Логика безоглядной (с точки зрения экономиста), нерентабельной охраны природы имеет свои пределы. Бессмысленно, а быть может, и вредно призывать к немедленной защите всего живого на свете.
Это равносильно отказу от общественного прогресса. Конечно, уже теперь можно было бы, скажем, напрочь прекратить выброс в атмосферу губительного для животных и растительности газа. Только для этого пришлось бы израсходовать 40 процентов всей вырабатываемой электроэнергии. Одна энергетическая плата борьбы с выбросом газа, как видите, слишком высока, человечеству она просто не по карману. Не меньше энергии надо, чтобы уловить в отходах заводов и фабрик десятки вредных веществ.
Однако и рентабельная охрана окружающей среды, если ей строго следовать, тоже не всегда годится. Иногда нужно пренебречь экономией финансов, чтобы сэкономить здоровье людей. К счастью, мораль всегда начеку, она постоянно опережает экономику. Потому люди не перестают искать такие принципиальные способы оздоровления загрязненной природы, которые в конце концов станут выгодными.
Существует два основных решения природоохранительных проблем. Первый: продолжать совершенствовать очистку и утилизацию промышленных отходов. Второй: разрабатывать также новые, безотходные технологии и вносить экологические поправки в существующие производственные процессы, чтобы заводы впредь работали, щадя живую природу. Они ее губят, они ее и спасут. Только так.
И наш разговор о том, как институты Уральского научного центра, который нынче отмечает свое 50-летие, делают промышленность Урала не только еще более могучей, но и безопасной для природы; как они координируют усилия природоохранителей всего уральского региона — и ученых вузов, и специалистов отраслевых научно-исследовательских институтов. Несомненно, что существование на Урале, в Свердловске, единственного в стране академического института экологии растений и животных, созданного академиком С. С. Шварцем, тоже содействует выработке верной стратегии развития промышленности.
Незадолго до кончины Станислав Семенович Шварц сделал доклад в Академии наук СССР об экологическом прогнозировании и тех изменениях, которые происходят и ожидаются в ближайшее время в биосфере. Он говорил, что конфликт между людьми и природой не в том, что человеческие потребности в вещах сильно возросли, а в том, что мы берем у природы, игнорируя ее саму, законы ее жизни. «Список обвинений против «технически вооруженных варваров» (отнюдь не самый сильный эпитет в адрес современной техники) практически необозрим. Промышленность загрязняет атмосферу, почву и воду опасными для всего живого веществами… Все эти нарушения современное индустриальное общество действительно вносит в биосферу и, главное, не может не вносить. Прогресс человеческого общества требует развития индустрии, и сквозящая во многих статьях в защиту природы (как будто в охране нуждается природа, а не мы, люди) технофобия нередко оборачивается безразличием к судьбе людей. Что происходит в природе? В урбанизированной среде экосистемы упрощаются, они как бы отбрасываются в свое далекое прошлое. Пропадает многообразие природы. Растения и животные в разных географических районах почти одинаковые. Первородные эндемики исчезают, и появляются эндемики техногенных ландшафтов, увеличивается численность тех видов животных и растений, что стали стойкими к ядам. Таков схематичный образ промышленных районов. И далее Шварц подчеркивал: «Грубая, опасная, но весьма распространенная ошибка заключается в том, что экологический прогноз рассматривают как предвидение нарастающего влияния человека на природу, а вопрос о том, как ответит биосфера на наши действия, остается в тени; о нем просто забывают. Естественно, что отравление реки или внесение в почву ядовитых веществ губит природу. Но эти и им подобные акции, сколь бы широко они ни были распространены, следует рассматривать не как выражение стратегии поведения человека индустриального общества в природе, а как отклонение от оптимальной технической политики». Происходит эволюция природы в новых условиях, а не ее деградация. Нельзя рассматривать биосферу как пассивный объект наших воздействий. Разумеется, что нельзя также и мириться с отклонениями от оптимальной технической политики. Нужно действовать.
Таковы мысли одного из создателей теоретической экологии в нашей стране на происходящее в сфере «человек — природа»;
При Уральском научном центре действуют совет по охране окружающей среды и комиссия по охране природы. Программа «Урал — биосфера» объединяет все природоохранительные исследования, ведущиеся почти в 150 научных учреждениях уральского региона. Интенсификация промышленного производства Урала в 12-й пятилетке, таким образом, будет сопровождаться выработкой экологических прогнозов и рекомендаций, сдерживающих и нейтрализующих натиск промышленности на природу.
