания отбросы на бытовом уровне рассматриваются как мусор.

Что касается антропогенной составляющей отбросов, то она соответствует определению мусора, являясь его частным случаем (фактически отбросы — это биологический мусор).

Кратко отбросы можно определить так:

1) несъедобная пища и пищевые остатки;

2) продукты выделений живых организмов и их тела после естественной гибели (кроме утрат).

Отбросы являются необходимым звеном процессов существования живых организмов.

Понятие выброс в повседневной жизни используется довольно редко и обозначает выбрасывание ; в технической литературе, как правило, применяют узкоспецифические определения этого понятия, которые применимы для конкретных областей знаний или производств. Часто в литературе используются такие определения [93]. Выбросы (эмиссия)  — кратковременное или за определенный отрезок времени поступление в окружающую среду любых загрязнителей.

Аварийный выброс — поступление загрязняющих веществ в окружающую среду в результате аварии или нарушения технологического процесса.

Залповый выброс — единовременный концентрированный выброс значительного количества загрязняющих веществ в окружающую среду.

Предельно допустимый выброс — количество загрязняющего вещества за единицу времени, превышение которого ведёт к неблагоприятным последствиям в природной среде и опасно для здоровья человека.

При изучении экскретологии целесообразно использовать расширенное толкование этого понятия [94–98]. При этом слово « выброс » имеет два значения:

— 1) процесс поступления с некоторой скоростью какого-либо (практически любого) вещества или продукта из источника в окружающую среду;

— 2) материальный объект в виде некоторого объёма поступивший или поступающий в окружающую среду.

В этой книге в зависимости от контекста нами будут использованы оба этих значения.

Что касается выбросов мусора, то нами используется следующее его определение. Мусорный выброс : — 1) процесс поступления мусора с некоторой скоростью из источника в окружающую среду;

— 2) объём мусора, поступающий (или поступивший) в окружающую среду.

В соответствии с этим определением практически все твёрдофазные выбросы объектов народного хозяйства являются мусорными, так как они при работе загрязняют, захламляют и заражают природу продуктами горения, химических реакций или биологическими ингредиентами.

Газообразные и жидкие выбросы могут быть определены так же как выше, то есть как процесс поступления соответствующего продукта в окружающую среду или объём газа или жидкости в ней.

Мусорные выбросы в понимании процесса могут быть подразделены по продолжительности процесса поступления вещества (продукта) на:

— мгновенные;

— кратковременные;

— продолжительные;

— постоянные.

Антропогенный мусор, как правило, имеет сложный состав, то есть является гетерогенной смесью. Он состоит в основном из твёрдых веществ с некоторыми количествами жидкостей и газов. Они представлены в объёме выброса в разных долях и комбинациях.

К категории квазимусора относят мусорные экскреты, обладающие частично или полностью потребительскими свойствами, от которых их владелец избавляется из-за личных предпочтений (эстетических, художественных, престижных и т. п.) или по приказу (в случае других видов собственности на объект).

1.2. Разновидности мусорных экскретов и их свойства

Наряду с элементарными экскретами — продуктами выделения и отторжения человеческим обществом и природой веществ, тел или предметов можно говорить об экскретах глобальных, представляющих собой массовые скопления или конгломераты элементарных экскретов. Такие массовые объёмы элементарных экскретов могут возникать на завершающих стадиях процессов диссимиляции живого вещества или деструкции, выпадения и скопления вещества неорганического (минерального или металлического). Если обозначить характерный признак (размер, массу, объём и др.) элементарного экскрета l, а глобального L, то критерий глобальности экскрета можно записать в следующем виде:

l / L «?,

где ? — малый параметр, определяемый экспериментально или задаваемый из физических соображений.

Другим условием глобальности экскрета должна быть однородность состава в пределах некоторых областей его существования или в целом объёме.

Глобальные экскреты в пределах Земли и её ближайшего окружения — околоземного космического пространства (ОКП) существуют в виде естественных природных образований и в виде техногенных — привнесённых человеком. Рассмотрим вкратце как возникли эти экскреты и что представляют собой в настоящее время. Сами природные среды планеты условно также могут рассматриваться как скопления выделенных отторгнутых тел, веществ, предметов — то есть глобальными экскретами.

Строго говоря, состав подобных образований далёк от однородного, однако в качестве модельного предельного случая такие планетарные «гиперэкскреты» имеют право на рассмотрение.

Глобальные экскреты некогда живых организмов возникают под действием детритофагов — бактерий, простейших организмов, грибов и червей. Примером подобного глобального экскрета может служить почва как результат процессов совместного разложения растительных и животных остатков биосферы Земли, а также минеральных пород.

Именно эволюция живого покрова планеты — биоты является постоянно действующим фактором активного изменения биогеоценоза, а с ним и почвы и других глобальных экскретов.

Подобные процессы возникновения глобальных экскретов наблюдаются и в других природных средах. Рассмотрим механизм возникновения и трансформацию глобального экскрета на примере возникновения залежей подводного метана. Метан является самым «опасным» парниковым газом, так как выбросы этого газа провоцируют очередной этап глобального потепления. На определённом этапе повышения температуры на планете учёные предсказывали начало выбросов метана из океанов и зон вечной мерзлоты в полярных зонах Земли. В частности, в последние годы исследователи обнаружили выбросы значительных запасов метана со дна Северного ледовитого океана [92]. По мере потепления мирового океана вода прогревает его дно, и это провоцирует выбросы этого газа.

Глобальные экскреты в форме гидратов метана обнаружены недавно и на дне озера Байкал [99]. Это озеро очень глубокое и в нём могут реализоваться условия, необходимые для твёрдого соединения газа с водой при низкой температуре и большом давлении. Именно такие условия существуют на дне океанов и морей. Озеро Байкал является единственным местом на Земле, где газовые гидраты обнаружены в пресной воде.

В 40-е годы прошлого века советские учёные высказали гипотезу о наличии залежей газовых гидратов в зоне вечной мерзлоты. В 60-е годы они же обнаружили первые месторождения газовых гидратов на севере СССР. С этого момента газовые гидраты начинают рассматриваться как потенциальный источник топлива. Постепенно выясняется их широкое распространение в океанах и нестабильность при повышении температуры. Поэтому сейчас природные газовые гидраты приковывают особое внимание как возможный источник ископаемого топлива, а также участник изменений климата.

Ещё одним примером глобального экскрета могут служить залежи полезных ископаемых морского дна, имеющие космическое происхождение.

Мировой океан занимает около 71 % земной поверхности. На его дне находятся разнообразные полезные ископаемые, и протекает интенсивный рудогенез (возникновение залежей). Вклад космического материала в океанические осадочные породы (например, накопление таких компонентов, как железо, никель, кобальт) морские геологи и геохимики связывают со значительными поставками на дно океана космической пыли [100], оседающей на дне в виде ила.

Многочисленные измерения, выполненные в различных лабораториях мира, показали, что глубоководные илы растут со скоростью примерно 1 миллиметр за тысячу лет. В масштабах существования нашей планеты такое казалось бы мизерное выпадение космического вещества даёт вполне ощутимые величины: ~1 метр осадков за 1 миллион лет и 1 км — за 1 миллиард лет.

Такие илистые образования находят практически во всех морях и океанах, а также нередко и в озёрах. Однако только глубоководные океанические конкреции залегают с большой плотностью (до 200 кг/м2), образуя рудные поля, перспективные с точки зрения разработки полезных ископаемых.

Захоронения углерода на дне океана в виде панцирей микроорганизмов и моллюсков, а также геологические образования, такие как месторождения нефти и угля, возникшие из растительных остатков, очевидно, также являются глобальными экскретами. С процессами их формирования можно ознакомиться в многочисленных литературных источниках, поэтому они здесь не приводятся.

Ещё одним примером глобального экскрета, появление которого предсказано задолго до его возникновения, являются «рудные тела» мусорных полигонов и свалок.

Некоторые мусорные объекты — такие как крупные свалки и мусорные полигоны представляют собой многотонные скопления разнородных и разнофазных элементов, спрессованных силой тяжести и приобретающих со временем свойства некоторой осреднённой среды — сродни геологической среде. Основное свойство создаваемой на наших глазах геологической среды — мусорной или гарбологической — это её многокомпонентность и первичная неоднородность. Можно считать, что она состоит из бесчисленного множества элементов (горные породы, почвы, отходы человеческой деятельности, микроорганизмы, растворы, газы, элементы структуры, физические поля и т. д.).

Со временем под воздействием диффузионных и гравитационно-полевых процессов формируется относительно однородное по составу свалочное «тело». Его «созревание» занимает десятки лет, после чего можно говорить о возникновении глобального мусорного экскрета. Более подробно о мусорных экскретах как сырьевой базе цивилизации можно прочитать в разделе 2.5. нашей книги.

Важным глобальным экскретом может стать околоземное космическое пространство (ОКП), наполненное орбитальными мусорными экскретами естественного и техногенного происхождения. Несмотря на то, что плотность вещества в объёме ОКП относительно низкая и распределено оно не вполне равномерно в занимаемом объёме, в нём в настоящее время можно выделить отдельные области, которые условно можно причислить к глобальным экскретам. В первую очередь — это зона максимума техногенных отходов (высоты от 850 км до 1500 км) и зона так называемой свалки орбитального мусора, захватывающая внешнюю часть ОКП от геостационарной орбиты до траектории Луны.

Ещё одной зоной с наивысшей концентрацией орбитального мусора является слой ОКП на высотах от 100 км до 200 км, в котором происходит интенсивное торможение и частичное сгорание мусорных объектов.

В настоящее время эти три зоны отличаются повышенной концентрацией твёрдых объектов, однако при теперешних темпах загрязнения ОКП плотность их вещества в обозримой перспективе может выровняться и корректно будет говорить об одном глобальном мусорном экскрете — орбитальном с высотами от 100 км до 384 тыс. км.

Конечно, такой разреженный и эфемерный глобальный экскрет вряд ли станет источником полезных металлов — слишком трудоёмкий это процесс в масштабах ОКП. Однако, использование наиболее ценных узлов и агрегатов из вышедшей из строя орбитальной техники вполне вероятно. Более подробно эта проблема обсуждается в разделе 2.2. нашей книги.

В глобальном околоземном экскрете очевидно будут происходить процессы взаимодействия между различными электромагнитными и физическими компонентами ОКП и межпланетной среды, естественных космических и техногенных излучений с веществом и полями. Эти процессы будут сопровождать загрязнение ОКП продуктами дезинтеграции астрономических тел (экскретов космического мусора) и отходами и отбросами техногенной деятельности.

При этом физические характеристики ОКП и глобальный орбитальный экскрет, представляемый в виде суперпозиции элементарных мусорных экскретов, выйдя из состояния динамического равновесия, очевидно уже в него не вернётся. ОКП, наполненное орбитальными мусорными экскретами с временами существования в сотни и тысячи лет, обладающее новыми физическими параметрами, может иметь совершенно иные свойства, что непредсказуемо скажется на земной природе.

1.3. Неоднозначность характеристик формирования экскретов

Необходимо отметить сложность экскретологической классификации всего многообразия и изменчивости природных и антропогенных источников экскретов. Видимо этим можно объяснить смешение понятий и путаницу в этом теоретически слабо разработанном разделе нарождающейся науки.

Напомним, что экскретология — наука о выделениях, отторжениях и потерях материальных объектов в человеческом обществе и в природе. Объектами её изучения — экскретами — являются отходы, отбросы, мусор и квазимусор, газообразные и жидкие выбросы, потери, находки и утраты, виктимы и девиаты. Попытки создания логически непротиворечивой науки, включающей в себя перечисленные выше объекты оказались непростыми. Неоднократно исследователями предпринимались попытки рассмотреть, упорядочить и классифицировать отдельные выделяемые и отторгаемые объекты природы и общества в виде некоторых научных и псевдонаучных учений и теорий (например, мусорология, мусороведение, гарбология).

Подобные подходы к этой проблеме, на наш взгляд, не увенчались успехом потому, что феномен экскретов как конечных выделений и отторжений объектов природы и общества должен рассматриваться воедино и в комплексе, учитывая его неоднозначные проявления.

Дело в том, что классификация экскрета по принадлежности к антропогенному или природному, мусорному, отходному или отбросному, утратному, девиатному или виктимному является многофакторной [1]. Она не является абсолютной, а зависит от эколого-географического, социального и временного факторов. В частности, один и тот же экскретный объект «мусорного блока» (см. Схему 1.1.1) в зависимости от времени и места его появления в конкретных случаях может рассматриваться как антропогенный или природный мусор, отход или отброс, а также как естественный элемент биоты.

Например, опадающие листья — в городских условиях рассматриваются дворниками как мусор и убираются не только с дорог и улиц, но и с газонов, лужаек и других участков озеленения. На дорогах и улицах листья действительно — мусор, а в озеленяемой части городской инфраструктуры, как и в лесу, опад является необходимым растениям укрывным и питательным материалом.

Один и тот же предмет, вещество, изделие может менять свой «статус» в зависимости от места нахождения и времени содержания (хранения). Отходы, хранившиеся на складе сверх нормативного времени формально превращаются в мусор, а объекты мусора после сортировки становятся сырьевыми отходами и могут быть использованы для утилизации.

Важным фактором признания того или иного экскретного объекта отходом или мусором является социально-географический фактор. Известно, что в последние годы развитые капиталистические страны превращают целые континенты в свалки своего мусора. В Африку и Юго-восточную Азию огромными кораблями привозится электронный хлам, состоящий из отслуживших свой век компьютеров, телевизоров, магнитофонов, телефонов и других электронных изделий. Кроме того, везут отслужившие свой век габаритные сложные механизмы, содержащие пластик и металлы.

Разборка и утилизация таких изделий в странах-производителях весьма затратна, так как связана с использованием дорогого ручного труда, а для «нищих азиатов или африканцев» представляет интерес. Они извлекают из электронного мусора ценные металлы и таким образом ценой потери здоровья добывают средства на пропитание. При этом «цивилизованный Запад» нисколько не заботит умерщвление природы этих стран и увеличение заболеваемости их населения. Этот пример показывает, как мусор Америки и Европы превращается в сырьё и отходы, пригодные для использования в слаборазвитых странах.

Следует отметить, что несмотря на такие возможные трансформации экскретов, в каждый конкретный момент времени и в каждом конкретном месте рассматриваемый объект может быть однозначно идентифицирован отдельным индивидуумом.

Каждый конкретный i-ый экскрет ?i может быть однозначно идентифицирован для конкретного лица Mi (собственника, хозяина и т. п.) в конкретном месте ? и в конкретный момент времени t. Математически можно записать эту зависимость в функциональном виде:

?i = f (Mi, ?, t), (1)

причём значения экскретов ?i однозначно определяются при задании параметров Mi, ? и t.

В соотношении (1) i = 1,2… — количество действующих экскретов.

Что касается объектов неорганического мира, то они являются чуждыми для сложившихся веками и десятилетиями сообществам живых организмов; их появление в биоценозах в качестве экскретов связаны либо с разрушительной деятельностью человека, либо с природными явлениями катастрофического характера.

В заключение этого раздела отметим, что путаница и кажущаяся неопределённость при экскретологической классификации изделий, веществ, продуктов в большой степени связана с субъективными факторами. Относительный характер экскретов проявляется особенно ярко применительно к антропогенной его составляющей. То, что является мусором или квазимусором для одного человека, для другого может иметь потребительскую привлекательность.

Предметы, изделия или продукты могут попасть в категорию мусорных экскретов не только, потеряв заложенные в них производителем свойства и качества, но и устарев технически, эстетически или морально. Например, автомобиль не той фирмы-производителя, юбка не того кроя или помада не того цвета могут служить основанием для перевода модницей или пижоном вполне работоспособных и качественных изделий в разряд квазимусора — выбросить их или уничтожить.

Ещё одним наглядным примером субъективности экскретов могут служить наши жилища, которые периодически приходится освобождать от захламления вещами, ещё не потерявшими потребительских качеств, но воспринимаемых нами как надоевший ненужный хлам и мусор. (Если их выбрасывают, то они тоже становятся квазимусором).

Отметим, что подобное расточительное отношение к сырьевым ресурсам характерно для капиталистического мироустройства с его идеалами наживы, сверхпотребления и перепроизводства. Никакие доводы социологов и расчёты учёных с призывами сократить потребление истощающихся природных ресурсов в условиях капитализма не способны остановить эту «гонку к смерти».

1.4. Природные и антропогенные экскреты, источники их появления и порождаемые ими проблемы

Для удобства использования в справочных целях информация о естественно-природных и связанных с деятельностью человека экскретах представлена ниже в табличном виде. Таблица составлена с использованием материалов литературных источников [1] и [16].

Глава II Полезное использование мусорных экскретов

2.1. «Новая пища» из мусорных экскретов в преодолении мирового кризиса продовольствия

Человечество переживает глобальный экологический кризис, связанный с перестройкой мировоззрения отношений природы и общества. Одним из проявлений такого кризиса стала проблема возрастания численности населения планеты и производства достаточного количества продуктов питания для него.

Ограниченность мировых запасов физических ресурсов — таких как пахотные земли, минеральное сырьё, пресная вода, природные экосистемы, атмосфера, океан и т. п. — задаёт пределы экономического роста на Земле [41]. Особенно болезненно воспринимается надвигающаяся угроза кризиса продовольствия, обусловленная ростом населения Земли выше 7 млрд. человек при ограниченном ресурсе земель, пригодных для ведения сельского хозяйства площадью ~ 3,2 млрд. гектаров. Оказалось, что мировое производство зерна больше не в состоянии поддерживать рост численности населения, и проблему надо искать неординарными способами.

Однако зерновой фактор не может полностью изменить ситуацию. Важным аспектом продовольственной проблемы является понимание невозможности её решения потреблением только растительных организмов. Чтобы полноценно питаться, необходимо мясо!

Для получения мяса и мясопродуктов, например на мясокомбинате, следует учесть уровень развития, как животноводства, так и растениеводства. Оно призвано обеспечить животных при выращивании и откорме полноценным рационом питания. В состав рациона питания животных входит в качестве основного компонента кормовой белок пшеницы, кукурузы, сои, люцерны. В организме животного растительный белок перерабатывается в животный белок, т. е. в мясо.

Следует иметь в виду, что при откорме животного «коэффициент полезного действия» (КПД) превращения растительного белка в белок мяса составляет всего от 6 до 38 %. Иными словами, при производстве животноводческой продукции теряется большая часть растительного белка. Поэтому белок, например, говядины, т. е. мясо, стоит в десятки раз дороже, чем белок продуктов растениеводства, например хлеба.

Человечество давно освоило технологию выделения чистого белка из сои, хлопка, рапса, подсолнечника, арахиса, риса, кукурузы, гороха, пшеницы, зелёных листьев, картофеля, конопли и многих других растений. Но это неполноценные растительные белки, не содержащие некоторые незаменимые аминокислоты. А в питании человеку необходим в достаточном количестве и полноценный животный белок. Но вопрос — где его взять в достаточном количестве — так и остаётся без конструктивного ответа. Здесь своё веское слово должны сказать учёные-исследователи, и некоторые из них обратили своё внимание на отбросы как перспективный источник животного белка.

Что касается продуктов питания в целом, то в пищевых рационах населения многих стран мира отмечается большой дефицит полноценного белка, в результате чего более 60 % населения земного шара испытывает хронический недостаток в пищевом белке, особенно в белке животного происхождения. В частности, в современной России существует 3-кратная нехватка мяса.

В ходе научно-технической революции человек пытался решить проблему питания путём повышения продуктивности животноводства, птицеводства и рыболовства, совершенствования существующей технологии переработки сырья и его более полного использования. Однако ежегодный разрыв между необходимым количеством пищевых продуктов и потребляемым населением Земли (в белке) не позволил успешно реализовать эту задачу. Стало ясно, что никакие темпы развития животноводства, очевидно, не сумеют сократить разрыв в дефиците пищевого белка.

Одним из возможных альтернативных способов решения продовольственной проблемы является разработка и воплощение в жизнь технологий создания так называемой искусственной пищи, создаваемой из относительно дешёвого сырья промышленными методами.

Прежде чем обсуждать тему искусственной пищи рассмотрим, как и чем питается современный человек с позиций экскретологии. Традиционные продукты питания человека ограничивались в допромышленную эпоху потреблением натуральных продуктов из категории виктимов. Напомним, что в общем случае виктимами (victime — жертва, лат.) называют [1] подвергшиеся насилию человеческие жертвы, а также добытые или культивируемые объекты флоры и фауны после насильственной смерти. Применительно к проблеме продовольствия интерес представляют только природные виктимы и антропогенные виктимы объектов флоры и фауны. Приведём их определения из работы [1].

Природные виктимы представляют собой насильственно лишённые роста, развития или жизни тела и плоды (а также их фрагменты) животных, растений и других представителей флоры и фауны (икры, семян, личинок и др.). Природными виктимами становятся плоды, цветы, части растительных организмов, убитые объекты фауны или ставшие жертвами катастрофических явлений природы.

Природные виктимы составляют наиболее массовую долю природных экскретов, являясь элементами устоявшихся пищевых «цепочек» земных организмов. Они являются необходимой составной частью жизни на планете, сменяя друг друга в непрерывной череде насильственных смертей. Однако для питания человека виктимы этого вида представляют второстепенный интерес.

Основными источниками пищи современного человека, всё в меньшей степени зависящего от «дикой природы», становятся виктимы объектов флоры и фауны (смотри приведённую ниже схему).

Антропогенные виктимы объектов флоры и фауны — добытые или культивируемые человеком объекты флоры и фауны, становящиеся экскретами после насильственной смерти, отторжения или изъятия из среды обитания. Эти виктимы искусственно культивируются, отторгаются и изымаются из сред, в которых они выращивались как живые организмы. Затем они умерщвляются, складируются, консервируются или временно изолируются для сохранности и дальнейшего употребления для питания человека.

Схема классификации виктимов на природные и антропогенные

Примерами виктимов являются используемые человеком для питания многочисленные представители флоры и фауны. В первую очередь — это копытные животные, рыбы, птицы, а также плоды, корни и зелень растений, заготовленные для питания.

Огромное количество антропогенных виктимов принадлежит к изолированным от естественных сред обитания, а затем лишённым жизней домашним животным и птицам, а также к изолированным человеком для питания культурным растительным организмам. Антропогенные виктимы из мира фауны представляют собой откармливаемую для забоя домашнюю птицу, и животных, их умерщвлённые тела (туши), а также фрагменты их расчленённых тел.

Что касается объектов флоры, то представителями антропогенных виктимов этой категории организмов являются собранные на полях и в садах плоды и семена растений, заготовленные в хранилищах, элеваторах, холодильниках. Эти продукты составляют основу питания современного человека.

Мясо на этапах становления и развития цивилизации добывалось на охоте, затем на подсобных хозяйствах и, наконец, в крупных агрокомплексах. Некоторые страны сумели обеспечить себя белком животного происхождения. Но в мировом аспекте — это скорее исключения, чем правило. Мяса по-прежнему не хватает. Очевидно, теперь наступает пора более внимательно присмотреться к экскретам отбросов — отторгаемым и выбрасываемым биологическим продуктам, — и попытаться более рационально использовать заложенные в них ценные питательные вещества.

Между тем, мясо животных и птицы по современным представлениям многих исследователей является необходимым продуктом питания [84]. Как известно, мясные продукты помогают поддерживать уровень гемоглобина на должном уровне, а строгая овощная диета и чрезмерные физические нагрузки приводят проблемам со здоровьем.

Рассмотрим, какая «новая пища» уготована человечеству, чтобы оно не погибло от голода (или от отвращения к этой пище). При этом неминуемо затрагивается не только продовольственный вопрос, но и вопрос, морально ли убивать животных?

Искусственное мясо из пробирки

Мясо, выращенное в загоне для скота ( виктимы ), предлагается заменить псевдомясом , выращиваемым из клеточных структур ( отбросов ) «в пробирке».

Утверждается [30], что съедобное мясо можно и нужно выращивать в лаборатории, и учёные уже предложили технологии культивирования такого мяса. Речь идёт о крупномасштабном производстве говядины, курятины, свинины без какого-либо участия животных и птиц. Цыплёнок без курицы — научная фантастика!?

Конечно, на сегодняшний день — фантастика. Теперь о реальности. Исследователи группы учёных под руководством докторанта Джейсона Матэни (Jason Matheny) из университета Мэриленда (University of Maryland) предлагают методы создания проектируемых биологических тканей, которые однажды могут привести к производству в лаборатории мяса, по всем параметрам пригодного для человеческого потребления.

«У культивируемого мяса есть масса преимуществ, из него можно извлечь большую выгоду, — убеждён руководитель проекта Матэни. — С одной стороны, вы сможете управлять питательными веществами. Например, в обычном мясе содержится много жирной кислоты омега-6, из-за которой повышаются уровни холестерина и возникают другие проблемы со здоровьем. С „пробирочным“ мясом омегу-6 можно заменить менее вредной омегой-3. С другой стороны, культивируемое мясо решит массу вопросов, связанных со скотом» [30].

Проведённые исследования уже показали учёным, что одна-единственная клетка мускула (миоцит) коровы или курицы может быть изолирована и масштабирована на многие тысячи новых миоцитов.

Способ культивирования нового продукта, предлагаемый исследователями университета Мэриленда, заключается в выращивании клеток на тонких мембранах — больших плоских листах. Получившиеся в результате листы «мяса» могут быть сняты с мембран и уложены друг на друга, чтобы увеличить общую толщину «продукта».

Речь идёт о клетках, помещённых в питательную среду, которым придаётся плоская или объёмная форма, впоследствии становящаяся чем-то вроде мяса. Для того чтобы псевдомясо максимально походило на оригинал, необходимо совместить в пробирке клетки нескольких различных видов ткани и придать выращиваемому продукту соответствующую структуру и форму фрагментов мяса.

Исследователи признают, что помимо проблем, связанных с культивированием мяса, придётся потрудиться, чтобы убедить потребителей есть продукт, произведённый искусственно. Они считают, что …«С этим мясом можно будет обратиться ко всем заинтересованным в безопасности пищи, беспокоящимся об окружающей среде, к вегетарианцам и просто людям, сочувствующим животным. Есть также люди, которые хотят иметь возможность приспособить пищу к собственным вкусам»…

…Выгода может быть колоссальной. Спрос на мясо растёт по всему миру, например, в Китае он удваивается каждые десять лет, а потребление домашней птицы в Индии удвоилось за последние лет пять.

— … Обладая единственной клеткой, вы теоретически сможете удовлетворить мировой спрос на мясо и сделать это наилучшим из возможных способов, как для окружающей среды, так и для здоровья человека. В долгосрочной перспективе всё это — выполнимо» [30].

В настоящее время организация «Новый урожай» (New Harvest) проводит испытания псевдомяса, произведённого из миоцитов цыплёнка, во вращающемся биореакторе Synthecon. «Новый Урожай» — некоммерческая исследовательская организация, работающая над развитием новых заменителей мяса, включая культивируемое мясо, произведённое в пробирке, в клеточной культуре, а не взятое от животного.

«Одна-единственная клетка может произвести столько мяса, что его хватит, чтобы кормить население планеты в течение года», — утверждают сотрудники «Нового Урожая».

Отметим, что выращивать мясо из мышечных клеток животных умеют уже и в других лабораториях [39]. Группа учёных из Амстердамского университета под руководством Виета Вестерхофа довела эту технологию почти до коммерческого уровня. Голландцам недавно удалось вырастить несколько 50-килограммовых кусков говядины. По утверждению создателей полученный продукт — это самое что ни на есть нормальное мясо, в котором представлены все необходимые компоненты: 20 аминокислот, 12 витаминов, разнообразные микроэлементы и ферменты по вкусу. Себестоимость его, правда, пока ещё слишком высока — несколько сотен долларов за килограмм.

Для сравнения, например, сегодня оптовые цены на аргентинскую говядину колеблются в районе $3?4/кг. Куриные окорочка дешевле — $0,7/кг. Но учёные уверяют, что лет за десять они опустят цены до приемлемого уровня. К тому же для начала можно заняться производством самых дорогих и экзотических сортов мяса или рыбы — для “пробирочного” хозяйства это безразлично.

Как сенсацию преподнесли учёные из университета Маастрихта (Голландия) [47] новость о разработке способа получения мяса без убийства животных. Они смогли создать и представить общественности первый в своем роде гамбургер, выращенный «в пробирке», для которого использовался мясной фарш, полученный из стволовых клеток. Исследователи сообщили, что для изготовления такого «мяса» требуется примерно 10 000 стволовых клеток крупного рогатого скота. В специальных лабораторных условиях число этих стволовых клеток затем увеличивается более чем в миллиард раз, и в результате получается продукт, практически идентичный натуральному говяжьему мясу по составу и внешнему виду.

Специалисты считают, что их разработка имеет большое значение, так как население планеты растёт, и со временем возникнет колоссальный дефицит натурального мяса. Сейчас продукт, который получил название инвитро-мясо , находится на стадии разработки. На данный момент учёные ищут добровольцев, которые решились бы питаться новым продуктом. Если желающих не найдётся, то доктор Пост, возглавляющий группу учёных, пообещал, что сам попробует свою разработку.

Объёмы производства искусственных продуктов питания постоянно возрастают, но это вовсе не означает, что аналоги мясопродуктов в скором времени вытеснят натуральные изделия. Очевидно, произойдет (и уже происходит) распределение этих видов мясопродуктов в рационах богатых и бедных, причём в первую очередь путем более полной и более рациональной переработки белковых отходов мясной промышленности в искусственные мясопродукты для бедной части населения.

Однако искусственное мясо давно уже существует и пользуется неплохим спросом в нашей стране. Правда, это псевдомясо не сырое, а приготовленное в консервированном виде — как колбаса. В самом деле, из чего делают колбасные изделия в России сегодня?

Оказывается, в составе десятков сортов колбасы, от которых ломятся прилавки магазинов, массово используются различные “заменители мяса” (структурированные растительные производные сои или риса) и всякая прочая “химия”.

Использование отбросов мясопереработки

Другим источником псевдомяса, а вернее псевдоколбасы, стало использование отходов мясопереработки, скарливаемых ранее животным.

Производство аналогов пищевых продуктов — область сравнительно молодая, но уже дающая колоссальные прибыли и обеспечивающая продуктами питания миллиарды потребителей во всём мире, включая и Россию [49]. Именно разоривший своё сельское хозяйство СССР внёс во второй половине ХХ века особый научный и технологический вклад в развитие этой новой отрасли пищевой промышленности.

Производство колбас можно разделить на две группы: первые выпускаются по ГОСТу (в этом документе чётко оговорены все характеристики основных видов колбас), вторые — по ТУ (техническим условиям) [49]. Это позволяет делать их практически из чего угодно, «лишь бы народ не отравился».

Назвали колбасу новым именем, и можно выкладывать на прилавок. Сколько в ней мяса и сколько заменителей никого волновать не должно, это коммерческая тайна.

Ещё вариант создания «нового продукта» — внести в его рецептуру побольше отбросов. Российские «мясных дел умельцы» придумали машину, которая дочищает жилки и хрящики с неудобных для разделки мест костей фрагментов туши животного. Туда же попадают содранные кусочки кости, плёнки, сухожилия, при разделке курятины — ещё и шкурка, кусочки перьев. Вся эта «труха» замораживается в блоки и продается под названием «мясо механической дообвалки» или сокращенно «мехобвалка». Другое название — тримминг (в просторечии зачастую говорят про куриные блоки).

Это самое дешёвое сырьё для производства современной колбасы. Из такого тримминга делают дешёвые сардельки, добавляя сою, шкурку свиную, манку, крахмал и шпиг. Есть, конечно, и не такие «экстремальные» рецептуры. Иногда добавляют каррагинан, сою [49], но тогда цена продукта будет выше.

Превращение микробной биомассы в животный белок

Существуют способы изготовления мяса вообще из объектов другой категории, используя микробиологический синтез; при этом животный белок получают с использованием микроорганизмов.

