ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ 10(107)’2010

БИОСФЕРА И БИОТА • МАКРО- И НАНОПРОЕКТЫ •
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА США •УРОКИ ЛЕТНИХ ПОЖАРОВ ...
Тигровый саммит — шаг к национальной стратегии
сохранения тигра

Тигр — один из самых больших наземных хищников планеты. В...
Большие меньшие братья

В.С. САВЕНКО
Глобальный
экологический кризис
и биотическая регуляция

4
М.С. ЗАЙЦЕВ
«Есть у нас тр...
Рекомендован Министерством образования РФ для образовательных учреждений в 2000 г.

Содержание

10(107)’2010

ЭКОЛОГИЯ. ЧЕ...
Recommended for educational institutions by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Table of Cont...
Экология Человек Общество

Экологические дискуссии

Глобальный
экологический кризис
и биотическая регуляция
В.С. Савенко

...
Экологические дискуссии

Уточнение и изменение смыслового содержания
научных терминов и понятий является неотъемлемым прав...
Экология Человек Общество

Экологические дискуссии

Таблица 1. Особенности в толковании некоторых терминов и понятий в тео...
Экологические дискуссии

Схема сопряжения биосферного и геологического цикла углерода

Экология Человек Общество

Масса си...
Экология Человек Общество

Экологические дискуссии

Таблица 2. Изменение содержания неорганического
и органического углеро...
Экологические дискуссии

Экология Человек Общество

В сентябрьском номере нашего журнала вышла статья
члена-корреспондента...
Экология Человек Общество

Макро- и нанопроекты:
желаемое и реальность
Олег Фиговский

ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(107)’2010

ак...
щается в созданный для нее «инкубатор», благодаря чему инновационный продукт или предприятие выводятся на рынок. Фактическ...
ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(107)’2010

Экология Человек Общество

12

Так что на данном этапе надо говорить об эффектности, а не...
наночастиц, а также организации взаимодействия между создателями новых наноматериалов и
токсикологами. Новая модель позвол...
Экология Человек Общество

Политэкология

Экологическая политика
администрации

Барака Обамы
Л.И. Западинская

ЭКОЛОГИЯ И ...
С

тав президентом США, Барак Обама уже
своими назначениями подтвердил имидж
«зеленого» политика (даже церемония инаугурац...
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
10 2010
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

10 2010

9,035 views

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
9,035
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
203
Actions
Shares
0
Downloads
11
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

10 2010

  1. 1. ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ 10(107)’2010 БИОСФЕРА И БИОТА • МАКРО- И НАНОПРОЕКТЫ • ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ПОЛИТИКА США •УРОКИ ЛЕТНИХ ПОЖАРОВ • АРКТИКА: ВОЖДЕЛЕННЫЙ ШЕЛЬФ • ШКОЛЬНИКИ НА БАЙКАЛЕ • ПОЧВА ЭВОЛЮЦИИ • ТИГРИНЫЙ КРИЗИС И ТИГРИНАЯ ИНИЦИАТИВА • СНЕЖНЫЙ БАРС • МАЛЫЙ БИЗНЕС В МАЛЫХ ГОРОДАХ • САДЫ НА КРЫШЕ • «ШЕЛКОВЫЙ ПУТЬ» ФЕДОРА КОНЮХОВА • О ПОЛЬЗЕ ПИЩЕВЫХ ВОЛОКОН • КАЛЬЦИЙ И ЗДОРОВЬЕ • ГОСПОЖА ТЫКВА • СОБЫТИЯ, ИНФОРМАЦИЯ cover.indd 1 14.10.2010 14:11:49
  2. 2. Тигровый саммит — шаг к национальной стратегии сохранения тигра Тигр — один из самых больших наземных хищников планеты. В России обитает амурский тигр, он находится на вершине экологической пирамиды, в основе которой — хвойно-широколиственные леса юга российского Дальнего Востока. Там-то и отчасти в сопредельных с Россией дальневосточных странах хвойно-широколиственные леса местами еще представлены во всей полноте экосистем, что нагляднее всего выражается как раз в присутствии здесь тигра. Не имеющая себе равных в мировой фауне по величине и мощи, экзотически окрашенная кошка — поистине уникальный природный феномен, подлинная жемчужина биосферы. Охрана тигра, как и других редких животных, уже давно приобрела самое широкое международное значение. В настоящее время сохранились сибирский (амурский, уссурийский) тигр, бенгальский (индийский) тигр, индокитайский тигр, южно-китайский и суматранский тигр. Истреблены человеком туранский (каспийский) тигр, яванский и балийский тигры. Национальная стратегия сохранения тигра — свидетельство политической воли к сохранению природы, к движению в русле устойчивого, а не «истребляющего» развития. cover.indd 2 14.10.2010 14:11:52
  3. 3. Большие меньшие братья В.С. САВЕНКО Глобальный экологический кризис и биотическая регуляция 4 М.С. ЗАЙЦЕВ «Есть у нас традиция ездить в экспедиции…» Московские школьники на Байкале. 32 «Если мы не поможем — они погибнут» Интервью с членом оргкомитета Тигриного саммита профессором В.В. Рожновым. 46 В.В. МИТЕРЕВА, С.С. СТРОЕВА О пользе пищевых волокон 82 Ключевое событие Всемирного года биоразнообразия в России — Международный саммит на уровне премьер-министров по спасению тигра в Санкт-Петербурге, который пройдет в конце ноября. Могучий хищник, царь природы, шедевр эволюции — беззащитен перед человеком и оказался на грани гибели. Понадобятся международные усилия, чтобы спасти его. О том, что и как надо сделать, чтобы сохранить вид, рассуждают профессор В.В. Рожнов (с. 46) и директор-координатор Международного фонда помощи животным Мария Воронцова (с. 56). В номере также помещены статья о критическом состоянии популяции снежного барса в Горном Бадахшане (А. Лайлибеков, с. 59) и глава «Дикие кошки» из «Записок натуралиста» знаменитого Е.П. Спангенберга. Тигриный саммит не случайно созван в России — единственной стране, где численность тигра не падает. Но и в Приморье его ареал сокращается, тигров продолжают убивать, как и во всем мире. Однако именно у нас сохраняется наибольшая надежда спасти этот вид. Для чего нужно укрепить систему управления заповедными территориями, восстановить кормовую базу тигра (прекратить истребление копытных) и остановить вырубку кедровых лесов. Практика дальневосточных заповедников и лучших охотхозяйств показывает, что это возможно. На саммите будут выработаны соответствующие рекомендации. Если необходимые меры будут приняты правительствами, то и Глобальная тигриная инициатива, учрежденная в июне 2008 г. в Вашингтоне, принесет свои плоды: грандиозная задача удвоения мировой популяции тигра осуществится.
  4. 4. Рекомендован Министерством образования РФ для образовательных учреждений в 2000 г. Содержание 10(107)’2010 ЭКОЛОГИЯ. ЧЕЛОВЕК. ОБЩЕСТВО ECOLOGY HUMAN BEING SOCIETY Экологические дискуссии Environmental discussions В.С. Савенко. Глобальный экологический кризис и биотическая регуляция Об одной догме, широко распространенной и далеко не безупречной. V.S. Savenko. Global ecological crisis and biotic regulation A widely spread doctrine that is far from being perfect. 4 О. Фиговский. Макро- и нанопроекты: желаемое и реальность Переход к инновационному развитию абсолютно необходим для России. O. Figovskiy. Macro- and nanoprojects: wishes and reality Russia needs a shift to innovative development. Учредитель Автономная некоммерческая организация (АНО) «ЖУРНАЛ «ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ» Моисеевский совет Г.А. Заварзин, академик РАН (биология) А.Б. Куржанский, академик РАН (процессы управления) А.А. Петров, академик РАН (математика, экономика) В.С. Степин, академик РАН (философия) В.А. Лекторский, академик РАН (философия) Редколлегия Ж.И. Алферов, А.М. Амирханов, С.И. Барановский, Ю.В. Гуляев, Н.С. Касимов, А. Луке (Испания), Н.Н. Марфенин, Б.М. Миркин, Н.Н. Михеев, В.М. Неронов, И.Г. Поспелов, А.А. Соловьянов, К. Тиссен (Германия), В.И. Трухин, Г. Шеер (Германия), С.А. Шоба, Г.А. Ягодин, А.А. Ярошинская Главный редактор А.Л. Самсонов Зам. главного редактора Ю.Н. Елдышев Ответственный секретарь В.И. Вальков Редактор Т.С. Репина Художественное оформление В.Е. Блохин Компьютерная верстка И.Г. Патрашкова Исполнительный директор В.Е. Блохин Связи с общественностью В.А. Колодина Сайт в Интернете С.А. Тягунов Журнал зарегистрирован в Федеральной службе по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и культурного наследия. Свидетельство ПИ № ФС77–18978 от 24.11.2004. № 10(107)’2010 г. Выходит с 1996 г. Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий ВАК. Адрес редакции: 117648, Москва, а/я 28 тел./факс: (495) 319—0247, 319–9233 e-mail: ecolife21@gmail.com сайт в Интернете: http://www.ecolife.ru Сведения о публикациях входят в «Реферативный журнал» и базы данных ВИНИТИ и публикуются в международной справочной системе по периодическим и продолжающимся изданиям «Ulrich’s Periodicals Directory». При перепечатке ссылка на журнал обязательна. Рукописи не возвращаются и не рецензируются. Подписано в печать 30.09.10 г. Формат 84х108 1/16. Усл. печ. л. 6. Тираж 21 600 экз. Отпечатано в ООО «Демиург-Арт» © АНО «ЖУРНАЛ «ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ» 10 Политэкология Political Ecology Л.И. Западинская. Экологическая политика администрации Барака Обамы Общественное сознание США поворачивает государственную политику лицом к экологии. L.I. Zapadinskaya. Environmental policy of Barack Obama and his administration Public opinion in the USA turns the state policy to ecology. 14 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ SUSTAINABLE DEVELOPMENT: ECONOMY & MANAGEMENT В.И. Данилов-Данильян. Причины и уроки торфяных и лесных пожаров 2010 года Положительные перемены произойдут, если горький урок будет усвоен. V.I. Danilov-Danilyan. Causes and lessons of peat and forest fires of 2010 Positive changes will take place when bitter lessons are learned. 20 А. Яковлев. Арктика: взгляд с пристрастием Россия готовит заявку на участок арктического шельфа. A. Yakovlev. The Arctic: a partial opinion Russia makes ready to stake out a claim for a section of the Arctic shelf. События, информация News, events 28 30 ОБРАЗОВАНИЕ ДЛЯ УСТОЙЧИВОГО РАЗВИТИЯ EDUCATION FOR SUSTAINABLE DEVELOPMENT Экотуризм Ecotourism М.С. Зайцев. «Есть у нас традиция ездить в экспедиции…» Байкальские приключения любознательных московских школьников. M. Zaitsev. «We have traditions — to go to expeditions…» The Baikal adventures of Moscow schoolchildren. А. Яковлев. 100 медалей десятой НТТМ A. Yakovlev. 100 medals of the X Exhibition of scientific and technical work of young people 32 38 А.В. Кулик. Соль жизни Эволюция человеческого общества была тесно связана с почвой. A.V. Kulik. The salt of life The evolution of a human society was closely connected with the soil. 40
  5. 5. Recommended for educational institutions by the Ministry of Education and Science of the Russian Federation Table of Contents 10(107)’2010 ГЛОБАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ GLOBAL PROBLEMS Founded by the Independent non-commercial organization «Journal «Ecology and Life» К Международному Тигриному саммиту 2010 The International Tiger Summit 2010 «Если мы не поможем — они погибнут» Интервью с членом оргкомитета «Тигриного саммита» профессором В.В. Рожновым. «We’ll die if we cannot save it» Interview with prof. V.V. Rozhnov, member of the Organizing committee of the «Tiger Summit» 46 М.Н. Воронцова. Тигриный кризис — в поисках выхода И в Индии, и в Китае, и в Приморье тигров по-прежнему убивают. M.N. Vorontsova. The tiger’s crisis — searching for a way out Tigers are still killed in India, China and Primorye Region. 56 А. Лайлибеков. Снежный барс The Moisseyev Council Academician G.A. Zavarzin (biology), Academician A.B. Kurzhanskiy (control processes), Academician A.A. Petrov (mathematics, economics), Academician V.S. Stepin (philosophy), Academician V.A. Lektorskiy (philosophy) Критическое состояние популяции барса в Горном Бадахшане. A. Lailibekov. A snow leopard Critical situation of the snow leopard population in Gorny Badakhshan. 59 РЕГИОНЫ И ГОРОДА REGIONS AND CITIES Е.А. Бондарчук, А.Е. Волков. Местные сообщества: время перемен E.A. Bondarchuk, A.E. Volkov. Local communities: time for changes N.S. Kassimov, A. Luque (Spain), 64 Климат — своими руками! Make climate with your own hands А.М. Веинский. Сады на крыше A.M. Veinskiy. Gardens on the roof 68 М. Служеникин. С горным велосипедом — в гору M. Sluzhenikin. Mountain bike — climbing the mountain Editor-in-chief A.L. Samsonov Deputy editor-in-chief Yu.N. Eldyshev Editor T.S. Repina В. Зайцев. По следам Великого шелкового пути «Человек планеты» Федор Конюхов прошел по следам древних хазар. Fedor Konyukhov, the «Man of the Planet» followed the trail of ancient Khazars. N.N. Marfenin, B.M. Mirkin, N.N. Mikheyev, V.M. Neronov, I.G. Pospelov, K. Thiessen (Germany), V.I. Trukhin, H. Scheer (Germany), S.A. Shoba, A.A. Soloviaynov, G.A. Yagodin, A.A. Yaroshinskaya Executive secretary V.I. Val’kov Путешествия «ЭиЖ» Our trips V. Zaitsev. Following the traces of the Silk Road Editorial Board Zh.I. Alferov, A.M. Amirkhanov, S.I. Baranovskiy, Yu.V. Gulyaev, 74 80 ЗДОРОВЬЕ И ОКРУЖАЮЩАЯ СРЕДА HEALTH AND ENVIRONMENT Art design V.E. Blokhin Computer design I.G. Patrashkova Chief executive V.E. Blokhin PR manager V.A. Kolodina Web site S.A. Tyagunov Здоровое питание Healthy nutrition В.В. Митерева, С.С. Строева. О пользе пищевых волокон V.V. Mitereva, S.S. Stroeva. Dietary fibers for the benefit of health 82 В. Передерин. Минеральный баланс Кальций и здоровье. V. Perederin. Mineral balance Calcium and health. 86 И. Кузнецов. Госпожа Тыква Чемпион среди овощей — и еда, и лакомство, и лекарство, и… посуда. I. Kuznetsov. Mrs. Pumpkin A champion among vegetables — food, delicacies, remedy and… tableware. Литературные страницы Literary pages Е. Спангенберг. Дикие кошки E. Spangenberg. Wild cats 88 «Ecology and Life» has been published since 1996 Circulation — 21 600 copies Postal address: P. B. 28, Moscow, 117648, Russian Federation Tel./fax: +7 (495) 319—0247, 319–9233 e-mail: ecolife21@gmail.com 92 Web site: http://www.ecolife.ru Refer to the journal when reprinting. Articles are not reviewed and returned.
  6. 6. Экология Человек Общество Экологические дискуссии Глобальный экологический кризис и биотическая регуляция В.С. Савенко ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(107)’2010 доктор геолого-минералогических наук, профессор МГУ им. М.В. Ломоносова Alla_Savenko@rambler.ru 4 На протяжении двух последних десятилетий в нашей стране и за рубежом активно пропагандируется теория биотической регуляции В.Г. Горшкова [1995], которой порой отводится роль единственного научно обоснованного решения проблемы предотвращения глобального экологического кризиса. Теория биотической регуляции приобрела черты настоящей догмы: даже при критике некоторых положений, непосредственно из нее вытекающих, справедливость теории сомнению не подвергается. Между тем обоснование теории биотической регуляции не столь безупречно, как это может показаться при беглом прочтении работ В.Г. Горшкова и многочисленных публикаций его последователей. В данной работе приведены количественные оценки, которые показывают несостоятельность основных положений этой теории.
  7. 7. Экологические дискуссии Уточнение и изменение смыслового содержания научных терминов и понятий является неотъемлемым правом любого автора, который должен соблюдать единственное требование: обосновать недостаточность существующего и необходимость нового толкования. В теории биотической регуляции традиционное толкование таких фундаментальных понятий, как биосфера или окружающая среда, изменено (табл. 1) без каких-либо на то оснований, если, конечно, к ним не относить страстное желание любым способом доказать существование биотической регуляции в отношении состояния окружающей среды. Благодаря подмене смыслового содержания используемых понятий легко образуется логическая конструкция, «доказывающая» наличие биотической регуляции. А как может быть иначе, если «в понятие биосферы… включать только характеристики, управляемые биотой», а «вещества, концентрации которых не могут регулироваться биотой… не включать в понятие окружающей среды»? [Горшков, 1995, c. 10. Курсив наш. — В.С.] Утверждая, что «воздействие биоты на окружающую среду сводится к синтезу органических веществ из неорганических, разложению органических веществ на неорганические составляющие» [Горшков, 1995, с. 11], и относя к биогенам «только те вещества (составляющие биосферы), концентрация которых контролируется биотой» [Горшков, 1995, c. 10], нельзя не прийти к выводу о существовании биотической регуляции, поскольку она изначально, a priori, содержится в исходных предпосылках. В этом отношении теорию биотической регуляции действительно можно назвать законченной и внутренне непротиворечивой, хотя и имеющей статус артефакта. Неоправданное упрощение биосферного круговорота биогенных элементов Не обращая внимания на некорректность в понятийно-логическом обосновании теории биотической регуляции, зададимся вопросом, насколько справедливы другие аргументы и прежде всего те из них, которые связаны с функционированием глобальной биоты. Для большей корректности обсуждения используем модель биосферного цикла углерода В.Г. Горшкова, в которой биота обеспечивает динамическое равновесие между резервуарами органического и минерального углерода. Со- гласно этой модели, снижение (увеличение) запасов минерального углерода приводит к ухудшению (улучшению) питания организмов-продуцентов, снижению (увеличению) отношения продукции органического вещества к его деструкции и, в конце концов, к восстановлению первоначального отношения масс минерального и органического углерода. Описанная модель действительно обладает признаками саморегулирования, но она не соответствует реальному циклу углерода в биосфере, поскольку в ней игнорируется существование двух форм минерального углерода: доступного и недоступного для биоты, находящихся между собой в динамическом равновесии.* К доступным для организмов-продуцентов формам минерального углерода следует отнести присутствующий в атмосфере и растворенный в гидросфере СО2,** к недоступным — углерод карбонатных минералов: CaCO3 (кальцит, арагонит) и CaMg(CO3)2 (доломит). Можно выделить также «частично доступный углерод», представленный растворенными бикарбонатами. Дело в том, что при фотосинтезе в водной среде переход растворенных бикарбонатов в органический углерод сопровождается выделением эквивалентного количества гидроксил-ионов, что ведет к сильному подщелачиванию среды, которое ингибирует продукционный процесс: – – HCO3 +H2O=CH2O+O2+OH . (1) Компенсация подщелачивания может происходить двумя путями. В первом из них происходит поглощение атмосферного СО2 с образованием – HCO3 : OH–+CO2=HCO3–. (2) При этом суммирование реакций (1) и (2) приводит к тривиальному результату — образованию органического вещества из атмосферного диоксида углерода: CO2+H2O=CH2O+O2. (3) Второй путь действительно показывает возможность участия растворенных бикарбонатов в синтезе органического вещества. Он связан с компен* Строго говоря, часть органического углерода, находящаяся в биосфере в составе глубоко трансформированного органического вещества горных пород, также является недоступной для биоты. ** Здесь мы пренебрегаем другими формами углерода, такими как СН4, масса которых в биосфере намного меньше массы СО2. http://www.ecolife.ru Несоответствие смыслового содержания понятий и терминов в теории биотической регуляции их традиционному толкованию Экология Человек Общество 5
  8. 8. Экология Человек Общество Экологические дискуссии Таблица 1. Особенности в толковании некоторых терминов и понятий в теории биотической регуляции (Курсив наш. — В.С.) Понятие, термин Окружающая среда Биосфера Биогенные вещества, биогенные элементы Толкование в теории биотической регуляции Традиционное толкование «Окружающая среда включает вещества и организмы, с которыми взаимодействует заданный живой организм… Окружающая среда прежде всего характеризуется концентрациями химических соединений, потребляемых живыми организмами» [Горшков, 1995, c. 9]. «Живые организмы не должны использовать вещества, концентрации которых не могут регулироваться биотой, и такие вещества не следует включать в понятие окружающей среды» [Горшков, 1995, c. 10]. «Под биосферой… понимают биоту и окружающую среду в глобальном масштабе. В биосферу включается также и внешняя среда… в которой нет живых организмов, но которая интенсивно перемешивается с окружающей биоту средой» [Горшков, 1995, c. 9]. «В понятие биосферы естественно включать только характеристики, управляемые биотой, и не включать компоненты природы, не подверженные воздействию* современной биоты [Горшков, 1995, c. 10]. «Биогенными естественно называть только те вещества (составляющие биосферы), концентрация которых контролируется биотой» [Горшков, 1995, c. 10]. «Окружающая среда — совокупность материальных тел, явлений и энергии, влияющих на живой организм» [Горышина, 1979, с. 6]. «Биосфера — единственная область земной коры, занятая жизнью. Только в ней, в тонком наружном слое нашей планеты, сосредоточена жизнь; в ней находятся все организмы» [Вернадский, 1967, с. 240]. «Биогенное вещество — химическое соединение, возникшее в результате жизнедеятельности организмов (но не обязательно входящее в состав их тел в данное время)» [Снакин, 2000, с. 36]. «Биогенные элементы (биогены) — химические элементы, непременно входящие в состав живых организмов» [Снакин, 2000, с. 36]. * «Воздействие биоты на окружающую среду сводится к синтезу органических веществ из неорганических, разложению органических веществ на неорганические составляющие и, следовательно, к изменению соотношения между запасами органических и неорганических веществ в биосфере» [Горшков, 1995, с. 11]. сацией подщелачивания, а также переходом эквивалентных количеств ионов Ca2+ и HCO3– в СаСО3 без резкого изменения кислотно-основного состояния водной среды*: – 2+ ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(107)’2010 2HCO3 +Ca =CH2O+O2+СаСО3 . 6 (4) В гидросфере, большая часть которой представлена Мировым океаном, концентрация кальция примерно в 4 раза превышает концентрацию бикарбонатов и, следовательно, согласно уравнению (4), половина углерода растворенных бикарбона18 тов (19,3·10 г С) может рассматриваться как потенциальное минеральное питание зеленых растений океана. Этот источник биодоступного минерального углерода в 30 раз превышает запасы углерода СО2 атмосферы. Реакция (4) может идти и в обратном направлении благодаря биохимическому окислению органического вещества в глубинах океана, что, казалось бы, полностью подтверждает основную идею теории биотической регуляции. Однако при низ* СаСО3 составляет основу современных карбонатных отложений, MgCO3 присутствует в них в качестве второстепенного компонента. ких температурах и давлениях, свойственных земной поверхности, основные минералы изверженных и метаморфических пород — силикаты (соли кремниевой кислоты) — неустойчивы и под действием СО2 переходят в карбонаты, выделяя свободную кремниевую кислоту. Этот процесс, называемый карбонатизацией силикатов, идет как на суше, так, по-видимому, и в океане, и в наиболее упрощенном виде может быть записан в форме реакций карбонатизации силикатов кальция: CO2+CaSiO3=CaCO3+SiO2 (на суше), 2HCO3–+Ca2++CaSiO3= =2CaCO3+SiO2+H2O (в океане). (5) (6) При 25 °С и 1 атм. общего давления константы равновесия реакций (5) и (6) равны соответствен7,2 13,0 но 10 и 10 , что указывает на самопроизвольное протекание указанных реакций слева направо, в результате чего биологически доступные формы – минерального углерода (СО2 и HCO3 ) превращаются в нерастворимый карбонат кальция — в форму, в которой углерод оказывается недоступен для организмов-продуцентов.
  9. 9. Экологические дискуссии Схема сопряжения биосферного и геологического цикла углерода Экология Человек Общество Масса силикатов земной коры многократно превышает массу биологически доступных форм минерального и органического углерода. Поэтому для подтверждения идеи биотической регуляции надо показать наличие биологического (точнее, биогеохимического) процесса, противоположного по направлению реакциям (5) и (6). Но такие биогеохимические процессы неизвестны и, следовательно, нет оснований и для применения теории биотической регуляции.* Расчеты генетической структуры материкового стока показывают, что при выветривании силикатов происходит переход в растворенное состояние ионов Na+, K+, Mg2+ и Ca2+ в количестве 101, 60, 102 и 83 млн т в год соответственно [Савенко, 2005], которые за один год связывают примерно 9,2·1012 молей СО2 (1,1·1014 г С). В современной атмосфере в форме СО2 содержится около 2,7·1018 г С, откуда легко подсчитать, что при современных темпах выветривания силикатов атмосфера полностью лишится СО2 примерно за 25 тыс. лет. Для океана количественная оценка интенсивности перевода биологически доступного углерода растворенных бикарбонатов в недоступный углерод карбонатных осадков в настоящее время затруднена, но даже если этим процессом пренебречь и считать, что удаление СО2 из атмосферы при выветривании силикатов компенсируется выделением СО2 из океана: – 3 2+ 2HCO +Ca =СО2 +CaCO3+H2O, (7) то время изъятия всего биологически доступного минерального углерода из биосферы возрастет лишь до 300 тыс. лет, а это мгновение в истории существования биосферы, возраст которой насчитывает по крайней мере 3 млрд лет. В теории биотической регуляции используется модель углеродного цикла, в которой между биосферой и земными недрами имеется односторонняя связь: углерод поступает в биосферу с газообразными продуктами вулканизма и фильтрации мантийных флюидов. В этой модели игнорируется существование большого геологического круговорота вещества, в котором вещество биосферы в результате тектонических движений способно перемещаться на большие глубины, где в условиях повышенных температур и давления испытывает более или менее значительные преобразования, а затем вновь выходит на земную поверхность. Между тем именно большой геологический круговорот вещества обеспечивает регенерацию биологически доступных форм минерального углерода из СаСО3 и тем самым позволяет обосновать возможность существования жизни на Земле в течение 3 млрд лет. В земных недрах при температуре свыше 500 °С реакция (5) идет в обратном направлении, в результате чего из СаСО3 и SiO2 образуется силикат * Физическая теория в широком смысле этого слова должна иметь количественное обоснование. В истории науки имеется много примеров, когда красивые теории не выдерживали количественной проверки. Например, в 1950-х годах популярностью пользовались представления, согласно которым с течением времени все планеты Солнечной системы постепенно переходили на все более удаленные орбиты вследствие уменьшения массы Солнца, вызванного корпускулярным излучением. При количественном рассмотрении этого процесса выяснилось, что потеря массы Солнца много меньше той, которая необходима для существенного изменения орбит планет. http://www.ecolife.ru Игнорирование большого геологического круговорота вещества 7
  10. 10. Экология Человек Общество Экологические дискуссии Таблица 2. Изменение содержания неорганического и органического углерода при метаморфизме осадочных пород [Савенко, 2003.] Оболочка ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(107)’2010 Осадочная Гранитно-метаморфическая Разность (потери углерода при метаморфизме осадочных пород) 8 Содержание углерода, % Снеорг Сорг Собщ 2,10 0,25 1,85 0,46 0,05 0,41 2,56 0,30 2,26 CaSiO3 и происходит высвобождение СО2, который возвращается в биосферу, пополняя ресурсы биологически доступных форм минерального углерода (см. схему). Реакции декарбонатизации с образованием других силикатов могут происходить как при более высоких, так и более низких температурах, но их общей чертой является то, что в результате в биосферу из земных глубин поступает свободный СО2, ранее из нее изъятый. В этом процессе регенерации СО2 биота не участвует. Приближенные оценки интенсивности процесса декарбонатизации можно сделать на основе сравнения данных о содержании углерода в осадочных и метаморфических породах (табл. 2). Как видно из приведенных цифр, около 90% углерода теряется при превращении осадочных пород в метаморфические породы (метаморфизме) и это количество возвращается в биосферу в составе газовых струй и гидротермальных растворов (метаморфогенных флюидов). При поступлении осадочных пород в зону протекания метаморфических процессов со скоростью ~7 млрд т в год величина общего возвратного потока углерода в составе мета14 морфогенных флюидов составит ~1,6·10 г С в год, 14 из которых 1,3·10 г С в год приходится на неорганический углерод и 3·1013 г С в год на органический углерод [Савенко, 2003]. Эта оценка по порядку величины соответствует интенсивности выведения доступного для организмов минерального углерода. Таким образом, регенерация биодоступного минерального углерода при метаморфизме осадочных пород есть необходимое условие существования жизни на Земле. При этом биота никоим образом не может ни ускорять, ни замедлять протекание метаморфических процессов и, следовательно, она не может рассматриваться как управляющая подсистема. Скорее наоборот: функционирование и развитие биоты контролируется состоянием более крупной по сравнению с биосферой системы — экосферы, включающей, помимо биосферы, ее ближайшее абиотическое окружение. *** Многое из того, что сделано разработчиками и сторонниками теории биотической регуляции в области глобальной экологии, у автора этих строк не только не вызывает возражений, но и встречает активную поддержку. В первую очередь это касается признания несоответствия хозяйственной деятельности современной цивилизации фундаментальным принципам организации природных биосферных процессов в форме квазизамкнутых круговоротов вещества. Действительно, человек не дает природе ничего, кроме неутилизируемых отходов производства. В живой природе все устроено иначе. Отходы жизнедеятельности одних организмов являются пищей для других, и метаболизм всех вместе взятых организмов нашей планеты образует единый, почти полностью замкнутый круговорот вещества, приводимый в действие двумя встречными потоками энергии: космической (солнечной) и внутриземной. Квазизамкнутость биосферного круговорота обеспечивает длительное существование жизни на Земле; разомкнутость процессов производства—потребления противоречит этой натуральной форме организации процессов в человеческом обществе, следствием чего стали необратимые изменения состояния биосферы и глобальный экологический кризис. Невозможно не согласиться с тем, что нельзя решить возникшие экологические проблемы путем «косметического» ремонта существующей ныне формы социально-экономической организации общества. Нужны альтернативные решения, имеющие прочное научное обоснование. К сожалению, теория биотической регуляции претендовать на эту роль не может. Литература Вернадский В.И. Биосфера. — М.: Мысль, 1967. Горшков В.Г. Физические и биологические основы устойчивости жизни. — М.: Изд-во ВИНИТИ, 1995. Горышина Т.К. Экология растений. — М.: Высшая школа, 1979. Лосев К.С. Мифы и заблуждения в экологии. — М.: Научный мир, 2010. Савенко В.С. Геохимические аспекты устойчивого развития. — М.: ГЕОС, 2003. Савенко В.С. Трансформация силикатов в процессе литогенеза как фактор, контролирующий содержание СО2 в атмосфере// Вестник Московского университета. Сер. 5. География. 2005. № 5. С. 5–11. Снакин В. Экология и охрана природы. Словарьсправочник. — М.: Academia, 2000.
  11. 11. Экологические дискуссии Экология Человек Общество В сентябрьском номере нашего журнала вышла статья члена-корреспондента РАН В.И. Данилова-Данильяна, в которой разбирается книга Лосева «Мифы и заблуждения в экологии». Статья В.С. Савенко, опубликованная в этом номере, по сути продолжает тему развенчания экологических мифов и посвящена несостоятельности теории биотической регуляции. Однако сделанные в статье профессора Савенко оценки времени вывода углерода из атмосферы можно (и нужно!) дополнить рассмотрением процессов, сопровождавших изменения уровня Мирового океана в геологической истории, связанные с периодами оледенений. В эти периоды уровень океана иногда падал на 150–200 м. Так, во время последнего сильнейшего оледенения, около 18 тыс. лет назад, уровень Мирового океана понизился по сравнению с современным на 130 м, обнажилось около 27 млн км2 материкового шельфа. Известно, что замерзание воды приводит к ее дегазации, так как при образовании льда газ оттесняется в воду, а когда наступает предел растворимости, происходит выброс CO2 в атмосферу. Таким образом, колебаниям уровня океана отвечает очень сильный и продолжительный колебательный процесс изменения концентрации CO2 в атмосфере, который необходимо учитывать при расчете дегазации атмосферы. И в этом колебательном процессе несомненно будет биосферная составляющая, пусть и не очень сильная. Вопрос: а возможен ли резонанс (не так важно, какой — параметрический или стохастический), т. е. ситуация, при которой малые толчки раскачивают систему подобно тому, как это делает человек на качелях? И чем в таком случае ограничено влияние биосферы? Помимо парникового эффекта есть еще ряд факторов, оказывающих существенное влияние на климат. Это космические факторы. Первый из них — орбитальный фактор солнечной радиации, меняющейся по мере того, как орбита Земли изменяется от более круглой к более вытянутой (период около 100 тыс. лет — циклы Миланковича), а второй — галактический фактор, определяющий плотность космических лучей, меняющих число центров конденсации в атмосфере и соответственно влияющих на процесс образования облаков. Таким образом, множество колебаний внутренних и внешних формируют уникальный климат. То, что климат формируется под влиянием разномасштабных возмущений, заставляет исследователей полагать его нелинейной системой. Однако равновесные (заведомо линейные) оценки, приведенные в статье Савенко, для больших (геологических) времен задают границы возможных изменений состава атмосферы, что определяет и границы вариаций климата. Таким обра- зом, линейный и нелинейный подходы здесь обнаруживают общую грань. Анализ, проведенный Савенко (см. его книгу «Геохимические аспекты устойчивого развития»), подводит к выводу, что коэволюционная концепция на сегодня — это единственный рабочий инструмент описания развития гео-, био- и техносферы. Фактически именно коэволюция служит тем пределом, к которому сходятся колебания климата и биосферы. Существует ограничение «сверху» — биосфера не может в корне преобразовать климат планеты, и «снизу» — биосферу невозможно отделить от процессов формирования климата, пока она существует. В условиях этих ограничений и протекает коэволюция: биота очевидным образом принимает участие в формировании климата через множество локальных воздействий — на суше, в океане и атмосфере. Принципиальная возможность смыкания локальных и нелокальных, линейных и нелинейных подходов делает коэволюцию мощнейшим познавательным принципом, способным послужить науке не хуже идеи сохранения или вариационного принципа. В моей статье «Коэволюция — что это такое?» («ЭиЖ» № 4' 2010, с. 4–12) показано, что нестационарная коэволюция приводит к появлению солитонов в линейной схеме, хотя обычно их получают путем анализа нелинейных уравнений. Отсюда вывод: во многих практически важных ситуациях принцип коэволюции объединяет линейную и нелинейную (синергетическую) проблематику, отменяя деление на равновесные и неравновесные системы. В качестве уединенных волн (солитонов), можно рассматривать и распределения вероятностей, в том числе распределение Гаусса — наиболее известное из них. Колоколобразная кривая (типичная уединенная волна!) с равным успехом обнаруживается как в линейно равновесных, так и нелинейных неравновесных системах, и своей универсальностью подтверждает неразрывную связь этих систем. Дальнейшее углубление исследований принципа коэволюции имеет отнюдь не только академический интерес. Необходимость поиска режима коэволюции общества и природы, высказанная в работах Н.Н. Моисеева, заключается в понимании того факта, что катастрофа общественного развития — такая как ядерная война или экологический кризис, подобный разливу нефти в Мексиканском заливе, способны породить столь катастрофические по своим последствиям для биосферы изменения климата Земли, что биосфера изменит тренд своего развития, и на этом новом пути места человеку в биосфере может просто не остаться. Александр Самсонов http://www.ecolife.ru Комментарий редакции 9
  12. 12. Экология Человек Общество Макро- и нанопроекты: желаемое и реальность Олег Фиговский ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(107)’2010 академик Европейской академии наук 10 П ереход к инновационному развитию абсолютно необходим для России, о чем постоянно напоминает президент Дмитрий Медведев. Для осуществления такого перехода принимают различные меры, из которых следует остановиться на двух: центр исследований и разработок в Сколково и проект привлечения зарубежных ученых, лидеров в своих областях науки и технологии, для руководства работами исследовательских коллективов в университетах России. Как пишет Евгений Смирнов, заместитель председателя Экспертного совета по проблемам инно- вационной политики при Совете Федерации, проект создания центра исследований и разработок в Сколкове является политическим проектом. Размытость его исходных содержательных установок предполагает существование не одного, но целого ряда неравноценных по эффективности концептуальных решений, удовлетворяющих исходной заявленной задаче — созданию в России анклава с благоприятной инновационной средой и новыми образцами жизни в его рамках. В этой схеме главным действующим лицом является инновационная компания, которая поме-
  13. 13. щается в созданный для нее «инкубатор», благодаря чему инновационный продукт или предприятие выводятся на рынок. Фактически же мы получаем в суперсовременной упаковке обычный технопарк с элитным жилым комплексом, ориентированный на экспорт, так как внутренний рынок мало восприимчив к инновациям. Поскольку речь идет об уникальном объекте с большим сроком строительства и значительными капиталовложениями, необходимо, чтобы он решал принципиально новые для страны задачи, которые не решаются другими объектами инновационной инфраструктуры. Но уже сейчас видно, что будущий центр по своим функциям почти аналогичен существующим объектам и «генетически» не содержит потенциала прорыва. Дело в том, что инновации, тем более технологические, не могут быть самоцелью, они должны быть востребованы и рыночно обоснованы. Представляется, что поставленную Президентом РФ задачу при создании Центра исследований и разработок (ЦИР) в Сколкове можно решить эффективнее, если перейти от рассмотренной выше схемы «естественного выращивания инноваций» к схеме «формирования потребностей в инновациях». Для этого необходимо создание соразмерного проблеме экспертно-управленческого ядра. Однако это крайне сложно в условиях малой склонности российского общества к самоорганизации и кооперации. Коррупция и клиентизм власти и отсутствие института независимой экспертизы создают тот ландшафт, в котором Сколково как новый организационный проект выглядит подобно утопическому «городу Солнца» Кампанеллы. План строительства Сколково еще не сверстан, пока идет фокусирование узкого круга проблем. В своем интервью Сергей Белоусов, основатель и генеральный директор компании «Parallels» — один из первых российских предпринимателей, согласившийся участвовать в Сколковском проекте, отмечает, что есть пять конкурирующих отраслей, которые отстаивают там свои интересы. Одна область — это традиционная наука о материалах, например, разработка станков, которые обрабатывают металлы резанием или лазером. Другая область — это программное обеспечение (софт) и коммуникации (Интернет). Третья область — это аутсорсинг, т. е. распределенный, не концентрированный способ выполнения поставленных задач. Четвертая — биотехнологии. Пятая область — нанотехнологии и наноматериалы. Как известно, последнее направление ведет Роснано — структура, у которой уже есть солидный бюджет, сравнимый с финансированием самого Сколковского проекта, и эта структура имеет очень хорошие возможности для отстаивания своих интересов. Областей много, и из-за этого нет четкого понимания, какие компании вовлечены в диалог, а какие нет. Кроме того, свои интересы в проекте пытается лоббировать и Академия наук, предлагая заниматься фундаментальной наукой… в Сколкове. Очевидно, что соразмерное проблеме экспертноуправленческое ядро пока не создано. Это отмечает в своем интервью и Сергей Белоусов: «...Фокус на направлениях нужен. Иначе бюджетов не хватит. Предположим, частный капитал туда придет, но даже если мультипликатор будет три, четыре или пять, то все равно итоговая сумма окажется маленькой при условии, что финансировать будут всё. Любые научные исследования о материалах — это многолетние проекты, над которыми трудятся огромные коллективы. Биотехнологии — это как игра в рулетку: инвестиционная привлекательность достигается на очень больших суммах, а на маленьких суммах можно очень сильно выиграть, а можно очень проиграть. В софте и Интернете из 100 отобранных и профинансированных проектов 50 успешны, в биотехнологии из 100 таких же проинвестированных проектов успешны 5. Но они настолько успешны, что окупают все остальные и приносят большую прибыль». При этом больше всего в Сколковском проекте Сергея Белоусова смущают три вещи: «Во-первых, вот эта вся концентрация вокруг места площадью 26 га… может выродиться в торговлю льготами… Люди начнут открывать в Сколкове псевдоофисы и торговать ими, крупные компании начнут открывать там липовые представительства. Скажем, мы откроем офис, посадим 10 человек, которые там делать ничего не будут, но зато получим льготы. Еще раз хочу подчеркнуть, Кремниевая долина по площади больше Москвы в 10 раз. Мне кажется, делать все нужно в Москве или вокруг нее. Второй момент — непонятно, кто конкретно этим занимается. Раньше было очевидно — Сурков и Вексельберг. Сейчас там появляются еще и другие люди, которые тоже хотят встроиться в проект. То есть получается какое-то рассеивание ответственности. И все время появляются какие-то новые люди, которые приходят и говорят: «Давайте сотрудничать по Сколково». А третья проблема — не совсем ясно, чем же именно займется Сколково». http://www.ecolife.ru Экология Человек Общество 11
  14. 14. ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(107)’2010 Экология Человек Общество 12 Так что на данном этапе надо говорить об эффектности, а не об эффективности этого проекта. Целесообразным представляется и развитие таких научно-инвестиционных центров как Дубна, Новосибирск, Томск. Нельзя так упорно концентрироваться в Москве и ее окрестностях. Вспомним и другое инновационное начинание — в области преподавания. Речь идет о новой программе грантов Минобрнауки по привлечению в российские вузы ведущих специалистов. Программа рассчитана на три года — с 2010 по 2012-й. На этот срок из бюджета выделено 12 млрд руб., которые будут распределены на 80 грантов. Для того чтобы получить грант, огромный даже по западным стандартам и позволяющий поддержать очень масштабный проект, ученый должен был договориться с вузом и подать совместную заявку до 26 июля 2010 г. (официально программа стартовала 25 июня с. г.!). В случае победы ученый должен будет проводить в выбранном вузе не менее четырех месяцев в году. Рассматривать поданные заявки (описание собственно проекта исследования должно занимать около 20 страниц) будут эксперты, а окончательное решение утверждать — члены совета по грантам, состав которого был утвержден в апреле 2010 г. Возглавляет совет министр образования и науки Андрей Фурсенко. Но если грантовый совет существует уже давно, то составы экспертных советов по различным специальностям до сих пор неизвестны. Сегодня срок подачи уже истек, и подано более 500 заявок, из коих большинство от университетов Москвы и Петербурга. Одно время казалось, что эта программа могла бы дать толчок развитию современной науки в регионах России. Увы, этого пока не случилось. Из интервью Сергея Гуриева, ректора Российской экономической школы, становится ясно, что состав совета по грантам был предложен лично Андреем Фурсенко. Министр выбрал туда людей, в репутации которых он не сомневается и у которых нет явного конфликта интересов. Хотя и декларируется, что иностранные эксперты будут участвовать в оценке работ, это практически нереально. Да и процедура оценки заявок окончательно не утверждена, а потому непрозрачна. Собственно отбором заявок будет заниматься оператор, который будет отбирать экспертов и проводить экспертизу. Какая компания этим займется, будет решено по итогам конкурса. Это будут консалтинговые компании, которые будут заниматься перепиской с экспертами и всеми остальными формально- стями. Но процедуру экспертизы будет утверждать совет по грантам. На мой взгляд, это весьма коррупционная схема, где вся экспертиза возложена на консалтинговые компании. Я являюсь экспертом программ Европейского Союза и программ поддержки технологических проектов в Израиле — это дело никогда не перепоручалось каким-то компаниям вне решающей организации. Из-за нехватки времени и министерство, и члены совета очень рискуют в первую очередь своей репутацией. Так что организационная проблема и здесь налицо. Ясно одно: такие программы необходимы, и их обязательно нужно делать, потому что важно создать прецедент. Россия должна дать ясный сигнал, что она хочет приглашать к себе ведущих ученых со всего мира. Когда лес рубят, щепки летят. Вот такой «щепкой» оказался и Политехнический музей в Москве. Как пишет в своей статье Александр Пересвет: «Сегодня сообщили, что министр культуры Авдеев уволил директора Политехнического музея Григоряна. Резкая перемена в отношении министра — еще в начале мая он представлял Григоряна к ордену — произошла после того, как последний вступил в конфликт с самим Чубайсом. Конфликт же произошел из-за несовместимости во взглядах на будущее между руководством музея и руководством фонда развития музея, учрежденным Роснано». Планы фонда состоят в том, чтобы построить новое здание музея в ближнем Подмосковье, а нынешний корпус на Лубянской площади употребить… ну, сами знаете, на что можно употребить такой «особнячок». Вполне возможно, что музей хотят переместить в Сколково, для гостей «Кремниевой долины». Оставим на время российские проблемы и перейдем к последним разработкам и исследованиям в мире. Проблема воздействия наночастиц на организм человека является крайне актуальной. В настоящее время у исследователей имеется лишь ограниченный массив экспериментальных данных о токсичности пригодных к практическому применению наночастиц, а также возникают сложности при непосредственном соотнесении токсичности определенных наночастиц со свойствами материала, из которого их получают. Энрико Бурелло (Enrico Burello) и Эндрю Ворт (Andrew Worth) поставили перед собой задачу создать теоретическую прогностическую модель, способную заполнить этот пробел. Ими была продемонстрирована возможность более рационального подхода к оценке свойств
  15. 15. наночастиц, а также организации взаимодействия между создателями новых наноматериалов и токсикологами. Новая модель позволяет предсказывать строение внешних электронных уровней, присущих наночастице определенного строения, и соотносить их с окислительно-восстановительными потенциалами процессов, которые могут либо удалять антиоксиданты из живых клеток, либо способствовать образованию реакционноспособных кислородсодержащих частиц [reactive oxygen species (ROS)], как, например, озон, пероксид водорода, или супероксид-ионы (O2–). При перекрывании этих значений появляется возможность того, что наночастицы могут «перехватить» электроны, участвующие в клеточных процессах, и подвергнуть клетку окислительному стрессу — либо за счет удаления из нее антиоксидантов, либо за счет образования ROS. Кен Дональдсон (Ken Donaldson), специалист по токсикологии наноматериалов из Университета Эдинбурга, высоко оценивает работу Бурелло и Ворта, говоря о ней как о первой попытке определения количественных соотношений структура/свойства наночастиц. Дональдсон добавляет, что любая модель, позволяющая осуществлять группировку материалов по определенным свойствам, может оказаться весьма полезным руководством для организации безопасной работы с наночастицами как исследователей, так и потребителей продукции. Работами Михаила Иоеловича (Израиль) показана высокая эффективность использования наноцеллюлозы как усиливающего компонента полимерных композиций различного назначения. Им была показана целесообразность использования небольших добавок наноцеллюлозы в биоразлагаемые композиционные материалы, которые планирует производить американская компания «Nanotech Industries, Inc.». Специалисты Брукхэвенской национальной лаборатории (США) сумели более чем в десять раз увеличить интенсивность фотолюминесценции квантовой точки, соединив ее с наночастицей. Ученые экспериментировали с квантовыми точками, построенными на основе селенида кадмия и сульфида цинка и золотыми наночастицами. Соединение этих двух компонентов проводилось по недавно разработанной в лаборатории методике с помощью двухцепочечной ДНК. Один из авторов работы, Мирча Котлет (Mircea Cotlet), говорит, что сформированные ими нанокластеры можно использовать при создании солнечных элементов, светодиодов, дисплеев, биологических датчиков. Американские ученые предложили использовать для очистки сточных вод космические технологии, лежащие в основе работы реактивных двигателей. Дело в том, что на станциях очистки сточных вод различные виды бактерий, как правило, преобразуют твердые и жидкие отходы, но при этом образуются газы, часть которых способствует глобальному потеплению. Инженеры Стэнфордского университета Крейг Кридл и Брайан Кантуэлл разрабатывают новый процесс, который приведет к увеличению производства парниковых газов — закиси азота и метана, но при этом их планируется улавливать и использовать для выработки электроэнергии. К. Кридл — специалист в области очистки сточных вод, а Б. Кантуэлл — профессор аэронавтики и астронавтики, который провел последние пять лет за конструированием ракетных двигателей, работающих на закиси азота. Прежде всего необходимо вырастить правильный вид бактерий. Для этого помимо прочего нужно ограничить доступ кислорода. Пока что на очистных станциях поступают ровным счетом наоборот, накачивая воздух в сточные воды (их поэтому так и называют — станции аэрации), чтобы помочь бактериям в превращении азотных отходов в наиболее окисленные формы, как наиболее безвредный газ. Однако аэрация — дорогостоящий и энергоемкий процесс (больше половины операционных расходов станции!), и в схеме, предложенной стэнфордцами, она не нужна. Новые станции очистки могли бы производить в 2–3 раза больше метана, который можно использовать. В результате объект будет сам снабжать себя энергией, не будет зависеть от внешних источников и экономить (не забудем об отказе от аэрации). Но ведь закись азота — мощный парниковый газ, в 300 с лишним раз больше поглощающий тепло, чем двуокись углерода! Вот и не надо его выбрасывать в атмосферу. Отдайте его Кантуэллу, который до сих пор ломал голову, где взять дешевый источник топлива для своего двигателя. Закись азота распадается на чистый азот и кислород (грубо говоря, всего лишь обогащенный кислородом воздух), высвобождая энергию, достаточную для того, чтобы иметь в камере сгорания почти 2000 К и разогнать газ до скорости 1500 м/с, что позволяет эффективно преобразовать энергию. Будем надеяться, что прорывные исследования появятся и при реализации масштабных проектов России, перспективы развития которых мы обсуждали в начале статьи. http://www.ecolife.ru Экология Человек Общество 13
  16. 16. Экология Человек Общество Политэкология Экологическая политика администрации Барака Обамы Л.И. Западинская ЭКОЛОГИЯ И ЖИЗНЬ · 10(107)’2010 старший научный сотрудник ИМЭМО РАН, Москва america@imemo.ru 14 В настоящее время в США экология является значимой частью и общественного сознания, и государственной политики, и предпринимательской практики. Отношение к экологическим проблемам настолько важно для американских избирателей, что претендент на пост президента должен твердо и недвусмысленно обозначить свои экологические предпочтения. В политических дискуссиях избирательной кампании 2008 г. проблемы изменения климата и глобального потепления стояли как никогда остро, при том что все кандидаты позиционировали себя активными приверженцами охраны окружающей среды. Так, кандидат от республиканской партии Дж. Маккейн назвал проблему изменения климата вопросом национальной безопасности, выступал за развитие атомной энергетики. Барак Обама еще ярче обозначил свою активную позицию по проблемам изменения климата, обещал инициировать инвестиции в 150 млрд долл. в разработку и внедрение альтернативных видов энергии, в повышение энергоэффективности экономики.
  17. 17. С тав президентом США, Барак Обама уже своими назначениями подтвердил имидж «зеленого» политика (даже церемония инаугурации была проведена в «зеленом» ключе). Пост министра энергетики США, традиционно один из ключевых, а в нынешних условиях приобретший особое значение, занял специалист по проблемам энергетики и изменения климата, лауреат Нобелевской премии Стивен Чу. Был введен пост советника президента по вопросам энергетики и изменения климата. Назначения демонстрировали отказ Обамы от курса администрации Дж. Буша, которая, несмотря на приверженность решению глобальных экологических проблем, так и не подготовила для ратификации новое посткиотское соглашение и практически сводила на нет усилия других стран в этом направлении. Обама проявил обещанную твердость в решении экологических проблем, дав в первую же неделю пребывания у власти распоряжение своей экологической команде срочно подготовить к пересмотру в Конгрессе ряда решений в области защиты окружающей среды и энергетической политики, принятых прежней администрацией. Поправки, в частности, предполагают наделение дополнительными полномочиями в осуществлении самостоятельных природоохранных мер штатов и местных органов власти. Уже в феврале 2009 г. президент представил на рассмотрение Конгресса законопроект об экологически чистой энергии и безопасности, в котором провозгласил «чистую» энергетику национальным приоритетом. «Наша страна столкнулась с двумя главными энергетическими вызовами — глобальное изменение климата и зависимость от импорта нефти. И оба — результат нашей сложившейся традиции использования для получения энергии ископаемых видов топлива», — заявил он. Импортируя по 20 млн баррелей нефти в день, США только с 1993 по 2005 г. повысили свою эмиссию CO2 более чем на 20%. Решение проблемы видится президенту в переходе на экологически чистую, энергоэффективную, энергосберегающую экономику, основанную уже не на экологически грязном и политически нестабильном углеродном топливе. По его мнению, массированные инвестиции в повышение энергоэффективности, в разработку и внедрение альтернативных источников энергии не только способны вывести США на лидирующие позиции в совместной борьбе стран мира с изменением климата — они могут стать действенным рычагом выхода из нынешнего кризиса, дальней- Экология Человек Общество шего развития экономики страны, поддержания ее мирового экономического лидерства. Конкретизация целей законопроекта и механизмов его реализации были представлены в опубликованном в том же месяце плане Обамы—Байдена «Новая энергетика для Америки». Предполагалось в первую очередь инвестировать за 10-летний период 150 млрд долл. в создание и развитие экономики, основанной на экологически чистой энергетике; создать 5 млн «зеленых» рабочих мест; стимулировать усилия бизнеса к повышению энергоэффективности на 50% к 2030 г.; довести долю электричества, вырабатываемого в США из возобновляемых источников энергии, к 2012 г. до 10% и к 2050 г. — до 25%. Предусматривалось сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу на 17% к 2020 г., на 30% — к 2025, на 42% — к 2030 и на 80% к 2050 г. Планировалось, что около 75% федеральных зданий и 1 млн частных домов в год должны становиться энергоэффективными, на что предлагалось выделить 25 млрд долл.* План включает большое количество разнооббразных мер, с общей направленностью на снижение потребности и страны, и ее населения в нефтепродуктах. Среди них строительство газопровода на Аляске, использование собственной нефти из государственных запасов стратегического сырья и запасов континентальных шельфов. Предусматривается программа кредитования для покупателей электромобилей (до 7 тыс. долл.), скидки до 30% на приобретение в кредит новой энергосберегающей домашней техники (до 1,5 тыс. долл.) и др. Снижение зависимости экономики от импорта нефти предполагается осуществить путем сокращения к 2030 г. ее потребления в стране по крайней мере на 35%, или на 10 млн баррелей в день, что позволит через 10 лет полностью отказаться от импорта нефти от основных поставщиков — Венесуэлы и стран Ближнего Востока. Кроме того, в рамках экстренно принятого Конгрессом антикризисного Закона об оздоровлении экономики и повторных инвестициях было выделено на энерго-экологические цели 80 млрд долл. бюджетных ассигнований — в том числе на модернизацию энергосетей и перевод их на возобновляемые источники энергии, модернизацию жилья для повышения энергосбережения, на налоговые стимулы на НИОКР возобновляемых источников энергии (солнца, ветра, воды, биотоплива и др.), на совершенствование автомобильных аккумуля- http://www.ecolife.ru Политэкология * Именно дома и здания потребляют до 40% вырабатываемой в США энергии — больше, чем транспорт. 15

×