И о том, как сами заводы будут не губить, а спасать природу, говорит член совета по охране окружающей среды при Уральском научном центре, профессор Уральского политехнического института, доктор технических наук Георгий Дмитриевич Харлампович. Он занимается координацией исследований, результатом которых являются экологические технологии. Это самое что ни на есть активное действие в защиту природы — создание щадящих все живое технологий…
Урал, как и прежде, кузница страны. Здесь производят треть отечественного металла, а из него — неисчислимое множество приборов, машин и механизмов. Гидрометеорологи подсчитали, что промышленность Свердловской области сжигает кислорода в восемь раз больше, чем его дают растения в этом районе страны. А отвалы уже весят несколько миллиардов тонн. Чтобы они не отравляли природу, их, конечно, можно спрятать под землю. Инженеры решили бы эту проблему. Однако стоила бы эта работа столько же, сколько понадобилось бы средств, чтобы значительно увеличить промышленный потенциал региона. Выход один: новые и улучшаемые технологии должны быть экологическими.
Есть в Свердловской области два небольших старинных города — Сухой Лог и Реж. Первый из них, с точки зрения экономики, живет глиной. Половина работоспособных сухоложцев трудится на цементном комбинате и на заводе огнеупорных изделий (шамотный кирпич и другое). Сухоложцы делают также асбоцементные трубы и шифер. Только цементные заводы (один из них был заложен еще до резолюции) дают 3 миллиона тонн продукции в год. Это значит, что ежегодно это же количество глины (как минимум!) надо вынуть из земли. А сколько ее извлечено за семьдесят лет? Так, строя здания, мы ломаем природу. Образовались огромные карьеры. И чтобы выдавать стране цемент в еще больших количествах, надо думать о новых карьерах. Что же, отнимать плодородные земли или даже ликвидировать целый совхоз? Как а таком случае сохранить пашни и в то же время продолжать делать цемент?
Пора рассказать о другом из названных городов — о Реже. Двести с лишним лет назад на берегу реки был построен железоделательный завод. В прошлом веке он, как сообщают историки, выдавал замечательной доброты листовое железо, которое экспонировалось даже на выставке в Париже. После революции, уже в 30-е годы, здесь стал действовать второй в стране никелевый завод. Весной 1935 года нарком тяжелой промышленности Серго Оржоникидзе подписал приказ о строительстве в Реже шахтной печи для обжига, и уже в следующем году был получен первый ротштейн, а перед войной в строй вошла еще одна печь. Почти полвека работает в городе никелевый завод. Спрос на металл велик. Из него делают аккумуляторы, химическую аппаратуру, он великолепно сплавляется с медью, железом, хромом, и такие сплавы не страшатся коррозии. А техника ныне работает в самых агрессивных средах. Словом — даешь никель! И рудник выдает руду на-гора, и завод работает, и растут, и растут отвалы. Чтобы получить тонну меди, надо добыть тысячу тонн руды и пустой породы. С никелем в этом смысле не намного легче. Шлаковые отвалы, занимают пахотные земли. Как бы все-таки не губить землю под этими отвалами и в то же время поставлять еще больше никеля?
Уральском политехническом институте есть две кафедры технологии цемента и тяжелых цветных металлов. Первой заведует доцент Василий Афанасьевич Пьячев, второй — заслуженный деятель науки и техники РСФСР, профессор Иван Федорович Худяков. Вот они и объединили усилия исследователей своих кафедр. И в результате соединились заводы Сухого Лога и Режа. Никак не думали и не гадали сухоложские цементники, что они будут крепко связаны в единой технологии с режевскими никельщиками. Что же было предложено? Ученые порекомендовали перерабатывать на цементных заводах Сухого Лога шлак из Режа. И уже несколько лет часть клинкера (обожженная масса глины и известняка) получают из этого неприродного сырья. Таким-то образом цементники в год сэкономили 50 тысяч тонн глины, а в прошлом году — уже в три раза больше. Так глиняные карьеры станут медленнее надвигаться на пашни, а шлаковые горы заметно поуменьшатся. Шлак стал товаром. И Реж даже увеличил на него цену. Как бы из-за этой надбавки не оказалось загубленным замечательное дело оздоровления окружающей среды…
Это пример борьбы с отходами. Однако новое поколение технологов, нынешние студенты должны знать не только то, чем опасны те или иные выбросы, но учиться видеть пути совершенствования технологии, чтобы этих выбросов не было. Выпускник вуза с такой идеологией станет настоящим защитником природы. Пусть он не вник во все тонкости устройства живой природы (это делают экологи), пусть он не слушал курс биохимии, физиологии, но зато он приобрел в институте жизнеутверждающий психологический настрой. Так мы стараемся готовить теперь инженеров. Чтобы они видели — экологические технологии осуществимы.