Человек научился с помощью дрожжей, бактерий, одноклеточных водорослей и микроорганизмов превращать углеводы, спирты, парафины, нефть и траву в дешёвый полноценный пищевой белок, содержащий все незаменимые аминокислоты. Оценки показывают, что переработка всего 2 % ежегодной мировой добычи нефти позволяет произвести до 25 миллионов тонн белка. Этого количества белка достаточного для питания 2 миллиардов человек в течение года. Подобный метод переработки доступного дешёвого сырья в дефицитный животный белок с использованием микроорганизмов называют микробиологическим синтезом.

Технология производства микробной биомассы как источника ценных пищевых белков была разработана ещё в начале 1960-х годов. Тогда ряд европейских компаний обратил внимание на возможность выращивания микробов на таком субстрате, как углеводороды нефти, для получения, так называемого белка одноклеточных организмов (БОО). Технологическим триумфом метода было получение продукта, состоящего из высушенной микробной биомассы, выросшей на метаноле. Процесс шёл в непрерывном режиме в ферментере с рабочим объемом 1,5 млн. л.[49].

Однако в связи с ростом цен на нефть и продукты её переработки этот проект стал экономически невыгодным, временно уступив место производству соевой и рыбной муки. К концу 80-х годов заводы по получению БОО были демонтированы, что положило конец бурному, но короткому периоду развития этой отрасли микробиологической промышленности.

Использование отходов нефтепереработки и куриного помёта

Более перспективным способом оказался другой процесс — получение грибной биомассы и полноценного грибного белка микопротеина с использованием в качестве субстрата смеси парафинов. Использовалась нефть самых дешёвых отходов нефтеперерабатывающей промышленности, растительные углеводы из пищевых отбросов, минеральные удобрения и отбросы птицеводства.

Задача промышленных микробиологов состояла в создании мутантных форм микроорганизмов, резко превосходящих своих природных собратьев, т. е. получение сверхпродуцентов полноценного белка из сырья. В этой области были достигнуты большие успехи. Например, удалось получить микроорганизмы, которые синтезируют белки вплоть до концентрации 100 г/л. Для сравнения — микроорганизмы «дикого типа» накапливают белки в количествах, исчисляемых миллиграммами на литр.

В качестве продуцентов микробного белка исследователи выбрали два вида всепожирающих микроорганизмов, способных питаться даже парафинами нефти: мицелиальный гриб Endomycopsis fibuligera и дрожжеподобный грибок Candida tropicalis (один из возбудителей кандидозов и кишечных дисбактериозов у людей). Каждый из этих продуцентов образует около 40 % полноценного белка.

Учёные подобрали и условия предварительной обработки отбросов, добавляемых к парафинам нефти для оптимального роста грибковой микрофлоры. Куриный помёт разбавляли и гидролизировали в кислых условиях; пивную дробину тоже гидролизуровали серной кислотой. После такой обработки никакие посторонние микроорганизмы, бывшие в отбросах, не выживают и не мешают расти посеянным на субстрат микроскопическим грибам.

Технологи подобрали и условия фильтрации размножившейся биомассы микроорганизмов из питательной среды. Проведённые испытания показали, что получаемый продукт не токсичен, а значит, из смеси парафинов нефти, куриного помёта и растительного углеводного сырья можно получать полноценный микробный белок. Таким образом, одновременно найден путь эффективной утилизации помёта, что составляет важную проблему развития промышленного птицеводства. Получился искусственный “круговорот пищевых веществ в природе” — что из желудка вышло, в него же и вернётся.

Белки, выделяемые из выросших на субстрате грибков и поставляемые на пищекомбинаты под названием “биомасса”, не имеют вкуса и запаха, бесцветны и представляют собой порошок, пасту или вязкий раствор. Едва ли найдутся желающие употреблять их в таком виде в пищу, несмотря на все достоинства по показателям пищевой и биологической ценности.

Учёные решили создать, а вернее — сконструировать, искусственные продукты питания, внешне не отличающиеся от привычных для нас традиционных продуктов, на базе использования имеющихся ресурсов белка. Использование специальной технологии и оборудования позволило воссоздать структуру, внешний вид, вкус, запах, цвет и все остальные свойства, имитирующие привычный продукт. Короче говоря, конструирование пищи заключается в выделении белка из сырья различной природы и превращении его машинным способом в аналог пищевого продукта с заданным составом и свойствами.

Изготовляют искусственные мясопродукты несколькими путями, позволяющими получить изделия, имитирующие мясо, рубленые котлеты, бифштексы, кусковые полуфабрикаты, колбасные изделия, сосиски, ветчину и многое другое. Конечно, создать неотличимую имитацию куска мяса невозможно — слишком сложна его структура. Другое дело — фарш и изделия из него — колбасы, сосиски, сардельки и т. п. Состав этих продуктов питания не афишируется; они, как правило, покупаются беднейшими (или не информированными) слоями населения.

Кстати сказать, в СССР могли делать качественную колбасу и прочие мясные изделия, но не для всех. Такая «эксклюзивная» колбаса, какая производилась в СССР, сейчас бы стоила не менее 1000 рублей за килограмм.

Читателям, наверное, будет интересно узнать, что кроме искусственных мясопродуктов изготовляют искусственные молоко и молочные продукты (на основе эмульсий дешёвых растительных жиров). «Конструируют» также крупы, макаронные изделия, “картофельные” чипсы, “ягодные” и “фруктовые” продукты, “ореховые” пасты для кондитерских изделий, подобия устриц и даже чёрной зернистой икры. В частности, на банках с искусственным сгущённым “молоком” пишут не “Сгущённое молоко”, а “Сгущёнка” — будьте внимательны при выборе; смотрите на этикетках указания о наличии растительных жиров, которых в настоящих молочных продуктах быть не может [49].

Искусственное мясо из экскрементов

Другой перспективной разработкой искусственного мяса может рассматриваться исследование японских учёных [48]. Профессор Икеда, представляя искусственное мясо, созданное на основе белков человеческих экскрементов, отметил, что его изобретение призвано оказать большую помощь в преодолении грядущего глобального кризиса продовольствия.

Икеда утверждает, что ему удалось выделить питательные вещества из экскрементов и создать на их основе «дерьмобургер». По результатам испытаний, благодаря таким добавкам как пищевой краситель (красный) и соевый белок, искусственное мясо по вкусу напоминает говядину. Питательная ценность «дерьмобургера» сомнений не вызывает. Его состав: 25 % углеводов, 63 % белка, минеральные вещества и липиды — в точности соответствуют натуральному продукту. Однако, по признанию Икеда, желающих продегустировать его новое «блюдо» пока нет. Да и цена «дерьмомяса» смущает — стоит оно в 10 раз дороже, чем натуральное.

Исследовав накапливаемый канализацией ил, Икеда нашёл в нём высокое содержание бактерий, перерабатывающих нечистоты в протеины. Выделив белки и добавив к ним усилитель реакции, был получен искомый продукт. В "мясе" содержатся требуемые количества белков, углеводов, жиров и минералов. Для лучшего сходства с настоящим мясом к продукту добавляют натуральный красный краситель, а также усилитель вкуса на основе сои. Первые добровольцы, рискнувшие попробовать результат работы учёных, утверждают, что по вкусу продукт действительно напоминает мясо.

Найденный японцами способ решения продовольственной проблемы имеет определённые преимущества перед другими способами, — отмечает сайт Inhabitat. В настоящее время около 18 % выбросов, создающих парниковый эффект, приходятся на долю мясной промышленности. Кроме того, скотоводство потребляет слишком много ценных ресурсов, а также даёт общественности повод рассуждать о жестокости к животным.

Шитбургеры, как их уже условно прозвали японцы, способны разрешить все эти проблемы (кроме естественной брезгливости). К тому же продукты из такого квазимяса содержат меньше калорий, чем привычные гамбургеры. Отметим, что пока на вопрос, заданный сайтом Inhabitat, о готовности отведать шитбургеров большинство читателей отвечают отрицательно. Однако имеются и в духе японского «харакире» и патриоты-добровольцы.

Учёные не теряют надежды, что со временем потребители преодолеют психологический барьер, и у шитбургеров найдётся достаточно покупателей, который поймут все преимущества такого безотходного производства.

В случае массового распространения продукта стоить он будет столько же, сколько сейчас — гамбургеры из натурального мяса. Пока же, учитывая расходы на научно-исследовательскую работу, они обходятся в 10 ? 20 раз дороже традиционной продукции.

Отметим, что полностью отвергать эти разработки японских учёных не следует, так как они вполне могут быть использованы после доработки, если не для людей, то по крайней мере, для корма животным.

2.2. Экскреты в решении проблем космонавтики

Успешные полеты космонавтов вокруг Земли на космических кораблях и орбитальных станциях и высадка человека на Луну, запуски автоматических межпланетных станций к Луне, Венере и Марсу создают реальные предпосылки полётов человека к другим планетам. Чтобы осуществить такие полёты, которые будут длиться многие месяцы и, возможно, годы, необходимо решить очень сложные инженерно-технические и медико-биологические проблемы [50].

Одна из таких проблем — разработка и создание системы, неограниченно долго обеспечивающая людей в космическом корабле и в случае высадки на другие планеты всем необходимым для нормальной жизни: кислородом, пищей, водой. Эта система должна, кроме того, очищать среду от углекислого газа и токсичных продуктов жизнедеятельности.

При нормальном функционировании организма человеку необходимо в сутки около 1 кг кислорода, 2,2 кг воды (для питья), около 0,5 кг сухой пищи и примерно 1,8 кг воды для санитарных нужд; всё вместе это составляет около 5,5 кг.

Получается, что годовой запас жизненно необходимых веществ для одного космонавта составляет около 2 т! Вес системы жизнеобеспечения растёт пропорционально увеличению числа членов экипажа и длительности полёта. Например, для экипажа из 5 космонавтов при трехгодовом полёте он составляет около 30 т без учёта аппаратурной части системы. Ясно, что стартовый вес корабля будет слишком большим. Такие корабли пока невозможно оторвать от Земли и вывести на межпланетную траекторию. Кроме того, взятые с Земли продовольственные запасы могут в конце концов истощиться и время полёта и пребывания космонавтов на других планетах окажется несовместимым с жизненными потребностями людей.

Возникает вопрос — может ли быть создана система, которая достаточно длительное время обеспечит жизнь людей в космическом полёте? Учёные пришли к выводу, что теоретически такую систему можно создать при использовании мусорных экскретов человека — отбросов, отходов, мусора и газов. Кроме того, на борту межпланетного корабля и на планетных станциях необходимо разместить и рационально скомпоновать сообщества различных организмов, которые обеспечивали бы полный биологический круговорот веществ, подобный тому, который существует на Земле. Зелёные растения на борту корабля при использовании солнечного света или бортовых источников ядерной энергии теоретически позволяют создать такие замкнутые экологические системы [50]. Они должны включать и экипаж космонавтов, благодаря чему в непрерывном круговороте будет находиться одно и то же взятое с Земли количество веществ. Человек, поглощая кислород, будет выдыхать углекислый газ, растения же, поглощая его, а также усваивая воду и минеральные соли, будут вновь и вновь создавать пищевые вещества и выделять кислород. Движущей силой этого процесса явится световая энергия. Твёрдые и жидкие отбросы жизнедеятельности человека после их биологической трансформации могут быть использованы для получения животного белка, для минерального питания растений и для получения чистой воды. Таким образом, замкнутый экологический комплекс позволяет непрерывно циклически воспроизводить на борту космического корабля все необходимые для жизни человека условия.

Строго говоря, материальный баланс твёрдых, жидких и газообразных веществ на борту космического корабля выдержать не удастся. Неизбежны потери газов и жидкостей через микроскопические щели в конструкции летательного аппарата (ЛА). Потери будут также при шлюзованиях экипажа во время выполнения наружных ремонтных работ, при выходах и входах в жилой блок с поверхности осваиваемой планеты, при удалении накопившегося мусора и лишних отбросов. Уменьшение или увеличение массы содержимого ЛА может произойти при заборе проб материальных тел с осваиваемой планеты или при удалении из него тела погибшего космонавта. Все возможные ситуации заранее учесть невозможно…

Какие же растения целесообразно выращивать в квазизамкнутом пространстве космолёта? Особенный интерес представляют одноклеточные зелёные водоросли, например хлорелла, имеющая небольшие размеры, очень быстро размножающаяся и отличающаяся высокой активностью фотосинтеза. Эта водоросль может культивироваться в питательных средах, поглощая за короткий срок большое количество углекислого газа, выделяя кислород и накапливая значительные количества питательной биомассы. Биомасса хлореллы содержит до 50 % белков, до 20 % жиров, углеводы, витамины и другие ценные вещества. Важно, что процесс выращивания водорослей может быть автоматизирован.

Отмечается [50], что достигнутая в лабораториях интенсификации роста и биосинтеза микроскопических водорослей, позволяют уже сейчас обеспечить с их помощью воспроизводство воздуха и пищи на одного человека. Найдены и пути управления качественной стороной фотобиосинтеза водорослей. Можно получать от них биомассу, которая по соотношению белков, жиров и углеводов практически полностью копирует соотношение этих веществ в пищевом рационе человека. Это не значит, конечно, что в составе замкнутого экологического комплекса будут только одноклеточные водоросли. В него, безусловно, должны быть включены привычные для человека высшие растения, а также животные белки и некоторые микроорганизмы.

Работа по созданию замкнутого экологического межпланетного комплекса связана с большими трудностями. Все звенья замкнутого биологического сообщества должны быть строго согласованы друг с другом, в определённой зависимости соподчинены и взаимно обеспечивать друг друга веществами и энергией. Должны быть учтены возможные негативные воздействия на отдельные организмы изолированной экологической системы. Потоки космической радиации, действие перегрузок, невесомости и всех тех факторов, с которыми неизбежно столкнётся живой организм в специфических условиях космического полёта, не должны разрушить это хрупкое биологическое сообщество.

Однако эти трудности не описывают всех проблем. Одной из новых проблем длительных космических полётов при освоении планет солнечной системы является проблема образования твёрдых и жидких отходов, не утилизируемых традиционными способами [87]. Иными словами, как и на земле в ограниченном объёме космического аппарата неизбежно возникнет вопрос — куда девать мусор? Причём мусорные экскреты могут частично быть токсичными и трудноутилизируемыми на земле, а в условиях ограниченных по объёму и техническим возможностям космолёта — вообще неутилизируемыми.

Опасными и токсичными отходами, которые в настоящее время считаются трудноутилизируемыми [59], являются:

— ртутьсодержащие отходы, приборы;

— лабораторные отходы и остатки реактивов;

— органические растворители, в том числе галогенсодержащие;

— оксиды, соли, щёлочи;

— неорганические и органические кислоты;

— лакокрасочные отходы, масла, отходы нефтепереработки;

— гальваношламы, электролиты;

— отходы средств защиты растений (пестициды);

— лекарственные средства, отсевы лекарственного сырья; лекарственные неликвиды;

— другие высокотоксичные и трудно утилизируемые вещества, возникающие при полёте межпланетного корабля.

Именно мусорная проблема, а не проблемы создания и надёжного функционирования навигационных, пилотажных, двигательных установок или систем жизнеобеспечения космолёта может остановить развитие космонавтики!

Парадоксально, но именно темпы «производства» мусорных экскретов в конечном итоге могут диктовать не только количество участников полёта, но и размеры летательного аппарата и его конструктивные особенности.

Проблема включает ряд задач, решение которых пока не найдено и может затормозить освоение небесных тел солнечной системы. Одна из задач — формирование технологий и конструкций, приводящих к минимизации отходов. Вторая задача — разработка конструкций космического оборудования, включая служебные системы и научную аппаратуру, приспособленного для использования в Космосе после истечения своего ресурса. Третья задача — выбор наиболее эффективных направлений применения в космическом полёте экскретов, образующихся в результате функционирования оборудования и жизнедеятельности экипажа. Фактически это та же задача избавления от отходов, отбросов и мусора, которая с переменным успехом решается человечеством на поверхности нашей планеты.

Важной информацией для анализа эффективности использования возникающих экскретов служат сведения об их возможном составе и количестве на борту летательного аппарата. Приближённо можно выделить следующие группы экскретов:

— отбросы жизнедеятельности экипажа (экскременты и другие отходы жизнедеятельности, биологические средства личной гигиены, отбросы медицинского, микробиологического и «садово-огородного» обеспечения);

— отходы функционирования служебных систем и научной аппаратуры;

— производственный и бытовой мусор.

Перечислим возможные источники мусорных экскретов космического летательного аппарата в период его межпланетного полёта. Источники отбросов — это экипаж космического аппарата и биологические системы его жизнеобеспечения. Источники отходов: узлы и агрегаты летательного аппарата, его энергетические и служебные системы.

Источниками мусора могут быть: упаковка рационов питания и объекты после уборки жилых и служебных помещений, ремонта аппаратуры и бытовой техники, включая систему жизнеобеспечения, систему обеспечения теплового режима и другие системы.

Возможные направления использования мусорных экскретов экипажа включают в себя:

— изготовление из отбросов подсобными средствами некоторых продуктов питания экипажа, а также использование отбросов для культивирования «огорода»;

— ремонт и формирование из отходов интерьера жилых отсеков;

— изготовление из мусора и отходов дополнительных средств радиационной и метеоритной защиты;

— доработка вышедшего из строя оборудования (отходов) для нецелевого его использования или возможного применения на других небесных телах.

Каждая из перечисленных выше задач требует тщательной теоретической и практической проработки, и подготовка экипажей для их решения потребует многолетних усилий мирового научного сообщества. Ни одна из стран, очевидно, не в состоянии в одиночку решить столь трудоёмкий и финансово затратный комплекс проблем.

Рассмотрим для примера, как мыслится решение задачи жизнеобеспечения экипажа космолёта. Независимо от того, когда начнется непосредственное исследование человеком далёких планет системы жизнеобеспечения (СЖО) пилотируемых космических кораблей должны быть рассчитаны на работу в течение очень продолжительных периодов времени. Между тем, современные СЖО способны работать лишь в течение нескольких недель [88].

Считается, что СЖО больших орбитальных космических станций и для полётов к Марсу будут значительно отличаться от СЖО современных кораблей типа «Аполлон» и «Союз». Полузамкнутая СЖО не удовлетворяет требованиям продолжительных полётов в космос. Когда начнётся исследование космического пространства за Луной или в районе ближайших планет, просто невозможно будет работать, непрерывно используя запасы продуктов СЖО, взятых на борт корабля.

Один из вариантов решения этой проблемы состоит в том, чтобы в какой-то, степени дублировать экологическую замкнутую систему, частью которой является на Земле человек. Для исследования открытого Космоса человеку, вероятно, потребуется создать микроклимат, в основе которого лежит непрерывный материальный и энергетический обмен между животным и растительным миром и круговорот воды. «Сердцем» такой системы является блок фотосинтеза, в котором выделяемый человеком углекислый газ преобразуется в кислород и углерод, являющийся составной частью питательных веществ для растений. Схема такой системы приведена на рис. 2.2.1 [88]. Основными узлами экологической системы являются источник энергии, блок фотосинтеза, устройство для обработки отходов жизнедеятельности, блок для обработки воды, регулятор состава атмосферы и блок получения продуктов питания.

Рис. 2.2.1. Замкнутая экологическая система, которую предлагают использовать в межпланетных космических полетах. В этой системе насос [1] смешивает воду, поступающую из сборника воды [2], с отходами жизнедеятельности космонавтов, находящимися в резервуаре [3]. Эта смесь размельчается в мельнице [4]. Далее в смесь вводят кислород [5], и она проходит через фильтр из волокон коры красного дерева [6], в котором бактерии и простейшие микроорганизмы усваивают часть содержащихся в ней питательных веществ. Температура смеси регулируется теплообменником [7]. Далее смесь поступает в аквариум с рыбками [8], поедающими вредные в данной экологической системе микроорганизмы. Проходя через мембранный диффузор [9], смесь очищается от токсичных примесей и СО 2 и отделяется от водяных паров. Основная часть воды возвращается в описанный цикл [к насосу]; меньшая часть, содержащая неорганические питательные вещества с высокой концентрацией, периодически поступает в оранжерею [10]. Водяной пар, очищенный диффузором от бактерий и вирусов, проходят через конденсер [на рисунке не показан] и превращаются в воду, пригодную для питья. Растения в оранжерее усваивают углекислый газ и выделяют кислород, который возвращается в кабину. Рыбы и овощи идут в пищу космонавтам.

Каждый из этих узлов состоит из нескольких подсистем, и все они должны быть связаны друг с другом системой автоматического контроля и регулирования, с тем чтобы, например, постоянно поддерживать в космическом корабле заданную температуру, влажность и давление (в том числе и парциальное давление отдельных газов). Удерживать такую систему в состоянии требуемого динамического равновесия — задача поистине огромной трудности. Подробно вся сложность такой системы на примере блока фотосинтеза рассмотрена в работе [88].

Отмечается, что может быть, самым критическим фактором в замкнутой экологической системе космического корабля является сохранение равенства между дыхательным коэффициентом экипажа RQ (отношение объёма выделенного человеком углекислого газа к объему поглощенного кислорода) и коэффициентом ассимиляции водорослей AQ (отношение объёма усвоенного углекислого газа к выделенному кислороду). Это равенство должно соблюдаться с точностью до 1 %. Любое отклонение, превышающее эту величину, приведёт к уменьшению количества кислорода для дыхания космонавтов на 1 % в день. Поскольку коэффициент AQ зависит от количества подводимого к водорослям азота, то система, которая должна непрерывно регулировать состав атмосферы в космическом корабле и поддерживать требуемое соотношение RQ/AQ, будет весьма сложной, если не сказать больше.

Питанием для водорослей будут отходы жизнедеятельности космонавтов. Водоросли же в свою очередь будут служить пищей для экипажа космического корабля.

Помимо воды и углекислого газа для образования новой клеточной массы водорослям необходимы также связанный азот и определённые минеральные соли. Если предположить, что потребность космонавтов в пище будет покрываться только водорослями, то достаточно будет около 600 г сухих водорослей на 1 человека в день. Очень сомнительно, чтобы человек мог потреблять в пищу такое количество водорослей в течение продолжительного периода времени, хотя они и богаты необходимыми аминокислотами (за исключением серосодержащих метионина и цистина) и витаминами и содержат 40–60 % белков, 10–20 % жиров и 20 % углеводов. Эксперименты показали, что в суточной диете человека может содержаться около 100 г водорослей, большее количество водорослей в рационе вызывает у человека желудочно-кишечные расстройства.

Как в России, так и в США учёные считают, что в замкнутой экологической системе жизнеобеспечения в качестве компонентов или звеньев цепочки питания можно использовать промежуточные формы жизни. Среди них: дрожжи, плесень, грибы, водяных блох, улиток, полевых слизней, угрей и другую рыбу, кроликов, цыплят и коз. Берут в расчет также картофель, капусту и ряску. Водоросли будут поедаться рыбами или другими животными, которых в свою очередь будет употреблять в пищу экипаж космического корабля. Однако такие предложения упускают из виду огромные трудности, связанные с переработкой в замкнутой СЖО шерсти, когтей, рогов, требухи животных и т. п. То есть опять практически на каждом этапе реализации этого проекта возникает проблема избавления от неизбежно возникающих мусорных экскретов.

По словам известного микробиолога Роберта Г. Тишера, для космических кораблей «необходимо карликовое жвачное животное, размером, может быть, с кошку, не имеющее рогов, копыт, когтей, шерсти и т. п., которое можно было бы целиком употреблять в пищу».

И здесь с успехом могут быть использованы наработки учёных по производству искусственного мяса [30]. В частности, NASA разрабатывает продукты для долгосрочного космического путешествия, и в 2002 году уже провело эксперименты с тканями рыбы, доказав саму возможность выращивания в искусственных условиях вполне съедобного псевдомяса, правда, в очень небольших количествах.

Более масштабные эксперименты провели японские исследователи, предложившие синтезировать «квазимясо» из канализационных стоков, — пишет издание Digital Trends [48]. Этот способ после целенаправленной доработки, безусловно, может быть использован на космическом корабле.

Заметим, что это не первая попытка переключить человека на замкнутый пищевой цикл. Сообщается, например, что космонавты на Международной орбитальной космической станции «с удовольствием»? пьют воду, синтезированную из их пота и влаги, конденсируемой в результате дыхания, а также из мочи.

Сделанный с помощью микроскопа снимок миоцитов индейки, выращенных в лаборатории университета Мэриленда. Выглядит это «квазимясо» не особенно аппетитно (изображение с сайта umd.edu).

Остро стоящую проблему утилизации лишних отбросов на борту космического летательного аппарата можно будет частично решить, использовав их в качестве топлива. Американские учёные из Флоридского технологического института вывели особый вид бактерий, способных перерабатывать человеческие экскременты в биотопливо. Исследователи уверены, что на таком топливе в ближайшее время будут летать спутники, а в дальнейшем и межпланетные космические корабли [89].

В ходе исследования учёным удалось генетически модифицировать бактерию вида Shewanella MR-1, которая может производить водород из любого вещества биологического происхождения. Модифицированные бактерии стали вырабатывать водорода больше обычного, а также оказались устойчивыми к невесомости. Как полагают исследователи, созданный бактериями водород в топливных элементах будет превращён в электроэнергию и данная технология в ближайшее время может быть опробована на практике.

Особую роль экскретологические разработки призваны сыграть в «экскретологической космонавтике» — научном направлении, призванном изучать объекты конечного выделения космонавтов и астронавтов, осваивающих ОКП, планеты солнечной системы, ближний и дальний Космос. Как выше указывалось, особенностью космонавтики является особенно жёсткий подход к феномену мусора. От него на борту космического летательного аппарата следует избавляться как можно скорее, так как бортовой мусор в любых проявлениях — это лишний расход топлива и опасность «застрять в пути» на необъятных просторах.

Непременное правило, которым руководствуется космический конструктор, гласит: любая деталь или часть ракеты должна, по возможности, освоить несколько «смежных профессий», то есть выполнять сразу несколько назначений [190]. Например, пусть кресло для космонавта станет одновременно и аварийным запасом пищи. Специалисты фирмы «Грумман» считают, что за счёт съедобной внутренней отделки космического аппарата можно в десять раз уменьшить пищевые запасы на борту корабля.

Нечто в этом роде предложили специалисты американской фирмы «Грумман». Они запатентовали съедобный космический материал. Спрессованная при высокой температуре смесь из кукурузной крупы, молочного порошка, крахмала, муки и банановых хлопьев напоминает фибровый картон. Если такой материал покрыть снаружи фольгой или полиэтиленом, получатся прекрасные приборные доски и щиты, переборки между каютами, облицовочные плиты и панели, мебель и другие предметы внутреннего убранства космического корабля. При острой необходимости астронавтам придётся в буквальном смысле съедать свой корабль.

Другая проблема астронавтов связана с вопросом о «бренном теле». В связи с наметившейся в не столь отдалённом будущем перспективой длительных космических полётов специалисты аэрокосмической отрасли уже сейчас столкнулись со сложной экскретологической и морально — этической проблемой [101]. Её суть в вопросе — как поступить с телом космонавта, скончавшегося при выполнении космической миссии в дальнем Космосе, когда отсутствует физическая возможность доставить покойного на землю, чтобы похоронить согласно обряду той религии, которую он исповедовал. Это только в фантастических фильмах тело погибшего героя в сверкающей капсуле красиво удаляется от межгалактического звездолёта на фоне клубящейся туманности…

В действительности, как бы цинично это ни звучало, тело погибшего космонавта станет на борту корабля мёртвым грузом без кавычек, то есть экскретом. Это незапланированный дополнительный вес и занимаемый объём. Даже если на космических кораблях будут устроены специальные криогенные камеры для сохранения тела, работа подобных установок потребует дополнительных затрат энергии. Так что рациональный выход видится один — избавиться от трупа при первой же возможности скорее всего — через шлюзовую камеру.

Между тем, мёртвые человеческие тела в космолёте, даже формально, не могут рассматриваться как лишний груз или мусорные экскреты. Умершие астронавты скорее — герои нации, погибшие при выполнении важной национальной или общечеловеческой задачи, то есть — утраты .

Напомним, что «экскретами утрат являются, в частности, тела или фрагменты тел умерших или погибших людей, представляющих общественную, культурную, религиозную, культовую или патриотическую значимость» [1].

Как и обычные люди, космонавты, по крайней мере — часть из них, являются и, возможно будут являться в будущем, приверженцами разных религий. И чтобы космические похороны не выглядели кощунством, хотя бы часть традиционных погребальных обрядов над телом утраченного героя должна быть совершена. Но у разных религий разный подход к похоронам и сохранению или удалению останков.

Например, христианство дало однозначный ответ на этот вопрос. В таких случаях хоронить человека надо там, где его застигла смерть — в море, во льдах, в Космосе. Существует даже особый обряд погребения «на водах», который по аналогии может быть адаптирован и для «моря внешнего» — Космоса.

Сложнее дело обстоит в иудаизме, где существует незыблемое положение — останки должны быть захоронены в земле. В древности тела путешественников, умерших во время морских переходов, специально сохраняли тем или иным способом. Для иудеев (как и для мусульман) понятие смерти и мёртвое тело неразрывно связаны с понятиями сакральной нечистоты. Кроме того, большинство требований иудейского погребального обряда, например, открыть окна, чтобы впустить свежий воздух и вылить воду из всех сосудов в доме умершего, в условиях космического полёта заведомо невыполнимы.

Выход из, казалось бы, тупикового положения может быть найден, если космонавты возьмут с собой «миниатюрное кладбище» — символическую горсть родной земли в крошечном контейнере. Захоронение в нём части тела покойного, например, пряди волос, позволит решить этот вопрос. Погребальный контейнер может быть перезахоронен затем на Земле или другой планете. Такой обряд, по-видимому, может удовлетворить религиозные чувства большинства землян.

2.3. Мусорные экскреты в решении проблем энергетики

Во многих литературных источниках, описывающих состояние мировой энергетики, делаются выводы о неизбежном кризисе в этой области — в первую очередь из-за ограниченности источников энергопотребления или трудностей доступа к ним. Между тем имеются поистине неограниченные энергоисточники в виде мусорных экскретов. Отходы, отбросы, мусор, жидкие и газообразные выбросы постоянно «генерируются» людьми — причём в избыточных количествах, и если хотя бы их часть полезно использовать, то выгода будет двойная.

Основным массовым методом получения энергии отбросов в настоящее время, очевидно, является превращение их в биологический газ (биогаз). Биогаз — это газ, получаемый метановым брожением экскретов биомассы — в основном отбросов объектов флоры и фауны. Разложение биомассы происходит под воздействием бактерий трёх видов, причём в цепочке питания последующие бактерии питаются продуктами жизнедеятельности предыдущих. Бактерии первого вида — гидролизные, второго — кислотообразующие, третьего — метанообразующие. В производстве биогаза участвуют не только бактерии класса метаногенов, но и все три вида.

Использование навоза крупного рогатого скота для переработки в биогаз, может обеспечить электроэнергией многие миллионы жителей нашей планеты, а также значительно сократить парниковые выбросы. Навоз крупного рогатого скота при бесконтрольном разложении выделяет два парниковых газа — окись азота и метан. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (Intergovernmental Panel on Climate Change — IPCC) оксид азота способствует парниковому эффекту в 310 раз, а метан — в 21 раз сильнее, чем углекислый газ, который считают главным виновником этого эффекта. Поэтому, утилизация навоза может существенно снизить выбросы парниковых газов. Безусловно, сжигание биогаза, полученного из навоза, также приводит к выбросу в атмосферу углекислого газа, но в значительно меньшем количестве, чем при сжигании, например, угля.

