Н. Ф. Экология (теории, законы, правила принципы и гипотезы) —
| Вид материала | Закон |
- Н. Ф. Экология (теории, законы, правила принципы и гипотезы), 7082.16kb.
- Ы и темы рабочей программы для сам изучения. Перечень вопросов для сам изучения, 128.89kb.
- Тематика лекций (Наименование тем, содержание, объём в часах) № п/п, 74.97kb.
- Законы сохранения и принципы симметрии, 283.17kb.
- Проверка статистических гипотез, 59.38kb.
- Аннотация дисциплины «Экология человека» Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет, 16.4kb.
- Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальной дисциплине 03. 02., 89.09kb.
- Авторское право. Терминология, 213.44kb.
- Требования к экзамену по философии, 41.96kb.
- Исследование о влиянии эволюционной теории на учение о политическом развитии народов, 10156.41kb.
| Таблица 3.1. Потоки энергии у земной поверхности* (в ТВт, 1 ТВт = 1012 Вт) | |||
| Энергетические потоки | Мощность | Энергетические потоки | Мощность |
| Солнечная радиация: поглощение атмосферой и земной поверхностью | 100 000 | ветер (диссипация ветровой энергии) | 2 000 |
| поглощение сушей и океаном | 80 000 | океанские волны (диссипации волновой энергии) | 1 000 |
| расход на испарение в атмосфере | 40 000 | фотосинтез | 100 |
| турбулентные потоки тепла | 10 000 | гравитационная энергия падения всех осадков | 100 |
| перенос тепла с экватора к полюсам: | | энергия рек | 3 |
| атмосферой | 10 000 | Другие виды энергии: геотермальная | 30 |
| океаном | 2 000 | вулканов и гейзеров | 0,3 |
| поглощение сушей | 20 000 | приливов океана | 1 |
| испарение: | | лунного света, падающего на поверхность Земли | 0,5 |
| сушей (эвакотранспирация) | 5 000 | света, падающего на Землю от всех звезд | 0,001 |
| растениями (транспирация) | 3 000 | Современное мировое энергопотребление человечества | 10 |
| * Сводка дана по: Горшков В. Г. Энергетика биосферы и устойчивость состояния окружающей среды//Итоги науки и техники. Сер. Теоретические и общие вопросы географии. 1990. Т. 7. 238 с. С. 53 — 54. | |||
Ограниченность природных ресурсов, включая в это понятие и естественные условия развития человечества в историческом процессе, не могла не воздействовать на производительные силы общества, а через них на социальные отношения. Всегда наблюдалось соответствие между развитием производительных сил и природно-ресурсным потенциалом общественного прогресса. Этот закон следует из блока обобщений разделов 3.12 и 3.13. Кризисные ситуации возникают не только при дисбалансе в правой, но и в левой половине динамической системы:
| Природно-ресурсный потенциал | ← → | Производительные силы | ← → | Производственные отношения |
 Рис. 3.9. Экологические кризисы и революции (масштаб условный) | |
| | |
| * Вторично к этому вопросу мы возвратимся в заключительном разделе книги. |
Соотношение между самодостаточным основным обменом и полезной работой в человеческом хозяйстве до определенной степени можно улучшить, как и любой коэффициент полезного действия (кпд). Однако следует помнить, что кпд — показатель для механических устройств, а не для крупных динамических систем. Если он для механизмов может быть весьма высок, хотя никогда не достигнет 100%, то эффективность сложных динамических систем лишь на короткое время может достигать относительно больших значений. Обычно эксергия невелика, системы работают с эффектом не более 30%. Остальное идет на основной обмен. Иначе не существовали бы сами системы, что следует из их определения как совокупностей, в которых внутренний обмен веществом и информацией превышает внешний обмен, а энергетические процессы однонаправлены от входа к выходу. Последующие обобщения являются следствиями закона основного обмена.
Очевидно, следует говорить о самодостаточности взаимоотношения основного обмена и производимой работы. У социальных систем есть тенденция к увеличению бюрократического аппарата, вообще непроизводительных затрат. При этом упор делается не на совершенствование внутренних структур с уменьшением затрат вещества и энергии извне, а наоборот, на все большее изъятие природных материалов для растущего, фактически паразитического, аппарата. Бороться с этими тенденциями сложно, но необходимо. Основным механизмом борьбы, вероятно, всегда будет конкуренция.