Вот еще пример… Со скоростью курьерского поезда тянется ныне проволока на волочильных станах. И кажется — никаких проблем. Люди научились это делать артистически. Но… Практически невозможно добиться, чтобы при волочении давление в металле распределялось равномерно. В проволоке возникают напряженные участки. В этих-то местах она прежде всего и рвется. Как избавиться от сей беды? Металл купают в ванне с горячим маслом, и его структура после этой бани становится однородной. Сотни тысяч тонн металла перерабатывают в каждом прокатном цехе. На металлургическом заводе возникает настоящее химическое производство. Над ваннами стоит, скажем помягче, неприятный туман. Вентиляторы спешат выбросить эту адскую микроатмосферу в большую атмосферу. Летят в небо пары масла, кислота, щелочи… А через некоторое время масло в ваннах надо менять. Это еще удар по природе, потому что не все его составные части сгорают в топке, и что-то приходится выбрасывать.
Исследователи много лет не могли улучшить дело. Проторенные дороги приводили неизменно в экологический тупик. И только предложение доктора технических наук Вадима Леонидовича Колмогорова и его коллег оказалось ценным. Он доказал, что можно вообще отказаться от вредоносной химии в прокатном цехе. Что, если на заготовку для проволоки, или трубы, или балки нанести тонкий слой вязкой жидкости, которая не будет взаимодействовать с металлом, но защитит его от воздуха, и не станет образовываться окалина? А самое главное, что вязкая жидкость будет равномерно передавать давление на заготовку. И не надо купать прокатанные изделия в горячем масле. Так родился новый технологический режим, использующий гидродинамический эффект смазки. Производительность стана увеличилась в полтора раза. Эта идея рушит аксиому, что природу охранять дорого. Технология уральского ученого Колмогорова реализована на многих заводах. Миллионы рублей чистой прибыли. И смягчение нажима металлургическими заводами на окружающую природу. На подобных примерах и воспитываются в нашем институте будущие инженеры.
Проблема вентиляции… На заводах и фабриках гудят тысячи вентиляторов. Очищая воздух в цехах, они дают возможность подышать производственным воздухом людям на улицах городов… И получается, что городская атмосфера — коктейль, содержащий всевозможные вещества. Определенно, что в ином цехе воздух чище, чем в городе, благодаря той же вентиляции. Значит, она, защищая здоровье одних, наносит ущерб другим. А что если воздух не выбрасывать в атмосферу, а очистить и вернуть опять в цех. К сожалению, замкнутые системы вентиляции имеют пока немногие предприятия. Например, одна из обогатительных фабрик в уральском городе Асбесте. И воздух внутри огромной фабрики чище в несколько раз, чем снаружи. К тому же не надо тратить энергию на подогрев воздуха, как это обычно делается, когда завод или фабрика дышат уличным холодным воздухом.
Проблема воды… Напомню: чтобы изготовить тонну металла, расходуют 200 тонн воды, а для приготовления тонны синтетического каучука уже требуется воды в десять раз больше. К тому же, каждый горожанин ежедневно расходует более 500 литров воды. Сколько же воды нужно Уралу? Больше, чем ее есть в реках промышленной зоны. Четыре пятых воды в промышленности идет на охлаждение самой разной аппаратуры. Если эта вода, пройдя через завод, вернется в природу чистой, то все равно она не безвредна, потому что нагрета и, следовательно, в ней хуже растворяется кислород. Не случайно хариус любит холодные реки.
Кто не замечал градирни — огромные усеченные конусы? Внутри них по полкам переливается вода — и в это время охлаждается. Это — дорогие сооружения, но они экономят влагу. Ныне же градирни проблемы не решают. Экономия воды заботит все больше. К тому же градирни создают туман, а он ускоряет гибель от ржавчины ценного оборудования.
Давно инженеры намеревались использовать для охлаждения воздух. Однако эта идея считалась слишком смелой. Воздух в десятки раз медленнее снимает тепло с горячих поверхностей, чем вода. Словом, воздушные холодильники, так считали, крайне невыгодная вещь. Но, в конце концов, инженеры преодолели инерцию мышления. Для увеличения поверхности труб, с которых снимают тепло, к ним прикрепили металлические пластинки. Соорудили нечто похожее на гусениц. Теперь воздушные холодильники работают в цехах объединения «Пермнефтеоргсинтез». Воздухом намереваются охлаждать могучее оборудование строящегося Тобольского нефтехимического комбината. На Синарском трубном заводе действует воздушный холодильник, сокративший потребление воды на 80 процентов.