Переработанный навоз многих миллионов голов скота, культивируемых в аграрных странах, может в виде биогаза обеспечивать миллиарды киловатт-часов электроэнергии, что хватит для снабжения миллионов домов. В этой области изобретать ничего не надо, — всё новое это забытое старое. Ведь действительно высушенный навоз (кизяк) с древних времён использовался как топливо. Его и сейчас используют в некоторых регионах, где с топливом имеются трудности: в горных районах Гималаев, в пустынях Сахары, степях Монголии. Причём при горении кизяка не чувствуется неприятного запаха. А использование старой идеи и современных технологий дают результат, — уже повсеместно стали появляться биогазовые установки для животноводческих комплексов.

Данная технология получения энергии из навоза позволяет переработать любые отбросы в кратчайшие сроки с получением биогаза и дополнительно из переработанного вещества удобрения, превосходящего по своим показателям удобрения практически всех других видов. Полученный газ можно использовать на отопительные нужды хозяйства и получения электроэнергии, а удобрительную массу — в выращивании растений.

Надёжность бытовых биоустановок, простота и их обслуживания, доступность комплектующих позволяют успешно использовать их в различных регионах и странах.

В нашей стране далеко не везде есть газовое отопление, а отапливать сельский дом дровами или углем довольно хлопотно и накладно, не говоря уже об электрическом отоплении. В такой ситуации можно попробовать самостоятельно сделать биогазовую установку.

Для производства биогаза в домашних условиях могут быть использованы дешёвые примитивные биогазовые реакторы. Как правило — это герметичная ёмкость обшитая сверху утеплителем и накрытая непроницаемым для газа куполом [56]. Так же можно реактор размещать под землёй. Топливом для реактора служат любые отбросы, в основном навоз.

Рис. 2.3.1.Принципиальная схема простейшей биогазовой установки [102] : 1 — реактор, 2 — бункер загрузки, 3 — люк для доступа в реактор, 4 — водяной затвор, 5 — выгрузочная труба, 6 — отвод биогаза

Приведём рецепт получения газа «в домашних условиях» [56]. Смешать 1,5 тонны коровьего навоза и 3,5 тонны сгнившей листвы, ботвы и прочих бытовых и приусадебных отбросов. Добавить в смесь воды до 60 ? 70 процентов влажности. Заложить смесь в яму и с помощью змеевика разогреть до 35оС. Смесь начнёт бродить и без доступа воздуха сама разогревается до 70 градусов. Время готовности газа из навоза — две недели.

Чтобы купол под давлением газа не сдвинулся с ямы, к нему с помощью тросов необходимо прикрепить противовес. Такой газогенератор в сутки способен вырабатывать до 40 кубометров «голубого топлива». Пяти тонн смеси отбросов ему хватает на генерирование топлива в течение шести месяцев. Побочные продукты в виде переработанных отходов из биогазовой установки — это высококачественное удобрение, которое можно использовать на огороде для выращивания сельскохозяйственных культур.

В настоящее время разработаны и успешно функционируют устройства термохимической конверсии углеродсодержащего сырья — попросту говоря — отбросов. Внедрены технологии, позволяющие перерабатывать навоз, отбросы животноводства, помёт в синтетический или генераторный газ (смесь СО и Н2 с теплотворной способностью 1200 Ккал/кг). Такие установки создают альтернативу природному газу, мазуту и углю в паровых котлах, дизельному топливу в дизельных генераторах. Получаемый на выходе синтез-газ из установок утилизации навоза — универсальное сырьё для производства продуктов органической химии, включая моторные топлива (бензин и дизельное топливо) второго поколения.

Наиболее «продвинутые» технологии [44] реализуют идею взвешенного взаимодействия с природой при утилизации и переработке навоза — отходов свиноферм, животноводческих комплексов. Технологии термохимической конверсии мусорных экскретов занимают лидирующие позиции в сфере переработки углеродсодержащего сырья и получения энергоносителей как по цене оборудования и выходу товарных энергоносителей, так и по экологической чистоте и компактности.

Основой технологической линии является реактор высокоскоростной высокотемпературной конверсии с воздушным дутьём и обращенным отбором газа [44]. Основные конструктивные элементы реактора представлены на Рис. 2.3.2..

Один реактор способен переработать до 500 кг навоза в час при влажности до 65 %. При снижении влажности сырья производительность реактора может достигать 750 кг сырья в час. Модуль комплекса включает пять реакторов [44] общей производительностью 2 570 кг сырья в час, вырабатывающий 4112 м3 горючего газа в час с тепловым эквивалентом 6612 КВт.

Синтез — газ производимый такими реакторами пригоден для подачи в дизельный генератор, модифицированный — для работы на газе или для сжигания в водогрейном котле, а также для сжигания в газовой горелке. Благодаря низкой температуре отбираемого газа и обращённому процессу газификации образование окислов азота, серы, хлора или фтора идёт не активно, и содержание вредных веществ находится в пределах ПДК. В частности, сера присутствует в газе в восстановленныхнелетучих формах (H2S, COS), которые проще поглотить, чем SO2. При конверсии происходит частичное разложение азотсодержащих органических соединений в бескислородной среде, что даёт меньшее количество окислов азота в дымовых газах. Выгружаемая из реактора зола имеет низкую температуру, не более 300 0С, и практически не содержит остатков углерода. Состав синтез-газа представлен в следующей таблице.

Таблица Состав синтез-газа

Реактор полностью герметичен. После сушки навоз поступает на брикетирование (см. Рис. 2.3.3.).

Рис. 2.3.3. Брикеты из отходов животноводства

Весьма перспективной признана фотокаталитическая топливная установка (ФТУ) получения электрической энергии из отбросов. Её основу составляет ячейка, электродами в которой являются анод из системы титаноксидных (TiO2) нанотрубок и катод из платины. Она способна разрушать органические соединения в сточных водах [26], производя электричество. Для её работы используется энергия коротковолновой части спектра солнечного света. При очищении возникает направленное движение электронов к катоду, которые преобразуются в электрический ток. Химическая энергия отбросов, таким образом, превращается в энергию электрическую.

По оценкам создателей этой установки, полная переработка всех органических соединений, находящихся в сточных водах, способна обеспечить около трети общемировой ежегодно потребляемой энергии. Отмечается, что сточные воды являются весьма перспективным источником получения энергии, а предложенный способ выработки электричества из канализационных отбросов не представляет опасности для окружающей среды.

Оказалось [26], что при модификации электродов в фотокаталитической ячейке полупроводниками, например, сульфидом кадмия, очистительная система может использовать для разложения органики свет видимой области спектра вместо ультрафиолета. Этот факт открывает новые возможности для использования системы, так как при этом пропадет необходимость в специально приспособленных камерах с ультрафиолетовым излучением. Такая модифицированная система может успешно работать под «открытым небом».

Мусорное биотопливо или свалочный газ — одна из разновидностей биогаза. Газ мусорной свалки не является ископаемым горючим сырьём, а возникает при микробиологическом распаде органического материала (отбросов) свалок. Получение свалочного газа может решить сразу две проблемы: получить биотопливо и очистить планету от мусора. Данные ООН, полученные в результате исследования соотношения выброса мусорных экскретов и потребности в энергии 173 стран и обнародованные в Интернете, показали большую перспективность этого способа. Оказалось, что теоретически из имеющихся в мире свалок могут быть выработано около 83 млрд. литров целлюлозного этанола [42]. Энергии полученного топлива хватило бы на функционирование всего существующего автобусного городского транспорта.

Обустроенная для получения газа свалка может иметь вполне респектабельный вид и легко может быть вписана в жилищную структуру поселения городского типа (см. Рис. 3.3.4.). Свалочный газ такого «завода» способен на многие годы обеспечить энергией небольшой городок или крупный район мегаполиса.

Оценки [43] показывают, что каждая тонна свалочного мусора содержит приблизительно от 150 кг до 250 кг биологически разлагаемых органических веществ с выходом энергетически ценного метана. Один кубический метр мусорного газа имеет энергетический эквивалент от 4 до 5 кв. ч, что соответствует тепловой энергии приблизительно 0,5 л топливного мазута. Если предположить, что 1 тонна бытовых отходов имеет потенциал производства 180?250 м3 газа за период 15?20 лет, то энергетический потенциал, скрытый в мусорных свалках становится воистину бесценным!

В условиях ограничения кислорода бактериальное разложение органических веществ свалки условно можно подразделить на 4 фазы [43], после чего «свалочный газ» возникает как конечный продукт биоразложения. В ходе первой фазы «созревания» газа собранные на мусорной свалке экскреты содержат ещё достаточно много кислорода, что приводит к их аэробному биологическому разложению. Кислород постепенно удаляется в атмосферу в виде CO2, и позднее, когда кислород становится практически исчерпанным, наступает вторая фаза процесса.

Эта вторая фаза может быть определена как стадия кислотного брожения в процессе разложения отбросов и наступает в зависимости от окружающей температуры примерно через 2 недели после начала разложения. В это время вещества, такие как целлюлоза, белки и жиры разлагаются, давая выход субстратам, которые далее биологически разлагаются в короткоцепочные жирные кислоты, углекислый газ CO2 и водород H2. В ходе этой фазы образование CO2 и H2 достигает максимума. В стадии кислотного брожения при практически полном отсутствии кислорода в толще мусора начинают активизироваться микробы, ответственные за образование метана. Третья фаза реально начинается через 3?4 месяца после засыпки свалки. Скорость образования газа при этом стабилизуется в пределах 2?3 лет, после чего начинается четвертая — самая продуктивная фаза.

В четвертой фазе "свалочный газовый реактор" будет поставлять газ постоянного состава на протяжении длительного периода. Время работы такого источника энергии и его расходные характеристики зависят от многих факторов — в первую очередь от состава тела свалки и условий окружающей среды.

Безусловно, процесс биологического разложения мусора отличается от свалки к свалке и зависит от ряда существенных переменных: состава отходов, их рыхлости или слеживания, влажности, материала покрытия свалки и т. п. Эти параметры тела свалки оказывают заметное влияние на доступность и качество «питательной смеси», которую используют производящие метан микроорганизмы.

Состав и процентное содержание основных компонентов свалочного газа приведены в Таблице № 2.3.1. Кроме указанных в таблице газов в незначительных количествах имеются и некоторые другие газы, часть которых — токсична.

Таблица № 2.3.1. Характерный основной состав газа мусорных свалок

Таблица № 2.3.2. иллюстрирует экономический эффект при использовании отопительного газа 20 летней мусорной свалки с общим количеством собранного мусора 3 миллиона тонн. Расчёты [51] показали, что её полный расход Q (количество генерируемого ею газа) составляет приблизительно 2300 м3/ч, утилизируемая его часть q — около 1500 м3/ч. При этом потенциал свалки как источника энергии оценивается более 5 тысячами тонн топочного мазута в год на протяжении 15 лет.

Следует отметить, что наряду с достоинствами получения энергии от модифицированных мусорных свалок, имеются и негативные факторы их эксплуатации, бесконтрольность которых может привести к большой беде. Состав вредных газов из мусорных свалок ясно иллюстрирует его потенциальную опасность для живых организмов. Потенциальный вред, который может быть вызван свалочным газом, может быть разделён на категории физиологической опасности и взрывоопасности.

Таблица № 2.3.2.

Отмечается [43] высокий риск нахождения в непосредственной близости от объёмов мусорной свалки из-за опасности удушения, вызываемого замещением насыщенного кислородом воздуха газом свалки. Вдыхание токсических компонентов газа могут вызвать тошноту и угар. Свалочные газы, кроме того, негативно воздействуют на растения, приводя к разрушению зелёного покрова не только на рекультивированной площади мусорной свалки, но и вокруг неё.

Опасность взрыва свалочных газов объясняется образованием смесей метана с воздухом в пределах взрывоопасных концентраций метана (5 ? 15 объёмных процентов метана в воздухе). Подобные взрывы случаются при подземных работах в канализационных сетях, дренажной системе ливневых вод и других системах трубопроводов. Такие трубопроводы проходят через тело свалки и рядом с ней.

Таким образом, система трубопроводов «свалочного завода», работающая при избыточном давлении системы контроля вод, просачивающихся в грунт из свалки и из прилегающих пространств на свалке или рядом с ней, являются зонами высокого риска!

Метан не только взрывоопасен, но и представляет определённую пожарную опасность. Поэтому при отборе свалочного газа могут происходить загорания и пожары.

Опасности взрывов и пожаров часто непредсказуемы из-за различий в путях и скорости миграции мусорного газа через слои мусорной свалки. Зафиксировано документально [43], что мусорный газ собирался в сотнях метров от площади свалки в подвалах строений и вызывал мощные взрывы. Газ мигрирует при заливании водой мусорных свалок, либо из-за изменения барометрического давления при перемещении атмосферных фронтов и вообще при других изменениях погоды в зоне мусорной свалки.

Кроме всего прочего, газ мусорных свалок дурно пахнет из-за примесей сероводорода и других соединений серы.

Состояние мусорных свалок в России нельзя признать удовлетворительным; большая их часть — дикие или неорганизованные мусорки или помойки, некоторые считаются нормативными, но полностью требованиям закона удовлетворяют единичные экземпляры. Небольшое число свалок в настоящее время подвергается обустройству с учётом современных технологий по утилизации и переработке мусорных отходов [43].

Отмечается, что оценённое специалистами-экологами вредное воздействие газов, образующихся в мусорных свалках под воздействием бактерий, часто превышает вредное воздействие промышленных предприятий на окружающую среду. И это только без учёта всякого рода опасностей самого нахождения таких свалок вблизи проживания людей. В то же время, использование таких технологий, как выделение свалочного газа из мусорных свалок, даёт колоссальный экономический эффект от производимой из него электроэнергии и ещё больший эффект от снижения вредных выбросов в окружающую атмосферу.

При обсуждении энергетических возможностей различных мусорных экскретов нельзя не упомянуть о таком «энергетическом концентрате» как испражнения человека или животных или экскременты [3]. В борьбе за энергетическое выживание человечества немало внимания уделяется проблеме переработки отходов жизнедеятельности человека [52]. Уже проводятся проверки технологий, с помощью которых эти отходы, с помощью различных биохимических методов, перерабатываются в жидкое и газообразное топливо, приводящее в движение автомобили и отапливающее жилые помещения. Например, в печати сообщалось, что жители 200 домов британского городка Дидкот отапливают свои дома газом, полученным из собственных канализационных отходов.

Фонд Билла Гейтса призывает превращать экскременты в биодизельное и метановое топливо, пишет газета The Christian Science Monitor. Проект, получивший грант на 1,5 млн. долларов от Фонда Билла и Мелинды Гейтс, разрабатывается профессором Колумбийского университета Картиком Чандраном совместно с Waste Enterprisers в Гане.

Человеческие экскременты являются "концентрированным органическим материалом с высокой энергетической ценностью", отмечается в Фонде Билла Гейтса. Чандран и его партнёры изучают способы превращения органических составляющих этих отбросов в полезное топливо. Авторы разработки считают, что это не только создаст альтернативный источник топлива, но и предотвратит попадание отбросов, являющихся одним из источников инфекций, в окружающую среду, говорится в статье, содержание которой приводит сайт InoPressa.ru.

По данным фонда Гейтса, у половины жителей развивающихся стран — это примерно 2,5 млрд. человек — нет доступа к санитарно-гигиеническим удобствам. 1,2 млрд. человек осуществляют "открытую дефекацию", то есть у них вообще нет санитарных удобств, а 1,3 млрд. человек пользуются небезопасными удобствами. Поэтому полезное использование экскрементов является для стран «третьего мира» весьма актуальным и перспективным.

Вполне естественно, что специалисты из космической отрасли тоже обратили свое внимание на эти технологии, ведь утилизация продуктов жизнедеятельности экипажей космических кораблей и станций в околоземном пространстве и в Космосе является достаточно сложной операцией. Во многих случаях отбросы космонавтов обезвоживаются, замораживаются и сбрасываются за борт, где они сгорают подобно метеоритам при входе в плотные слои земной атмосферы. Последние разработки аэрокосмической техники предусматривают возвращение отбросов на землю в грузовых космических кораблях. Это нерационально и требует больших затрат. Почему бы не получить из этих экскретов лишнюю энергию или топливо для двигателей космических аппаратов?

Исследования в этом направлении проводятся группой учёных из Флоридского технологического института. Учёные взяли за основу бактерии вида Shewanella MR-1, которые способны вырабатывать водород, перерабатывая любой материал биологического происхождения. С помощью генной инженерии учёные сконструировали новый геном этих бактерий, благодаря чему они стали вырабатывать большее количество водорода и приобрели устойчивость к неблагоприятным факторам космического пространства.

Жизнеспособность нового штамма бактерий и их способность вырабатывать водород, который потом будет перерабатываться в водородных топливных элементах в электроэнергию, будет вскоре проверена на практике.

Осуществление этого новаторского проекта планируется на спутнике, являющемся результатом реализации проекта ООН и ЮНЕСКО, стоимостью 5 миллионов долларов. На этом спутнике предполагается разместить специальный биореактор, в котором будут находиться бактерии, вырабатывающие водород. Если бактерии Shewanella MR-1 приживутся в ОКП, то спутник ООН будет в течение пяти лет получать энергию от водорода, выработанного бактериями из отходов жизнедеятельности астронавтов экипажа Международной космической станции, пишет http://mobilnik.ua.

Важное значение экскретов в решении энергетических проблем человечества в скором времени приобретёт освоение месторождений горючих сланцев и использование их органического содержимого.

Горючие сланцы — породы, содержащие в большом количестве органическое вещество, являются продуктом окончательного выделения и разложения доисторических живых организмов. Они в земной коре повсеместно встречаются в виде залежей, то есть являются глобальными экскретами. Из этого природного материала получают нефть. Для этих же целей подходят и пески, насыщенные густой, вязкой нефтью.

По данным геологической службы США мировые запасы горючих сланцев и нефтеносных песков оцениваются в 700?800 млрд. т, что в 7?8 раз больше всех выявленных запасов нефти в мире. Только в районе Скалистых гор (США) в подобных породах концентрируется 270 млрд. т нефти, что в 2?3 раза превышает мировые запасы нефти и в 67 раз — оставшиеся запасы нефти Соединенных Штатов. Американские геологи подсчитали, что при коэффициенте извлечения 50 % и современном уровне потребления нефти этих ресурсов хватило бы, чтобы удовлетворять запросы страны в течение 140 лет. Большие запасы горючих сланцев найдены и в нашей стране.

Казалось бы, выход из топливного тупика найден, однако высокая стоимость работ препятствует интенсивной переработке горючих сланцев и нефтеносных песков. По оценке Национального совета США, разработка битуминозных пород рентабельна при цене на нефть не менее 100?120 $/т. До топливного кризиса о промышленной разработке сланцев не могло быть и речи. Тем не менее, в ряде стран мира несколько лет тому назад приступили уже к практическому осуществлению этой задачи.

Взоры многих нефтепромышленников мира обратились к битуминозным сланцам и нефтеносным пескам после 1973 года, когда цены на нефть резко выросли. Однако крупномасштабная переработка тяжёлой нефти и горючих сланцев — дело относительно далёкого будущего. По оценке компании „Шеврон", она начнётся в третьем тысячелетии. Причём, стоимость добычи тяжёлой нефти и битумов прогнозируется в размере $220 ? 314/м3, а получение синтетической нефти из горючих сланцев — $346 за кубометр.

В России проблема извлечения нефти из насыщенных нефтью песков решается по-иному, а именно путём шахтной добычи. Впервые нефтяная шахта была сооружена в районе города Ухта в 1939 г. Глубина её не превышала 500 м. Разработка вязкой нефти производится следующим образом. Шахта проходит продуктивный пласт, который дренируется несколькими скважинами. Нефть под действием силы тяжести идёт самотеком и попадает в специальные канавки, расположенные на дне шахты и имеющие небольшой уклон для стока в нефтехранилище. Если продуктивный пласт находится ниже шахты, то нефть извлекается насосами через специальные скважины. Из подземного нефтехранилища на поверхность нефть подается также насосами.

Предлагается воздействовать на нефть в шахте горячей водой или паром. По расчетам, таким образом можно получить дополнительно в нашей стране не менее 50 млн. т нефти за год, причём глубина шахт не будет превышать 1 км.

Аналитики утверждают, что эра „дешёвой нефти" подошла к концу. То, что сейчас считается дороговизной, через некоторое время покажется необычайно дешёвым продуктом. Даже современная стоимость нефти в 100?150 $/м3 через 30?35 лет будет выглядеть мелочью по сравнению с 300?350 $/мз.

Нефть будущего станет ограниченным для использования и чрезвычайно дорогостоящим ресурсом, который не рационально использовать в качестве топлива.

В заключение этого раздела книги отметим, что во многих литературных источниках отмечается, что производство биогаза из отходов сельского хозяйства и пищевой промышленности станет возобновляемым источником топлива и способно решить энергетическую проблему цивилизации. Кроме того решается другая проблема переработки мусорных экскретов — бытового мусора, сельскохозяйственных, бытовых и промышленных стоков. Подобные разработки способствуют сбережению окружающей среды. Продукт анаэробного метанового сбраживания может служить удобрением. Доказана способность анаэробного сбраживания отходов обеззараживать их.

Сущность большинства разработанных и используемых проектов заключается в оптимизации и усовершенствовании методов получения биогаза. При этом токсичные бытовые и промышленные отходы сбраживаются в анаэробной среде до горючего газа метана с целью решения экологической проблемы их утилизации c различными добавками или при различных физико-химических условиях.

Приведём в качестве примера проект [56], новизна которого заключается «в оценке влияния стимулирующих добавок растительной массы, например, фитомассы амаранта багряного (Amaranthus cruentus), на метаногенез в процессе производства биогаза».

По мнению проектировщиков сущность проекта заключается в том, что «органическое сырьё (навоз, пивная дробина, свекловичный жом, осадки сточных вод) в анаэробной среде сбраживается до горючего газа метана. Растительная масса применяется как стимулирующая добавка, увеличивающая выход метана в 10 раз. Для получения биогаза используются ферментаторы, непрерывно термостатируемые при температуре 35–37 °C, а для измерения объёма выделяющегося газа — газометры. Состав выделяющегося газа исследуется методом газовой хроматографии».

Предлагаемая анаэробная переработка отбросов имеет преимущество по сравнению с аэробной, поскольку не только способствует их утилизации, но и позволяет параллельно решать топливную проблему путём выработки горючего биогаза. Присутствующие в исходных мусорных экскретах тяжёлые металлы (свинец, ртуть, кадмий, мышьяк) в процессе анаэробного сбраживания превращаются в сульфиды, нерастворимые в воде, и поэтому нетоксичные. Известно, что в процессе анаэробного сбраживания погибают болезнетворные микроорганизмы и яйца гельминтов, присутствующие в отбросах. Наконец, выработка биогаза приводит к утилизации метана, который в ином случае выделяется из стоков и свалок в атмосферу, создавая угрозу парникового эффекта.

Известно, что сбор и улавливание метана рекомендованы положениями Киотского протокола. Таким образом, выработка биогаза решает сразу несколько самых насущных проблем цивилизации: энергетическую, экологическую, а также косвенно — проблему голода в странах третьего мира. Биогаз производится не из пищевых продуктов, а из отходов.

К мусорным экскретам, способным генерировать биогаз, относятся осадки бытовых сточных вод и активные илы водоочистных сооружений, фекальные массы, пищевые отбросы, а также навоз и помёт сельскохозяйственных животных и птицы, который выгодно подвергать метаногенезу, прежде чем увозить на поля.

Следует отметить, что современные технологии производства биогаза сложны и требуют больших затрат [56]. Их массовое применение эффективно пока только в высокоразвитых странах.

Рис. 2.3.6. Выход биогаза из различных мусорных экскретов [33]

Например, в Швеции еще в 1991 году правительство выделило 120 миллионов крон на исследование, создание и показ биотоплива (технического спирта и биогаза) для транспортных средств. В 2000 году в Германии существовали 850 биогазовых фабрик — маленького фермерского масштаба и крупного промышленного, — оказывающих благотворное влияние на экономику страны. В последующие годы планировалось создание ещё нескольких сотен новых биогазовых фабрик. В 1997 году в странах Европейского Союза была учреждена программа THERMIE, поддерживающая концепцию энергетической переработки бытовых, индустриальных и сельскохозяйственных стоков. После этого исследования биогаза пережили второе рождение.

Например, в Индии в ближайшем будущем планируется создание до 38 миллионов метаногенных биореакторов, работающих на бытовых отходах, для газификации сельских частных хозяйств; предполагается использование энергии биогаза в промышленности.

В России потенциальным пользователем подобных разработок может стать сельское хозяйство, в том числе частный сектор, животноводческие и птицеводческие комплексы и мясоперерабатывающая промышленность, водоочистные сооружения.

Китай на сегодняшний день является мировым лидером по внедрению технологии производства биогаза в сельских районах. Более 31 млн. китайских семей уже установили биогазовые установки в своих домах, и эта цифра продолжает стремительно расти, увеличиваясь ежегодно на несколько миллионов. Суммарный выпуск биогаза составляет 10,2 млрд. м?/год (эквивалентно 13,5 млн. т условного топлива), что ставит КНР на уверенное первое место в мире по этому показателю [32].

Анализ причин китайского феномена убеждает, что это, во многом, заслуга грамотной и сбалансированной системы государственной поддержки. Первые попытки развития биогазовой энергетики Китай сделал ещё в 1958 г., когда появилась программа комплексного использования биогаза для утилизации навоза и улучшения санитарных условий в селе. Однако первые серьёзные шаги китайского правительства, осознавшего выгоды от использования этого ресурса, как механизма модернизации сельского хозяйства, были сделаны в середине 1970-х годов. Именно тогда в сельских районах «Поднебесной» стали появляться установки переработки канализационных стоков, получившие название “китайский купол” (см. рисунок 2.3.7.). Всего было построено более 6 млн. таких установок.

На сегодняшний день китайский биогазовый комплекс развивается при непосредственной поддержке государства. Начиная с 2003 г., в стране действует семилетняя “Национальная программа развития сельской биогазовой энергетики” — масштабный проект, призванный увеличить число семей, использующих биогаз, до 40 млн. Уже через полгода после реализации этой программы 30 % крестьянских хозяйств использовали биогазовые технологии для минимизации своих затрат на тепло, электроэнергию и удобрения. Кроме этого к 2010 г. построено около 4тысяч крупных биогазовых станций, функционирующих на основе отходов животноводческих ферм, а доля сельхозпредприятий, использующих биогазовые технологии, выросла до 52 %.

Китайские власти всерьёз рассчитывают на биогаз как на существенный источник электроэнергии для сельских районов. К 2030 г. удастся полностью обеспечить деревенских жителей электроэнергией и теплом собственного производства. Ожидания китайских властей подкрепляются постоянно растущими инвестициями в отрасль.

Анализ российского сельскохозяйственного сектора показывает, что биогазовые технологии не только экономически оправданы, но и могут создать условия для более интенсивного развития сельского хозяйства РФ, решить проблему отходов АПК и слабого развития энергетической инфраструктуры в сельских районах [58].

Агропромышленный комплекс России сегодня сталкивается с проблемой утилизации огромного количества отбросов и отходов. Чаще всего они просто вывозятся с территорий ферм и складируются. Это приводит к проблемам закисления почв, отчуждению сельскохозяйственных земель (более 2 млн. га сельскохозяйственных земель заняты под хранением навоза), загрязнению грунтовых вод и выбросам в атмосферу метана — парникового газа. Если на государственном уровне ставится задача интенсивного развития сельского хозяйства с высоким уровнем эффективности и глубины переработки, эту проблему необходимо решать.

Согласно планам Правительства РФ, установленная мощность электрогенерирующих установок на биогазе и биомассе к 2020 г. должна вырасти в 5,5 раз по отношению к сегодняшним показателям — до 7850 МВт [33]. Однако существенных шагов пока не предпринято и участие биогазовой энергетики в программе надбавок к цене оптового рынка затруднено в силу технологических причин — обычно электроэнергия и тепло установок когенерации используется для собственных нужд и не продаётся в сеть, а реальных альтернатив этой системе поддержки не предложено.

Подводя итог обсуждению, можно сделать выводы, что отходы агропромышленного комплекса (АПК), которые необходимо утилизировать, сами по себе являются существенным энергетическим ресурсом, так как с разной степенью эффективности возможно получение биогаза почти из всех видов сельскохозяйственных отбросов и отходов. Таким образом, развитие биогазовой энергетики — это не только возможное решение проблемы избавления от мусорных экскретов, но и ещё решение энергетических проблем сельского хозяйства.

Существуют следующие проблемы: большая часть регионов с развитым сельским хозяйством, соответственно, с высокой концентрацией ресурсов для производства биогаза (Белгородская область, Краснодарский край, Алтайский край и др.) являются энергодефицитными, и энергоснабжение сельхозпроизводителей здесь осуществляется по остаточному принципу [34]. Во всех сельскохозяйственных регионах существует проблема низкой степени доступности объектов энергетической инфраструктуры, в частности, только 37 % крупных и средних сельхозпроизводителей имеют доступ к сетевому газу.

Суммарный энергетический потенциал отходов АПК РФ в количественном выражении достигает 81 млн. т условного топлива. Суммарные потребности экономики могут быть обеспечены, если весь биогаз будет перерабатываться на когенерационных установках. Это позволит на 23 % удовлетворить потребности в электроэнергии, на 15 % — в тепловой энергии и на 14 % — в природном газе или же полностью обеспечить сельские районы доступом к природному газу и тепловой мощности [34].

Помимо сказанного выше, биогазовая энергетика — это ещё источник дешёвых комплексных органических удобрений, которые образуются как побочный продукт при производстве биогаза. В целом для сельского хозяйства такие дешёвые и доступные удобрения — это интенсификация производства и повышение конкурентоспособности отечественной продукции. Для фермера — независимость от конъюнктуры закупочных цен на рынке минеральных удобрений и высокие урожаи.

Такие разработки являются не только эффективными бизнес-проектами, но и должны стать неотъемлемым элементом государственной политики в отношении села. Ведь как показал китайский опыт развития биогазовой энергетики, подобные технологии могут стать не только источником инноваций, но и методом повышения уровня жизни в сельских районах.

2.4. Мусорные экскреты как сырьевая база цивилизации

Мусор привычно считается одним из главных проклятий современной цивилизации. Только в России ежегодно образуется до 130 млн. тонн твёрдых бытовых отходов. На долю среднего города (с количеством жителей около миллиона человек) их приходится около 400x500 тыс. т в год, и ежегодно это количество увеличивается. Ясно, что при таком положении вещей утилизация мусора безоговорочно признается важнейшей социальной проблемой, требующей для решения серьёзных материальных вложений. Именно в таком свете государственные деятели преподносят её обществу, отодвигая в сторону другой аспект — коммерческую выгоду от подобной деятельности.

Захоронение на свалках — наиболее старый и самый распространенный вид избавления от отходов. Большинство стран мира практикуют именно его: 84 % мусора гниет на мусорных полигонах в США, 90 % — в Великобритании, 57 % — в Японии. То есть в среднем — 74 % от общемирового количества отходов. В то же время во многих развитых странах бытовые отходы, мусор и отбросы являются источником вторичного сырья и энергии, который даёт возможность экономить технологические «прорывы» позволяют говорить о реальности превращения мусорных экскретов в сырьевую базу нашей страны.

Особого внимания заслуживает утилизация пищевой части мусорных экскретов в виде отбросов в виде компостирования. В пищевых отбросах содержится значительное количество органических веществ, необходимых для улучшения структуры сельскохозяйственных земель, и питательных веществ для роста растений и скармливания животным. Эти вещества могут быть использованы в качестве естественного удобрения сельскохозяйственных полей и должны сократить использование фермерами химических удобрений. Кроме того, компостирование позволяет объединить решение проблем утилизации твёрдых и жидких (канализационных) отходов больших городов.

Другие направления утилизации мусорных экскретов состоят в сжигании оставшейся части отходов на мусоросжигательных заводах для получения электроэнергии, экономии существенных объёмов традиционного топлива и быстрого уничтожения скапливающегося мусора. Однако такие заводы требуют высоких капитальных затрат, их необходимо оснащать сложной и дорогостоящей (до 50 %-ной стоимости завода) системой очистки выбросов, нейтрализации и утилизации токсичных золы и шлака.

