Часть 1. Нарастание глобального кризиса.
Глава 1. Кризис среды обитания.
1.1. Окружающая среда.
Новая стадия развития цивилизации. Наше время — это не только календарный рубеж XX и XXI вв., второго и третьего тысячелетий нашей эры, но и определенный переломный момент развития человечества. В новых условиях существовавшие ранее теории имеют ограниченную область применения. Так, предполагалось, что основной и, в конечном счете, определяющий фактор исторического процесса — производительные силы, уровень которых характеризует степень овладения человеком силами природы. Действительно, со времени начала промышленной революции экономическая среда (материальные условия жизни общества) быстро менялась. Наблюдался непрерывный рост производительных сил и, соответственно, предметов потребления. С помощью технических достижений человек обеспечил себе комфортные условия существования. Рост его могущества казался безграничным. Однако параллельно с ростом производства и. соответственно, потребления все большую значимость приобретала оборотная сторона цивилизации.
Если ранее можно было считать, что человеческое общество существует и движется по своим законам, в значительной степени независимо от свойств окружающей среды, то сейчас это уже не так. За последние сто лет деятельность человека вышла на планетарный масштаб: непрерывно растут антропогенные нагрузки на окружающую среду; человек подчинил природу, заставив ее служить своим интересам, но в результате произошли незапланированные качественные изменения. Все оказалось под угрозой: вода, воздух, почва, флора, фауна, здоровье людей и даже само существование биосферы. В этих условиях уже нельзя рассматривать человека и окружающую среду отдельно друг от друга, а только в единой системе: природа — общество.
В наше время человек находится в информационном поле, образованном новыми средствами коммуникации, в частности СМИ. Это поле, воздействуя непосредственно на мозг, может оказывать на человека не меньшее влияние, чем его материальное положение. Оно опосредованно влияет и на состояние производительных сил, которые уже нельзя рассматривать отдельно от информационной среды.
За последние полвека также изменился и сам характер производства. Наука стала непосредственной производительной силой. Возникли и развиваются микроэлектроника, информатика, робототехника и биотехнологии, которые влияют не только на образ жизни, но и на биологические основы существования человека. Сейчас, когда развитие цивилизации подошло к критическому рубежу, только сфера разума может указать пути выхода из нарастающих глобальных трудностей.
Экологический кризис. Практически все стороны современной деятельности людей ведут к загрязнению биосферы: стихийный рост промышленности, энергетики, транспорта, химизация сельского хозяйства и быта, быстрые темпы роста народонаселения и урбанизации. Ежегодно из недр Земли извлекается 100 млрд. т различных пород; сжигается 1 млрд. т условного топлива; выбрасывается в атмосферу 20 млрд. т С02, 300 млн. т СО, 50 млн. т окислов азота, 150 млн. т SO2, 5 млн. т H2S4, 400 млн. т аэрозолей (зола, сажа, пыль): сбрасывается в гидросферу 600 млрд. т промышленных и бытовых стоков, 10 млн. т нефтепродуктов; на разбавление сточных вод расходуется примерно 40% объема речных стоков; вносится в почву 100 млн. т минеральных удобрений; производятся сотни тысяч тонн химических соединений, не встречающихся в природе, в том числе весьма устойчивых к разрушению /2/.
В настоящее время масштабы хозяйственной деятельности столь велики, что естественные процессы метаболизма и разбавляющая способность атмосферы и гидросферы во многих регионах мира уже не в состоянии нейтрализовать антропогенные нагрузки и их вредное влияние. Постепенно меняется все — атмосфера, океаны, почвы, и биосфера в целом. Возник целый клубок экологических проблем. Около трех десятков из них имеют значение для планеты в целом. Их часто классифицируют по времени восстановления нормального состояния после прекращения воздействия. К приоритетным, связанным с наибольшим временем восстановления или с полной необратимостью относят изменение климата, сокращение естественных мест обитания, изменение озонного слоя, исчезновение видов и генетические изменения. В качестве проблем второго порядка рассматривают: загрязнения гербицидами, пестицидами токсикантами, кислотные дожди, эвтрофикацию, биохимическое потребление кислорода, разливы нефти, загрязнения грунтовых вод, распространение радионуклидов, кислотные стоки, термальные воды. Однако степень экологической угрозы зависит не только от времени восстановления, но и от динамики процессов. Кратко остановимся на наиболее важных с этой точки зрения процессах /2/.
