Экология и просвещение

А.В. Титова, д-р техн. наук, заместитель директора по развитию ГГМ им. В.И. Вернадского РАН

Г.Б. Наумов, д-р геол.-минерал. наук, советник ГГМ им. В.И. Вернадского РАН

Текущий год объявлен годом экологии. На заключительном в 2016 г. заседании Госсовета президент РФ В. Путин сказал: «Еще в начале XX веке Владимир Иванович Вернадский предупреждал, что наступит время, когда людям придется взять на себя ответственность за развитие и человека, и природы, и такое время, безусловно, наступило»[1]. В решении этой задачи важную роль играет экологическое просвещение.

В последнее время слова биосфера и ноосфера все чаще стали встречаться не только в научной литературе, но и на страницах газет и журналов, на радио и телевидении. И это не случайно.

В наши дни Человек начинает ощущать свое воздействие на среду своего обитания. Концепция покорения природы, господствовавшая в прошлом столетии, постепенно сменяется парадигмой рационального природопользования.

На рубеже веков

Научно-технические успехи ушедшего столетия существенно изменили образ жизни людей, сделав их более комфортными. Но за все надо платить: все острее начинают ощущаться и прямые и косвенные последствия этого самого технического прогресса. Загрязнение окружающей среды, рост преступности, агрессивности, насилия, наркомании и т.п.

В.И. Вернадский

В.И. Вернадский

Мы пытаемся бороться с каждым таким явлением, порой забывая, что в природе всё взаимосвязано, но связи эти различны и разнообразны. Целостный взгляд на природу и цивилизацию, как на естественные части, содержатся в учении В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Такое целостное понимание «биосферы» приобретает особое значение в наши дни.

Техническое мышление

ХХ в., ознаменовавший невиданный дотоле альянс науки и техники, породил и специфическое техническое мышление, пронизавшее не только науку и производство, но и гуманитарные области общественной жизни, и даже бытовое мышление.

Первые шаги научно-технического содружества были настолько стремительны и впечатляющи, что достаточно быстро породили общественные иллюзии всемогущества технического прогресса. Не случайно успешные реализации новых научных открытий породили лозунг: «Мы не можем ждать милости от природы!...», быстро охвативший все слои общественного мышления. Стратегия «покорения природы » сулила сказочные перспективы.

Только к самому концу ХХ в. человечество стало задумываться над возможными последствиями такой стратегии и искать выходы из возникающих проблем. Но существующие экологические проблемы рождены техническим прогрессом, а решить их обычно пытаются теми же техническими и политическими методами.

Но технический прогресс существует не сам по себе. Его направляет человек. Он только инструмент в руках человека. Человека грамотного, понимающего обстановку, в которой ему приходится действовать, или стихийно подчиняющегося животным инстинктам. Даже самые благие политические законы и проекты, не основанные на естественных законах природы, не могут решить экологических проблем.

Экологическая обстановка

Все многообразие обстановок экологического неблагополучия по первопричине своего возникновения могут быть разделены на две основные группы:

• геогенные – возникающие в результате геологического развития данного участка земной коры – то, что происходило на этой территории в предшествующие геологические времена (оставлено нам в наследство прошедшими эпохами) и происходит в настоящее время;

• техногенные – обусловленные воздействием на природу все более мощных технических средств получения продуктов жизнеобеспечения и комфорта.

К первой группе относятся грозные явления природы: землетрясения, цунами, снежные лавины и селевые потоки, явления карста и суффозии, горные обвалы и развитие оврагов, наводнения, подтопления и т.п.

Вторая группа включает многочисленные последствия технического воздействия на природу – от механического перемещения грунтов до радиоактивного заражения атмосферы, гидросферы и литосферы искусственно полученными радионуклидами.