В России этот процесс идёт медленно и болезненно. Тем не менее, в последние годы возрастает популярность технологий переработки отходов мусоросжигательных заводов для получения энергии и продукта, который может быть использован как сырьё для земляных и дорожных работ.

2.5.Глобальные мусорные экскреты свалок и горных выработок как отсроченные залежи полезных ископаемых

К концу XX века человечество накопило такое количество техногенных мусорных экскретов в грунте, что их можно условно назвать новыми месторождениями полезных ископаемых. Горные выработки рудников, свалки и мусорные полигоны, где хранится это богатство, зачастую содержат больше полезных компонентов, чем природные месторождения [85,103]. Большинство мусорных экскретов относится к возобновляемым ресурсам, что неизбежно приводит к снижению эксплуатации природных источников.

Рудные отвалы и промышленные свалки уже можно в определенной степени рассматривать как техногенные месторождения, и они в ближайшие годы способны обеспечить потребности промышленности в ценных элементах и их соединениях. В таких техногенных месторождениях содержатся не только минеральные составляющие, применяемые в стройиндустрии, но и ценные металлы, пригодные для чёрной и цветной металлургии.

Учёные утверждают, что себестоимость извлечения и переработки ценных металлов из таких месторождений будет ниже, чем извлечение их из природного сырья [19], особенно, когда его запасы в стране ограничены или вообще отсутствуют.

Повторное использование этих объектов освободит большое количество почв и грунтов от навалов использованных пород и позволит их рекультивировать. Известно, что почвы не только наследуют элементный химический состав почвообразующих пород, но и аккумулируют различные виды внешнего загрязнения, выполняя при этом роль буфера, препятствующего его дальнейшему распространению. Оказалось, что уровень накопления токсичных веществ в почвах зависит от многих природных факторов, а также от интенсивности, продолжительности и специфики антропогенеза. Эта тема получила научную разработку.

В частности, в работе [51] для Горного Алтая установлены и предварительно изучены природно-техногенные литохимические ореолы рассеяния в почвах элементов, содержащихся в отвалах геологоразведочных выработок на месторождениях угля, железных и руд редких металлов. Выявлена зависимость размеров, формы и интенсивности литохимических аномалий от природных условий их нахождения и факторов миграции. Цель исследования заключалась в выявлении и предварительной характеристике создаваемых их отвалами вторичных литохимических ореолов рассеяния.

Исследование показало, что отвалы горных выработок оказывают специфическое антропогенное воздействие на эколого-геохимическое состояние почвенного покрова. Исследовались штольни, шахты, канавы и пр., пройденные при детальном геологическом изучении месторождений полезных ископаемых.

Масса перемещённого из выработок на дневную поверхность материала горных пород и содержащих тяжёлые металлы, токсичные и радиоактивные элементы руд достигает на отдельных месторождениях десятков и сотен тысяч тонн, что с учётом длительности хранения позволяет считать их значимым фактором природно-антропогенного воздействия на окружающую среду. Полученные данные указывают на высокую подвижность и вынос из них элементов (Cu, Zn, Se, Pb, As, Sb и пр.), и инертность лигогенных элементов — кремния, магния, алюминия, кальция, щелочей и основной части железа, связанных в породообразующих минералах.

Предварительно оцененная опасность полезных ископаемых изученных месторождений позволяет отнести их к 5-му неопасному) и к 4-му малоопасному классу опасности для окружающей среды [52].

На участках размещения отвалов изученных месторождений выявлены вторичные литохимические ореолы рассеяния указанных металлов в почвах. Размеры, форма, положение и интенсивность ореолов совпадают для большинства химических элементов и дают представление о масштабах и характере влияния этой специфической группы отходов на эколого-геохимическое состояние почвенного покрова.

Краткая характеристика выявленных вторичных литохимических ореолов рассеяния химических элементов в почвах на участках размещения отвалов геологоразведочных выработок свидетельствует об их эллипс обидной морфологии и относительно небольших размерах, а также об относительно невысокой степени накопления как рудных, так и литогенных элементов.

Примечательно, что максимальное накопление в почвах (до 4–6 раз) характерно не для профилирующих элементов руд и углей, а для их элементов-спутников, ассоциации которых специфичны для каждого из изученных месторождений.

Сделан вывод о том, что крупные геологоразведочные выработки и их группировки являются заметным фактором антропогенного воздействия выработок на окружающую среду. Он, проявляется механическими нарушениями природных ландшафтов, активизацией опасных экзогенных геологических процессов, а также загрязнением природных сред на участках размещения отвалов.

Вопросы утилизации и переработки промышленных отходов постоянно и везде остаются актуальными. Правда, усилия специалистов в нашей стране и за рубежом направлены, в первую очередь, на минимизацию образования отходов, а уже потом на создание технологий окончательной переработки, вторичного использования и обезвреживания. В итоге остаётся лишь то, что не загрязняет окружающую среду. Например, Полтавский ГОК добывает руду с содержанием железа 37 ч- 40 %, а металлургические предприятия вывозят в отвалы отходы производства с содержанием железа 47–55 %. В составе отходов металлургического производства содержатся, кроме того, такие ценные элементы как сера, цинк, кремний, щёлочи.

Другим важным потенциальным источником получения полезных ископаемых могут стать свалки и мусорные полигоны — вернее их «тела», спрессованные временем и силой тяжести и ставшие однородный! с относительно высокими концентрациями полезных ингредиентов. Анализ положения дел с утилизацией мусора в России пока не даёт оснований утверждать, что многие виды мусорных экскретов уже цивилизованно используются. Количество современных санитарных и мусорных полигонов не удовлетворяет всё возрастающие потребности в них, и мусор продолжают без разборки навалом сваливать в смердящие и тлеющие свалки. Но, очевидно, не всё так плохо будет после «созревания» этих объектов…

В этой связи интересной и весьма перспективной становится идея использования вещества «созревших» мусорных свалок для получения пенных минеральных и металлических компонентов. Литосфера под телом свалки как геологическая среда нового типа может рассматриваться в форме техногенной геохимической аномалии. Рассмотрит этот вопрос подробнее, выясняя взаимное влияние человека и литосферы.

Человек, являясь закономерным этапом развития биосферы, а значит, и планеты в целом, взаимодействует с ней как непосредственно через основу своей жизнедеятельности литосферу, так и через факторы её развития, т. е. через компоненты природной среды: атмосферу, гидросферу, биосферу. Как и любой компонент биосферы, человек забирает из литосферы определенные вещества, преобразует их и возвращает в литосферу с изменённым составом, концентрацией и местоположением.

Воздействия литосферы формируют минерально-сырьевую базу человека, условия его жизни и деятельности, а также условия развития природных сред — атмосферы, гидросферы, биосферы. С общих экологических позиций представляется необходимым рассмотреть воздействия на литосферу (геологическую среду) со стороны человека и её ответной реакции.

Техногенные воздействия на литосферу можно характеризовать, используя терминологию инженерной геологии и геоэкологии. Техногенное воздействие в данном случае представляет собой изменение структуры геодинамического комплекса — его компонентов или взаимосвязей между ними. Это может быть изменение каких-либо факторов геологических процессов или условий их протекания.

Источником воздействия может быть инженерная или хозяйственная деятельность человека любого вида — в том числе и связанная с размещением в литосфере (на поверхности земли или в грунте) мусорных экскретов. Примером подобного размещения мусора, отходов и отбросов в литосфере являются мусорные свалки и санитарные полигоны. В первое время после начала функционирования мусора его воздействие практически никак не проявляется, так как глобальный мусорный экскрет, представляющий тело свалки, ещё не уплотнился и не принял некоторые осреднённые характеристики. Однако, через месяцы или годы — в зависимости от содержимого мусора и характеристик внешней среды можно говорить уже о некотором однородном объекте. Этот объект — свалочное тело — приобретает физико-химические характеристики, существенно отличающиеся от аналогичных характеристик его окружения. В этом смысле можно говорить о техногенной геохимической аномалии.

Техногенные геохимические аномалии (ТТХА) — (от греч. anomalia) могут быть определены [86] как объекты литосферы с отклонением от нормы содержания химических веществ, свойственной данному участку биосферы (или одной из её составных частей). В отличие от природных геохимических аномалий (месторождений, рудопроявлений) техногенные аномалии возникают в результате деятельности людей. В классификации ТТХА, предложенной А.И. Перельманом в 1978 году, выделяются техногенные аномалии как с повышенным (положительные), так и с пониженным (отрицательные) геохимическим фоном [62]. Размеры ТГХА колеблются в широких пределах. Аномалии, охватывающие весь земной шар или значительную его часть, могут быть названы глобальными. Их примером служит повышенное содержание CO2 в атмосфере в результате сжигания угля и нефти или накопления стронция после ядерных взрывов.

Заметим, что понятие «Техногенная геохимическая аномалия» является частным случаем понятия «техногенный мусорный экскрет», выделяя только концентрационную характеристику биологического или геофизического объекта и не связывая другие характеристики этого объекта с процессами его отторжения, эволюции и деструкции.

В этой же части и глобальные ТГХА фактически тождественны глобальным мусорным экскретам, являясь их частным случаем.

Отмечается также [104[, что региональные ТГА распространяются на часта материков, отдельные страны, зоны, области, провинции. Они возникают в результате применения минеральных удобрений, ядохимикатов и т. д. Локальные аномалии связаны с конкретным эпицентром (рудником, заводом и т. д.), и их радиус не превышает десятков километров. К локальным геохимическим аномалиям относятся, например, повышенное содержание металлов в почвах и водах вокруг некоторых металлургических комбинатов и других предприятии\'! промышленности и энергетики. Свалочное мусорное тело также, очевидно, можно рассматривать в качестве локальной геохимической аномалии.

Согласно классификации А.И. Перельмана ТТХА образуются в различных средах, и по этому признаку их можно разделить на педогеохимические (в почвах), литогеохимические (в породах), гидрогеохимические (в водах), атмогеохимические (в атмосфере) и биогеохимические (в организмах). Последние, в свою очередь, представлены фито, зоо, — и антропогеохимическими аномалиями [62]. Обычно ТГХА захватывают в сферу влияния техногенного потока несколько сред и образуют сложно построенные по форме, протяжённости, составу и характеру дифференциации веществ техногенные ореолы и потоки рассеяния. По отношению к окружающей среде все техногенные геохимические аномалии делятся на три типа: полезные, нейтральные и вредные.

Полезные аномалии улучшают среду, делают её более пригодной для жизнедеятельности человека и других живых организмов. Примером служат геохимические аномалии карбонатов щелочноземельных металлов вокруг предприятии\'! строительных материалов, в частности, вокруг цементных заводов, расположенных в таёжной зоне с сильнокислыми и кислыми почвами [86]. При возникновении такой аномалии почвы в зоне воздействия предприятия становятся нейтральными и слабощелочными, что более благоприятно для использования их в сельском хозяйстве.

Вредные ТТА (например, с повышенной концентрацией токсичных веществ) ухудшают условия существования человека, растений и животных. Эти аномалии привлекают большое внимание исследователей в связи с возможными загрязнениями ими окружающей среды.

Нейтральные ТГХА не оказывают определённого влияния на экологические свойства окружающей среды, на здоровье людей и самочувствие других живых организмов. Так, концентрация железа и алюминия в почвах городов, по-видимому, не служит непосредственной причиной, влияющей на здоровье человека [86].

Безусловно, сформировавшиеся свалки и мусорные полигоны, являющиеся глобальными мусорными экскретами, должны быть причислены к вредным техногенным геохимическим аномалиям. Они выделяют токсичные газообразные и жидкие вещества. Однако это не означает, что свалки и мусорные полигоны не могут иметь полезного использования. В теле свалки в виде ТГХА складировано огромное количество ценных веществ и продуктов.

Морфологический состав мусора типичной свалки

Предпосылкой формирования вышеперечисленных аномалий является морфологический и химический состав мусорных экскретов. Усреднённые данные химического состава мусора в умеренной климатической зоне показывают преобладающее содержание в мусоре свалки азота, фосфора, калия и кальция. В состав мусора, кроме того, входят следующие компоненты: бумага, картон, пищевые отходы, дерево, металл чёрный, металл цветной, текстиль, кости, стекло, кожа, резина, обувь, камни, фаянс, пластмасса и прочее. Концентрации этих веществ меняются от свалки к свалке, но везде представляют интерес утилизации. Особенно велики сезонные колебания пищевых отходов — с 28 % весной до 45 % и более 45 % — летом и осенью.

Вокруг каждого населённого пункта стихийно возникают «дикие» свалки и мусорки. Они пополняют огромное количество официальных мусорных полигонов, и если сложить по стране имеющуюся гору мусора, то объём суммарного потенциального полезного ископаемого примет поистине геологический масштаб.

Следует отметить, что экологический и эстетический вопрос, который касается свалочного мусора, является актуальным во всех городах России. При этом Москва, будучи крупным мегаполисом, не является исключением. Столица — это город, где свалочный и бытовой мусор выступают в роли основного фактора, оказывающего отрицательное воздействие на внешнюю среду, а также на условия жизни людей. Поэтому, по словам представителей власти, сегодняшнее решение проблемы утилизации городских отходов стоит довольно остро.

Как показывает статистика, в Москве за 1 год формируется почти 10 миллионов тонн отходов. При этом на каждого жителя Москвы и Подмосковья приходится около 3,5 центнеров в год выработанных бытовых отходов. А вывоз мусора осуществляется на специальные полигоны, предназначенные для сбора и захоронения мусорных экскретов. В столице ежегодно формируется большое количество мусорных экскретов, из них промышленные отходы составляют приблизительно 3 миллиона тонн, мусор от сноса ветхого жилищного фонда составляют 1 миллион тонн, твёрдые бытовые отходы составляют 3,8 миллиона тонн, а осадки очистных сооружений станций аэрации составляют 3,5 миллиона тонн. Строительный комплекс ежегодно испытывает надобность в захоронении приблизительно 2-х миллионов тонн загрязненных грунтов.

Вывоз такого огромного количества мусора производится за территорию Московской кольцевой автодороги, где, по периметру Москвы находится большинство полигонов, предназначенных для сбора и захоронения отходов, причём на каждый официальный санитарный полигон приходятся десятки диких (несанкционированных) свалок. Скоро не останется места для новых захоронений мусора, и город вынужден будет избавляться от него другими способами. Люди, безусловно, найдут решение этой проблемы, а через несколько десятилетий «мусорный пояс» вокруг Москвы может превратиться в рукотворный «полиметаллический Клондайк».

Такого мнения придерживаются не только журналисты, но и некоторые научные сотрудники, считающие, что в истории Земли началась новая геологическая эпоха, и рельеф местности теперь меняется преимущественно в результате экономической деятельности человека [105]. Более точно его отражает мнение геологов-стратиграфов из университета Лестера (University of Leicester).

Они объявили, что вместе с коллегами по стратиграфической комиссии Лондонского геологического общества пришли к выводу — Земля вошла в новую геологическую эру развития, называемую «антропопен». Следы изменений, происходящих на планете, буквально, на наших глазах, можно будет найти и миллионы лет спустя. И если смен}’ предыдущих геологических эр и эпох связывают с катаклизмами и катастрофами! (наподобие столкновения Земли с гигантским астероидом или глубинных изменений внутри планеты), то наступление новой эпохи учёные связывают с деятельностью человека. Здесь и глобальное потепление, вызванное увеличением выбросов углекислого газа, и повышение кислотности Мирового океана, и изменение рельефа планеты, и исчезновение многих видов флоры и фауны. Но самая яркая «визитная карточка» антропоцена — это залежи антропогенных ископаемых в форме техногенных геохимических аномалий или глобальных мусорных экскретов.

Относительно момента начала новой эпохи у стратиграфов единства нет. По мнению одних специалистов, антропоцен начался всего 200 лет назад с индустриальной революцией. Другие говорят, что ему уже 5 тысяч лет — именно тогда в породах стали скапливаться первые результаты металлообработки. Так или иначе, индустриализация настолько изменила Землю, что имеется всё больше оснований для того, чтобы говорить о начале новой геологической эры. Символом этой эры или эпохи, безусловно, является не только мусор, но и месторождения полезных ископаемых на его основе в форме техногенных геохимических аномалий.

Детальное изучение элементного состава крупных техногенных геохимических аномалий и анализ многочисленных публикаций показали практически одинаковый их состав (Pb, Cu, Zn, Mo, Ba, Co, Mn, Fe, Ni) [18].

Такой вывод был получен при всём разнообразии антропогенных загрязнителей (предприятия самых различных отраслей промышленности, сельского хозяйства, отрабатываемые различными способами месторождения различных полезных ископаемых и т. д.). Варьировались также климатические и ландшафтно-геохимические условия в процессе образования таких аномалий.

При этом в каждом конкретном случае приоритетными веществами могут быть различные элементы или их соединения. Однако следует ожидать, что состав основных химических элементов в свалочном месторождении следующего века будет отличным от существующего. Такой же вывод делается в работе [18].

Мусорные полигоны и свалки Подмосковья

Отметим, что ещё более мощные по запасам полезных веществ месторождения будущего могут появиться на дне водоёмов. Огромное количество мусора подводных свалок практически не контролируется и сырьевой источник полезных веществ и элементов уже в скором времени. Вопрос о точном времени «созревания» таких глобальных экскретных мусорных источников остаётся открытым и может быть решён экспериментально.

Глава III. Роль мусорных экскретов в планетарном цивилизационном кризисе

Всё необходимое человек получает из биосферы, туда же он сбрасывает бытовые и промышленные отходы, отбросы и мусор, вернее так называемые мусорные экскреты. Долгое время очистительные силы природы справлялись с многочисленными нарушениями, которые человек вносил в её деятельность, и сохраняла относительное равновесие и стабильность своих сред.

В настоящее время созидательная, а особенно разрушительная деятельность человека соизмерима с деятельностью Природы, и она уже не способна локально выдерживать напор вмешательств человека в ход естественных процессов. Это приводит к формированию цивилизационного кризиса человечества, сопровождающегося обострением, так называемых глобальных экологических и социальных проблем. К ним относятся:

— проблема народонаселения;

— изменение состава атмосферы и климата;

— изменения состояния водных систем;

— истощение природных ресурсов;

— мусорное захламление природных сред.

По мнению многих учёных наиболее остро в последние годы перед человечеством стала проблема мусорных экскретов — мусора, отходов и отбросов, а также газообразных и жидких выбросов в буквальном смысле заваливших людей отходами его хозяйственной деятельности.

Мусорные экскреты отравляют и захламляют землю и грунты, плавают и оседают на дне водных объектов, переполняют свалки и мусорные полигоны, дестабилизируют работу космической техники на борту искусственных спутников Земли и международных космических станций.

В этом разделе книги обсуждаются вопросы негативного влияния мусорных экскретов на природные среды и социальное благополучие людей.

3.1. Мусорные экскреты губят земли и грунты

Организованные и стихийные мусорные свалки являются неотъемлемыми атрибутами любого человеческого сообщества независимо от его географической принадлежности или степени развития. В некотором смысле мусорные свалки — это «метка», позволяющая сразу определить время действия и эпоху конкретного события. Между тем, свалки, помойки и мусорки, которые каждый старается обойти стороной, неприятны не только запахом гниения и неприглядным видом, но и могут принести вред здоровью и необратимо воздействовать на землю, выводя её из хозяйственного оборота.

Разлагающиеся мусорные экскреты свалок представляют собой эпидемиологическую опасность, захламляют и загрязняют природные среды. Суть такой ситуации в том, что органические отходы, не имеющие доступа воздуха, выделяют биогаз. Кроме того, что газ взрывоопасен, он ещё негативно воздействует на здоровье человека, животных и отравляет природу, включая флору, воздушные массы и водоёмы. В состав биогаза входит метан, давно объявленный одним из виновников разрушения озонового слоя планеты и других бед, которые могут повлечь за собой катастрофические изменения на Земле.

Вообще, мусор свалок — это источник попадания в атмосферу множества токсичных химических соединений, вредящих живым организмам биосферы. Случается и так, что свалки горят и тлеют, и ядовитый дым распространяется на многие километры, что влечёт за собой отнюдь не радужные последствия.

Кроме того, свалки бездарно губят землю. Полигоны для складирования мусора нуждаются в огромных площадях, а территорий не хватает подчас для сооружения других, не менее важных объектов. Что касается так называемых «полигонов для утилизации ТБО», то для их технологического обустройства и нормального функционирования приходится тратить внушительные средства. При закрытии полигона после исчерпания его ресурса свозить на него мусор больше не представляется возможным, он закрывается и объявляется закрытым, требующим рекультивации.

Рекультивация подразумевает под собой проведение целого комплекса мер для блокирования негативного влияния процессов, происходящих в почве, среди которых имеется и воздействие на почвенный состав земли, и на подземные воды. Для того чтобы рекультивировать всего один гектар мусорного полигона, требуется потратить около шести млн. рублей.

Рассмотрим особенности негативных воздействий на природу санкционированных свалок или мусорных полигонов. Анализ мирового опыта в области исследований процессов, происходящих в массиве свалочного мусора показал, что санитарный полигон является сложной антропогенно-геологической системой, и его жизненный цикл, то есть время существования вредного (или потенциально вредного) воздействия на окружающую среду, измеряется в геологическом времени. Так, по данным исследований P. Baccini, для полной стабилизации массива ТБО в условиях санитарного полигона и полной ассимиляции его окружающей средой, необходимы временные интервалы, измеряемые несколькими сотнями лет [78].

Существование потенциально вредного воздействия санитарного полигона на окружающую среду неизменно связано с образованием в его теле фильтрационных (отжимных) вод — фильтрата полигона. Фильтрат — это водный раствор, образующийся при контакте складированных в массиве экскретов с любой влагой. Фильтрат содержит ряд токсичных химических соединений, выщелачиваемых из тела свалки, а также выделяющихся при биологическом разложении органических фракций в нём. Таким образом, знание качественного состава фильтрата во многом определяет правильность выбора тех или иных проектных, эксплуатационных, административных и других решений в области проектирования, строительства и эксплуатации полигонов захоронения ТБО.

Для практического исследования химического состава фильтрата и процессов его изменения были исследованы пробы, взятые из массива мусора 4-х различных свалок, расположенных на территории Пермской области:

— свалка ТБО п. Полазна [79];

— свалка ТБО д. Страшная гора [80];

— городская свалка г. Перми "Софроны";

— закрытая городская свалка г. Перми "Голый мыс" [81].

Химические анализы отобранных проб фильтрата выполнялись с использованием современных методов исследования (атомно-абсорбционного, фотометрического, спектрофотометрического и др.). Анализировались следующие компоненты: кислотность фильтрата pH, сухой остаток, ионы сульфатов, хлориды, нитраты, нитриты аммония, калия и натрия, кальций, магний, железо, свинец, кадмий, медь, никель, хром, марганец, цинк.

Полученные данные химического анализа были классифицированы в зависимости от стадии биологической деструкции экскретов, в которой находится каждая конкретная свалка в данный момент (молодой и старый фильтрат). Был проведён анализ полученных экспериментальных данных, показавший индивидуальность состава фильтрата конкретного полигона. Оказалось, что фильтрат является индивидуальным в каждом случае и определяется процессами, происходящими в теле полигона, которые зависят от нескольких факторов. Основные из них:

— первоначальный состав ТБО;

— время нахождения ТБО в массиве мусора;

— температура в массиве мусора;

— количество свободного кислорода;

— количество свободной влаги.

Однако наблюдалась и некоторая общая зависимость состава фильтрата от времени нахождения ТБО в массиве свалки.

Авторами научных исследований при изучении состава фильтрата было отмечено, что через пять лет после начала складирования мусора минерализация фильтрата достигает максимального значения, а потом постепенно снижается [82]. На Рис. 3.1.1. представлена общая схема изменения качественного состава фильтрата во времени, построенная на основании изучения исследований свойств фильтрата реальных полигонов, проводимых различными авторами [101–103].

Рис. 3.1.1. Качественное изменение состава фильтрата свалки во времени

Было установлено, что наибольшее количество загрязняющих веществ в теле свалки приходится на период кислой фазы, характеризуемый значениями pH = 4,5? 7,5 и продолжающийся первые 5?7 лет. По данным исследований P. Baccini [78] и Christensen & Kjeldsen [84] период стабильной генерации метана, т. е. метановой фазы продолжается на протяжении 20 ? 40 лет.

После фазы стабильной генерации метана наступает период пассивной стабилизации массива экскретов, на протяжении которого наблюдаются незначительные флуктуации концентраций загрязняющих веществ в составе фильтрата. Содержание концентраций неорганических соединений (Fe, Ca, Mg, Mn, Zn, Sr) показало снижение во времени. Его связывают с изменением показателя pH.

Исследования на полигонах, срок эксплуатации которых больше 15 лет, показали, что такие параметры, как электропроводность, концентрации NH4-N, орг. Cl, K, Na, незначительно увеличивались [83].

Таблица № 3.1.1. Физико-химические процессы в теле мусорного полигона для разных фаз его развития

Практически по всем химическим соединениям наблюдалось превышение ПДК в воде водоёмов рыбохозяйственного назначения (от нескольких единиц до нескольких сотен и тысяч раз), что говорит о его высокой опасности для объектов окружающей среды и необходимости организации контролируемого сбора и очистки фильтрата. Результаты натурных исследований представлены в Таблице 3.1.1. Практические данные, полученные с различных свалок Пермской области представлены достаточно "пёстрым" составом, однако, в целом, соответствуют теории изменения состава фильтрата во времени [85].

Так, наблюдается значительное снижение концентраций компонентов по целому ряду соединений при переходе от "молодого" к "старому" фильтрату (ХПК, ионы сульфатов, хлоридов, кальция, магния, марганца).

Таблица 3.1.2. Химический состав фильтрата исследованных свалок Пермской области

По некоторым соединениям, входящим в состав фильтрата, между практическими данными четырёх полигонов Пермской области и усреднёнными данными полигонов Германии и Швеции наблюдается хорошее соответствие.

Как было указано выше, одним из проявлений геохимической аномалии полигонов мусора является образование биогаза (свалочного газа). Гниение мусора происходит под воздействием бактерий: асидогенов и метаногенов. Первые производят первичное разложение мусора на летучие жирные кислоты, а вторые перерабатывают эти летучие жирные кислоты в метан CH4 и диоксид углерода CO2. В результате образуется свалочный газ, состоящий из примерно 50 % метана CH4 и 50 % CO2, включая небольшие примеси H2S и органических веществ.

Геохимические аномалии свалок и полигонов ТБО проявляются следующими негативными последствиями:

— в свалочном грунте накапливаются в опасных концентрациях соединения тяжёлых металлов;

— грунты свалок обладают аномальными геофизическими характеристиками;

— в свалочном грунте образуется токсичная газовая смесь (биогаз).

Концентрации химических элементов в теле свалки, а значит и её опасность для живых организмов зависят от времени её эксплуатации. Наиболее отрицательно на окружающую среду влияет свалка после 3?4 лет от начала эксплуатации и впервые 15?20 лет после её закрытия [59].

Необходимо отметить, что для выявления конкретных значений элементов химического состава фильтрата и закона их изменений во времени необходимо проведение анализа достаточно большой выборки объектов, но на данный момент отсутствуют многие необходимые исходные данные. Эти данные нужны для проектирования и оценки воздействия на окружающую среду полигонов захоронения ТБО, строительство которых в России приобретает значительные масштабы.

В заключение можно сделать выводы, что химический состав фильтратов не является постоянным даже для одного конкретного полигона, он зависит от многих факторов: первоначального состава мусора, возраста полигона, температуры в массиве мусора, наличия свободного кислорода, воды и т. д. Главным определяющим параметром является время нахождения мусора в теле полигона, что подтверждается экспериментальными данными. Основным этапом, характеризующим изменение состава образующегося фильтрата, является переход от кислой фазы к метановой, который наступает для отдельного участка полигона через 5?7 лет после попадания содержимого свалки в анаэробные условия.

Отмечается необходимость проведения исследовательских работ, направленных на уточнение химического состава фильтрата, образующегося на полигонах захоронения ТБО в России, а также возможности использования предложенных данных для проектирования более современных мест содержания мусора.

Подведём итог обсуждения этой темы. Места складирования огромного объёма мусора требуют больших территорий. Эти территории не могут быть полностью реабилитированы для проживания людей и культивирования объектов флоры и фауны. Отмечается [59], что по отношению к вмещающим породам и окружающим почвам такие свалки являются техногенными геохимическими аномалиями.

Очистив населённые пункты от мусора, мы создаём огромные полигоны ТБО в пределах других экосистем, нарушая естественную концентрацию химических элементов и их миграцию в почвенном покрове.

3.2. Аномальные скопления мусора в водных объектах

Засорение водоёмов мусорными экскретами является в настоящее время актуальной проблемой практически для всех стран мира. Это связано, в первую очередь, с широким использованием изделий из пластиков во многих областях человеческой деятельности. Именно пластмассовые изделия составляют основную долю мусора водных объектов. Одна из главных проблем современности — всё возрастающее количество бытовых и промышленных отходов и отбросов, сжигаемых или захоронённых на свалках, а также попадающих в водные объекты [14]. Этот процесс связан с увеличивающимся производством продукции широкого потребления и ростом благосостояния людей, повышением потребительского спроса.

Важно научиться решать проблему увеличивающегося объёма мусора цивилизованно, перерабатывая крупногабаритные отходы и мусор путём утилизации, однако эта цель далека от реализации не только в нашей стране, но и во всём мире. По оценкам природоохранных организаций во все моря мира к 1988 году было сброшено примерно 20 млрд. т мусора, в настоящее время эта цифра возросла на порядок. Подсчитано, что на 1 км2 океана приходится в среднем 17 т отбросов, причём существенная доля плавающего мусора имеет «сухопутное» происхождение.

Заметное загрязнение водоёмов началось с тех времен, когда изобрели пластик и стали изготавливать из него изделия широкого потребления. Сегодня пластмассовые вещи стали незаменимыми. Они неимоверно облегчили жизнь людей и придали ей другое — более функционально насыщенное содержание. Однако это облегчение заметно лишь до тех пор, пока пластиковое изделие не выбросят. Выброшенный пластик на воздухе и на поверхности земли разлагается более ста лет, а попав с речными потоками в моря и океаны, разносится водяными течениями и образует огромные «мусоровороты», которые могут рассматриваться как глобальные экскреты.

Плотность пластикового мусора в таких скоплениях мусорных экскретов относительно невелика и напоминает «пластиковый суп». Один такой «мусороворот» размером более чем американский штат Техас плавает между Калифорнией, Гавайями и Аляской — миллионы тонн мусора [11?13]. Это образование быстро растёт за счёт ежедневно сбрасываемых в океан со всех материков миллионов тонн относительно лёгкого мусора.

Пластиковые изделия и их фрагменты под действием силовых и поточных воздействий воды, Солнца и ветра медленно разрушаются, мелкие кусочки пластика и прочего мусора разлагаются, нанося серьёзный вред окружающей среде. Птицы, рыбы, планктон и прочие обитатели океана страдают больше всего. Например, пластиковые отбросы в Тихом океане являются причиной гибели миллионов морских птиц в год, а также более сотни тысяч особей морских млекопитающих. В желудках павших морских птиц находят шприцы, зажигалки и зубные щётки — все эти предметы птицы заглатывают, принимая их за еду. С начала 50-х годов прошлого века к гниющим водорослям прибавились пластиковые пакеты, бутылки и упаковки, которые, в отличие от водорослей и другой органики, плохо подвергаются процессам биологического распада и длительное время загромождают водную толщу. Сегодня, так называемый, Великий тихоокеанский мусорный участок на 90 процентов состоит из пластика, общая масса которого в шесть раз превышает массу естественного планктона, а площадь всех «мусорных пятен» и «мусорных полей» превосходит даже территорию США! Каждые 10 лет площадь этой колоссальной свалки увеличивается на порядок [11?13].