За счет антропогенного воздействия меняется состав атмосферы. Так, за последние 100 лет в результате деятельности человека в атмосферу поступило около 360 млрд. т углекислого газа, т. е. его содержание увеличилось примерно на 15% (а в ближайшей перспективе ожидается рост на 30%). СО2 служит регулятором теплового баланса на поверхности Земли, действует подобно крыше теплицы, которая пропускает солнечный свет, но частично задерживает тепло. Повышение концентрации CO2 может привести к парниковому эффекту, когда тепло будет рассеиваться в значительно меньшей мере. В результате может произойти общее изменение климата с глобальным потеплением, которое вызовет таяние льдов Арктики и Антарктиды и затопление низменных территорий, где проживает около трети населения мира. Необходимо учитывать также рост количества метана в атмосфере, концентрация которого хотя и намного меньше, чем CO2, но эффективность в создании парникового эффекта на несколько порядков больше.
Не меньшую озабоченность вызывают изменения состава стратосферы, где расположен озонный слой. В больших количествах в атмосферу выбрасываются фреоны (фторхлоруглероды), которые, поднимаясь в стратосферу, вступают в сложный процесс взаимодействия с озонным слоем, защищающим все живое на Земле от ультрафиолетового излучения Солнца. Наблюдения показали, что за последнюю четверть века эффективная толщина озонного слоя уменьшилась, появляются так называемые "озонные дыры". Ситуация осложняется скрытым характером процесса: то, что наблюдается сегодня, определяется событиями, происходившими годы назад.
Загрязнение гидросферы приводит к целой совокупности негативных последствий. Так, в мировой океан непрерывно сбрасываются самые разнообразные загрязнения, только нефти и нефтепродуктов туда ежегодно попадает более 10 млн. т. Морские животные накапливают в себе яды, в частности ртуть, свинец, кадмий, ДДТ. Опасное положение складывается в ряде морей вокруг Европы, где около берегов в больших количествах наблюдаются сальмонеллы и кишечные палочки. За счет поступления в воду нитратов и фосфатов возникает эвтрофикация — интенсивное развитие растений: зарастают прибрежные зоны. уменьшаются прозрачность воды и содержание в ней кислорода, приводя к массовой гибели придонных организмов.
Биологические процессы на суше также подвергаются негативному воздействию загрязнений. При сгорании ископаемого топлива в атмосферу попадают окислы серы и азота. Попадая в состав дождевых капель, они закисляют и поражают почвы, водоемы, леса. Уже около половины лесов Северного полушария в той или иной мере деградировали вследствие кислотных дождей. И это только начало. Так как кислотная среда активна, то она может вступать в реакции, образуя новые токсины. Может наступить момент, когда с ростом концентрации загрязнений скачкообразно возрастет степень их воздействия на биосферу.
Окружающая среда также подвергается быстро увеличивающемуся радиационному загрязнению, обусловленному ростом количества радиоактивных отходов, испытаниями ядерного оружия, развитием ядерной энергетики. Элементы, которых ранее не существовало в природе, беспорядочно рассеяны по всей Земле. Сейчас в мире нет ребенка, в костях которого не содержалось хотя бы небольшого количества стронция-90. К середине следующего столетия масса радиоактивных элементов в объектах биосферы может возрасти на порядок.
Все больше трудностей создает быстрое увеличение массы отходов. Составляя по своей биомассе тысячные доли процента живого вещества планеты, человечество создает в тысячи раз больше отходов, чем вся биосфера, приращивая его в два раза каждые 15 лет. Сохранение имеющихся тенденций выброса отходов к 2020 году приведет к увеличению в окружающей среде свинца — в 10 раз, ртути — в 100, мышьяка — в 250. Экспоненциально нарастающий поток бытовых и производственных отходов, содержащий тяжелые металлы и другие абиогенные вещества, нарушает сложившиеся глобальные циклы и создает предпосылки генетических изменений.