В силу все большей сложности взаимоотношений в системе природа — человек росла значимость информации — знания. Сначала это был традиционный опыт старших поколений, мало отличавшийся от научения в животном мире. Затем возникли религиозно-культурные системы (разд. 3.13). Наконец, согласно общему закону увеличения наукоемкости общественного развития, человечество стало приближаться к ноосфере в том понимании, которое освещено в предыдущем разделе главы. К этому вопросу мы еще раз вернемся в главе 6 при обсуждении процессов экологизации общественного развития.
Традиционная наука, разделенная на отдельные дисциплины, оказалась не в состоянии охватить весь процесс развития человечества в целом. Особенно это сказалось на природопользовании, разделенном в рамках недавнего прошлого СССР еще и по ведомствам, к тому же жестко административно управляемым без механизма обратной связи и здоровой конкуренции. Между тем совершенно очевидно, что существует и действует правило интегрального ресурса: конкурирующие в сфере использования конкретных природных систем отрасли хозяйства неминуемо наносят ущерб друг другу тем сильнее, чем значительнее они изменяют совместно эксплуатируемый экологический компонент или всю экосистему (во всей их иерархии) в целом. Совершенно очевидно, что это прямое следствие закона внутреннего динамического равновесия (разд. 3.9.1).
В рамках деления ресурсов на природные, или естественные (включая в это понятие природные условия ведения хозяйства), трудовые и материальные (см. главу 4) правило интегрального ресурса охватывает все упомянутые группы (рис. 3.10). При этом трудовые ресурсы оказываются вовлеченными в интеграцию как биологически (человек — один из консументов), так и социально-экономически — через ресурсы поддержания экологического равновесия и рекреационные ресурсы, а также блок материальных ресурсов. В свою очередь этот блок тесно связан с природными и трудовыми ресурсами, поскольку всё, получаемое человечеством в виде материальных ценностей, в конечном итоге извлечено из природы путем приложения труда. В то же время природа служит источником информации, нередко теряемой при нерациональном природопользовании, например, при нарушении стратиграфически значимых слоев горных пород, утере руководящих ископаемых, разрушении экосистем и замусоривании ближайшего космоса, что уже препятствует астрономическим наблюдениям.
 Рис. 3.10. Схема интегрального ресурса (вместо графоморфологические, следует читать — геоморфологические) |
Конкурентное использование ресурсов затрагивает как все стороны природных систем, так и их отдельные компоненты. Пока эта конкуренция в основном носит локально-экономический и натурный характер. Мирового рынка природных ресурсов, или «экологического» рынка пока нет (см. главу 6), что в условиях глобальности воздействий человечества на природу нельзя считать нормальным. В силу закона падения природно-ресурсного потенциала (в рамках одной общественно-экономической формации, способа производства и одного типа технологий природные ресурсы делаются все менее доступными и требуют увеличения затрат труда и энергии на их извлечение, транспортировку, а также воспроизводство) такой рынок обязательно сформируется, что уже в мире и происходит. В момент приближения природно-ресурсного потенциала к общественно неприемлемому уровню сменится технология и изменится общественная реакция, т. е. окончательно сформируется новая общественно-экономическая формация. Именно так идет образование постиндустриального общества «информированного социалистического капитализма», для которого характерны наивысшая значимость адекватной информации и наукоемкие отрасли хозяйства.
В рамках закона падения природно-ресурсного потенциала действует закон снижения энергетической эффективности природопользования. Отчасти мы уже этого вопроса касались (разд. 3.12) при обсуждении закона убывающей отдачи, а также рисунка 3.8, отражающего исторический рост энергопотребления на 1 человека для снабжения его пищей. Здесь мы еще раз возвращаемся к тому, что с ходом исторического времени при получении из природных систем полезной продукции на ее единицу затрачивается все больше энергии, а энергетические расходы на жизнь одного человека все время возрастают. Позволю себе повторить здесь ту же аргументацию, что приводил в соответствующей статье словаря «Природопользование» (М.: Мысль, 1990. С. 157 — 159).
| Таблица 3.2. Расход топлива на единицу промышленной продукции (СССР) | |||||||
| Показатель | 1913 | 1940 | 1965 | 1970 | 1975 | 1982 | 1989 |
| Валовой общественный продукт* | — | 1 | 5,7 | 8,1 | 11,0 | 14,5 | 21,7 |
| Произведенный национальный доход* | — | 1 | 6,0 | 8,7 | 11,4 | 15,5 | 20,5 |
| Израсходовано в пересчете на условное топливо, млн т | 56,7 | 249,7 | 1117,3 | 1412,2 | — | 1692,2 (1981 г.) | 1975,2 |
| Расход топлива (усл. единиц) к уровню 1913 г. | 1 | 4,2 | 15,6 | 19,4 | 24,5 | 29,3 | 34,3 |
| * С учетом фактически действовавших цен. Данные сборников «Народное хозяйство СССР» разных лет. | |||||||
| Таблица 3.3. Увеличение производительности сельскохозяйственного производства и снижение его энергетической эффективности (США) | ||
| Год | Один фермер может прокормить жителей, чел. | Число единиц вложенной энергии на единицу получаемой полезной продукции |
| 1850 | 4 | — |
| 1900 | 7 | — |
| 1910 | — | 1 |
| 1940 | 11 | — |
| 1950 | — | 6 |
| 1970 | 46 | 8 |
| 1974 | 55 | 10 — 12 |
| до 1990 | 60 | Стабилизация |
| Таблица 3.4. Соотношение затрат энергии и получаемого эффекта (выпуск продукции в энергетическом выражении) | |
| Способ хозяйства и регион | Соотношение |
| Подсечно-огневое земледелие, бассейн р. Конго | 1/65 |
| То же, Новая Гвинея | 1/20 |
| Возделывание кукурузы с применением удобрений, Нигерия | 1/10,5 |
| То же с использованием сельскохозяйственных машин, Филиппины | 1/5 |
| Производство кукурузы, США | 1/2,0 — 2,5 |
Расход энергии (в ккал за сутки) на одного человека в каменном веке был порядка 4 тыс., в аграрном обществе — 12 тыс., в индустриальную эпоху — 70 тыс., а в передовых развитых странах настоящего времени 230 —
250 тыс., т. е. в 58 — 62 раза больше, чем у наших далеких предков.
С начала нашего века количество энергии, затрачиваемое на единицу сельскохозяйственной продукции в развитых странах мира возросло в 8 — 10 раз, на единицу промышленной продукции — в 10 — 12 раз (данные по СССР есть в табл. 3.2, по США в табл. 3.3). Общая энергетическая эффективность сельскохозяйственного производства (эксергия — соотношение вкладываемой и получаемой с готовой продукцией энергии) в промышленно развитых странах примерно в 30 раз ниже, чем при примитивном земледелии (табл. 3.4). В ряде случаев увеличение затрат энергии на удобрения и обработку полей в десятки раз приводят лишь к весьма незначительному (на 10 — 15%) повышению урожайности. Это связано с необходимостью параллельно с улучшением агротехники учитывать общую экологическую обстановку, налагаемые ею ограничения.
В начале 80-х гг. удельные затраты энергии на производство единицы валового национального продукта (ВНП) в ходе решительных мер по ее экономии в промышленно развитых странах сократились на 15%. В течение последнего десятилетия ВНП возрос в этих странах на 20%, а потребление энергии лишь на 2%. Однако в то же самое время в развивающихся странах расход энергии увеличился на 24% и составил 10% от общемирового (против 5% в начале периода), т. е. имел тенденцию к быстрому росту. Несмотря на ожидаемое снижение потребления энергии на одну денежную единицу ВНП в кг условного топлива, общее увеличение ВНП и абсолютно необходимое возрастание валового национального дохода в развивающихся странах приведут к дальнейшему росту энергопотребления, а падение природно-ресурсного потенциала к росту энергетических затрат:
| Потребление энергии на одну денежную единицу в кг условного топлива | ||
| | 1978 г. | 2000 г. (прогноз) |
| Развитые страны | 0,68 | 0,53 |
| Развивающиеся страны | 0,70 | 0,65 |