Кроме бытового мусора сначала во внутренние водоёмы, а затем в моря и океаны переносятся практически все отходы, отбросы и мусор отраслей народного хозяйства, начиная с сельского хозяйства и кончая промышленным производством. Сточные воды, содержащие растительные волокна, животные и растительные жиры, фекальные массы, остатки плодов и овощей, отходы кожевенной и целлюлозно-бумажной промышленности, сахарных и пивоваренных заводов, предприятий мясомолочной, консервной и кондитерской промышленности, являются причиной органических загрязнений водоёмов.

Считается, что в сточных водах обычно около 60 % веществ органического происхождения, к этой же категории органических относятся биологические загрязнители в коммунально-бытовых, медико-санитарных водах и отходах кожевенных и шерстомойных предприятий. Большая часть этих отходов плавает на поверхности водоёмов, ухудшая эстетическое восприятие населением и подрывая туристическую привлекательность местности. В некоторых водоёмах масштабы захламления стали аномальными и приняли характер техногенного бедствия.

Казалось бы тупиковая ситуация с мусорными экскретами водоёмов частично разрешается благодаря природной способности внутренних и внешних вод к очищению. В частности, морские и океанские воды частично освобождаются от плавающего мусора за счёт физико-химических и биологических механизмов самоочищения, однако эти процессы имеют свои пределы и не являются безграничными.

Внутренние водоёмы: ручьи, реки, озёра, каналы и болота оказываются более уязвимыми для мусора, чем моря и океаны из-за своих относительно маленьких размеров и менее интенсивно протекающих физико-химических процессов. Если в морях и океанах происходит «расползание» мусора со сравнительно слабой концентрацией загрязнителей, то во внутренних водоёмах кое-где уже достигнут предел насыщения мусорных экскретов.

Экспериментально установлено, что изделия из пластмасс в природе разрушаются со скоростью существенно зависящими от физико-химических и температурных характеристик окружающей среды, а также от вида пластика. Полиэтиленовые

пакеты, пластиковые бутылки и другие полимерные изделия при попадании в почву практически не разлагаются, создавая преграды на пути нормального функционирования земли, блокируя доступ воды, воздуха и света к определенным её участкам. Инертность пластиков обусловлена высокой кинетической стабильностью к процессам разрушения — бактериям и кислороду просто не подступиться к прочным химическим связям полимеров. Так что органические полимеры имеют склонность лежать в нейтральном слое земли сотни лет.

Совсем иначе ведут себя пластики в водных объектах. Японские учёные обнаружили [5] высокую токсичность продуктов их распада в морской воде. Отобрав пробы воды и песка в 200 контрольных точках на территориях 20 стран, сотрудники Японского университета (Nihon University) обнаружили там значимые концентрации бифенола А (BPA). Концентрации вредного вещества составляли от 0,01 до 50 миллионных долей (приблизительно 50 граммов на один кубический метр воды). Было показано, что бифенол-А может попасть в воду и песок из поликарбонатов, очень твёрдых пластиков, которые, вопреки традиционным представлениям, разлагаются в обычных условиях в океане.

Бифенол А входит в состав ряда пластиков и добавок в них. По последним данным, даже низкие концентрации BPA могут повредить моллюскам, ракообразным и амфибиям. В рамках исследования [6] учёные подвергали пластиковые образцы воздействию условий, которые присутствуют в океане. В частности, это были частые смены температуры и воздействие воды. В результате им удалось установить, что, например, полистирол начинает разлагаться уже примерно через год.

Кроме этого исследователям удалось определить, что при разложении пластика в воду выделяется большое количество вредных веществ. Некоторые из них могут приводить к появлению рака. До настоящего времени считалось, что пластик представляет только "механическую опасность", и в океане он пребывает в состоянии взвеси мелких частиц, которые могут попадать в организм рыб и повреждать их внутренние органы.

Отметим, что не только разложение пластика вредно для окружающей среды. В старые никому ненужные рыболовные сети попадаются морские черепахи и дельфины, что, конечно же, угрожает численности их популяций. Птицы по ошибке скармливают пластиковые куски своим птенцам, которые не только давятся, но и травятся продуктами разложения вредных веществ в организме. Медузы и некоторые другие существа путают те же "конфетти" с планктоном и также заболевают (а ведь известно, что медузы играют важную роль в глобальном перемешивании вод океана). Постепенно пластик встраивается в пищевые цепи, отравляя всё больше морских существ, а вместе с ними и человека!

Часть мусора выбрасывается обратно на берег, негативно влияя на существование прибрежных видов животных. Экологические организации бьют тревогу, но на практике мало что делается.

Интернет и другие средства массовой информации буквально завалены информацией — в том числе и не проверенной сенсационной — о захламлении мусором морей и океанов. Одним из таких физически сомнительных сообщений была статья об обнаружении в Мировом океане нового морского образования в виде относительно плотного мусорного поля [4]. Сообщалось, что около Гавайских островов морская исследовательская организация «Альгалита» (Algalita Marine Research Foundation) обнаружила «остров», целиком состоящий из мусора. Подобные сообщения появлялись в прессе ранее неоднократно, но затем оказывались не состоятельными. На этот раз была приведена фотография «острова». Авторы утверждали, что «мусорные экскреты со всего мира, которые попадали в океан на протяжении двадцати лет, течения сбили в «мусорный континент» размером с Украину! Скопления такого мусорного поля занимает около 700 тысяч квадратных километров водного зеркала Тихого океана между Калифорнией и Гавайскими островами. И это только то, что видно на поверхности. Сплошной слой мусора начинает редеть на глубине около 30 метров».

Эта более чем сомнительная информация нуждается в проверке, но из физических соображений плавающий мусор должен «растаскиваться» водяными течениями, а не концентрироваться и локализоваться… Пластиковый мусорный остров у берегов Гавайев, по утверждению авторов сенсации, — новая и очень весомая часть Большого тихоокеанского мусорного пятна, которое простирается на 3,5 миллиона квадратных километров.

Безусловно, Мировой океан в настоящее время перенасыщен мусором. ООН утверждает, что на каждые 2,5 квадратных километров поверхности Мирового океана приходится 48 тысяч пластмассовых предметов. Это и пластиковые бутылки, и одноразовые упаковки, и зажигалки, и тюбики от зубной пасты, футбольные мячи и байдарки, кубики «Лего» и даже крышки от унитазов. Но в пределах «острова» плотность мусора должна была бы быть намного выше, на него могли бы садиться птицы, а около него обитать морские животные…

Между тем, каждый год более миллиона птиц и сотни тысяч морских млекопитающих умирают от отравления, путая пластик с едой, сообщает «Гринпис». Чайки проглатывают крышки и кольца от бутылок, черепахи засасывают полиэтиленовые пакеты, принимая их за медуз. А семь лет назад на берегу Нормандии во Франции был найден мёртвый кит-полосатик с 224 килограммами пластиковых мешков в желудке [7]. По приблизительным оценкам, в Тихом океане на сегодняшний день находится около 100 млн. тонн пластика, 80 % которого попадает в океан с берегов.

Химики из Японии обнаружили, что пластик, который традиционно считается достаточно устойчивым загрязнителем окружающей среды, способен быстро разлагаться в океане [6]. В рамках исследования учёные подвергали пластиковые образцы воздействию условий, которые присутствуют в океане.

В частности, это были частые смены температуры и воздействие воды. В результате им удалось установить, что, например, полистирол начинает разлагаться уже примерно через год.

Кроме этого исследователям удалось определить, что при разложении пластика в воду выделяется большое количество вредных веществ. Некоторые из них могут приводить к появлению рака. До настоящего времени считалось, что пластик представляет только "механическую опасность", — в океане он пребывает в состоянии взвеси мелких частиц, попадающих в организм рыб и механически повреждающих их внутренние органы.

Для оценок процессов загрязнения водоёмов плавающим мусором необходимо знать его концентрацию в них как функцию времени. Такие натурные и расчетные работы проводятся в исследовательских лабораториях. Расчётные методы используют уравнения материального баланса мусорных экскретов. Предполагается, что мусор водоёмов пополняется за счёт его втекания с водами рек и за счёт выбросов с кораблей, летательных аппаратов, промышленных и сельскохозяйственных объектов на берегах водоёмов [14]. Уменьшается количество мусора за счёт следующих природных воздействий:

— механической деструкции (из-за ветра, волн, течений);

— химической (реакции с газами и жидкостями);

— биологической (разложение микроорганизмами);

— радиационной (фотохимическая деструкция).

Результаты исследований процессов захламления водоёмов фрагментами мусора по времени представлены на графиках Рис. 3.2.1. На графиках показаны поведения концентраций мусора в водоёме при различных его суммарных массовых потоках: уменьшающемся, растущем и стабилизированном.

Из рисунка видно, что снижение объёмной концентрации мусора ниже допустимого уровня Сдоп может быть реализовано при увеличении его деградации за счёт указанных выше механизмов: механической деструкции ветровым потоком, волнами и течениями, химических реакции в газовой или жидкой фазах, биологического разложения микроорганизмами и фотохимической деструкции.

Рис. 3.2.1.Характерные изменения по времени объёмной концентрации С мусора в водоёме при различных его суммарных массовых потоках: 1- увеличении; 2- стабилизации; 3- уменьшении; С доп — допустимое значение концентрации.

Кривая 1 характерна для относительно небольших водоёмов типа озёр или рек в густонаселённых районах с большим поступлением в них антропогенного мусора. Самоочистки таких водоёмов не достаточно для освобождения от мусора, и он быстро накапливается на поверхности и в толще воды. Многие внутренние водоёмы уже находятся в этой стадии загрязнённости.

Кривая 2 иллюстрирует процессы накопления мусора в больших открытых водоёмах типа морей и океанов. Концентрация мусора в них с некоторого момента стабилизируется под действием воздушных и водных потоков, и дальнейший рост поступления мусора приводит к увеличению области водоёма, занятой мусором. Такая картина наблюдается в океанских «мусороворотах».

Кривая 3 рисунка описывает процесс уменьшения концентрации мусора в очищаемом водоёме — механически или другими способами. В таких водоёмах мусор собирается с поверхности и со дна водоёма, утилизируется или уничтожается.

Необходимо указать на отсутствие в настоящее время представительных измерений как физико-химических, так и биологических характеристик компонентов мусора в пресной и в морской воде. Без знания этих параметров невозможно прогнозировать распределение мусора в толще водоёмов, процессы его деструкции и накопления в толще воды. Периодически проводившиеся локальные заборы проб в поверхностном слое «мусорных пятен» океанов не показали заметного увеличения концентрации пластикового мусора в них [10].

По разным оценкам, около 10 % пластика (от тех 260 миллионов тонн, что производятся ежегодно) в конце попадают в океан. Большинство скапливается в северной части Тихого океана, однако и во всех других океанах мира присутствуют такие же мусорные свалки, уверены защитники природы. Маркус Эриксен (Marcus Eriksen) из исследовательской организации AMRF в своё время изучал соотношение пластиковых отходов в океане с производством пластика промышленными предприятиями. В 1999 году в тихоокеанском "мусоровороте" присутствовало около 0,002 грамма пластика на квадратный метр, в 2005-м это же значение возросло уже до 0,004 [9], то есть возросло в 2 раза. За это время только в Северной Америке количество производимого пластика увеличилось в несколько десятков раз. Отметим, что ежегодно на планете производятся 60 млрд. тонн пластика, лишь 5 % которого попадает на вторичную переработку [70].

В настоящее время для разных областей Мирового океана концентрация пластика оценивается значениями ? 10-3?10-1г/м2, то есть наблюдается некоторое возрастание этой характеристики загрязнённости морских водоёмов.

В 2001 году учёные выяснили, что в определённых областях мусорного пятна концентрация пластика уже тогда достигала миллиона частиц на квадратную милю. На квадратный метр приходилось 3,34 куска пластика средним весом 5,1 миллиграммов (5.1. 10-3г/м2) [68, 69].

Во многих местах загрязнённого региона общая концентрация пластика превышала концентрацию зоопланктона в семь раз. В пробах, взятых на большей глубине, уровень пластиковых отходов оказался значительно ниже (преимущественно это были рыболовные лески). Это подтвердило предыдущие наблюдения, согласно которым большая часть пластикового мусора собирается в верхних водных слоях [68].

Состав такого своеобразного "супа" из мусора весьма разнообразен — это и футбольные мячи, и старые байдарки, и кубики от детских конструкторов Lego. Но, конечно же, большая доля мусора приходится на полиэтиленовые пакеты и пластиковую тару.

Концентрация мелких частиц пластика в верхних слоях «мусорного супа» — одна из самых высоких в Мировом океане. Поэтому данный регион был включён в исследования, посвящённые изучению последствий фотодеградации пластика в поверхностных слоях воды. В отличие от отходов, подверженных биоразложению, пластик под действием света лишь распадается на мелкие частицы, при этом сохраняя полимерную структуру. Распад идет вплоть до молекулярного уровня.

Всё более и более мелкие частицы концентрируются в поверхностном слое океана, и в итоге морские организмы, обитающие здесь же, начинают употреблять их в пищу, путая с планктоном. Таким образом, из-за высокой концентрации в воде пластиковые отходы включаются в пищевую цепь.

Исследователи отмечают, что, несмотря на существенно возросшее в последние годы использование пластика, данные их измерений не показывают резкого роста засорённости океана в период с 80-х годов прошлого века по настоящее время. Причина этого, по мнению океанологов, может состоять в том, что пластик, попадающий в океан, концентрируется не в поверхностном слое, в котором производился забор мусора, а где-либо в другом месте толщи воды. В частности мусор может оседать на дно, будучи погребённым илом и колонизированным морскими водорослями и микроорганизмами. По другой версии, часть пластиковых фрагментов может захватываться планктонными организмами или более крупными животными. В этом случае исследователям ещё предстоит оценить уровень отравления фауны океана. Кроме того, не исключено, что пластик разлагается на фрагменты размером меньше миллиметра и в итоге проходит сквозь контрольные измерительные сети.

Согласно данным Программы ООН по окружающей среде (UNEP), около 70 % попавшего в океан мусора тонет. Так что пока неизвестно, какие кучи отходов образуются ещё и на дне океана и доберутся ли биологи до них когда-нибудь [9].

Вообще, подводные свалки, на которых скапливается заметная доля мусорных экскретов, привлекают значительно меньше внимания к себе, чем «сухопутные» или плавучие потому, что обнаруживаются только с использованием подводного снаряжения. Например, по сообщению газеты [8] на самую настоящую подводную свалку наткнулись аквалангисты в Днепре неподалеку от исторического центра Херсона. При обследовании дна Днепра в акватории морского торгового порта грунт оказался буквально усеян всякой всячиной. Наряду с обычным мусором вроде жестянок и пластика водолазам попалась целая россыпь обрезков металлических труб и рельсов, автомобильных покрышек вперемешку с обломками бетонных конструкций и даже… ковш от скрепера, погрузившийся в мягкий ил. Примерно таким же загаженным дно Днепра было и у других населённых пунктов.

По данным экспертов, Тихий океан насыщен не только плавающими, но и упавшими на дно фрагментами металлического и минерального мусора. Очень велика в них доля пластика. В частности во время экспериментального замера из акватории площадью 430 км2 океана было выловлено 37000 частиц, из которых 26,6 % пенополистирола, 22,5 % других набухших пластиков, 8,3 % остатков рыболовных снастей. По данным института Океанологии Аляски, на глубине 1,5 км найдены пластиковые мешки, пакеты и чашки из пенополистирола.

Пластмассы негативно влияют на жизнь водных организмов на морских глубинах и на дне. По данным Токийского университета, из 372 выловленных в Беринговом море рыб у 10 % содержались частицы пластиков, а из 17 морских черепах, выловленных вблизи берегов Японии, у 14 имелись куски пластмасс в пищеварительных органах. Отмечается [9], что аномальные скопления мусора в водных объектах наблюдаются практически во всех водоёмах независимо от их географического места. Мусорные экскреты захламили сушу и водные объекты планеты.

3.3. Кризис техногенных мусорных экскретов в околоземном пространстве

Техногенные мусорные экскреты в околоземном космическом пространстве представлены орбитальным техногенным мусором, орбитальными отходами и орбитальными отбросами (смотри схему раздела 2.2.). Эти экскреты в последние годы из-за активной ракетно-космической деятельности человечества захламили ОКП до угрожающих масштабов.

С начала освоения околоземного космического пространства и Космоса прошло менее полувека, и человечество за столь короткий срок произвело десятки тысяч запусков ракет-носителей, разместило в этом пространстве несколько тысяч спутников, космических станций и вспомогательных механизмов и устройств. В ОКП по космическим меркам стало тесно.

Ситуация осложнилась из-за аварий и инцидентов, всё чаще происходящих на орбитах и порождающих «неземной мусор». Ближние и дальние окрестности нашей планеты постепенно превратились в свалку мусорных экскретов. Конечно, если сравнивать с земными свалками, то орбитального мусора, отходов и отбросов ничтожно мало. Их масса на низких околоземных орбитах составляет всего около 5-ти тысяч тонн, но и они представляют нешуточную угрозу для человечества. И угроза эта с каждым годом растёт, а эффективных решений проблемы пока не предложено.

Орбитальные отбросы, представляющие собой выброшенные в ОКП продукты жизнедеятельности космонавтов, из-за относительно малой их доли в общем орбитальном хламе можно исключить из опасных экскретных факторов. Однако орбитальные отходы и орбитальный техногенный мусор создали кризис ракетно-технической деятельности.

Напомним, что представляют собой эти экскреты. Орбитальные отходы — это вышедшие из строя, однако оставшиеся на орбите спутники, космические станции, верхние ступени ракет-носителей, а также крупные неповреждённые фрагменты этих объектов, порождённые авариями в ОКП. На их изготовление и доставку на орбиту истрачены огромные материальные ресурсы, и они даже после потери работоспособности представляют значительную сырьевую ценность.

Орбитальный техногенный мусор включает в себя малоценные или повреждённые в авариях объекты РКТ и их фрагменты, включая разгонные блоки ракет-носителей, сброшенные топливные баки, фрагменты разрушенных космических объектов, а также пружины, болты, гайки, заглушки и тому подобная «мелочь». Например, рабочая перчатка или отвёртка, упущенные астронавтами при ремонте орбитальной космической станции.

После завершения работы КА или после аварии на нём объекты техногенного орбитального мусора самостоятельно «покоряют» космические просторы со скоростями в десятки тысяч километров в час. Эти объекты не имеют никакой потребительской ценности и поэтому считаются мусорными.

По оценкам специалистов, сегодня в околоземном космическом пространстве находится свыше 200-т тысяч объектов размером более одного сантиметра и свыше 330-ти миллионов объектов размером более одного миллиметра. Из-за них любая космическая миссия связана с немалым риском [38]….

Особая опасность орбитальных экскретов связана с тем, что они перемещаются в пространстве с огромными относительными скоростями. В ОКП скорости столкновений объектов ~ 10 ?15 километров в секунду, это десятки тысяч километров в час. Поэтому даже частица, линейные размеры которой составляют лишь 1 сантиметр, может серьёзно повредить космический аппарат. Такая частица обычно летит со скоростью как минимум в 20 раз быстрее пули.

Обычный спутник (например, спутник связи) используется от пяти до десяти лет, за это время он технологически устаревает, и ему на смену запускают новый. Сегодня абсолютное большинство спутников в ОКП могут быть отнесены к экскретам орбитальных отходов. Этот металлолом способен засорять орбитальное пространство веками, поскольку время его баллистического существования на столь удалённом от Земли расстоянии очень велико. На геостационарной орбите оно теоретически может достигать тысяч или миллионов лет, на низких околоземных орбитах составляет от сотен до нескольких тысяч лет.

По расчётам специалистов, при такой тесноте на геостационарной орбите высока вероятность возникновения так называемого «каскадного эффекта», то есть цепи последовательных столкновений, способных привести не только к разрушению действующих космических аппаратов, но и к образованию огромного количества мелкого мусора. Чтобы предотвратить «перенаселённость» геостационарной орбиты, ООН объявила её «ограниченным природным ресурсом», и теперь места там «выдаются» строго по заявкам.

Для решения этой проблемы на международном уровне было предложено уводить вышедшие из строя спутники на так называемую «орбиту захоронения», расположенную на 200 ?300 километров выше рабочей орбиты. Конечно, со временем и она окажется заполненной, но на сегодня это единственный выход из создавшегося затруднительного положения.

Проблема очистки орбит от орбитального мусора и отходов в том, что для транспортировки спутника на «орбиту захоронения» нужно дополнительное горючее, а доставка каждого лишнего килограмма груза в ОКП обходится в десятки тысяч долларов. Никто не хочет нести эти дополнительные расходы. Поэтому сегодня лишь треть отслуживших свой срок спутников уводятся на «орбиту захоронения», весь прочий «металлолом» остаётся на геостационарной орбите, угрожая безопасности исправных спутников.

Важная проблема состоит в возможном нарушении физико-химического баланса верхней атмосферы, этой тонко сбалансированной среды. Она характеризуется резким падением плотности с высотой, сложным изменением температуры и химического состава, различными вариациями всех параметров в зависимости от времени суток, широты, уровня солнечной активности. После каждого запуска в результате работы двигателей в верхнюю атмосферу выбрасывается огромное количество химически активных веществ. Водорода и его соединений, например, может быть выброшено столько же, сколько его содержится во всей верхней атмосфере. С активных спутников в атмосферу и в ОКП постоянно инжектируются различные газы. Молекулы истекающих газов из-за большой скорости аппаратов имеют значительную кинетическую энергию, что резко увеличивает их химическую активность.

Атмосфера нашей планеты способствует очищению низких орбит, вызывая медленное торможение объектов и постепенное возвращение их в атмосферу, где они сгорают. Однако из-за техногенных вмешательств в ОКП очищающие свойства атмосферы могут претерпеть заметные изменения, и экологическая безопасность ракетно-космической деятельности не будет обеспечена.

Приведём выдержку из Национального стандарта РФ по экологической безопасности ракетно-космической техники [29 ]: « Экологическая безопасность изделий РКТ должна обеспечиваться их конструкцией, технологией их изготовления и эксплуатацией, использованием наиболее экологически чистых конструкционных и расходных материалов, ракетных топлив, а также применением необходимых организационно-технических мероприятий, направленных на выполнение требований по экологической безопасности изделий РКТ». Заметим, что этот стандарт в настоящее время носит декларативный характер и по разным причинам не может выполняться в полном объёме. Поэтому ракетно-техническая деятельность наносит заметный урон биосфере планеты.

Возможные вредные воздействия факторов изделий РКТ на окружающую среду приведены в Таблице 3.3.1 [29].

Таблица 3.3.1 Матрица связи различных компонентов ОС, основных видов вредных воздействующих факторов изделий РКТ на ОС и основных видов изделий РКТ

Как отмечалось ранее, одной из главных проблем мировой космонавтики становится загрязнение околоземного пространства фрагментами космических аппаратов. За полвека космической эры на околоземных орбитах скопилось немало мусора — несколько тысяч тонн. Это — "отходы" совокупной космической деятельности человечества.

Количество частиц космического мусора размером от 1 до 10 см, отслеживаемых специалистами, составляет свыше двухсот тысяч, а число частиц меньше 1 см превышает десятки миллионов [37]. Каждая соринка представляет опасность для работы космических аппаратов. Средняя скорость взаимных сближений на низких орбитах Земли — десятки километров в секунду, так что маленькая соринка ударяет с энергией хорошей гранаты. Не однажды летящие с огромной скоростью орбитальные «мусорные кучи» вносили коррективы в график работ космонавтов и запуск космических кораблей.

Сегодня можно выделить основных загрязнителей Космоса. На первом месте — Россия (совместно со странами СНГ), которой принадлежит свыше 5 тысяч аппаратов и различных обломков. США заняли второе место (более 4,5 тысяч объектов). Тройку лидеров замыкает Китай. Прирост космического хлама является самым серьёзным за последние годы. По мнению специалистов, его причиной стали столкновения спутников с фрагментами мусора, после которых остаётся множество обломков.

Рис. 3.3.1.Изменение разных видов орбитальных мусорных экскретов в ОКП при освоении ближнего космоса

Графики роста разных компонентов орбитальных мусорных экскретов по литературным данным приведены на рисунке 3.3.1.

Как видно из этого рисунка, начиная с 2005 года, наблюдается резкий рост орбитальных мусорных экскретов за счёт увеличения количества обломков КА.

Космический мусор сконцентрирован в основном на высотах от 850 до 1500 км над поверхностью Земли, но много его и на высотах полёта космических кораблей и Международных космических станций (МКС). Этим объектам из-за опасности столкновения приходится периодически совершать орбитальные маневры уклонения от столкновения с фрагментами орбитального и космического мусора.

Если космический мусор, расположенный на высотах ниже 600 км, в течение нескольких лет входит в атмосферу и сгорает в ней, то мусору, расположенному на высотах 800 км, на это требуются десятилетия, а искусственным объектам на высотах от тысячи километров и выше — сотни лет. И всё это время орбитальный мусор и отходы будут нести в себе потенциальную угрозу столкновений.

Опыт эксплуатации космической техники показал, что из-за мусорной угрозы орбиты кораблей "Спейс Шаттл" и МКС приходится корректировать несколько раз в год. А солнечные батареи спутников и станций подвергаются бомбардировке микрочастицами ежечасно, что приводит к снижению эффективности их работы. Причём регулярная замена солнечных батарей в ОКП весьма накладна, а чаще всего — невозможна.

Особая категория опасности — спутники с ядерными источниками энергии. Сейчас известно 54 таких спутника, из них 31 принадлежит бывшему СССР, 7 — США и практически все они сосредоточены в диапазоне высот 800-1100 км. Предлагается [38] запретить запуск в Космос объектов с ядерными установками. Подобные спутники выводятся на малые, то есть на близкие к Земле, орбиты и используются, как говорят наши учёные, в основном для ведения космической разведки за территорией противника. Дело в том, что на малых высотах невозможно использование солнечных батарей, так как сопротивление атмосферы на этих высотах достаточно большое. Поэтому не остаётся ничего другого, как использовать на спутниках-разведчиках (для потенциального противника — спутниках-шпионах) уран или плутоний.

После прекращения активного существования ядерное топливо спутников теоретически должно «высвечиваться» до безопасного уровня, причём времени жизни пассивных спутников на таких высотах вполне достаточно для этого. Но случаются неконтролируемые входы в атмосферу (например, в 1978 г. «Космос-954» с энергетической ядерной установкой упал в канадской тайге). Кроме того, казавшийся ранее безбрежным, Космос теперь уже не гарантирует от возможных столкновений с техногенным мусором, что может породить многочисленные радиоактивные частицы. Это уже экологическая и экскретологическая проблема в масштабах всей Земли.

Опасно, что неизбежное падение этих ядерных спутников не теряет со временем опасности. Многие из них были запущены десятилетия назад и за это время существенно приблизились к Земле. Периодически орбиты спутников работой двигателей «приподнимают». Однако этот процесс стоит немалых денег, а дешёвых методов утилизации вышедших из строя КА на сегодняшний день не существует.

В 1981 г. ООН приняла рекомендации Комитета по мирному использованию космического пространства об ограничении использования ядерных источников в Космосе. Сейчас новые системы безопасности автоматически отстреливают ненужный реактор. Но опасность радиоактивного заражения верхних слоёв атмосферы при его входе остаётся, а значит и возможен выпад радиоактивных частиц на Землю.

Общепризнано, что самым мощным источником искусственного загрязнения околоземного космического пространства являются самопроизвольные взрывы на орбитах, которые могут порождать сразу несколько сотен крупных фрагментов аварийного изделия и гораздо большее количество мелких. Одна из причин таких взрывов заключается в том, что в топливных баках космических аппаратов после завершения их эксплуатации остаётся небольшое количество топлива. Топливные баки со временем разрушаются, иногда пробиваются какими-либо фрагментами орбитального мусора, активные же компоненты топлива, смешиваясь, взрываются. Примером тому служит взрыв второй ступени ракеты «Дельта», произошедший в 1973 году. А вообще с 1961 года, когда было зафиксировано первое в Космосе разрушение объекта, на орбитах их взорвалось более 130.

В ракетно-космической деятельности возникла, казалось бы, безвыходная кризисная ситуация — чем больше запускается аппаратов в ОКП, тем менее пригодным для использования оно становится [58]. О масштабной загрязнённости Космоса учёные заговорили в 1980-х, когда концентрация мусора на орбитах Земли достигла такой плотности, что баллистикам требовалось напряжённо поработать, чтобы безопасно разместить среди мусора тот или иной спутник. В последнее время ситуация только ухудшилась. По заключению экспертов NASA в своём последнем отчёте, посвященном проблеме космических отходов, за минувшее десятилетие количество мусора на орбите удвоилось.

"Мусора стало так много, что в ближайшем будущем проблемы из-за обилия обломков в околоземном пространстве будут расти как снежный ком", — полагает космонавт и эксперт по экологии, аэрокосмической деятельности Сергей Кричевский. Основания для этого у него весьма серьёзные. Он считает, что…«вся аэрокосмическая деятельность человечества представляет собой сегодня возрастающую экологическую опасность для биосферы нашей планеты. Однако данный вопрос мало кого занимает»[58]…

Действительно, эффективных практических мер по уничтожению техногенного мусора на орбитах выше 600 км (где не сказывается очищающий эффект от торможения об атмосферу) на настоящем уровне технического развития человечества не существует. Можно выделить два способа ограничения нового мусора на околоземном пространстве. Один из них — удаление с орбиты фрагментов ракет-носителей, используя остающееся на их борту топливо. Второй метод — увод космических аппаратов, отслуживших свой срок, на орбиты захоронения. По оценкам специалистов, срок существования таких аппаратов в этих точках орбиты может составлять 200 и более лет.

В любом случае экстренные меры по расчистке космических мусорных завалов необходимо принимать уже сегодня. В противном случае в будущем «ОКП остановится»! Такой сценарий совершенно не приемлем для человечества, и, конечно же, выход из тупика будет найден. Вопрос, — какой ценой?

Наиболее радикальной мерой могло бы быть резкое уменьшение количества запусков космических аппаратов, увеличение сроков их полезной жизни и минимизация отходов ракетно-космической техники. Существуют предложения различных научных и правительственных организаций о сокращении количества деталей, сопутствующих выводу спутника на орбиту, но никаких международных норм, направленных на стабилизацию и последующее снижение уровня засорённости околоземного космоса, пока нет.

Существуют также оценки различных возможностей современных технологий искусственной очистки околоземного космоса от техногенных загрязнений, включая проекты экзотических мусоросборщиков с сетями и без, но эти проекты нерациональны и чрезвычайно дороги. Подробно эта тема обсуждается в нашей книге [16].

Судя по отечественным и зарубежным данным, уже в начале этого века следует ожидать существенного возрастания засорения ближнего Космоса, и тогда возникнет реальная угроза столкновения уже между самими элементами орбитального мусора (см. графики Рис. 3.3.1.).

Наибольшую опасность в космосе представляют объекты с диаметрами от 1 до 10 см. Мало того, что их очень много и они носятся вокруг Земли с огромными скоростями, они ещё недоступны для обнаружения Службами контроля, представляя собой настоящие «айсберги» на орбите. Столкновение с ними при условии большой населённости орбит может привести к катастрофическим последствиям.

Засорение ОКП идет всё более нарастающими темпами, поскольку всё новые и новые страны включаются в космическую деятельность. Эти страны, как правило, делают первые шаги в ОКП и для них проблемы его загрязнения оказываются второстепенными.

Следует отметить, что при запусках первых ИСЗ рассчитывалась вероятность столкновения аппаратов лишь с метеорными телами. В наше время необходимо учитывать и возможность столкновения с фрагментами космических аппаратов. Таким образом, засорение ОКП объектами искусственного происхождения — это реальный интенсивный процесс, изменивший фоновую обстановку в ближнем Космосе.