Усугубляется кризис городов. Большие города (вместе с пригородными зонами) занимают обширные территории и сосредотачивают более половины населения Земли. Они представляют собой особую, искусственно поддерживаемую среду обитания. Поток средств существования, включая чистый воздух и воду, приходит извне, а внутри образуется мощный поток отходов. Резко изменились все естественные экосистемы, идут процессы накопления вредных веществ в почвах, воде, подземной среде, биоте. Возрастает заболеваемость, смертность, рождение детей с различными аномалиями.
Нарастает дисбаланс веществ окружающей среды. Если отходы жизнедеятельности организмов органически вписываются в сложившиеся за миллионы лет процессы разложения и утилизации, то стремительно нарастающий поток производственных и бытовых отходов и загрязнений приводит к дисбалансу химического состава среды обитания. Как известно, эволюция живого вещества шла в основном за счет легких элементов: сотни миллионов лет поддерживалось их оптимальное соотношение. В настоящее время происходит резкое увеличение концентрации тяжелых элементов. Особенно на процессы метаболизма влияют тяжелые металлы, которые по своей химической природе являются комплексообразователями. Существует мнение, что 70-80% онкологических заболеваний вызваны вредным воздействием окружающей среды, появляется опасность генетической катастрофы.
В настоящее время движение к неуправляемой и непредсказуемой ситуации набирает обороты. По каждой из отмеченных проблем идет непрерывное нарастание параметров, характеризующих ухудшение экологической ситуации. Такой рост не беспределен — существуют критические значения параметров, за которыми могут начаться катастрофические явления. В предсказании изменений окружающей среды важнейшую роль должна играть наука, однако здесь еще много неизвестного. Это касается пределов устойчивости, недостаточного знания побочных эффектов, связанных с антропогенными воздействиями, а также возможностей возникновения катастрофических явлений. Привычные лабораторные эксперименты далеко не всегда дают адекватное описание таких объектов, как атмосфера, геологическая среда, космос.
Рассогласование в биосфере. Особую тревогу вызывают негативные процессы в биосфере. Иногда их объединяют в понятие биосферного кризиса. Как известно, биосфера представляет собой целостную, согласованно функционирующую систему, а человек — ее неразрывную часть. Так же, как и любой живой организм, популяция, биоценоз, биосфера имеют свои пределы устойчивости. Если раньше антропогенные нагрузки были далеки от этих пределов и не могли повлиять на биосферу в целом, то сейчас, когда деятельность человека достигла планетарных масштабов, эта проблема стала весьма актуальной. За последние полвека процессы, обусловленные антропогенным воздействием, в той или иной степени затронули все организмы, популяции, экосистемы. Ядовитые и вредные вещества (включая радиоактивные), содержащиеся в сточных водах, отбросах, отходах производства, выхлопных газах, попав в экосистемы, не исчезают бесследно. В результате нарушается сбалансированность биоценозов, теряется способность к самоочищению и саморегулированию, рвутся сложившиеся в ходе длительной эволюции взаимосвязи, происходит их деградация. Ситуация усугубляется с появлением все новых химических препаратов, широко применяемых для продовольственных, сельскохозяйственных, бытовых, медицинских целей. Ежегодно внедряются в практику сотни новых химических веществ, а синтезируются — тысячи; общее число их превышает 6 млн. Многие из них становятся причиной острых и хронических заболеваний. Наступает переломный момент и в состоянии экосистем и биосферы в целом.
Идет ускоренный процесс вытеснения дикой природы, сокращаются места обитания естественных биоценозов. Под непосредственным хозяйственным воздействием уже находится 50% суши, а 20% — лишены естественного покрова. Естественные системы замещаются искусственными, полностью зависящими от человека. Ежегодные темпы уничтожения лесов составляют около 10 млн. га. В соединении с угрозой планктону за счет загрязнения морей это в перспективе может создать проблему возобновления кислорода. Интенсифицируются процессы опустынивания, деградации и загрязнения почв.
Ежегодное падение числа видов животных и растений можно назвать катастрофическим. За восьмидесятые годы в среднем 1 вид животных исчезал ежедневно, а 1 вид растений — еженедельно. Вымирание угрожает более чем 1000 видов млекопитающих и птиц. Под угрозой полного уничтожения находятся более 25 тыс. видов высших растений. Утрата разнообразия ведет к неустойчивости.