Между этими двумя группами нет непроходимой границы. Человеческая деятельность может провоцировать, а может нивелировать негативные природные явления или, по крайней мере, информировать об их наступлении и тем самым смягчать последствия. Строя здания в сейсмоопасном районе, необходимо предусмотреть его сейсмостойкость, в лавиноопасных районах – предусматривать комплекс долгосрочных и краткосрочных мероприятий, снижающих возможные катастрофические последствия природных явлений.

С другой стороны, природные системы обладают способностью смягчать резкие воздействия, обладают буферной емкостью. Одноразовые выбросы в атмосферу, гидросферу или почвенный покров рассеиваются, нивелируются и, в конечном счете, перерабатываются, если они не превышают буферной емкости данной системы. Биогеохимические циклы создают динамические контакты между отдельными локальными системами, создавая, таким образом, более сложные системы с большей буферной емкостью. Грамотные подходы к этим вопросам, с учетом законов развития естественных природных систем, позволяют минимизировать экологические негативные явления.

Существующие подходы к решению экологических проблем

Практические действия по снятию техногенного давления цивилизации на природу в настоящее время по существу сводятся, главным образом, к двум направлениям:

• мониторингу и

• промышленной экологии.

Мониторинг – слежение за состоянием окружающей природной среды с целью предупреждения о создающихся критических ситуациях. Это в какой-то мере то же, чем в медицине служат анализ крови, мочи и т.п. Хороший анализ необходим для правильного диагноза, но что надо анализировать и какие выводы из его результатов следует делать, выходит за пределы его задач.

За последнее время получены многочисленные результаты по совершенствованию методик анализа объектов окружающей среды, повышению их надежности и экспрессности. Но анализ не лечит болезнь, для этого используют терапию и хирургию.

Сейчас широко распространены методы ликвидации техногенного давления на природу, сводящиеся к запретительным мероприятиям.

Запретительные методы не решают проблемы. Они могут оказать только экстренную («скорую») помощь, а для «лечения» нужна систематическая экологическая профилактика и терапия. Более того, запрет без дальнейших действий способен не только не устранить проблему, но и привести к дальнейшему осложнению ситуации.

В качестве образного сравнения можно обратиться к попытке решить задачу мешающего ручейка с помощью запруды. На какое то время задача действительно решается. Ручей перестает мешать. Но раньше или позже накопившаяся вода прорвет плотину, и бурный поток сметет все на своем пути. Выход – отвести ручей в соответствии с законами гидродинамики и рельефом местности (вода в гору не течет).

Это только крайний, утрированный пример, имитирующий множество реальных повседневных задач, правильное решение которых зависит от стратегии выбранного пути. Промышленная экология – раздел экологии, изучающий: воздействие промышленности — от отдельных предприятий до техносферы – на природу; и влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов.

В 1970–80-е годы особенно актуальной стала проблема охраны окружающей среды и обеспечения безопасности жизнедеятельности. Девизом тех лет стал лозунг «От техники безопасности к безопасной технике». Во многих учебных заведениях стали возникать кафедры промышленной экологии, подготавливающие специалистов в области экологического контроля и охраны окружающей среды.

Здесь полезно задумываться о самом словосочетании «охрана окружающей среды». Охранять – это не значит сохранять неизменной. Нельзя всю Землю превратить в заповедники. Биосфера должна эволюционировать, а не деградировать.

Промышленная экология является несомненным шагом вперед по сравнению с запретительным подходом. Ею рассматриваются вопросы экологии разных отраслей промышленности, приоритетные принципы формирования экологически безопасных и энергосберегающих технологий обезвреживания отходов (газообразных, жидких и твердых), разрабатываются методики анализа влияния технических параметров процессов и аппаратов (машин) на условия образования вредных выбросов в атмо-, лито- и гидросферу; а также вопросы предварительной подготовки и вторичной переработки отходов.

Усилия всех этих мероприятий позволили во многих случаях переломить развитие негативных ситуаций. Так, в середине XX в. во многих крупных бассейнах Европы сложились угрожающие ситуации. В бассейне Рейна вплоть до 1960-х годов систематически увеличивалось содержание тяжелых элементов. Принятые меры не только стабилизировали обстановку, но и позволили вернуть ситуацию к исходному состоянию (рис. 1).

Рис. 1 Изменение экологической обстановки в бассейне Рейна

Рис. 1 Изменение экологической обстановки в бассейне Рейна

Особое значение эти мероприятия приобретают в районах крупных промышленных предприятий, вокруг которых формируются опасные зоны. Зачастую жилые массивы отстоят от промышленных зон менее чем на 5–10 км.

Современные методы очистки промышленных отходов используют сложные и дорогие системы, всегда требующие дополнительных энергетических затрат (рис. 2). А добыча энергетического сырья – один из самых экологически «грязных » процессов. Так что, очищая окружающую среду в одном месте, мы увеличиваем экологическую нагрузку в других местах, обычно не уменьшая, а увеличивая общую нагрузку на биосферу.

Рис. 2 Современные промышленные очистные сооружения

Рис. 2 Современные промышленные очистные сооружения

Хорошим примером, в этом отношении, является тенденция по замене автотранспорта на двигателях внутреннего сгорания на электромобили. Таким путем действительно улучшается ситуация в мегаполисах, в которых автотранспорт наиболее сконцентрирован. И в этой части – это прогресс.

Официальные данные по структуре твердых бытовых отходов г. Москвы на 2010 г., %

Официальные данные по структуре твердых бытовых отходов г. Москвы на 2010 г., %

Но электроэнергию, питающую электромобили, нужно где-то выработать, а для этого часто требуется сжечь углеводороды (нефть, газ). Так что в общем балансе по отношению к нагрузке на биосферу все возвращается на круги своя. Эйфория от прекрасных очистных сооружений имеет действительно положительное, но чисто локальное значение, не приводя к решению проблемы в целом.

В последнее время все большее значение приобретает проблема роста не только промышленных, но и бытовых отходов. Особенно остра – для мегаполисов. По официальной статистике на территории г. Москвы ежегодно образуется более 18 млн т (49,3 тыс. т/день) отходов. В их числе 3 млн т промышленных отходов, около 4 млн т твердых бытовых отходов (ТБО) (см. данные в таблице), 2 млн т отходов от сноса ветхого жилого фонда, 3,5 млн т осадков сточных вод, 6 млн т загрязненных грунтов. Преобладающая часть отходов, образуемых на предприятиях города Москвы, размещается на территории Московской области. На протяжении последних 15 лет среднегодовой прирост объемов образования отходов составляет ~3 %.

Характерно изменение структуры отходов в странах разного развития (рис. 3) [2].

Рис. 3 Соотношение состава ТБО в зависимости от развития страны: 1– слаборазвитые, 2– развивающиеся, 3– развитые

Рис. 3 Соотношение состава ТБО в зависимости от развития страны: 1– слаборазвитые, 2– развивающиеся, 3– развитые

К этому следует добавить, что общая масса отходов в развитых странах существенно выше, чем в первых двух группах и растет значительно быстрее, особенно по сравнению со слаборазвитыми странами. К тому же органические отходы относительно быстро утилизируются естественным путем самой природой, а промышленные отходы надолго остаются в биосфере, меняя её состав и структуру, её организованность.

Проблемы локальные и глобальные

Техническое развитие с необходимостью ведет к увеличению численности и росту городских агломераций, а в них, соответственно, и к росту негативных воздействий на природу, порой достигающих катастрофических размеров. К счастью живущих, далеко не вся поверхность Земли освоена цивилизацией (рис. 4). Планета в целом пока успешно справляется с образующимися загрязнениями за счет своей природной буферной ёмкости. Но и мы живем не на всей планете, создавая местные экологические катастрофы.

Рис. 4 Ночной вид Земли из космоса

Рис. 4 Ночной вид Земли из космоса

Тем не менее, человек начинает задумываться о своем глобальном воздействии и на атмосферу, и на гидросферу, и на тончайший, но чрезвычайно важный почвенный покров – «кожу Земли». При этом экосистема, как и любой организм, потребляя продукты жизнеобеспечения, должна и выделять эквивалентные количества продуктов жизнедеятельности.

Иначе ей грозит взрыв! Надо понять, что решение проблем развития цивилизации, не основанные на естественнонаучных законах развития биосферы, не могут дать эффективных результатов.

Возвращение к забытым идеям

Кардинальный путь разрешения проблем взаимодействия человека и природы, намеченный В.И. Вернадским еще в начале ХХ в., постепенно привлекает все большее внимание всего цивилизованного человечества Фундаментальный его труд «Биосфера», изданный на русском языке еще в 1926 г. и переведенный на французский в 1927 г., вышел в США на английском только в 1998 г. [3] с прекрасными комментариями ведущих ученых мира. В 2000 г. французский популярный журнал Fuaion публикует работу В.И. Вернадского «Биосфера и ноосфера» с прекрасной статьей редактора Grenier E., в которой говорится: «во Франции всегда знали В.И. Вернадского, но считали его «чисто кабинетным ученым», и только сейчас начинают понимать «все практическое значение его идей» [4]. Американский политик, бизнесмен, математик по образованию Линдон Ларуш в 2001 г. выпустил книгу «Экономика ноосферы», в которой показал, что идеи В.И. Вернадского имеют значение не только для естественных, но и для гуманитарных наук [5].

Но всё это пока только слова. Идеи, как и все живое, не развиваются в вакууме. Им тоже нужна плодородная почва, без нее они вянут и погибают. Почва, необходимая для развития идей – уровень коллективного общественного мышления. Почва, необходимая для развития осознанного ноосферного мышления, создается только сейчас. Но обработка любой почвы, в том числе идейной, требует целенаправленных усилий. В области образования и просвещения необходимы коллективные действия, тем более в наших условиях, когда в силу сложившихся обстоятельств, произошел разрыв поколений.

Экологическое образование и просвещение

Россия обладает достаточно мощным научным и творческим потенциалом, позволяющим создать конкурентоспособную, основанную на интеллекте и знаниях, экономику чистых технологий. Вместе с тем эта задача сложная и многофакторная, при ее решении нужен системный подход, который позволил бы сгладить противоречия трех основных факторов устойчивого развития: экономического, экологического и социального.

Важнейшим в этом направлении является экологическое образование, включающее многие составляющие: знание, интеллект, нравственное воспитание, духовные ценности и т.д. Невозможно развивать и укреплять этот неотъемлемый для существования современного общества аспект, не основываясь на фундаментальной базе учения В.И. Вернадского.

Пути развития и использования минеральносырьевой базы РФ возможно находить исключительно в условиях экологизации общества, основываясь на учении о биосфере и ноосфере. Текущий 2017 г. объявлен Президентом РФ годом экологии. Важнейшим фактором устойчивого развития нашей страны становится рациональное использование минеральных ресурсов, строгий учет запасов сырья, что еще в далеком прошлом предусмотрел гениальный ученый, создавая Комиссию по изучению естественных производительных сил России (КЕПС) [6, 7]. В конце ХIХ в. великий ученый определил статус человека, как «геологической силы; сила эта все возрастает и предела ее возрастанию не видно» [8]. Только великий разум способен определять причинно-следственные связи происходящих в природе процессов, управляя и регулируя их, поддерживая гармонию в системе. Исходя из учения Вернадского, мы живем в ноосфере и формируем ее.

Труды КЕПС

Труды КЕПС

Какой она будет, зависит от человека, его разума и направляемой этим разумом практической деятельности. Отсюда и цели, стоящие перед системой в рамках экологического образования: представление практической реализации учения В.И. Вернадского, объединение международного научного сообщества вокруг идей великого российского ученого в направлении сохранения и эволюции естественной биоты Земли, гармонизации техно- и биосферы, развитие и использование минерально-сырьевой базы, оценка стратегического минерального сырья, его роли в развитии высокотехнологичных рынков, полном использовании в минерально-сырьевом секторе.

Дальнейший прогресс требует нового мышления. Переход к новому мышлению – процесс не столько технический, сколько духовный. В 1913 г. В.И. Вернадский утверждал: «учащийся народ – основа широкого и мирного развития человечества» [9]. Подчеркнем широкого и мирного развития.

Учащийся народ – понятие широкое, включающее:

• воспитание – дать ощущение единства человека с природой, начинающееся с раннего детства;

• образование – познание и понимание фундаментальных принципов природы, что отличает его от обучения (обучить можно и собаку);

• просвещение – продолжающееся всю активную жизнь, дающее понимание и сознательное отношение масс к происходящим событиям.

Образование в период информационных технологий

Быстрое развитие информационных технологий меняет способы использования баз данных. Эти способы осваиваются молодым поколением прежде, чем они научатся читать. Современный дошкольник обычно умеет находить в интернете интересные ему сайты до того, как он освоит традиционную грамоту. Эта особенность эпохи не может не учитываться в системе образования. Основные усилия обучения должны направляться не столько на запоминание, сколько на понимание.

Современная система образования требует инновационных интерактивных подходов, способствуя более глубокому восприятию учащимися изучаемого материала.

Такие подходы развиваются в рамках первого в РФ «Межвузовского Академического Центра навигации по специальностям горно-геологического профиля», созданного на базе Государственного геологического музея им. В.И. Вернадского РАН (ГГМ). Центр создан совместно с НИТУ «МИСиС», РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина и РГГРУ им. Серго Орджоникидзе. Благодаря работе Центра стало возможным развитие Проекта по формированию коммуникационной площадки для развития непрерывной системы образования детей и молодежи в области геологии и природопользования, воспитания экологического мировоззрения, профориентации на специальности горно-геологического, металлургического и нефтегазового профилей, ориентированных на системный биосферный подход [10, 11,12].

Созданы уникальные экспозиции «Биосфера – область живого и косного», «Человек в биосфере», «Миры Вернадского», «Минералы – символы регионов России», составляющие весомую часть лекционных курсов по экологическому образованию и занятиям по естественнонаучным предметам.Занятия в Центре навигации по геологии в ГГМ

Занятия в Центре навигации по геологии в ГГМ

Занятия в Центре навигации по геологии в ГГМ

В Центре работает студия звукозаписи, оснащенная самым современным оборудованием, позволяющим записывать и вести онлайн-трансляции лекций и мастер-классов в любые образовательные учреждения. Подобная форма просветительской работы позволяет работать и с детьми с ограниченными физическими возможностями. Для работы с такими детьми используются новые методические подходы и приемы. Создаются экспозиции для слепых детей, позволяющие самостоятельно (прикасаясь к каменному и объемному вспомогательному материалу) работать и получать знания.

На материалах музея сегодня готовятся и проводятся интерактивные уроки для учащихся школ, семинары, лекции, мастер-классы и т.д.

Фрагмент экспозиции Биосфера

Фрагмент экспозиции Биосфера

Развиваемый методический прием «Урок в музее», осуществляющийся по программе Департамента образования г. Москвы, расширяет образовательные возможности, познания биосферы, выводя учащегося на новый уровень знания и понимания рассматриваемых задач. Подобная форма работы вносит свою существенную лепту в образовательную систему РФ, формирует принципиально новую коммуникационную среду для непрерывного образования детей и молодежи в области наук о Земле.

Ключевые слова: год экологии, экологическая обстановка, проблемы, решение

Журнал "Горная Промышленность"№3 (133) 2017, стр.82