Жизнь современного человека уже не мыслится без космической деятельности и всего связанного с ней. В первую очередь мировая хозяйственная деятельность и экономика зависят от спутниковой связи, связь и прогноз погоды также ориентированы на получение орбитальной информации. Таким образом, повреждение коммуникационных орбитальных устройств негативно повлияет на каждого человека в мире.

Между тем, угроза глобального космического мусорного коллапса — дело не очень далёкого будущего. Космические экскреты и их быстрый количественный рост уже сегодня угрожают не только действующим и будущим космическим программам, но также и сетям глобальной мобильной связи, спутниковому телевидению, GPS и всему хозяйственному развитию цивилизации.

Количество объектов на орбите Земли постоянно и практически бесконтрольно увеличивается. Сегодня 90 процентов из 13 тысяч орбитальных объектов так называемого орбитального мусора, способны разрушить космический аппарат, нарушить связь и нормальную жизнь многих миллионов людей.

Засорённость околоземного космического пространства техногенными объектами оказалось новым и довольно неожиданным явлением для человечества. Все объекты космического мусора потенциально могут взаимодействовать с активными аппаратами, нанося им ущерб различной тяжести в зависимости от размеров частиц и скоростей сближений с аппаратами. Необходимость мер по уменьшению интенсивности техногенного засорения Космоса становится понятной при рассмотрении возможных сценариев освоения космоса в будущем.

Космонавт С.Кричевский считает [17], что … «надо прекратить тупиковое развитие космонавтики, когда создаются крупные объекты, которые затем превращаются в мусор, сжигаются в атмосфере и тонут в Мировом океане, загрязняя Землю. Давно пора понять, что это самоубийственная практика. Космические объекты, материалы, энергию и средства, потраченные на создание и выведение их на орбиту, надо использовать для самих космических полётов. Будет двойная выгода: экологическая и экономическая. Но для этого необходима адекватная экологическая политика в сфере космической деятельности, а не тупая коммерциализация, которая осуществляется с грубым нарушением экологического законодательства в России, США и во всех других космических державах».

И далее:… «Космическая деятельность на сегодня антиэкологична. Я считаю, что необходимо ввести международный мораторий на сжигание в атмосфере Земли и затопление в Мировом океане крупных космических объектов и их фрагментов, разработать и ввести в действие законодательные акты для внедрения безопасных технологий на полном жизненном цикле существования крупных космических объектов, подобных "Миру" и МКС. …Уверен: ужесточение экологических требований к пилотируемым полетам, экологизация ракетно-космической техники дадут новый мощный импульс развитию космонавтики. А если этого не произойдет, неизбежен технологический, экономический, экологический и социальный тупик на космическом пути».

Жизнь так устроена, что невозможно что-либо сделать, не производя мусорные экскреты, то есть не загружая пространство отходами, отбросами и мусором. Космическая деятельность — не исключение. В обществе появилось осознание того, что количество мусора "в небесах" надо как-то сокращать, и уж во всяком случае, не наращивать. Принимаются меры, чтобы с этой задачей справиться. Ежегодно в рамках ООН проходят обсуждения, касающиеся стратегии исследований ОКП и Космоса, и на каждом присутствует вопрос о мусоре.

Уже действует международное законодательство, ограничивающее количество мусора при запусках ракетной техники. Раньше, чтобы освободить запущенный спутник от крышки, болты просто взрывались специальным зарядом, что порождало множество мелких осколков. Теперь — никаких болтов, — только пружины и замковые устройства. В результате крышка просто откидывается в сторону. Летающих частей должно быть как можно меньше: лучше одна отдельная болванка, чем целый поток обломков [37].

Согласно другому международному договору, вышедший из строя спутник обязательно должен быть "убран" с орбиты. Для этого включается специальный механизм, выполняющий функцию отвода спутника в сторону.

Роскосмос планирует в ближайшее время ввести обязательные безотходные стандарты космических программ. Конечно, это приведёт к удорожанию запусков, но все понимают, что проблему надо решать. В противном случае реализуется мрачный прогноз специалистов — ни один космический аппарат не сможет выйти даже на орбиту Земли.

3.4. Мусор как инициатор массовых протестов и политических кризисов

Сегодня вопросы утилизации отходов в России решаются варварскими, средневековыми методами или не решаются вовсе. Такой подход в перспективе угрожает не только экологическими, но и социально-политическими проблемами. Протестные события в Неаполе в 2010 и 2011 годах показали, что мусорный кризис за считанные дни может перерасти в кризис общественно-политический, привести к волне народных бунтов в стране и даже спровоцировать смену национального лидера.

В июне 2011 года Президент Италии Джорджо Наполитано призвал правительство срочно принять меры для разрешения "мусорного кризиса" в Неаполе [55]. В письме главы государства говорится, что вмешательство правительства "абсолютно необходимо".

21 июня новый мэр Неаполя Луиджи де Маджистрис обещал избавить город от мусора в течение пяти дней несмотря на сопротивление некоторых слоев населения. "Когда я говорю о "некоторых слоях", то не исключаю организованную преступность", — сказал мэр. Он также добавил, что весь процесс сбора мусора будет поставлен под усиленный контроль.

Напомним, что незадолго до этого Неаполь был практически погребён под мусором, а воздухом невозможно было дышать из-за отвратительных испарений. Улицы и тротуары были завалены отбросами, которые зачастую разбрасывают сами жители в знак протеста. Многие владельцы ресторанов и лавочек закрываются, потому что к ним невозможно пройти. Это происходит в самом центре города.

Отделение Демократической партии Италии в Неаполе отправило в правительство запрос о возможности введения в Неаполе и Кампании чрезвычайной ситуации, писала газета La Repubblica.

"Мусорный кризис" в Неаполе разразился три года назад. Чрезвычайная помощь тогда пришла от только что избранного в результате внеочередных выборов правительства Сильвио Берлускони. Для разбора мусорных завалов подключили военных. Но проблема, которая существует десятилетиями, вернулась несколько месяцев спустя, когда Неаполь стал вновь "задыхаться" от мусора, а жители окрестных городов начали ожесточенные протесты против открытия дополнительных свалок. Жуткие картинки погромов и пожарищ в благополучной Италии многие месяцы не сходили с экранов телевизоров — в том числе и отечественных.

Опасность повторения подобной ситуации в России должна заставить власти, бизнес, экологов и общество задуматься над вариантами решения «мусорной» проблемы. Ежегодно Россия производит более 200 млн. мусорных экскретов, в состав которых включены бытовые, и промышленные отходы, отбросы и собственно мусор. Так, москвичи — самые плодовитые «производители мусора» в стране — оставляют в среднем по 600 кг отходов на человека в год; в США этот показатель достигает 900 кг, в других европейских странах немного меньше. Текущую ситуацию в сфере переработки мусора можно оценить как негативную, но имеющую определенные шансы на улучшение. «Основная проблема в том, что в нашей стране большую часть мусора просто захоранивают на полигонах, а не перерабатывают, как это происходит в других странах», — считает эксперт [76].

Предпосылки к улучшению ситуации очевидно связаны в первую очередь со строительством мусороперерабатывающих заводов. У населения начинает изменяться подход к мусорным экскретам, некоторые пытаются сортировать их и сдавать на переработку. Этому способствует появление в некоторых населённых пунктах раздельных мусорных контейнеров и автоматов по приёмке жестяной и стеклянной тары. Нельзя не учитывать и рост экологического сознания россиян, всё большее число которых начинает пользоваться материалами и продуктами не наносящими вред окружающей среде и легко утилизирующимися. Вопрос переработки мусорных экскретов: отходов, отбросов и мусора, как оказалось, самый дискуссионный в Российском обществе. По массовости охвата и частоте протестных выступлений он уверенно обогнал предвыборные митинги, когда решалась судьба состава парламента и выборы президента страны. Решение «мусорной» проблемы для большинства людей стало жизненно важным делом.

Культурный, образовательный и экологический уровень развития наших соотечественников за последние десятилетия заметно повысился. Люди стали понимать, что властные структуры бесхозяйственно или бездарно относятся к своим обязанностям, и в их силах изменить ситуацию к лучшему.

В самом деле, например, из миллионов производимых крупным населённым пунктом тонн мусорных экскретов ежегодно примерно 20 % этого количества сжигается, а оставшаяся часть вывозится на свалки и санитарные полигоны. Перерабатывается же буквально 2?3 % отходов, содержащих ценные вещества и продукты. Получается, что деньги, которые в буквальном смысле валяются под ногами, свозят на свалки либо превращают в золу, в то время как в развитых странах бытовые отходы, отбросы и мусор — это ценное сырьё.

Известно, что в США из вторсырья производят 70?80 % всех алюминиевых банок, в Великобритании и Швеции эта цифра — 60?70 %. В Японии утилизируют, а не захоранивают, рекордные 90 % всех отходов. Крупнейшие мегаполисы этой страны поставили перед собой задачу стать полностью безотходными городами, и они уже близки к достижению этой сверхцели. В «Стране восходящего солнца» давно поставлен на поток процесс раздельного сбора мусора, поэтому макулатура доезжает до заводов по переработке не в виде слипшихся комков рыхлой беспорядочной структуры, а в виде чистых и уложенных пачками газет и журналов.

Из пищевых отбросов японцы производят биотопливо, электроэнергию и корма для домашних животных, строительные и твёрдые отходы перерабатывают во вторсырье, которое затем успешно используют в промышленности. «Хвосты», не подлежащие переработке, утилизируют на мусоросжигательных заводах, вынесенных за черту города. И только остатки, которые нельзя ни сжечь, ни переработать, захоранивают на полигонах.

Возникает вопрос — почему в нашей стране с таким противодействием властных структур решается «мусорная проблема»? Таблица № 3.4.1.

Состав мусорных экскретов стран разного достатка в % от общего объёма [Источник: Veolia Environnement]

Понятно, что при таком комплексном подходе к решению проблемы утилизации отходов японцам приходится захоранивать год от года все меньше и меньше мусора.

Перерабатывающая отрасль Японии — прибыльный бизнес. И не только в Японии — так, в Германии в этой сфере занято свыше 240 тыс. человек, а годовой оборот рынка превышает 80 млрд. евро. В других странах, где просветительская работа с населением ведётся целенаправленно, из года в год, эта цифра уже превышает $500 млрд., что сопоставимо с годовым бюджетом России. По всему миру идет борьба за мусор как за вид сырья. Есть даже такое понятие: «жирный» мусор, который наиболее рентабелен при реализации в качестве вторичных ресурсов.

На фоне таких цифр и методов столичные варианты и методы утилизации мусорных экскретов выглядят, мягко говоря, архаично, и люди понимают это и требуют перемен. Мусорная проблема оказалась, как никакая другая, близкой практически любому жителю нашей необъятной страны. Везде — хаотично сваливаемый мусор, дикие свалки и необустроенные помойки с навалами изредка вывозимых вонючих и неэстетично выглядящих выкинутых вещей, бутылок, упаковок и плёнок.

В одной только Москве одновременно есть три основные проблемы, каждая из которых способна сделать из законопослушного гражданина бунтаря и революционера. Это колоссальное количество безхозного мусора, плохая экологическая обстановка и дефицит энергии. У этих взаимосвязанных проблем имеется одно общее решение — переход на цивилизованные способы утилизации мусора, создание конкурентной отрасли переработчиков, работа с населением по раздельному сбору отходов. Но реалии таковы, что власть ещё «не созрела» до их решения, и требуется, как всегда в нашей стране, утонуть в зловонных отбросах, чтобы наконец в Кремле увидели проблему.

Отмечается [76], что в стране имеются и квалифицированные специалисты, и производственные мощности, а переработчики отходов способны приносить в федеральную казну огромные суммы. Но бюрократические препоны и несовершенства законодательства приводят к тому, что малому бизнесу фактически закрыт путь на этот рынок. Притом что именно малый бизнес, согласно общемировой практике, является двигателем, локомотивом мусороперерабатывающей отрасли. В западных странах существует целый массив законов и подзаконных актов, полно и конкретно регулирующих эту отрасль. «За бугром» имеются отдельные решения правительств об утилизации макулатуры, отслуживших свой срок шин, о строительных отходах, свалках, упаковочных отходах, а также об их уничтожении разными цивилизованными способами.

Территориальные муниципальные образования руководят процессом обращения с мусорными экскретами, создавая правила и подробные инструкции об их сборе, утилизации, транспортировке и захоронении. В России же макулатуру до сих пор относят к классу «опасные отходы», на свалках руководят криминальные личности и орудуют группы бомжей, отсутствует финансовая поддержка малого бизнеса в сфере переработки.

Остановимся вкратце на необходимом взаимодействии мусоропереработчиков с органами власти. В Финляндии, например, владельцам мусороперерабатывающих заводов государственные банки дают беспроцентные ссуды на 15 лет под покупку основных средств, стоимость которых может доходить до $500 тыс. [76]. Отечественные же переработчики годами не могут получить ссуду в несколько миллионов рублей в Департаменте науки и промышленной политики правительства Москвы. При этом декларируется якобы существующая поддержка малого предпринимательства и выдача льготных кредитов под промышленные проекты. Эксперименты по обучению населения раздельному сбору мусора остаются экспериментами, поскольку такая система невозможна без соответствующей законодательной базы. Так называемый «экономический стимул» к раздельному сбору мусора — доплата в размере 12 рублей — выглядит смехотворно. Такую доплату можно увеличить в разы и всё равно не продешевить, потому что отпадает необходимость последующей дорогостоящей сортировки мусора. А можно и штрафовать за смешанный сбор, как это делают в Германии.

При заданных сегодня условиях население не видит стимула в таком сборе мусора, да и возможность собирать мусор раздельно попросту отсутствует. Люди прекрасно понимают, что все селективно собранные отходы будут впоследствии отвезены на свалку и свалены в одну кучу. Имеющиеся сейчас в стране мусороперерабатывающие комплексы попросту не работают, потому что зарубежные технологии, применяемые этими комплексами, не в состоянии утилизировать несортированные отечественные отходы.

Начинать нужно именно с раздельного сбора мусора, нужно рублём привлекать людей к сортировке отходов. Конечно, когда банка из-под газировки стоит 50 копеек, её проще всего выкинуть в урну. А вот если её стоимость поднять до нескольких рублей, как на Западе (2?3 евро), да при этом автоматы для приёма вторсырья поставить повсеместно, то многие не поленятся собственноручно сдать бутылочку или баночку. Однако российские чиновники предпочитают строить дорогостоящие мусоросжигательные заводы стоимостью в сотни миллиардов рублей, осваивая выделенные «на экологию» деньги. При этом не учитывается опыт развитых стран, где такие заводы существуют лишь как один из элементов в комплексе утилизации раздельно собранных отходов. Не говоря уже о том, что такие заводы всегда существуют исключительно за счёт государственных субсидий и наносят вред природе.

Российская специфика мусоросжигания, кроме того, состоит в забросе «в топку» всего объёма несортированного мусора, значительная часть которого дымит и тлеет, а не сгорает. Опыт показывает, что из смешанного мусора, сдавленного в мусоровозах и содержащего пищевые отбросы, можно выбрать максимум десятую часть перерабатываемых отходов. Вся остальная масса, содержащая в себе в том числе токсичные вещества лекарственных препаратов, лаки, краски и косметику, а также вездесущие пластики и много ещё чего вредного и ядовитого, будет сожжена.

Очистительные фильтры мусоросжигательных заводов (МСЗ) не рассчитаны на такой широкий спектр токсикантов и на такую нагрузку. Поэтому около 15?20 % исходного веса заложенных в топку мусорных экскретов будут составлять токсичная зола и шлаки, которые придётся захоранивать в специальных могильниках. Это чрезвычайно хлопотно и дорого.

В то же время современные технологии строительства мусороперерабатывающих заводов позволяют возводить их в черте города или, как это сделано в Вене, в его центре [76]. Такие заводы перерабатывают всё без остатка и без вредных выбросов. При этом стоимость нового мусороперерабатывающего комплекса в несколько раз меньше, чем стоимость МСЗ.

Отметим, что ситуация с избавлением от мусорных экскретов в России к концу 2012 года уже давно критическая. Санитарные полигоны и свалки переполнены, спорные по эффективности мусоросжигательные заводы находятся на этапах разработки и строительства, раздельный сбор мусора отсутствует. Меры по наведению порядка в мусорной отрасли необходимо принимать уже сегодня, сейчас. Возможно, первым шагом на пути к «светлому безотходному будущему» станет осознание российскими чиновниками того факта, что вопросы переработки мусора могут быть солидным политическим капиталом. Реальное и экологичное решение «мусорной» проблемы поднимет авторитет властей в глазах населения, особенно учитывая нынешнюю ситуацию в Неаполе и внимание российского общества к ней. Хорошим стимулом для развития малого и среднего бизнеса в сфере утилизации отходов может стать активность «зелёных», как это произошло в Западной Европе.

Отечественная экологическая общественность пока не имеет такого влияния, но её активность заметно выросла. Например, информация о начале строительства кольца МСЗ подняла волну общественного недовольства. Возникло гражданское движение против этого строительства, которое постепенно набирает обороты. К протестам недовольных политикой властей присоединился и Greenpeace, призывая население ставить подписи против МСЗ.

Таблица № 3.4.2. Примерный состав мусорных экскретов, поступающих на свалки

Накал борьбы общественности с чиновничеством России можно проиллюстрировать на примере Общественного Экологического Совета Санкт-Петербурга и Ленинградской области [77]. Приведём несколько выдержек из обращения этой общественной организации к властным структурам.

«Уважаемые представители государственной власти! Уважаемые представители общественности, политических партий и просто граждане города! Адресуем вашему вниманию Обращение нашего Общественного экологического совета Санкт-Петербурга и Ленинградской области, называющееся «О судьбе мусороперерабатывающей отрасли Санкт-Петербурга», в котором приводятся вопиющие факты убийственного отношения некоторых чиновников к очень чувствительной экологической отрасли городского хозяйства — системе сбора, вывоза и переработки коммунальных отходов.

С полным основанием мы, как жители города и граждане России, обращаемся ко всем вам и просим остановить тот надвигающийся колоссальный беспредел, который, если будет допущен некоторыми чиновниками (по халатности или в виде скрытной сознательной подрывной диверсионной деятельности), то может привести к сотням жертв и погружению Северной Столицы России в затяжной экологический кризис, что глубоко ударит по имиджу нашей страны и лично Президенту России. Но, прежде всего, он ударит по самим жителям Санкт-Петербурга и Ленинградской области.

И далее…Общественный экологический совет Санкт-Петербурга и Ленинградской области на своем заседании рассмотрел вопрос о положении в мусороперерабатывающей отрасли и принял решение о необходимости обращения ко всем общественным и политическим организациям с требованием — остановить действия тех представителей городской власти, кто ведёт к созданию “мусорного кризиса” в нашем городе!

В настоящее время в Петербурге искусственно создается прецедент, ведущий город к экологической и санитарно-эпидемиологической катастрофе. Успешно работающее на протяжении многих лет экологическое предприятие, постоянно совершенствующее применяемые технологии переработки отходов и обеспечивающее санитарное благополучие жителей Санкт-Петербурга, перерабатывая и обезвреживая около 90 % городских коммунальных и прочих отходов по крайне низким ценам, видимо, мешает коррумпированным чиновникам создать “взяткоемкий” процесс и наживаться за счет бюджета Санкт-Петербурга и его жителей…

…Экологическая общественность города категорически протестует против того, чтобы успешно работающее действующее предприятие разрушалось.

…Вместо того, чтобы создавать предприятия, конкурирующие с действующей системой, если она не достаточно хороша, городские власти готовы разрушить всё, что сегодня ещё работает, не особенно задумываясь о последствиях. Просим вас, уважаемые Соотечественники, обратить внимание на наш крик души и способствовать в деле борьбы против новых «березовских» от чиновничества…».

По нашей информации, это обращение, как и десятки других «криков души» народа, не были услышаны «полусонной» российской властью. Чиновники почивали и сытно урчали после поглощения очередной порции «прихватизированной» общенародной собственности… Мусор, свалки и прочая мерзость — не царское это дело! …

Масштабные протестные выступления проходят не только в крупных городах, но и в деревнях и посёлках. Так стихийный митинг против размещения свалки без ведома и согласия жителей был 24 декабря 2011 года у въезда на полигон (свалку) ОАО «КПО НЭТ» [65]. Этот полигон расположен рядом с деревней Пуршево Балашихинского района Подмосковья. Вблизи соседствующих со свалкой населённых пунктов уже располагается ряд действующих полигонов по переработке и захоронению ТБО: полигон ТБО Кучино площадью 59 га (4-ый по размеру в Подмосковье); свалка Саввино/Пуршево; ТБО Турбеево; ТБО Тимохово. Поэтому строить новый полигон жители посчитали нарушением их права на жизнь.

В митинге приняли участие жители близлежащих населённых пунктов: деревень Пуршево, Соболиха, Дятловка, Новый Милет, Русавкино-Романово, Русавкино-Поповщина, города Железнодорожный. Договориться с представителями администрации городского округа Балашиха митингующим в тот раз не удалось.

Недовольство неправомерными (фактически- самоуправными) действиями властей привело к тому, что 22 октября 2011 г. в деревне Ларинская Егорьевского района Московской области состоялось крупнейшее массовое мероприятие в защиту жизненно важных интересов местных жителей [67]. Причиной митинга стало строительство в непосредственной близости от них полигона твёрдых бытовых отходов, а попросту — свалки.

Обустройство свалки начато летом 2011 г. вблизи деревень Ларинская, Панино, Василево, Колычево-Боярское, Иншино, Суханово, Иваново, Щеголево, а также сельского поселения Юрцово и в настоящее время активно продолжается. Ближайшая из деревень — Ларинская, от свалки до нее 530 м. Деревня Ларинская — жилая, летом количество жителей доходит до 300 и более, многие с маленькими детьми, которые теперь не могут купаться в единственном во всей округе родниковом пруду. Именно в этот пруд упирается забор будущей свалки. В деревне живут ветераны, которым и жить-то осталось совсем немного — что, им теперь закончить жизнь на свалке?

Перед началом строительства были проведены, так называемые "общественные слушания", результаты которых подтасованы. Результаты экологической экспертизы — также сплошная фикция. Для примера — на плане местности в деревне Ларинская указано только 4 дома, а не 102, как есть на самом деле.

Местность в районе болотистая (уровень грунтовых вод менее 1 м), на месте много водных источников; рядом с местом строительства свалки протекает река Тетеревка, которая впадает в реку Цна. Ниже по течению река Цна переходит в Шалаховское водохранилище. Если допустить завершение строительства, то вся указанная местность, в том числе вода, воздух и лес, будут отравлены ядовитыми веществами, выделяемыми при разложении гниении мусорных экскретов. На свалке могут появиться отходы местных химических производств.

Жители деревни Ларинская уже несколько лет пытаются законным путем добиться отмены Постановления местной администрации, инициирующего строительство свалки. Огромное количество писем-жалоб было направлено в различные инстанции в течение последних 10 лет. Результата нет. Поэтому сельчане решили в соответствии со статьёй 25 гл. 5 ФЗ-131 от 06.10.2003 г. собрать сход жителей деревни.

Сход на основании п.7 указанной статьи может (теоретически!) решить их дальнейшую судьбу — жизнь или смерть на свалке. В повестке дня — вопросы о немедленном прекращении строительства свалки и о недоверии местным чиновникам. Конечно же, местная власть не услышала народного «писка». Вот если бы стреляли из пушек, то люди конечно же были бы услышаны….

Митинги и массовые протестные выступления с подобными требованиями ширятся по всей России и захватывают ближнее Зарубежье нашей страны. В качестве примера приведём мусорный кризис в Армении.

"Мусорная тема" стала предметом жарких дебатов в парламенте Армении на внеочередном заседании 21 июня 2012 г. [66]. Депутаты обсудили представленный правительством законопроект о внесении изменений в закон "О вывозе мусора и санитарной очистке", который предусматривает варианты оплаты за вывоз мусора. Он ранее уже представлялся парламенту, однако был жестко раскритикован депутатами и провалился при голосовании. Обеспокоенность, в частности, вызвал пункт документа, предусматривающий повышение тарифа на уборку мусора. Действующую систему уборки, сохранения, транспортировки мусора, принципы соблюдения санитарных условий один из депутатов назвал неэффективными.

Независимый депутат в своем выступлении заявил, что проблемой номер один в стране является не уборка мусора, а тот факт, что мусором питаются люди, то есть проблема бедности. "Если раньше на мусорных свалках питались бродячие собаки, сегодня за эту возможность идёт борьба между людьми и собаками». По его словам, при сегодняшнем бедственном социальном положении в стране можно говорить о "дефиците мусора", поскольку у людей нет возможностей "производить" этот мусор. "Речь должна была идти о том, как избавить Армению от политического мусора, а не бытового", — подчеркнул он, добавив, что такую возможность создаёт текущий диалог оппозиция-власть. Панику в связи с инициативой, как он отметил, подняли в первую очередь те политики, которые рискуют в итоге остаться на "политической свалке".

Можно привести ещё множество примеров стокновений интересов населения и чиновничества, Интернет переполнен просьбами и мольбой о помощи простого люда. Как правило, — реакция нулевая…

В заключение этого раздела книги заметим, что в современном мире самым эффективным методом является достижение компромисса между конфликтующими сторонами. Компромисс основывается на поиске взаимоустраивающих решений, на уступках для достижения общей цели. Это путь перевода конфликта в институциональные рамки развития, что позволяет стабилизировать ситуацию, восстановить над ней контроль. Если же противоречия, порождающие конфликт, носят сущностный характер, тогда требуются меры по коренному устранению причин напряжения. Игнорирование или «забалтывание» проблемы способны только обострить её и перевести на уровень бунта.

Известно, что какой бы ни была природа конфликтов, их последствия могут быть разными с учётом конкретных условий и способов урегулирования. И здесь многое зависит от мудрости политиков и сознания общества.

3.5. Квазимусор общества избыточного потребления

Ещё в начале XIX-го столетия академик В.И.Вернадский подсчитал, что из всего объёма энергоносителей и сырья, извлекаемого из недр Земли, до потребителя в виде готовой продукции доходит не более 6 %, остальное уходит в отходы и мусор на разных стадиях технологической цепочки. В среднем на один килограмм готового продукта затрачивается 25 килограммов отходов. Да и сами готовые продукты потребления через некоторое, причем весьма короткое, время сами становятся бытовыми отходами — вернее мусорными экскретами. За двухвековой промежуток времени мало что изменилось в проблеме нерационального использования сырья и даже добавилось кое-что новое…

Развитие мирового промышленного производства достигло огромных размеров, но стремление людей к ещё более комфортной жизни заставляет их расширять производство. Чтобы удовлетворить потребности 1 человека в пище, одежде и жилье за год расходуется около 20 т различного сырья, но, как уже отмечалось, только несколько процентов сырья переходит в конечный продукт, а основная масса идёт в отходы, а затем и в мусор [28].

Установлено, что в настоящее время загрязнение окружающей среды промышленными отходами, бытовым мусором и отбросами увеличивается быстрее, чем население планеты. Каждый год количество отходов на душу населения возрастает на 4–6 %, то есть в 3 раза быстрее, чем прирастает само население мира. Например, население США увеличивается на 1 % в год, а количество отходов, которое оно производит, увеличивается на 4 %. В России за последние годы население практически не увеличивается, а мусорные полигоны и свалки появляются «как грибы после дождя». Отсюда десятки миллиардов тонн промышленных отходов, сотни миллионов тонн бытовых отходов и мусора. При современной численности населения (уже около 7 млрд. человек), с точки зрения биосферной модели, мир находится в критическом состоянии, а с точки зрения ресурсной — близок к потере устойчивости развития. Хватит ли на всех ресурсов, если мы все будем потреблять, как в Америке, например, когда 6 % населения мира использует треть мировой добычи нефти?

Г лобальный мировой кризис, в котором оказалась мировая финансовая система, стал неожиданным на фоне позитивных прогнозов развития экономики, основанных на многолетних благоприятных тенденциях экономического роста стран с рыночной системой [71]. По мнению значительного числа экспертов, кризис является системным по своему содержанию и по своей природе является кризисом потребления (сверхпотребления).

Важным показателем подобных кризисов является их «мусорная составляющая», проявляющаяся в возникновении огромного количества квазимусорных экскретов: квазимусора, квазиотходов и квазиотбросов. Например, антропогенный мусор — (« произведённые человеком твёрдые или условно твёрдые предметы, вещества, продукты, потерявшие потребительские свойства и невостребованные отходы, выбрасываемые или уничтожаемые им за ненадобностью» [1]) , строго говоря, является понятием субъективным, то есть зависящим от отношения к нему конкретного человека. В условиях безкризисной экономики никакое работоспособное изделие, пригодный для питания продукт, изготовленное по правилам и нормам изделие или никакая исправная бытовая или промышленная техника не мыслится нормальным индивидом в качестве мусора, и поэтому не может попасть на свалку.

Совершенно другая ситуация наблюдается в условиях кризиса сверхпотребления, являющегося «визиткой» капитализма. Любое исправное, работоспособное изделие, новая вещь или вкусно приготовленный продукт питания могут быть выброшены или уничтожены «зажравшимся» потребителем как не соответствующие его (потребителя) требованиям. Производится так много товаров, таких разных и таких красивых, что потребитель затруднён в выборе и у него «голова идёт кругом».

Разберёмся с некоторыми терминами и определениями. Потребительские свойства товара — совокупность свойств, удовлетворяющих потребности или ожидания индивидуальных потребностей. Примером таких свойств могут служить пищевая ценность продуктов питания, эстетические свойства продуктовых и промышленных товаров. Потребительские свойства характерны для готовой продукции и товаров, реализуемых в розничной торговле.

Потребительная стоимость товаров проявляется в форме ее полезности и определяется совокупным эффектом потребительских свойств, к числу которых относят эффективность использования изделий по назначению, их социальную значимость, практическое применение, удобство пользования, безвредность и эстетическое совершенство, необходимых для удовлетворения материальных, культурных и биологических потребностей человека.

Потребительская ценность товара тем выше, чем больше он соответствует по своим показателям качества требованиям, выявленным в результате изучения потребностей покупателей, и другим характеристикам, определяющим спрос.

Что касается изделий потребительского рынка, то их привлекательность для индивида определяется потребительскими качествами или свойствами. Потребительские технические качества в справочной литературе определены как «основные критерии и показатели технической системы, которые играют решающую роль при выборе нужного изделия покупателем или пользователем из нескольких альтернативных изделий с одинаковыми или близкими функциями. Список потребительских качеств обычно включает функциональные, экономические и антропологические критерии техники». В этом определении нигде не говорится о социальных или эстетических предпочтениях покупателя, которые в условиях перепроизводства продукции могут выйти на первый план.

Считается [54], что потребительские свойства каждого товара, из которых складывается его полезный эффект, описываются набором «жёстких» и «мягких» потребительских параметров. «Жёсткие» параметры используются для оценки важнейших функций товара и связанных с ними основных характеристик, заданных конструктивными принципами изделия:

— технические (классификационные, технической эффективности, конструктивные);

— экономические (себестоимость, цена и т. п.);

— нормативные (соответствие стандартам, нормативам и т. п.).

«Мягкие» параметры характеризуют эстетические свойства товара: — дизайн, цвет, упаковка и т. п.

В настоящее время рынок заполнен разнообразными товарами, в том числе и такими, у которых «жёсткие» параметры в значительной степени схожи, поэтому резко возрастает роль «мягких» параметров, придающих товарам своеобразие и привлекательность.

Мы в капиталистической «новой России» с тревогой и недоумением наблюдаем повседневно и повсеместно, как мусорными экскретами становятся не отслужившие свой век вещи или потерявшие потребительские свойства вещества и продукты, а вполне исправная техника, работоспособные изделия и вещи, а также пригодные для питания продукты. Эти объекты всё чаще появляются на мусорных свалках и санитарных полигонах, то есть становятся квазимусором.