Есть и другой способ экономии воды… Время от времени над впечатляющей панорамой Нижнетагильского металлургического комбината подымается в небо не менее впечатляющее облако пара. Значит, в этот момент тушат раскаленный кокс, заливают его водой. За год таким-то образом здесь выбрасывается в атмосферу более двух миллионов тонн пара. Сушильная башня делает настоящие облака. Это, надо сказать, гигантская работа, великая энергия. Чтобы получить такое вот количество тепла, надо сжечь более сорока составов с углем. Как же взять жар кокса в дело? Как не пускать облака над городом, потому что в них есть еще и частица вредных веществ? И вот уже разработан проект установки сухого тушения кокса. Ущерб населению, строениям, растительности от искусственных облаков около пяти миллионов рублей. Установка должна «погасить» эту цифру.
Самый надежный способ охраны природы — экономия природных ресурсов. Нужно придумывать вещи-долгожители. Людей двадцатого века называют поколением выбрасывателей. Нам надо поумерить пыл быстрого обновления бытовой обстановки. Почему быстро портятся предметы? В основном, из-за кислородного окисления. Как это происходит? Окисление начинается медленно, но вот лишь окислилась первая молекула, как ее обломки облегчают разрушение второй молекулы, процесс нарастает, как снежная лавина. Инженеры нашли вещества, которые останавливают эту лавину разрушения. Добавили их, к примеру, s резину, и она стала служить в пять раз дольше. Также значительно увеличился срок жизни полиэтиленовой пленки. А значит, сэкономили и нефть, из которой она делается.
По этой же природоохранительной логике был найден гипс в отходах Красноуральского и Среднеуральского медеплавильных комбинатов. Он заменил природный гипсовый камень. Однако и доброе дело, случается, медленно ширится. Медеплавильщики продолжают сливать так называемый фосфогипс в отвалы, увеличивая размеры мертвого пейзажа в окрестностях предприятий, а строители продолжают возить природный гипс издалека… С точки зрения уральских ученых проблема решена, а вот организаторы промышленности ее никак не могут одолеть. Узы, не стало еще экологическое мировоззрение достоянием всех людей…
Теперь о лесе… Горький факт: половина биомассы срубаемых на Урале деревьев не идет в дело, не вывозится, а уничтожается.. Гибнут миллионы кубометров древесины. Не используется также и кора. И, наконец, при переработке древесины много ее идет в отходы. И, конечно, она теряется при транспортировке. Что предпринимается, чтобы лесопользование было более разумным? Мы уже привыкли к древесностружечным плитам. Кубометр таких плит экономит 2—3 кубометра досок. Однако обнаружилось: если плита изготовлена не строго по технологии, то она выделяет формалин, фенол, что вредно для здоровья людей. Уральский ученый Виктор Николаевич Петри предложил такой способ прессования плит, что они станут вполне гигиеничными. Так появились древесные пластики из опилок, из коры с примесью низкокачественной, даже гниющей древесины. Дешевый материал! И главное — полностью из отходов.
Говорят все чаще, что производительные силы человечества уже сопоставимы с производительными силами природы. Кое в чем люди стали даже сильнее матушки-земли. Вулканы, гейзеры, горячие источники выбрасывают ежегодно в атмосферу шестьдесят миллионов тонн сернистого газа. Промышленность в этом превзошла природу более чем в два раза. Когда же человек вдыхает воздух с примесью этого газа, то в носоглотке образуется раствор сернистой кислоты. Ощущение такое, словно ты выпил ложку уксуса Конечно, эдакое дыхание «с кислинкой» не прибавляет здоровья. Кислые тучи летят по воле ветра на сотни километров от источника загрязнений атмосферы. Чем выше заводская труба, тем дальше они плывут. Кислые газы поглощаются листьями и хвоей деревьев, которые от этого хиреют. Сернистый газ, смешавшись с дождинками, попадает в реки и озера, и там гибнут рыбы и планктон. Наконец, кислые дожди нарушают плодородие почвы. Например, у нас, на Урале, высокие трубы Среднеуральского медеплавильного завода исторгают каждый год более 200 тысяч тонн сернистого газа, и чаще всего он движется в сторону зеленой зоны Свердловска. Конечно, технически возможно уловить этот губительный газ на любой теплоэлектростанции или на заводе. Надо пропускать дымовые газы через отработанную известь, а потом ее при некоторой доработке использовать как строительный материал. Но… Впрочем, тут много «но»! Очистная станция была бы едва ли не такая же по размерам, как теплоэлектростанция. Затем надо где-то добывать известняк, сводить при этом лес и выводить из строя плодородные земли. То есть наносить природе с другого боку ущерб.
А такие выбросы газа, оказывается, не столь уж неизбежны. На том же Среднеуральском заводе когда-то весь сернистый газ выпускали в небо. Потом из газа стали получать серную кислоту, химический продукт, без которого нельзя производить ни минеральных удобрений, ни электролита, ни смазочного масла, ни духов. Ныне значительную долю серной кислоты получают именно из дыма. Теперь восемьдесят процентов зловредного газа превращают в полезный продукт. Однако и тот еще не укрощенный дым тоже не слабо действует на природу. И как будто бы исследователи начина ют подбираться и к этим двадцати процентам неочищенного газа, чтобы решить проблему окончательно.
Инженер из башкирского города Салавата Фаннур Хабибуллович Ибрагимов разработал новые катализаторы для окисления газов даже с малым содержанием серы. Дело за перевооружением сернокислотных производств, Есть и другая идея — пустить в конверторы и обжиговые печи металлургических заводов чистый кислород. Так удастся освободиться от спутника сернистого газа — азота, это ведь из-за него резко увеличивается объем выбросов, требующих очистки. Тогда из конверторов будет выходить чистый сернистый газ. Значит, уменьшатся и размеры очистной аппаратуры, и весь сернистый газ обратится в полезную кислоту. А охрана окружающей среды при такой новой технологии оказывается по существу бесплатным приложением. И это все — не мечта. Кислородный процесс разработан. Проверен. Начинает внедряться. Экологически безопасная выплавка меди будет в перспективе реальностью и на Среднеуральском медеплавильном заводе, который тогда перестанет «сушить» пригородные леса Свердловска…
И о конце разговора о защите природы от загрязнений — два слова еще об одной идее. Газ горит чище, чем уголь. Преимущества газификации видны, например, в Москве, где еще лет двадцать назад в котельных сжигали сернистые подмосковные и донецкие угли. Теперь природный газ дает энергию столице, и не стало пыли, вредных газов. Такие же отрадные перемены произошли и во многих крупных городах. Как же быть там, где все еще сжигают уголь? Ответ на этот вопрос найден. Надо освоить и пустить установку внутрицикловой газификации. Что это за вещь? Инженеры предлагают сжигать топливо в два этапа. Сначала уголь вступает в контакт с небольшим количеством воздуха. Образуется углекислый газ. Он реагирует с новыми порциями угля, и получается угарный газ. Далее произойдут еще разные химические реакции, мы их опустим. Итак: вместо сгоревшего угля из установки должен выйти горючий газ (в гораздо меньших количествах, чем а обычных котельных). К тому же, из него можно извлечь попутно разные ценные компоненты. И уж затем очищенный газ будет гореть, давая энергию, и при этом не образуется никаких вредных веществ. Котельные агрегаты с внутрицикловой газификацией— ближайшее будущее теплоэнергетики. Огонь, дающий нам тепло и энергию машинам, должен быть в наш век чистым, и он будет таким!
Экологическое мышление должно стать признаком культурного человека, определять его отношение к труду и к отдыху. Нельзя успокаивать свою совесть тем, что мы научились констатировать отрицательные последствия индустриализации и можем точно сказать, в каком городе какой завод какие вредные вещества выбрасывает. Нужно пересоздавать технологии! Недавно мы были в Кемерово. Там ведется мониторинг, то есть создается автоматика, регистрирующая источники загрязнения. Составлена карта экологической обстановки. Поступает информация с датчиков, установленных в разных точках города. Кемеровцы копят опыт, который пригодится всем городам страны. Однако мы не могли также не заметить в городе и рыжий «лисий хвост», который тянулся от коксохимического завода… Увидели и автомобильные пробки у моста через Томь. Нам рассказали, что котел для очистки горючих газов местной ТЭС не работает, потому что нет денег на его ремонт. Да, надо описывать экологическую ситуацию в городе, но необходимо также и развязывать узлы проблем. Повторю: кемеровцы ведут мониторинг не для одних себя, для всех. