Интернет-журнал 'Домашняя лаборатория', 2008 №5 - Журнал «Домашняя лаборатория»
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
То есть в любом случае, будем ли мы принимать эти требования или нет, согласно этим моделям наша цивилизация или погибнет или радикально поменяется.
Второй подход гласит, что цивилизация — часть биосферы. Основу заложили работы Вернадского, Тьер де Шардена и др. Их теория ноосферы говорит о том, что появится некий центр, который может управлять биосферой с помощью разума. Этот подход представлен на следующей схеме.
Цивилизация как часть биосферы
Рассмотрим с этих позиций взаимоотношения человека с ресурсами и с природой. Начнем с типов ресурсов? Ресурсы существуют возобновимые и невозобновимые. Мы можем выделить 4 типа:
1. природно-возобновимые ресурсы (воздух, вода, растительная и животная биомасса):
• они восстанавливаются после использования до исходного состояния посредством природных механизмов
• производительность природных механизмов восстановления имеет свой предел (река может переработать определенное количество отходов в год, а если больше — то начнется загрязнение)
• человек может вложить средства в интенсификацию возобновления
2. антропогенно-возобовимые ресурсы (металлы, сера, соли, фосфаты, строительные материалы и т. д.):
• восстановления осуществляется только самим обществом за счет имеющихся у него средств
• в принципе могут быть восстановлены после использования до исходного состояния, но природные механизмы для этого отсутствуют
3. невозобновимые ресурсы (энергоресурсы углеводородные — нефть, газ, уголь, неуглеводородные — уран, а также алмазы-брильянты т. д.). Они в принципе не могут быть восстановлены после использования до исходного состояния.
4. условно неисчерпаемые ресурсы (солнечная и гравитационная энергии):
• поступают из-за границ биосферы
• за счет них функционируют природные механизмы восстановления ресурсов
Соотношение между этими группами представлено на рисунке. Видно, что возобновимых ресурсов большинство, они могут вовлекаться в круговороты «ресурс — отход — ресурс» посредством природных и антропогенных механизмов.
БОЛЬШИНСТВО РЕСУРСОВ ЯВЛЯЮТСЯ ВОЗОБНОВИМЫМИ И МОГУТ ВОВЛЕКАТЬСЯ В КРУГОВОРОТЫ «РЕСУРС-ОТХОД-РЕСУРС» ПОСРЕДСТВОМ ПРИРОДНЫХ II АНТРОПОГЕННЫХ МЕХАНИЗМОВ
Рассмотрим способы взаимодействия человека с природой (эволюции ресурсопользования). Первый тип назван «природа — мать». Заключается он в том, что энергия тратится только на добычу ресурсов (охота, собирательство), которые затем восстанавливаются посредством природных механизмов. Вся промышленность начинается именно с этого — воздухо- и водопотребление без очистки (только там нет природного восстановления).
МОДК. Ill РЕСУРСОИОЛЬЮНАИНЯ
1. «ПРИРОДА — МАТЬ»
К этому типу ресурсопользования относятся охота, собирательство, отгонное животноводство, начало индустриального производство (воздухо- и водопотребление без очистки), начало добычи полезных ископаемых и др. Объемы ресурсопользования при этом ограничены регенерационным потенциалом природы — мы не можем убить мамонтов или выловить рыбу больше определенного количества. Поэтому человечество переходит на второй тип, названный «природа — соратник». Его суть в том, что восстановление ресурсов идет за счет природы и человека, интенсивность цикла зависит от общих регенерационных вкладов природы и человека, при этом снимается ограничение на объемы ресурсопользования.
Человек делает ресурсные циклы все более и более интенсивными. Начало этого этапа связано с возникновением земледелия. Сейчас преобладает почти во всей ресурсной деятельности, т. е. человек использует ресурсы, которые требуют от него затрат на восстановление. биомассы и для рыбных ресурсов.
Видим, что чем больше добыча рыбы, тем больше доля аквакультуры. Рыболовство заменяется рыбоводством. Сейчас каждая пятая рыба выращена, а не выловлена. Чем больше мы используем ресурсов, тем больше мы вкладываем в их восстановление.
Продуктивность древесных насаждений в 20 раз может превосходить продуктивность естественных лесов. Использование в водных ресурсах технологии «природа-соратник» — это их очистка и зацикливание. Данные по древесным и водным ресурсам представлены ниже.
Перейдем к антропогенно-возобновимым ресурсам.
Выше — данные по цветным металлам. Видим, что доля вторичного металла в потреблении все время растет. На осях трехмерного графика отложены запасы металлов, потребление металлов, доля вторичного металла. При малых запасах при увеличении потребления очень быстро растет доля вторичного металла, но стоит увеличиться запасам металлов, эта зависимость ослабевает. Подобные графики характерны для многих ресурсов.
И вполне, возможно, что если мы дальше будем развиваться по увеличению своей доли восстановления ресурсов, мы придем к третьему типу «природа-экспонат». То есть, в рамках этой модели мы полностью тратимся на добычу и восстановление ресурсов. В наше время этот тип встречается исключительно редко (например, в системах жизнеобеспечения на подлодках и космических станциях, но и там зациклены воздух и частично вода, но не продукты питания).
Мы как бы движемся к этому, но пока не подошли. Возникает вопрос: почему же мы еще не подошли? На рисунке ниже приведены обозначения, которыми мы будем пользоваться.
• R — объем ресурсопользования (то количество ресурсов, которое мы получаем за единицу времени, за год);
• А — объем потребления (разница между тем, что получили и тем, что затратили);
• Z — затраты, подразделяются на D (затраты на добычу) и V (затраты на восстановление);
• Р — это то, что природа восстанавливает;
• К1 и К2 — удельные затраты на добычу и восстановление.
А теперь давайте посмотрим, как изменяется эффективность ресурсопользования по мере роста его объемов. Если мы возьмем «природу-мать», то это будет просто константа. Для системы «природа-соратник» получается, что чем больше объемы ресурсопользования, тем больше падает эффективность, то есть каждая единица ресурса становиться все дороже. Именно поэтому доля восстановленного хорошо растет при малых запасах ресурсов, и плохо — при больших. Если ресурсов достаточно, то в их восстановление средства не вкладываю
Посмотрим, в какой мере это соответствует реальности.
Если при собирательстве, затратив 1 дж, получали 20 джоулей, то при агропромышленном производстве это на порядок меньше.
Рост объемов ресурсопользования сопровождается падением его эффективности. То есть каждая единица ресурсов дается нам дороже и дороже.
Из этого следует, что у нас есть первый регулирующий механизм в системе "общество-природа", который основан на совместном с природой восстановлении ресурсов.
Напомню, в системе Медоузов человек стоял на протоке, превращая ресурсы в отходы. А здесь принципиально другая схема, человек участвует в ресурсном цикле, восстанавливает ресурсы вместе с природой.
Итак, рост объема ресурсопользования ведет к снижению эффективности, добыча ресурса становится все дороже и