Этот феномен носит социально-экономический характер и может быть объяснён в рамках социально-философской парадигмы. Такая концепция, на наш взгляд, предполагает рассмотрение потребления как специфического вида человеческой деятельности. Она включает многоуровневые взаимодействия потребителя с предметной и социальной действительностью, в результате чего происходит приобретение, использование (извлечение благ и удовлетворение потребностей), а также утилизация потребительских объектов [71].

Соответственно сверхпотребление выступает в этом контексте как некоторая избыточная (экстенсивная) деятельность по приобретению и использованию товаров. Такая потребительская деятельность становится самым частым видом социальной активности в обществе потребления, а также принципом общественной организации. Другими словами, феномены сверхпотребления можно зафиксировать не только как проявление отдельно взятой личности, но и как массовый феномен, характеризующий общество в целом. При этом наличие квазимусора является характерным показателем общества сверхпотребления.

Мировоззрение потребителя формируется с самого раннего возраста, когда желания привязываются к образу покупателя, а не производителя. Теперь всё общество попало во власть купли — продажи, а чрезмерное количество товаров — это искушение на такую жизнь. Вы только представьте, сколько приходится каждому из нас работать, чтобы производить и покупать вредные алкоголь и сигареты, кульки, обёртки, упаковочную бумагу и множество других некачественных и ненужных вещей, которые быстро ломаются или сразу же выбрасываются после приобретения.

Таким образом, множество вещей и продуктов одномоментно становятся мусорными экскретами, характеризуя современное общество как цивилизацию неэффективного труда и чрезмерного потребления. Это приводит к расточительству и безразличию к настоящим трудностям, отвлекая от решения важных и судьбоносных проблем.

Понятие потребления тесно связано с понятием потребностей, которые определяют интересы, стремления, желания, влечения человека, направленность его мышления, цели, которые человек ставит перед собой. Обычно потребности делятся на материальные, социальные и духовные [53]. Социальные потребности включают в себя необходимость принадлежности к социальной группе, эмоциональное общение, самоутверждение, следование принятым нормам и т. п.

Духовные потребности носят характер осмысления ценностей жизни и включают в себя потребности в познании, самовыражении, творчестве.

В своих первичных биологических формах потребности выступают как нужда, испытываемая организмом в чём-то, находящемся вне его и необходимом для его жизнедеятельности.

Развитие человеческих потребностей происходит через расширение и изменение круга их объектов. Критерием эффективности общественного производства считается степень удовлетворения потребностей его индивидов. Однако в процессах социального развития появляется масса мнимых, нерациональных потребностей — так называемых псевдопотребностей, которые необходимо ограничивать, а от некоторых вообще следует отказаться, как от противоестественных и антигуманных (например, табакокурение, наркомания) [53].

Представления людей о своих потребностях формируются посредством самочувствия и самонаблюдения, но значительно корректируются или искажаются воспитанием, культурой и пропагандой. Господствующая в конкретном обществе культура и менталитет приучает его членов рассматривать некоторые потребности как порочные, не подлежащие удовлетворению, а некоторые псевдопотребности — как приемлемые, хотя они могут быть противоестественными и в той или иной степени разрушительными.

Приставка «псевдо…» перед словом обозначает [72]: ложный, мнимый и соответствует русскому «лже…» (почти то же значение имеет приставка «квази…»: мнимый, ненастоящий).

В частности мусорный экскрет, являющийся продуктом сверхпотребления, может быть определён следующим образом. Квазимусор — вещества, изделия, продукты, обладающие потребительской ценностью, выбрасываемые, разрушаемые или уничтожаемые по воле их владельцев или директивно (по приказу свыше).

Откуда же берутся эти ложные, мнимые и ненастоящие псевдопотребности? Ответ очевиден — потребности внушаются и воспитываются. В современном обществе избыточного потребления людям внушается масса пустых, ложных, порой губительных псевдопотребностей, обеспечивающих прибыли производителей продукции, её рекламодателей и продавцов.

Современные маркетологи предельно откровенно говорят о сути своего агрессивного и навязчивого рекламного бизнеса, толкающего людей на ненужные покупки. Современная индустрия также во многом направлена не на качественное удовлетворение естественных потребностей человека, а на удовлетворение внушённых ему псевдопотребностей. Часто это удовлетворение носит характер поддержания имиджа (например, реклама определенных марок автомобилей, одежды от престижных модельеров или сортов пива).

Как установили исследователи, в психике человека возникают ассоциации, отражающие искусственные особенности созданной обществом среды. Причём, в качестве потребности им воспринимается не тот фактор, который непосредственно благоприятен для организма, а тот, который оказался с ним некоторым образом связан. Таким образом, на подсознательном уровне возникают псевдопотребности.

Известно, что первые «опыты» табакокурения, принятия алкоголя или наркотиков вызывают у подростков естественное физиологическое отвращение. Они превозмогают естественную реакцию отторжения, пытаясь выглядеть взрослыми, а затем возникает зависимость, становящаяся вредной привычкой (псевдопотребностью).

Одним их типичных механизмов возникновения псевдопотребностей можно считать влияние на индивида авторитетного для него социального окружения (семьи, кумира из среды различных социальных групп, идеологии, СМИ и т. д.).

Под воздействием такого влияния индивид (в основном, молодые люди с незрелым самоощущением) отказывается от выбора, обусловленного своей индивидуальностью, и стремится стать носителем свойств и качеств избранной группы, с которой он себя соотносит и идентифицирует в тех или иных отношениях.

Отмечается [61], что «все общества всегда расточали, разбазаривали, расходовали и потребляли сверх строго необходимого в силу той простой причины, что только в потреблении излишка, избытка индивид, как и общество, чувствует себя не только существующим, но и по-настоящему живущим. Потребление излишка может доходить вплоть до «истребления», до настоящего и заурядного разрушения, которое выполняет тогда особую социальную функцию».

Позиция «кое-что сверх того», посредством которой утверждается ценность, может превратиться в «нечто существенное для человека». Например, автомобиль или дача для россиянина с советских времён имеют ценность престижа и символическую ценность: это — «кое-что сверх того».

С наступлением капитализма в нашей стране привычные биографии героев производства уступили повсюду сегодня место биографиям «героев потребления». Образцовые жизни передовиков производства, первопроходцев, исследователей и «людей труда» уступили место жизнеописаниям звёзд кино, спорта, телевизионных шоу и игр, нескольких позолоченных принцев или международных феодалов. Героями нации следует теперь считать великих расточителей. В сущности, они великие динозавры, которые являются центрами часто скандальной хроники ресторанов, магазинов и телевидения, в них прославляется жизнь, полная избытка, и возможность чудовищных расходов. Таким образом, они выполняют драгоценную социальную функцию излишних, бесполезных, безмерных расходов. Они выполняют эту функцию по доверенности от всего нового общества; такими были в предшествующие эпохи короли, герои, священники или великие богачи.

Что касается производимого этим обществом продукта, то он должен соответствовать новым запросам — быть шикарным, модным, красивым и необязательно функциональным и вообще нужным…

Произведённое сегодня сделано не с целью получить потребительную стоимость или иметь по возможности добротный и прочный продукт. Оно произведено с целью его разрушения и отторжения, ускорение которого соответствует только инфляции цен. Этого одного достаточно, чтобы поставить под вопрос «рационалистические» постулаты всякой экономической науки насчёт полезности, потребностей и т. д.

Приведём далее высказывание Жана Бодрийяра из указанного выше литературного источника о капиталистической системе производства, порождающей горы невостребованных вещей (квазимусора) и насаждающей культ потребительства.

«Однако известно, что система производства живёт только ценой этого уничтожения, этого подсчитанного постоянного «самоубийства» совокупности объектов, что вся эта операция покоится на технологическом «саботаже» или на организованной устареваемости в силу моды. Реклама реализует чудо значительного увеличения потребления, преследуя цель не добавить, а лишить товары потребительской ценности, лишить их ценности времени, подчиняя ценности моды и ускоренного обновления…»

Жизнь показала, что сверхпотребление является процессом, дестабилизирующим общество и вызывающим «защитные реакции» социума. Перепотребление характеризуется чрезмерностью, превышением нормальных потребностей и, тем самым, приводит к резкому уменьшению ценности потребляемого [73]. Указывается также, что перепотребление в сущности связано с недопотреблением, — оно лишает самого необходимого не только других, но и самого сверхпотребляющего. Например, сверхпотребление обусловливает процессы инфляции сакрального и социального, в целом снижает степень удовлетворённости процессом извлечения и присвоения благ. Таким образом, дисфункции сверхпотребления проявляются на макроэкономическом, микроэкономическом и социальном уровнях [73].

Избыточное потребление нуждается в поддержке со стороны морально-этических образований общества, и в постиндустриальном обществе формируется новая потребительская мораль и новая потребительская этика. В рамках этой новой морали добродетель не труд, а потребление. Средний класс в качестве самореализации получает не «свободный труд», а «свободное и бесконечное потребление». Пропагандируется догма, что вовсе не обязательно ждать и стремиться к счастью на том свете, его можно получить посредством бесконечного потребления и при земной жизни.

Исследователи процессов современного потребления считают само потребление и соответствующий ему стиль жизни своеобразной заменой процесса производства и работы в качестве центральных аспектов социально-культурного бытия. Оно разрушает твёрдый, конформистский и трудолюбивый тип личности, личности протестантской этики и буржуазной сосредоточенности на работе [74].

Наблюдается инфляция категории «счастье», ощущение и прочувствование которого произвольно привязывается к материальным факторам, а зависть становится механизмом, инициирующим современного человека к вечной гонке за постоянно ускользающими нормами жизни и потребления.

Основным видом сверхпотребления сегодня стали материальные вещи, вытесняющие вчерашние вещи в категорию мусора. Признак материального избыточного потребления — это дарение ненужных подарков, регулярные обновки по моде и технологиям, копирование вещей кумиров и знаменитостей.

Особенно вызывающе и демонстративно чрезмерное потребление проявляется в бытовых отношениях людей, их одежде и питании. Например, никто не скрывает скандальной на фоне голода в экономически отсталых странах и не укладывающейся в уме нормального человека информации о выбрасывании жителями Европы продуктов питания.

Оказывается [75] жители Евросоюза ежегодно выбрасывают на свалку почти 90 миллионов тонн съедобных, но несъеденных продуктов питания. При этом пища одномоментно становится экскретом квазиотброса. Как сообщает сайт немецкого телеканала NTV, на эту тему при поддержке Еврокомиссии было проведено специальное исследование.

По данным исследования, каждый гражданин Евросоюза ежегодно выбрасывает на свалку в среднем 179 килограммов овощей, фруктов, мяса и других продовольственных товаров. Авторы исследования видят причины столь высокого количества выбрасываемой еды в избыточности производства продуктов питания, их неправильном хранении, а также в излишней расточительности потребителей при ведении хозяйства. Некоторые партии картофеля или томатов, к примеру, не расходятся с прилавков лишь потому, что покупателей не устраивают форма или цвет продуктов и они выкидываются в мусорный бак, а затем отвозятся на свалку.

На свалках оказываются бытовые изделия, одежда, невостребованные предметы труда (исправные холодильники, швейные машины, посудомоечные машины, и т. п.). Кроме того вывозятся за ненадобностью предметы развлечения, в том числе плееры, ноутбуки, телевизоры и множество других вещей и предметов — часто в заводской или магазинной упаковках. Эти вещи по каким то причинам оказались невостребованными и очутились на свалках в виде квазимусора.

Отметим, что всё это происходит в условиях сегодняшней демографической ситуации и глобального системного мирового кризиса, когда самая актуальная проблема — нехватка ресурсов планеты и её загрязнение. В условиях, когда у миллионов людей не хватает пищи, воды, одежды, и жилья.

Причинами катастрофической ситуации является нерациональное и неравномерное потребление ресурсов планеты. Жители экономически отсталых стран не имеют доступа к ресурсам, а жители «благополучных» — как правило европейских стран — получают эти ресурсы в избытке.

Люди, казалось бы, уже должны были насытиться тем изобилием, которое даровала Человеку Природа и которого он достиг своим трудом. Мало кто мог предположить в начале индустриализации, каких разрушительных масштабов достигнет техническая цивилизация. В сверхизбыточном производстве благ (пищи, одежды, обуви, автомобилей, аппаратуры и тому подобном) задействованы миллионы людей нашей планеты. И, оказывается, в их труде и затраченном времени нет особой необходимости. Они трудятся во благо моды, гонки технического прогресса и других искусственных процессов, то есть в Системе сверхпотребления .

Основная часть людей смотрит лживую рекламу, затем покупает ненужные вещи и товары, копит их или складирует, затем выбрасывает, снова покупает и снова выбрасывает, и так до конца жизни. Превращение годных в использовании вещей в мусорные экскреты стало нормой жизни современного человека. При этом почти каждый знает о проблеме кризисного загрязнения Земли, но не хочет менять свою жизнь. Между тем многое в этой абсурдной ситуации можно изменить и подправить даже для обыкновенного жителя нашей страны, не обременённого миллионным состоянием. Перед многими людьми встаёт вопрос — Куда девать захламляющие квартиру вещи, которые жалко выбросить?

Что значит жалко выбросить? Если вы решили ими больше не пользоваться, то эти вещи можно продать, обменять (в интернет-сети таких обменных сообществ полно), просто отдать. Имеются и другие варианты. Например, если нет уверенности в том, понадобятся ли эти вещи потом, то их пакуют в коробку, на которой пишется дата. Затем коробка помещается на антресоль. Через 2 года, если вещи не извлекались, коробку можно нуждающимся преподнести «в дар».

Нужно просто научиться цивилизованно избавляться от ненужных вещей, не выбрасывая их на помойку, а «пристраивая в хорошие руки». Сначала тяжело будет, потом «во вкус» войдёте. Замечено, что чем человек старше, тем сложнее ему расстаться с вещью. Для стариков это как бы выброс прошлого на свалку…

Мысль, что ненужные мне вещи ещё могут кому-то послужить — честно говоря, воодушевляет и наполняет душу гордостью за уменьшение всемирной свалки и помощь неимущему. Можно обратиться в Красный крест, отвезти в дом престарелых, в детский дом. В церковь, в конце концов — они берут с удовольствием любую одежду. Если вам жалко анонимно отдавать вещи и есть свободное время, зарегистрируйтесь на сайтах "Дару Дар" или "Отдам даром". Получите положительные эмоции от контактов с людьми и множество благодарностей…

Что касается государственного регулирования перепроизводства товаров и их потребления, то на наш взгляд, только социалистические принципы ведения хозяйства и пропаганда самоограничения потребностей людей могут остановить «мусоротворческий путь» к самоубийству Человечества.

3.6. Военный мусор и квазимусор

Тема мусорных экскретов в военном деле из-за их специфичности и массовости выделена в нашей книге в отдельный раздел. Эта тема тесно связана с ресурсными и энергетическими затратами страны.

Возможно наиболее «неудобным» вопросом в решении проблемы природных ресурсов и предотвращения цивилизационного кризиса является вопрос о необходимости вообще затрачивать сырье, энергию и другие ресурсы для удовлетворения некоторых «потребностей» нашей цивилизации. Вопрос заключается в том, что не все современные потребности являются в действительности необходимостью. Классическим примером тому могут служить оружие и военное оборудование.

Вот что пишет о разбазаривании богатств страны на военные расходы Жан Бодрийяр [61]. …. «Не будем говорить о колоссальных общественных богатствах, пожертвованных в бюджетах на войну и другие государственные и бюрократические престижные расходы; такой род расточительства не имеет символического аромата потлача, он представляет собой решение, принятое от отчаяния, но жизненно необходимое для погибающей экономико-политической системы. Такое «потребление» на самом высоком уровне составляет часть общества потребления в той же мере, что и ненасытная судорожная потребность в вещах у частных лиц. Вместе они обеспечивают существование системы производства».

Действительно, военная техника — это не просто пустая графа в статье расходов природных ресурсов, а это отрицательная графа. Парадоксально, но именно на вооружение тратятся подчас самые лучшие и самые эффективные природные ресурсы и огромное количество энергии. Произведённое вооружение в лучшем случае устаревает и со временем списывается, в худшем — участвует в уничтожении людей. Обидно, что все затраты и уникальные высокотехнологичные разработки тратятся на изготовление ненужных людям изделий, механизмов, устройств — иными словами на производство мусора и квазимусора.

Приставка «квази» в этом слове (квази… — как будто, будто бы), как и в предыдущем разделе книги, соответствует по значению словам «мнимый», «ненастоящий» [72]. Она означает, что мусорные экскреты при кризисе перепроизводства (в том числе и военного) — не настоящие, то есть не соответствуют в полной мере нашим интуитивным логическим понятиям этих объектов.

Что касается квазимусора, то его можно определить так. Техногенный квазимусор — предметы, изделия, вещества, продукты, обладающие потребительскими свойствами, директивно (по приказу) предназначенные для деструкции, уничтожения или избавления каким-либо способом.

Строго говоря, практически вся работоспособная, но уничтожаемая по приказу боевая техника в соответствии с этим определением попадает в категорию квазимусора. Техника, уничтожаемая из-за вышедшего срока пригодности (хранения) или при потере боевых качеств, считается мусорным экскретом (мусором).

Военное ведомство, как ни одно другое, плодит огромное количество мусора и квазимусора. Ярким примером абсурдных военных затрат является история с химическим оружием. Это оружие создавалось во многих странах ценой огромных материальных и людских затрат, при хранении и транспортировках многие десятилетия отравляло природные среды и, в конечном итоге, было ликвидировано практически неиспользованным. Здравый смысл государственных деятелей победил великодержавные амбиции! Тысячи тонн отравляющих веществ, снаряжённых в мины, снаряды, бомбы и выливные устройства, потерявшие за время хранения боевые качества, стали мусорными экскретами.

Иллюстрацией превращения дорогостоящей военной техники в мусорные экскреты могут служить крупномасштабные ликвидации химического и ракетного оружия, проведённые в нашей стране в разные годы. Опишем кратко эти мероприятия по литературным данным [20].

Советское, а затем и Российское химическое оружие включало в себя всё более совершенствовавшиеся по убойной силе токсиканты, разрабатывавшиеся в течение многих десятилетий не только в нашей стране, но и за её пределами — в Германии, США, Швеции и других странах.

В арсеналах и складах России основная масса отравляющих веществ была представлена (в порядке убывания боезапаса) Ви-газом, зоманом, зарином, люизитом, ипритом и фосгеном. Кроме того были недекларированные токсиканты в относительно небольших количествах: адамсит, хлорацетофенон, газ CS и другие.

Часть токсикантов хранилась в цистернах, в бочках, стационарных ёмкостях, остальное в боеприпасах: минах, бомбах, снарядах ствольной и реактивной артиллерии, в боевых частях ракет.

Химическое оружие является оружием массового поражения, убивающим всё живое, оказавшееся в пределах его воздействия. При его разработке предполагалось использовать высокотоксичные химические вещества в виде жидких наполнителей артиллерийских снарядов, ракет, мин, бомб и выливных авиаприборов. После отстрела из орудия или выброса из бомбового отсека самолёта под действием взрывателя происходит разрушение ёмкости и токсикант в парообразном виде распыляется в атмосфере.

Военная доктрина СССР и России не рассматривала применение химического оружия при ведении боевых или полицейских действий ни при каких обстоятельствах — даже при использовании такого оружия противником. Поэтому десятки тысяч тонн смертоносных токсикантов, складированных, как правило, в густонаселённых районах нашей страны, являлись ничем не оправданной угрозой существования как нашей страны, так и её соседей.

Однако это не мешало нашему правительству ликвидировать смертоносные арсенала «у себя дома». В частности, химические боеприпасы, находящиеся в аварийном состоянии, а также некондиционные и устаревшие отравляющие вещества, изменившие свои физико — химические свойства в ёмкостях, уничтожались как на производствах, так и в местах содержания по мере необходимости. При этом яды беспрепятственно и бесконтрольно поступали в природные среды — в почву, воду, воздух.

Важным источником отсроченной опасности являлись варварские и совершенно безответственные способы избавления от химического оружия в СССР на первых этапах его создания. Широко практиковались такие способы, как сливание в землю, сжигание на открытом воздухе, расстрел и подрыв, закапывание боеприпасов в землю и затопление их в водоёмах.

Закапывание в землю, как химических боеприпасов, так и самих отравляющих веществ практиковалось со «старыми» изделиями, хранившимися на военно-химических полигонах, складах и арсеналах и с некондиционными — не соответствовавшими по каким-либо параметрам требуемым стандартам. В частности, на армейских складах протекавшие изделия химического оружия — такие как авиабомбы, снаряды и мины в соответствии с инструкциями начали захоранивать в царской армии (…«уничтожать путём закапывания в землю на глубину в 2 аршина»…), продолжили этот опыт артиллеристы Красной Армии («в случае обнаружения течи отравляющих веществ…дающая утечку бомба извлекается и уничтожается путём закапывания её не менее, 1,5 метров в земле») и негласно продолжили в химических войсках Советской Армии.

В открытой печати имеется весьма скудная информация о крупномасштабных захоронениях химического оружия. Заслуживает внимания факт о возможном, но не состоявшемся захоронении трофейного немецкого химического оружия. Страны-победители после разгрома фашисткой Германии решали, как поступить с немецким боезапасом. В документе 1945 года [20] отражено, как выбирался наиболее приемлемый и экономичный способ… «затопление в море на большой глубине, закапывание на большую глубину и затопление в шахтах или промышленная переработка. Было решено, что большая часть запасов боеприпасов, о которых стоит вопрос, подлежит затоплению в море».

В начале 60-х годов по решению правительства СССР было проведено захоронение большого объёма адамсита в металлических ёмкостях [64]. Такое захоронение представляет собой источник экологической опасности целого региона России. В 1960-61 годах 3,2 тысячи тонн адамсита были закопаны в окрестности склада ЦВХП в Шиханах. Концентрация мышьяка в почве превышала предельно допустимую величину в 10 000 раз. На базе близ Чапаевска по телеграмме начальника химических войск без соблюдения каких-либо технологий было закопано [106] 1200 тонн иприта.

Правительство и Министерство Обороны несмотря на неоднократные запросы общественности [64] продолжало скрывать тайну захоронений отравляющих веществ на суше до 1977 года. Жители страны до сих пор не информированы об экологических опасностях прошлых работ с химическим оружием на территории СССР. Неофициальные данные свидетельствуют [64] о таких захоронениях в период до 1941 года в районе военно-химической базы в Ржанице Брянской области, в районах военно-химических складов и полигонов Челябинской, Самарской, Архангельской, Амурской, Иркутской, Камчатской, Кемеровской, Кировской, Курганской, Ленинградской, Нижегородской, Пензенской, Читинской областей, Карельской и Удмуртской республик, Красноярского, Приморского и Хабаровского краёв и других регионов. Не установленное количество отравляющих веществ содержащих мышьяк было закопано на окраинах Москвы (в Кузьминках и Очакове) и в Подмосковье [56, 60,64,107].

Количество документально подтверждённых захоронений на территории России составляет многие тысячи, и ещё больше количество остаются безымянными [56], огромное количество химических авиабомб и снарядов, не разорвавшихся при учебных стрельбах, лежат под слоем грунта на полигонах. Мест захоронений изделий химического оружия в нашей стране оценивается цифрой 500.

Отмечается [20], что «погребённые в землю и болота боеприпасы представляют отсроченную токсическую опасность будущим поколениям наших сограждан. Чем раньше генералы из Министерства обороны представят общественности данные о таких захоронениях, тем скорее и с меньшими потерями для общества начнётся процесс инвентаризации могильников, эвакуации из них химического оружия и его уничтожение».

С 1938 года «уничтожение закапыванием» было официально заменено на сжигание химического оружия. Инструкция Министерства Обороны предписывала [56] на химических полигонах и на специально выделенных площадках сжигать стойкие ОВ (иприт, люизит и их смеси), ядовито-дымные шашки, а также химические отбросы и остатки отходов заводов, производящих ОВ. Места уничтожения предписывалось выбирать не ближе 3 км от населённых пунктов. Например, одним из мест постоянного сжигания химического оружия был никем не охраняемый выработанный торфяник в окрестности города Пензы и Леонидовки. На трёх отдельных участках на расстояниях 20?30 м друг от друга токсичное содержимое бомб выливалось в траншеи и котлованы, смешивалось с керосином и поджигалось. Окончание процесса определялось на глазок, после чего корпуса бомб увозились на переплавку [56].

Массовые ликвидации изделий химического оружия проводились, кроме того, «методом расстреливания» ружейными залпами. Делалось это так [56]. На навалах грунта вырытых в болоте траншей укладывались химические бомбы и по ним давали ружейные залпы. На 50-тикилограммовую бомбу тратилось две пули, на 100-килограммовую — пять пуль. Затем бомбы заваливали в болотную жижу, чтобы из них вылилось отравляющее вещество. Через два дня «обезвреженные» дырявые болванки грузили на транспорт и увозили в металлолом. Эти мероприятия проводились вблизи складов химического оружия и населённых пунктов, игнорируя возможные пагубные последствия для местного населения.

Почти такой же по негативным экологическим последствиям способ применялся, использую взрывчатку. Неразорвавшиеся на боевых учениях артиллерийские снаряды, снаряжённые химическими отравляющими веществами, уничтожались повсеместно на полигонах методом подрыва. Изделия собирали с площади полигона, компактно укладывались на землю, после чего обкладывались тротиловыми шашками и подрывались — дёшево и сердито! Не надо ни копать ямы, ни возиться в траншеях, сжигая вонючую отраву …

Избавление от некондиционного и дефектного химического оружия затоплением в морях и океанах практиковалось вскоре после его создания, однако массовый характер эти действия приобрели после 2-ой Мировой войны, когда в мире накопились целые горы никому не нужной отравы. Затапливались изделия химического оружия и во внутренних водоёмах [56].

В Балтийском и Северном морях союзниками по антигитлеровской коалиции в 1947 году было затоплено [165, 166] более 300 000 тонн трофейных запасов химического оружия (в основном в виде боеприпасов), обнаруженных на территории Германии; в прибрежных водах Японии — японский боезапас. Затопление проводилось вместе с баржами и трофейными судами, на которых оно было загружено. Причём вместе с трофейным затапливалось и своё оружие. США регулярно до 1969 года проводили затопления устаревшего и дефектного оружия в Атлантике на списанных транспортных судах. СССР кроме Балтийского моря проводил массовые затопления устаревших боеприпасов в Белом, Японском и Баренцевом морях (в общей сложности не менее 100 тысяч тонн [106,107]), Франция — в Бискайском заливе и в Средиземном море, Великобритания — в Атлантике и у Внутренних Гебридских островов (175 тыс. тонн в основном боеприпасы). В открытой печати [43,60] приводятся данные о затоплении США химического оружия возле Австралии.

Если в первые послевоенные годы затопления химического оружия регулировалось специально созданным [88] международным «Комитетом по захоронению отравляющих веществ», то в последующий период гонки вооружений этот процесс принял бесконтрольный характер. Правительства и военные ведомства стран — обладательниц химическим оружием скрывают от мировой общественности сами факты затоплений в морях до 1985 года и их истинные масштабы. Поэтому невозможно точно подсчитать суммарное количество затопленных отравляющих веществ в акваториях мирового океана, но, вероятно, оценка в 106 тонн не будет завышенной.

Это поистине чудовищное количество отравы представляет огромную опасность для жизни планеты. Через какое то время боеприпасы и ёмкости проржавеют и токсичное их содержимое начнёт поступать в окружающую среду. Известно, что отравляющие вещества многие десятилетия сохраняют свои токсичные свойства, и поэтому не приходится надеяться на их самопроизвольное разложение с потерей этих свойств. Например, в [5] отмечается, что иприт, попавший в воду из проржавевших металлических контейнеров через многие десятилетия, превратился в желеобразные сгустки, но не потерял свою токсичность. Контейнеры были затоплены сразу же после второй мировой войны. Это означает, что физико-химические процессы разложения отравляющих веществ в водной среде происходят достаточно медленно и продукты их распада длительное время остаются токсичными. Другой опасностью затопленных боеприпасов является угроза возникновения новых химических веществ при контакте их жидких наполнителей с морской водой, токсичность которых может превышать исходную.

Медленно, но постоянно действующая на окружающую среду высокотоксичная отрава и продукты её взаимодействия с водой приведут к необратимым изменениям в биоценозах прилегающих к местам затоплений значительных водных объёмов. Отравленные воды могут погубить не только морские организмы, но и через пищевые цепочки негативно воздействовать на людей. Одно из таких отдалённых воздействий связывают со способностью боевых отравляющих веществ влиять на живые организмы на генетическом уровне, вызывая изменения генетического кода и приводя к неизбежным и не предсказуемым мутациям реципиентов через несколько поколений. Существует мнение авторитетных учёных о том, что балтийские морепродукты угрожают жизням людей на генетическом уровне. Схема рисунка 4.6.1 иллюстрирует трансформации просроченных, аварийных и кондиционных боеприпасов при их ликвидациях методом затопления.

Рис. 3.6.1. Схема трансформации просроченных и аварийных, а также кондиционных химических боеприпасов при их ликвидациях методом затопления

Первоначально БП предполагаются складируемыми в местах хранения. Затем после принятия решения о ликвидации их вывозят на судах на заранее выбранные места и затапливают.

Следует заметить, что как просроченные и аварийные, так и кондиционные химические боеприпасы, отобранные для ликвидации, ещё не являются мусорными экскретами.

Они могут быть возвращены в места хранения или на боевые позиции после переосвидетельствования и продления разрешённого срока годности. Как видно из схемы, мусором или квазимусором просроченные и кондиционные боеприпасы становятся только после их вывоза с мест хранения и подготовки к ликвидации на плавсредстве.

Затопление ХБП приводит через некоторое время к созданию отсроченных источников загрязнения водной среды. После разгерметизации и протечек проржавевших боеприпасов в воде возникают мусорные экскреты в виде выбросов отравляющих веществ и металлических корпусов боеприпасов.

Массовые затопления химического оружия являются потенциальной угрозой человечеству, которая может быть инициирована любым внешним воздействием, приводящим к залповому выходу продукта во внешнюю среду. Это может быть землетрясение, цунами, взрыв глубинной бомбы, террористический подрыв, обрушение на лежащие на дне объекты химического оружия затонувших кораблей и т. п.

Принципиально реализуемыми способами уничтожения химического оружия на сегодняшний день являются химический, термический, плазменно-химический, ядерно-взрывной и комбинированный двухстадийный. Способ биологической деградации токсикантов находится пока в стадии разработки, а утилизации подлежат только некоторые токсиканты.

Используемый для уничтожения химического оружия метод порыва, несмотря на свою экологическую несостоятельность, неожиданно нашёл в нашей стране продолжение при ликвидациях твёрдотопливных ракет средней и малой дальности на полигонах Капустин Яр и Сарыозек с 1987 по 1991 годы [40]. Решение о способе ликвидации принималось Министерством Обороны без консультаций с научными деятелями.

Рис. 3.6.2. Схема трансформации просроченных и кондиционных боеприпасов при их ликвидациях методом подрыва

Отметим, что уничтожению подлежали исправные боеприпасы, хранящиеся на складах военного ведомства и на стартовых позициях. С момента подписания Соглашения с США об уничтожении ракет эти изделия переходили в категорию квазимусора. Для некоторых ракет статус квазимусора растягивался на несколько лет.

Схема рисунка 3.6.2. иллюстрирует трансформации просроченных и кондиционных боеприпасов при их ликвидациях методом подрыва в общем случае — как для просроченных (мусорных), так и для кондиционных (квазимусорных). Из схемы видно, что первоначально БП предполагаются складируемыми в местах хранения. Затем после принятия решения о ликвидации их вывозят на взрывное поле и подрывают.

Следует заметить, что просроченные и кондиционные боеприпасы, отобранные для ликвидаций, ещё не являются мусорными экскретами. Они могут быть в местах хранения или на боевых позициях пройти проверку годности. После переосвидетельствования и продления разрешённого срока годности принимается решение об их статусе.