Развертывается процесс разбалансирования системы регуляции биосферы. В биосфере существуют механизмы регулирования, приспособления, восстановления на любых уровнях, но только до определенных пределов, далее наступает разбалансировка. В условиях современного экологического кризиса можно выделить два основных фактора: интенсивность воздействия и быстрота изменения обстановки. При интенсивных и быстрых изменениях внешних условий существенную роль может играть различие характерных времен мутационных и метаболических процессов у одноклеточных и многоклеточных организмов. Их отношение может достигать миллионов. Другими словами, за относительно малые для высших организмов сроки микроорганизмы могут существенно изменить свои свойства. Многоклеточные, особенно высшие организмы, не успевают приспособиться к изменившемуся миру микроорганизмов за столь сжатые сроки. Кроме того, в низших звеньях трофических (пищевых) цепей могут накапливаться определенные токсические вещества из окружающей среды, а также — аккумулироваться патогенные бактерии.
В результате интенсивного мутагенеза появляются виды и штаммы ранее безопасных микроорганизмов, которые оказываются способными паразитировать на человеке и инициировать тяжелые инфекционные заболевания. Как отмечалось в /2,3/ время разграничения микроорганизмов на патогенные и непатогенные безвозвратно прошло. Возникло понятие потенциальной или условной патогенности. Особое значение оно имеет для сапрофитов — микроорганизмов, использующих для питания органические соединения мертвых тел или выделения (экскременты) животных и составляющих важное звено в биологическом круговороте веществ и энергии. Эти организмы ранее не являлись патогенными. Однако сейчас, когда человек, изменив условия жизни сапрофитов в природной среде, форсирует их изменчивость, возникает качественно новое состояние. В настоящее время в связи с последовательным усилением антропогенного пресса и ростом концентрации загрязнений среды трудно прогнозировать, какие из сапрофитов могут пополнить постоянно растущий список инфекционных агентов. При этом могут появляться новые виды инфекций, новые болезни. Профилактика в ее традиционном виде будет становиться все более неэффективной как из-за обилия техногенных резервуаров возбудителей, так и быстрой их приспособляемости к новым лекарствам. Примерами могут служить неожиданные вспышки легионеллезов., иерсениозов, внутри-больничных инфекций.
Самое страшное — возможность выхода этих процессов из под контроля. Существует опасность возникновения массовых эпидемий, которые грозят превзойти мрачные картины средневековья: тогда вымирало больше половины населения. Уже сейчас на горизонте видны зарницы, предупреждающие о приближении урагана. Приведем выдержки из публикаций последнего времени, где говорится о новых эпидемических заболеваниях, некоторые из которых пока неизлечимы. Одним из них является эпидемия Эболы /4/:
"Через неделю после рокового контакта у зараженного начинается жуткая мигрень, глаза наливаются кровью, на коже проступают красные пятна; быстро распространяясь, они сливаются и вспухают гроздьями мелких волдырей. Плоть лопается, все трещины и отверстия тела начинают кровоточить. Несчастный, захлебываясь, выкашливает черные рвотные массы вкупе с ошметками языка и дыхательных путей, его внутренние органы, переполненные кровью, отказываются работать. Корчась в судорогах, он рассеивает вокруг себя кровавые, несущие заразу брызги. Обреченный погибает через несколько дней; к тому времени вирус, жадно пожирающий клетки тела, превращает почти все ткани человека в полужидкую массу.
Первый случай был зафиксирован в сентябре, в госпитале при бельгийской религиозной миссии в Ямбуку — что в тропических лесах Бумба, на 1000 км к северо-востоку от столицы Заира — Киншасы. Через месяц госпиталь пришлось закрыть, ибо он лишился более половины обслуживающего персонала. Инфекция быстро распространялась вдоль реки Эбола, поразив жителей 55 деревень. К счастью, окружившие район бедствия правительственные войска остановили ее победное шествие, обеспечив жесточайший карантин... но внутри оцепления люди мерли как мухи. Хотя точные цифры неизвестны, по самым скромным оценкам, погибло более 90% инфицированных (для сравнения: во времена чумных эпидемий в Европе умирали примерно 2/3 заразившихся).
Через несколько недель с помощью электронного микроскопа удалось идентифицировать убийцу — нитевидную структуру из семейства филовирусов: внедряясь в клетку, она обращает ее в подобие пузырька, наполненного зеленоватой жидкостью. По топониму места преступления уличенный вирус получил имя Эбола".
Тесная связь между самыми различными регионами планеты также усугубляет проблему эпидемического риска. После открытия Америки болезни, к которым был иммунитет у европейцев, произвели страшные опустошения среди коренного индейского населения. В наши дни могут представлять потенциальную угрозу природные резервуары заболеваний и, прежде всего, в Африке. Так, в середине 1999 года в США и России была зафиксирована лихорадка Западного Нила, вызывающая менингоэнцефалит. В Волгограде из 588 заболевших диагноз "менингит" был поставлен в 150 случаях, а в 320 уверенно определить болезнь не смогли /5/:
"Нильская" версия объясняет одну важную особенность наблюдаемой в Волгограде эпидемии — отсутствие случаев заражения людей, контактировавших с заболевшими. Абровирус диковинной лихорадки действительно передается только комарами и никогда не переходит от человека к человеку. Самый большой природный очаг. этого заболевания находится в дельте Нила — заболоченные места, где много птиц и комаров. Именно водоплавающие и околоводные птицы (утки, цапли, бакланы) являются "резервуаром" для вируса, а переносят его главным образом комары. В Египте лихорадка западного Нила считается детской болезнью, более 90% взрослых египтян уже имеют иммунитет к этому вирусу".
Угрожающий размах приобрела эпидемия СПИДа, который пока неизлечим. С момента возникновения СПИДом заболело 50 миллионов землян. К концу 1999 года ожидалась смерть 2,5 миллионов больных. Число заболевших непрерывно растет, причем особо тяжелая ситуация сложилась в тропической Африке. Модели развития эпидемии рассмотрены в работе /6/. Приведем в качестве иллюстрации материал из "Комсомольской правды", посвященный проблеме СПИДа в Уганде /7/:
"Новые танки и пушки местные вояки увидят не скоро. Вместо них командование планирует закупить 1 миллион 200 тысяч презервативов. И это при том, что численность ВС Уганды не превышает 50 тысяч человек! Причина такого решения проста: СПИД ежегодно уносит в Африке больше жизней, чем любой военный конфликт. В самой Уганде сейчас более 2 миллионов инфицированных (около 10 процентов населения страны), почти столько же уже умерло от страшной болезни. Говорят, для этого в частях будет введена должность "секс-политрука", который будет объяснять способы применения "изделия № 2".
В американской армии создали специальный комитет министерства обороны во главе с Биллом Калвертом /8/ по предотвращению заболеваний, передаваемых половым путем, поскольку в этом отношении США опережают все развитые страны.
Ситуация с заболеваемостью СПИДом в России в конце девяностых годов, рассмотрена в публикации /9/:
"Теперь об этом можно говорить уже как о свершившемся факте: в Москве в этом году началась эпидемия СПИДа. По данным на 17. 11. 99, в Москве с момента первого случая заболевания зарегистрировано 3640 ВИЧ инфицированных жителей столицы. Из них диагноз СПИД был выставлен 117 больным. 87 человек с диагнозом "СПИД" погибли. За 8 месяцев 1999 года количество больных увеличилось в 8 раз по сравнению с тем же периодом прошлого года. Вирус, как и ожидалось, распространяется в геометрической прогрессии. Несмотря на усилия ученых, от разгадки тайны СПИДа мы так же далеки, как и 20 лет назад.
Уже сейчас лечение одного ВИЧ-инфицированного весь период до летального исхода обходится бюджету Нью-Йорка в 134 тысячи долларов, Сан-Франциско — 25-32 тысячи, а в Лондоне на это тратят от 7 до 20. тысяч фунтов стерлингов. Причем речь идет только о больничных расходах. Если учесть абсолютно все затраты, эти цифры начнут двоиться, а то и троиться в глазах.
Главная и единственная защита от СПИДа, на сегодняшний день — не допустить болезнь. Казалось бы — так просто. Основные пути передачи инфекции известны: анальные или вагиналъные половые сношения; пользование зараженными иглами при внутривенном введении наркотиков: от матери к ребенку во время внутриутробного периода, при родах (а возможно, и при грудном вскармливании) ; через такие донорские органы и ткани, как сперма, почки, кожа, костный мозг, роговица, сердечные клапаны, сухожилия и так далее. Давно известны и категории граждан, среди которых наиболее высок процент распространения СПИДа: среди наркоманов в разных странах (в зависимости от их цивилизованности) -от 30 до 80% больных; проституток — от 10 до 90" о; среди их постоянных клиентов — до 30%; гомосексуалистов -10-76%; гемофиликов — до 44%; доноров крови — до 10%".
В настоящее время существенно меняются не только микроорганизмы, но и человеческая популяция. Следует отметить высокую плотность населения в городах, особенно в производственных помещениях и больницах; текучесть людей, включая миграционные процессы и смену контингентов, характерную для больниц и отелей; первичные и вторичные иммунодефицита людей, возрастающие при стрессе, загрязнениях окружающей среды, приеме лекарств, некоторых заболеваниях. Высокая интенсивность взаимодействия возбудителя и человека, особенно в ближайшем окружении, а также интенсификация передачи возбудителя и появление новых путей заражения человека резко повышают эпидемиологическую опасность.
В этих условиях развиваются заболевания, которые по образному выражению статьи /10/ "переплюнули" СПИД:
"Речь идет о вирусном гепатите С. И тому есть причины. Если ВИЧ — инфицированных на Земле около 20 миллионов, то, по последним данным медицинской статистики, вирусом гепатита С инфицировано от 170 до 200 миллионов человек. Это официально. Некоторые специалисты считают, что эту цифру нужно умножить, как минимум на пять, поскольку зачастую больные хроническими гепатитами, циррозами печени просто не знают, что когда-то переболели вирусным гепатитом С. ведь диагностировать его научились лишь несколько лет назад.
Прогнозы на будущее неутешительны. Предполагается, что в ближайшие 10 лет количество инфицированных вирусом гепатита С увеличится в 5-10 раз. Гепатит С остается основной причиной формирования хронических болезней печени (на его счету 2/3 летальных исходов). По сравнению с гепатитом В, он в пять раз чаще приводит к циррозу. В ближайшие 10 лет число циррозов, причиной которых станет гепатит С, увеличится на 61%, гепатокарциномы (рака печени) — на 68%. Что касается гепатита С, то он опасен не только часто бессимптомным течением, но и тем, что может передаваться практически со всеми жидкостями человека. Не только при порезах, уколах, во время операций, но и со спермой, влагалищной жидкостью, кровью, спинномозговой жидкостью, со слезами и так далее. И, наверное, самая большая опасность гепатита С в том, что против него не существует вакцины. Сегодня гепатит С все чаще и чаще регистрируется у молодежи 15-20 лет, что напрямую связано с ростом числа наркоманов".
В американских тюрьмах количество заключенных, инфицированных вирусом гепатита С, достигает 40%, а в некоторых — 80% /11/.
В настоящее время все возрастающую угрозу для здоровья приобретает качество продуктов питания. Так, большой резонанс в мире вызвало массовое заболевание крупного рогатого скота "коровьим бешенством" (болезнь Крейтцфельда — Якоба) в Англии. В августе 1999 года достиг своего пика кризис, связанный с обнаружением в бельгийских мясных продуктах примесей диоксинов /12/:
"Его изначальной причиной оказались жировые добавки к кормам. Эти добавки изготовляло предприятие "Веркест", которое в свою очередь покупало жиры у небольшой семейной фирмы "Фогра". А эта фирма собирала и перетапливала жиры в хранилище контейнеров для отходов — иными словами, на цивилизованно организованной, современной свалке. До сих пор неясно, попало ли отработанное машинное масло в жиры случайно, в результате чьей-то оплошности, или это было злонамеренное действие для увеличения товарной массы продукта".
В целом, ситуация подходит к неконтролируемому рубежу. В условиях рассогласования процессов в биосфере необходимы повышенные меры предосторожности при опытах с биологическими объектами, а также научные и практические заделы в микробиологии, вирусологии, эпидемиологии. Иначе катастрофа может разразиться неожиданно и окажется необратимой.