Как видно из схемы просроченные боеприпасы, не прошедшие продления сроков годности, становятся мусором. Они уничтожаются после их вывоза с мест хранения и подготовки к ликвидации на взрывном поле. Кондиционные боеприпасы становятся квазимусором после принятия решения об их ликвидации и могут ещё неопределённое время находиться в этом статусе до ликвидации.

Подрыв БП приводит к созданию трёх мусорных экскретов: пылегазовому выбросу в атмосфере, навалу грунта на поверхности земли и разлёту осколков и фрагментов ликвидированных БП в окрестности места проведения работ.

Опишем кратко организацию взрывных работ при ликвидациях твёрдотопливных ракет методом подрыва [45]. На специально выделенных площадках подрывов ракеты укладывались вплотную, одно изделие к другому, и обкладывались тротиловыми шашками. Подрыв изделий осуществлялся боевым расчётом из защищённого подземного бункера, расположенного от места ликвидации на расстоянии около 1 км. Расход взрывчатого вещества (ВВ) на один подрыв варьировался от 400 кг до 1,5 т тротиловых шашек. Такие массы ВВ обеспечивали надёжное разрушение предназначенных к уничтожению изделий как одиночных, так и в связках по несколько штук. Варьировались схемы укладки ракет на подрывном поле и схемы его рекультивации после работ.

При подрывах после ослепительной вспышки наблюдалось формирование сложных выбросов в виде разлетающихся твёрдых продуктов взрыва (частиц и кусков раздробленного грунта и твёрдого топлива, а также фрагментов разрушенного изделия).

Высокотемпературный пылегазовый выброс детонировавшей части зарядов и аэрозольного приземного выброса возникал от смыкания дымовых треков частиц раздробленного ракетного топлива, догорающего в полёте и на поверхности земли.

Всего с 1987 по 1991 годы было подорвано 1752 ракеты с массами от 3 до 32 тонн. В воздух взлетели и рассеялись на огромных территориях тысячи тонн ценных металлов и продуктов горения высококалорийного ракетного топлива, превращая это богатство в экскреты пылегазовых выбросов. Работы проводились в соответствии с советско-американским Договором, однако американская сторона свои ракеты не подрывала, а выжигала на специальных ракетных стендах, обеспечивающих минимальный уровень загрязнений и возможность утилизировать металлические корпуса изделий.

В работе [40] делается вывод, что следствием массового уничтожения твёрдотопливных ракет стали обширное загрязнение природных сред в местах ликвидаций и ущерб от бесцельно потерянного энергетического потенциала высококалорийного топлива.

Значительные объёмы боеприпасов ликвидируются в нашей стране на полигонах при войсковых частях и складах боеприпасов. В печати часто можно прочитать, что …. «В армии постоянно идёт активная утилизация устаревших боеприпасов»… Однако громкое слово «утилизация» означает в нашей стране не что иное, как простое уничтожение. Причём это уничтожение происходит ценой негативного воздействия на человека и объекты флоры и фауны.

Чрезвычайные происшествия на артиллерийских складах и арсеналах министерства обороны случаются в России с предсказуемой периодичностью. Практически во всех случаях аварии происходят из-за элементарного нарушения мер безопасности, соблюдение которых требуется при работах с взрывоопасными веществами [21].

Надо отметить, что СССР всегда готовился к ведению боевых действий в мировом масштабе. А для такой войны требовался запас огромного количества боеприпасов для вооружений всех видов. И многочисленные заводы, выпускавшие боеприпасы, работали круглосуточно, однако глобального сражения не наступило. В Советском Союзе случилось неимоверное перепроизводство боеприпасов, доставшихся в наследство России.

Как отмечено в предыдущем разделе книги, любое перепроизводство приводит к появлению квазимусора. В данном случае квазимусор представляет собой горы устаревающей и никому не нужной военной техники — в первую очередь — боеприпасов. В военном ведомстве для уничтожения «старых» боеприпасов выделили 60 армейских полигонов, на которых оборудовано 137 площадок для подрыва основного взрывчатого вещества и взрывателей, а также сжигания патронов к стрелковому оружию и порохов, извлеченных из снарядных гильз [21].

Сообщается, что для «утилизации методом подрыва» из саперов-профессионалов сформировано 220 групп. Ежедневно на каждом полигоне взрывают десятки тонн списанных боеприпасов. По всей стране — около 1300 тонн.

Дискомфорт от такой активности испытывают жители близлежащих регионов, объекты флоры и фауны. Сейсмические волны от столь мощных и регулярных взрывов, которые распространяются в верхних слоях почвы, по мнению специалистов, очень негативно воздействуют на все живые организмы, там обитающие.

Если не изменить сложившуюся сейчас систему и технологию ликвидации боеприпасов и другой военной техники, то по экосистеме России будет нанесён непоправимый удар, а аварийные взрывы на арсеналах станут неизбежны.

Газета пишет [21]: «Наше общее счастье, что ещё не рванул ни один эшелон, везущий по просторам России одновременно сотни тонн старых снарядов и авиабомб к местам их полигонной утилизации».

В министерстве обороны объясняют [22] поспешность подрывных работ тем, что необходимо уничтожить довольно большое количество боеприпасов. На 150 складах и арсеналах, которые планируется закрыть, хранится более 10 миллионов тонн боеприпасов с истекшим сроком использования. Они представляют большую опасность, поскольку со временем изменились характеристики взрывчатых веществ. Поэтому дальнейшее их хранение грозит привести к новым трагедиям и чрезвычайным происшествиям. Кроме существования реальной угрозы аварий, есть и ещё одна причина, по которой просроченные и устаревшие объекты военной техники необходимо ликвидировать. На их содержание необходимы значительные расходы.

Так, только за 2011 год было уничтожено более 1,3 миллиона тонн боеприпасов, в ходе проведения подрывов было использовано 255 групп подрывников общей численностью более 12,5 тысяч человек и 1,7 тысяч единиц техники. В то же время, промышленности потребовалось бы 19 лет, чтобы утилизировать такие объёмы боеприпасов. Однако понятно, что полностью проблему перевооружения страны таким образом не решить.

Перед Министерством обороны возникла и ещё одна серьёзная проблема — до 2015 года планируется закрытие 150 военных складов и арсеналов, а все боеприпасы, которые на них хранились, предполагается перевезти на 35 новых объектов, находящихся за пределами населённых пунктов [22]. Сообщается, что уже построено 145 хранилищ, оборудованных системами пожаротушения и температурного режима. Запланировано и начато строительство ещё 1200 хранилищ. В них должно разместиться более 6,6 тысяч вагонов боеприпасов, а к 2014 году не должно остаться ни одного просроченного боеприпаса.

Заметим, что инциденты и аварии с военной техникой происходят, в основном, при пожарах с возгоранием боеприпасов, в процессе транспортировки, погрузки и выгрузки снарядов. Кроме того много происшествий вызваны пожарами на складах и во время утилизации списанных боеприпасов.

По подсчетам швейцарской Small Arms Survey, 2/3 инцидентов с боеприпасами по всему миру происходят при сходных обстоятельствах. А несоблюдение правил безопасности и самопроизвольное возгорание приводит лишь к 10 % и 8 % несчастных случаев соответственно [23]. В России же к общемировым факторам риска добавляется проблема срока годности снарядов. По данным Минобороны, он истёк у половины хранящихся на складах боеприпасов.

В мусор и квазимусор превращаются не только боеприпасы, но и многие другие военные объекты. Так, например, на закрытом военном складе, где хранится законсервированная военная техника [24], некогда новые машины ржавеют и теряют работоспособность. Как пишет корреспондент интернет-издания "zapret-no", мощные «чудо-машины» обречены через пару лет при очередном списании стать квазимусором.

Сообщается [25], что бывшая авиабаза училища подготовки лётчиков ДОСААФ с 2002 года прекратила своё существование как аэродром из-за отсутствия финансирования. На данный момент на авиабазе практически в нетронутом состоянии стоят учебные реактивные самолёты Л-29, Ан-2, АН-24 и вертолёты Ми-2 и Ми-8. На заросших бурьяном взлётных полосах и на всех примыкающих к базе училища площадях стройными рядами выстроены сотни ветшающих самолётов и вертолётов. Ни какой утилизации здесь не предвидится; этот самолётный «вернисаж» медленно, но верно превращается в мусор и квазимусор. Помимо самолётов и вертолётов там же брошен комплекс для развёртывания аэродрома в полевых условиях.

Рассмотрим, как обстоят дела с военными мусорными экскретами в других странах, например в США. Самое дорогое, а возможно и самое большое в мире армейское кладбище для старой техники — американская база ВВС Davis-Monthan Air Force Base, или The Boneyard, как называют эту базу местные жители.

"Кладбище", а точнее 309-ый центр аэрокосмического обслуживания и переработки (AMARG) — американская авиационная база, известная как самое крупное в мире захоронение военных самолетов [22]. Расположенное на десяти с половиной квадратных километров, что равно площади 1 430 футбольных полей. Кладбище представляет собой коллекцию из более чем 4 тысяч списанных летательных аппаратов, включая практически все самолеты, которыми пользовались американские вооружённые силы со времён Второй мировой войны. Там представлен полный спектр американских летательных аппаратов, включая списанные в 1990-е годы бомбардировщики B-52. Кроме того, имеются десятки истребителей F-14, списанных военно-морскими силами США в 2006 г.

Центр аэрокосмического обслуживания и переработки (AMARG) расположен на военно-воздушной базе Девис-Монтен в городе Тусон штата Аризона и был основан вскоре после Второй мировой войны. Место было выбрано благодаря большой высоте над уровнем моря и сухому климату, что позволило оставлять самолёты на открытом воздухе без разрушительных последствий.

Ежегодно, на хранение в центр поступает около 400 единиц техники и столько же выбывает (продаётся дружественным странам или утилизируется).

В центре AMARG числится более 4 200 летательных и 40 аэрокосмических аппаратов. Будучи крупнейшим авиапарком мира, AMARG также занимается обновлением самолётов, возвращая им возможность подняться в воздух или передвигаться по земле. Общая стоимость всего авиапарка — около 35 млрд. долларов.

При постановке на хранение со всех машин демонтируется вооружение и секретное оборудование. Топливные системы осушаются и прокачиваются маслом, образующим защитную плёнку. Руководство базы сообщает, что каждый потраченный на восстановление техники доллар оборачивается 11 долларами дохода.

На наш взгляд, такое хозяйское и рачительное отношение к вышедшей из строя техники не позволяет центр AMARG называть «кладбищем самолётов». Это скорее музей под открытым небом или авиационный экспоцентр, а представленные на нём экспонаты экскреты реликвий.

Кладбища военной авиационной техники есть и в России. Вот наглядный пример одного из них — бывший центральный аэродром имени Фрунзе в Москве, который превратился в пристанище для частично технически исправных, но заброшенных самолётов.

В начале двухтысячных годов планировалось на месте бывшего аэродрома построить Национальный музей космонавтики и авиации, несколько гостинично-офисных комплексов с апартаментами, жилой комплекс, школу, клуб ветеранов внешней разведки и объекты парка "Исторические ландшафты Москвы" [24]. Под строительство были выделены большие деньги. Однако до сих пор на огромном поле построено только несколько жилых домов. При этом на Ходынке под открытым небом стоят разрушающиеся от времени и непогоды самолёты. Истребители МиГ-29 и Су-15, вертолеты Ми-24 и огромный Ми-6, а также другая лётная техника защищена от любопытных взглядов металлической сеткой. Конечно же, эта ржавеющая под открытым небом средней полосы России уникальная военно-воздушная техника могла бы украсить любой авиационный музей. Однако, из-за объективных обстоятельств (нахождения в России) она не может квалифицироваться иначе, чем квазимусор.

Заключение

Хозяйственная деятельность человека на планете приобрела черты стихийного бедствия. Уже в 70-е годы прошлого века наблюдалась нарастающая озабоченность научного сообщества состоянием природной среды. В наши дни стало очевидным, что человеку недостаёт глубоких знаний, чтобы разумно действовать в сфере охраны природы в новых условиях, возникавших из-за чрезмерного роста промышленности и городов, усложнения и умножения средств связи и коммуникаций.

Признаки глобального цивилизационного кризиса обширны и многосторонние. Они касаются и загрязнения Мирового океана, атмосферы и околоземного космического пространства, и наступления пустынь, обезлесения, исчезновения с лика Земли целых живых видов организмов. Кроме того, наблюдаются энергетический и продовольственный кризисы. Однако, наиболее стремительный и угрожающий характер, на наш взгляд, приобретает «мусорный» кризис.

Создание пластикового трудно разлагающегося мусора — одно из характерных отличий человека как биологического вида от других представителей живой природы. В природе отходы жизнедеятельности одного вида организмов являются пищей для другого, и тем самым замыкается цепочка круговорота веществ. Человек, едва выйдя из природы, вступил с ней и сам с собой в тупиковый конфликт.

Существование биосферы основано на замкнутой системе жизнеобеспечения, которое нарушается вмешательством человечества, производящего практически неразлагающийся мусор. Безысходность ситуации возникает из-за неразрешимого вопроса — куда девать мусорные экскреты в ограниченном Землёй пространстве? Настала пора человечеству понять, что наша планета не беспредельна, и дальнейшее развитие нашей цивилизации невозможно без решения проблемы полного возврата изъятых у природы ресурсов. Думается, что человечеству решение мусорного вопроса по силам. Надо лишь направить огромные финансовые потоки, бездумно тратящиеся на создание всё новых систем вооружения и на повседневное «покорение природы», в русло мирного сосуществования с окружающей средой, а вернее — во встраивание в неё по природным правилам и законам. Победа над природой — нереализуема, и за такие победы она жестоко наказывает. Нужно постараться изменить своё отношение к мусорным экскретам и понять, что они многоплановый источник благосостояния общества. Фактически не существует проблемы мусорных полигонов и свалок, а было и есть наплевательское отношение человека к природе, за которое мы расплачиваемся.

В многочисленных публицистических и научных изданиях отмечается, что одна из серьёзнейших проблем современности связана с хозяйственно-бытовыми отбросами и промышленными отходами, накапливающимися в результате многообразной деятельности человека. Эта проблема не нова: ещё в древности в крупных агломерациях люди делали попытки наладить избавление от мусорных экскретов. В наши дни, когда деятельность человека стала необыкновенно интенсивной, проблема мусора, отходов и отбросов приобрела совершенно иные масштабы.

До сравнительно недавнего времени, во всяком случае до промышленной революции, мусорные экскреты были в основном органического происхождения, то есть легко поддавались распаду под действием бактерий, грибков и др. простейших организмов. Но наступил момент, когда промышленность начала загрязнять атмосферный воздух, воду и почву нашей планеты значительно более стойкими веществами — ксенобиотиками. «Продолжительность жизни» этих веществ зачастую весьма велика, и это ещё более усугубляет тот вред, который они наносят природным сообществам и самому человеку.

Уменьшить потребление природных ресурсов и соответственно образование промышленных отходов возможно, если изменить экономическую ориентацию общества (такая перестройка в развитых странах уже наметилась), полнее использовать разработанные принципы рационального природопользования — снижение ресурсоемкости производств, использование комплексной переработки сырья, внедрение мало- и безотходных технологий и т. д.

Сложнее ограничить потребление и воспитать культуру умеренности. Потребление стало важнейшей частью жизни людей, прочно заняло первое место в системе жизненных ценностей. Походы за покупками, а не посещение театров, музеев, парков, библиотек, чтение книг сделались чуть ли не основным видом культурного досуга значительной части людей. Потребление становится способом самоутверждения. Возможность приобретать вещи — мерилом успехов, социальной и просто человеческой значимости (в собственных глазах и в глазах окружающих), а не такие традиционные добродетели, как порядочность или мастерство. Перепроизводство продукции и избыточное потребление посредством квазимусора пополняют и без того перегруженную мусором планету.

Проблема загрязнения окружающей среды мусорными экскретами на современном этапе развития цивилизации выражается в том, что человечество благодаря своей трудовой деятельности превратилось в столь мощную преобразующую природу силу, что её действие стало много интенсивнее и быстрее, чем ход естественной эволюции биосферы. Нынешняя во многом бездумная хозяйственная деятельность человека неминуемо должна привести к экологической катастрофе, если не принять соответствующих мер.

Дальнейшее развитие нашей цивилизации невозможно, если мы не решим проблему полного возврата изъятых у природы ресурсов — это касается, в первую очередь, мусорных экскретов.

Список использованной литературы

1. Романов В.И. Начала экскретологии. М.: Ваш полиграфический партнёр, — 2011 г., 162 с.

2. Ожегов С.И. Словарь русского языка., М.: Русский язык, 1981 г., 816с.

3. Советский энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1984 г.

4. Новый «мусорный континент» подбирается к США. По материалам: http://infox.ru от 01.03.2012 г.

5. Пластиковый мусор разлагается в океане до ядовитых соединений. По материалам: http://www.geo.ru/ от 25.03.2010 г.

6. У пластика обнаружили способность быстро разлагаться в океане Источник: http://www.lenta.ru

7. Учёные занялись гигантской «мусорной воронкой» в Тихом океане Источник: http://www.membrana.ru. от 04.08.2009 г.

8. Яновский С. Сокровища с подводной свалки// Гривна № 6 (630) от 01.02.2007 г. (стр. 11).

9. Океанский мусорный водоворот ошарашил учёных масштабом. Информация с сайта Membrana от 17 сент. 2009 г.

10. Сообщение сайта http://www.sea.edu/press/index. html.

11. Информация сайта http://www.worldwarming.info/ article117.html.

12. Информация сайта http://www.diary.ru/~madhed/ p69676831.htm

13. Гаврилов В. Мусор в океане. С сайта http://www.rb cdaily.ru от 14.11.2007 г.

14. Романов В.И. Получение уравнения для вычисления концентрации мусора в водоёмах, Конференция «Научные аспекты экологических проблем России», Москва, 18–20 октября 2011 г.

15. Даль В. Толковый словарь живого великорусского языка, С.-Петербург, Москва, 1881 г.

16. Романов В.И. Мусор преграждает путь в Космос, Информационно-познавательное пособие, М.: Лакшери Принт, 2012 г., 119С

17. Лескова Н. Космическая деятельность на сегодня антиэкологична". Журнал "Огонёк", № 31 (5190), 08.08.2011г. 18. Техногенные геохимические аномалии. Информация с сайта Тыква. ру от 5 апреля 2012 г.

19. Матвеев А. Свалки оказались богатыми техногенными месторождениями, Сообщение сайта KRToday.Info. от 31 августа 2010 г.

20. Романов В. И. Опасности химического оружия России. Издание Международного социально — экологического Союза, 2004 г., 154 С.

21. Птичкин C. Почему арсеналы нашей армии рвутся с такой регулярностью? "Российская газета"-Неделя № 5494 (118) от 02.06.2011 г.

22. Бовал В. Материалы сайта http://www.vz.ru/society/2012 /5/17/579234.print.html.

23. Полюхович А. Взрывоопасные миллиарды. Просроченные боеприпасы ранят налогоплательщиков. «Известия» от 25 июля 2012 г.

24. Где хранится законсервированная военная техника. Сайт Trinixy.ru 2012 г.

25. Брошенная военная техника, теперь в степи. Информация с сайта Powered by LiveJournal.com.

26. Сточные воды являются перспективным источником электроэнергии. Сообщение сайта venture-news.ru от 22.08.2011 г.

27. Потребление и потребительство. Сообщение сайта www.cgsenpo.ru.

28. Сообщение сайта http://www.bestfootforward.com/.

29. ГОСТ Р 52985-2008 Экологическая безопасность ракетно-космической техники. Общие технические требования.

30. Болотов К. Мясом из пробирки можно накормить всё человечество, Membrana от 7 июля 2005 г.

31.  Получение метана из отходов. Информация с сайта shopinnovation.ru.

32. Чуриков А . Китайская система стимулирования биогазовой энергетики: уроки для России. AEnergy.ru.

33.  Чуриков А. Биогазовая энергетика: перспективы России. Сообщение сайта aenergy.ru.

34.  Федорович О. Геохимические аномалии: полигоны мусора. Сообщение компании одо «энэка».

35. Приехали: мусор закрывает дорогу в Космос. Сообщение сайта expansion.mubb.ru от 17 мая, 2011 г.

36. Толковый словарь русского языка под ред. Д. Н. Ушакова, М.:2010 г.

37. Кисляков А. Пугало в космосе. Инфо ШОС от 05.06.2009 г. http://infoshos.ru/ru/?idn=4345.

38. Фрадкин В. Космический мусор — поддаётся ли решению эта проблема? «Немецкая волна» от 29.12.2011 г.

39. Искусственное мясо — повод не убивать. Журнал «Интересные новости».

40. Романов В.И. Экологические проблемы устаревшей и сокращаемой ракетно-космической техники. Гл. 10 в Справочном пособии «Экологические проблемы и риски воздействий ракетно-космической техники на окружающую природную среду». М.: Анкил. 2000 г., С. 512–541.

41. Информация с сайта http://ru.wikipedia.org/wiki/

42. Петрова А. Мусорное биотопливо. Источник: Украинский Строительный Каталог (Секреты успешной стройки).

43. Шарыкин В.Г. Метан из мусорной свалки: что это? Альтернативные топлива, энергетика Newschemistry/ ru.

44. Утилизация и переработка навоза, отходов животноводства. Сайт Био РЕКС.

45. Романов В.И. и др. «Экологические проблемы и риски воздействий ракетно-космической техники на окружающую природную среду». Справочн. Пос., М.: «Анкил», 2000 г., 640с.

46. Отказ от мяса чреват анемией. Здоровье от 24 февраля 2011 г., рубрика: Новости.

47. Животных перестанут убивать ради мяса, «Здоровье» от 2011-07-06, Рубрика: Новости.

48. Японские учёные сделали мясо из фекалий Сообщение сайта http://www.novate.ru/news/220 от 19.06.2011 г.

49. Широковтa Е. Как делают искусственное мясо и колбасу "из нефти". Информация с портала Newsland от 02 марта 2010 г. Источник: vlasti.net.

50. Как обеспечить жизнь в космическом полёте? Сообщение сайта Zoodrug.ru.

51. Робертус Ю.В., Любимов Р.В., Сакладов А.С., Природно-техногенные литохимические аномалии в почвах на объектах геологоразведочных работ в горном Алтае. Ползуновский вестник № 2 за 2006 г.

52. Робертус Ю.В., Любимов Р.В., Сакладов А.С. Предварительная оценка опасности отходов горнодобывающих предприятий и объектов их размещения на территории Республики Алтай // Природные ресурсы Горного Алтая. — 2005. — № 2. — С. 135–138.

53. Акулов А.В., Понятие потребности и псевдопотребности как философская проблема, Диссертация, Издание СГТУ.

54. Потребительские свойства товаров. Товароведение и экспертиза товаров, Сайт Знайтовар. Ру.

55. В "мусорный кризис" в Неаполе вмешался президент. Интернет-журнал «Новая политика», "Росбалт" от 24.06 2011 г.

56. Фёдоров Л.А. Где в России искать закопанное химическое оружие? (химическое разоружение по-русски). Издание Международного социально-экологического союза. М.2002 г., 116С.

57. Фокин А.В., Бабиевский К.К. Уничтожение химического оружия, Природа, 1992, N 5. C. 17 — 25

58. Становление экологии военной деятельности. Обзор газеты «Зелёный Мир», N 23–24,2000 г.

59. Утилизация и переработка отходов. Сайт научно-производственной экологической фирмы "Экон-МТ".

60. Фёдоров Л.М. Мифы и легенды химического разоружения./Известия, ноября 1992 г.

61. Жан Бодрийяр. Общество потребления. Сообщение сайта ttp://dennis.livejournal.com/128815.html от 21 октября 2012 г.

62. Перельман А.И., Касимов Н.С., Геохимия ландшафта, Учебник, Москва, 1999 г.

63. Фёдоров Л.А.Химическое оружие в России: история, экология, политика./ М.:Издание Центра экологической политики России./1994.12 °C.

64. Заявление общественных организаций России в связи с 3-ей годовщиной ратификации Конвенции о химическом оружии. Зелёный Мир, N 27–28, 2000 г

65. Крестьянский фронт. Митинг против свалки.

66. Мусорная тема в парламенте Армении переросла в политические дебаты. Сообщение сайта REGNUM 30.03 2012 г.

67. Народный сход нескольких деревень Подмосковья. Сайт «Просто буду жить проще» от 17 октября 2011 г.

68. Дебаркадер Л.А. Свалка мирового масштаба на весь Тихий океан. По материалам http://voda.blox.ua/2008/06/ Poraziteln. Интереско. инфо, 22 декабря 2011 г.

69. Большое тихоокеанское мусорное пятно. Википедия.

70. Учёные исследуют "мусорный остров" в Тихом океане. Сообщение сайта ecoportal.su/news.php?id=38599. Опубликовано 04 августа 2009 г.

71. Овруцкий В., Глобальный кризис как кризис сверхпотребления: социально-философские аспекты. Экологический портал "Зелёная жизнь" — Zelife.ru.

72. Словарь иностранных слов, — 18-е изд., стер. — М.: Русский язык, 1989 г.-624С.

73. Афанасьева В.В., Туркина В.Г. Общество перепотребления // Потребление как коммуникация — 2009: материалы 5 междунар. конф., 26–27 июня 2009. СПб.: Интерсоцис, 2009. С. 20–23.

74. 132. Antonio J.R. After Postmodernism: Reactionary Tribalism // Amer. Journ. of Sociology. 2000. Vol. 106, Июль. P. 40–87. 75. Жители Евросоюза ежегодно выбрасывают на свалку 90 млн. тонн продуктов. Сообщение Яндекс от 15 сентября 2011 г.

76. Бжезинская М. Сор в избу. Профиль № 25(580) от 30.06.2008г.

77. Лисовский С. «Откровенный разговор с Инженером об энергетике, мусоре и экологии.» О текущем моменте № 11(47), 2005 г.

78. H. Belevi, P Baccini. Long-term emissions from Municipal Solid Waste Landfills. In Lanfilling of waste: Leachate. London & New York. 1992.

79. Отчёт об инженерно-гидрогеологических изысканиях на объекте: "Полигон хранения твёрдых бытовых отходов в п. Полазна Добрянского района Пермской области". Пермгипроводхоз. Пермь, 2000 г.

80. Отчёт о геологических и гидрогеологических изысканиях на объекте: "Полигон хранения твёрдых бытовых отходов у д. Страшная Гора Пермского района Пермской области". Пермгипроводхоз. Пермь, 1999 г.

81. Отчёт о научно-исследовательской работе "Комплексная оценка загрязнения окружающей среды Пермской городской свалкой". МНИИЭКО ТЭК и Пермский Аналитический центр. Пермь, 1998 г.

82. Bagchi, A. Design, construction and monitoring of sanitary landfill. USA. 1990.

83. Ehrig, H.-J. (1982) Quality and quantity of sanitary landfill leachate. In: Waste Management & Research, 1983 p. 53–68.

84. Christensen, T.H & Kjeldsen, P. (1989) Basic biochemical processes in landfills. In: Sanitary Landfilling: Process, Technology & environmental impact, ed. T.H. Christensen, R. Cossu & R. Stiegmann. Academic Press, London.

85. Вайсман Я.И., Коротаев В.Н., Тагилов М.А. Исследование химического состава фильтрата объектов захоронения твёрдых бытовых отходов. Издание Общества с ограниченной ответственностью «СОВЭКО». soveco@mail.ru.

86. Техногенные геохимические аномалии. Издание ВИНИТИ РАН.

87. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия, 1983 г.,928 С.

88. Системы жизнеобеспечения космонавтов во время будущих космических полётов. Информация с сайта vbega.ru.

89. В будущем космические корабли будут летать на топливе из экскрементов. Сайт http:/www.worldview.net.ua/ index.php.

90. Романов В.И. Экскретология мусора. Монография, М.: МСоЭС, 2013 г., 217С.

91. Методика оценки влияния влажности на эффективность теплоизоляции оборудования и трубопроводов, МДС 41-7.2004/Москва 2004 г.

92. Мусор. Коллекция фактов. Интернет-издание «Экология в мире» от 22.06.2008 г.

93. Химический энциклопедический словарь. М.: «Советская энциклопедия», 1983 г.,792С.

94. Романов В.И., Романова Р.Л. Выбросы вредных веществ и их опасности для живых организмов (Справочно-познавательное пособие). — М.: Физматкнига.- 2009. - 376 С.

95. Романов В.И. Аварии и инциденты на объектах химического оружия. — Монография, Издание военно-инженерной академии, 2008 г.

96. Романов В.И. Прикладные аспекты аварийных выбросов в атмосферу. Справочное пособие.-М.: Физматкнига.-2006.-368С.

97. Романов В.И. Формирование первичного атмосферного выброса при разрушительной аварии на АЭС. Журнал "Атомная энергия",т. 79, вып. 4, окт. 1995 г., 264–269 С.

98. Романов В.И. Метод расчёта характеристик кратковременного испарительного выброса при аварийном проливе токсичного вещества. Журнал "Химическая промышленность", N6, 1992 г, стр. 50(362) — 53(365).

99. Северный Ледовитый океан начал выбрасывать метановые пузыри. Научно-популярный блог о Мировом океане и его обитателях.

100. Ануфриев Г.С., Болтенков Б.С. Космическая пыль в Океане. Науки о земле.

101. Нечаев Г. NASA озаботилась вопросом: как хоронить космонавтов, которые могут погибнуть в полёте, не оскорбив их религиозных чувств. Источник — «Взгляд» от 30.09.2007 г.

102. Получение метана из отходов. Информация с сайта shopinnovation.ru.

103. Вайсберг Л. А., Переработка промышленных и бытовых отходов как основа глобального ресурсосбережения. ОАО "НПК "Механобр-техника", Санкт-Петербург.

104. Техногенные геохимические аномалии. Издание ВИНИТИ РАН.

105. Комаров С.М. В истории планеты начался новый геологический период? "Химия и жизнь", апрель 2011 г.

106. Фёдоров Л.М. Мифы и легенды химического разоружения./Известия, ноября 1992 г.

107. Фёдоров Л.М. Необъявленная химическая война в России: политика против экологии. М.: Издание Центра экологической политики России,1995, г.303 С.

Оглавление

Введение

Глава I Экскреты и экскретология

1.1. Понятия и определения, используемые в экскретологии

1.2. Разновидности мусорных экскретов и их свойства

1.3. Неоднозначность характеристик формирования экскретов

1.4. Природные и антропогенные экскреты, источники их появления и порождаемые ими проблемы

Глава II Полезное использование мусорных экскретов

2.1. «Новая пища» из мусорных экскретов в преодолении мирового кризиса продовольствия

2.2. Экскреты в решении проблем космонавтики

2.3. Мусорные экскреты в решении проблем энергетики

2.4. Мусорные экскреты как сырьевая база цивилизации

2.5.Глобальные мусорные экскреты свалок и горных выработок как отсроченные залежи полезных ископаемых

Глава III. Роль мусорных экскретов в планетарном цивилизационном кризисе

3.1. Мусорные экскреты губят земли и грунты

3.2. Аномальные скопления мусора в водных объектах

3.3. Кризис техногенных мусорных экскретов в околоземном пространстве

3.4. Мусор как инициатор массовых протестов и политических кризисов

3.5. Квазимусор общества избыточного потребления

3.6. Военный мусор и квазимусор

Заключение

Список использованной литературы

Fueled by Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg

Наш сайт является помещением библиотеки. На основании Федерального закона Российской федерации "Об авторском и смежных правах" (в ред. Федеральных законов от 19.07.1995 N 110-ФЗ, от 20.07.2004 N 72-ФЗ) копирование, сохранение на жестком диске или иной способ сохранения произведений размещенных на данной библиотеке категорически запрешен. Все материалы представлены исключительно в ознакомительных целях.

Copyright © читать книги бесплатно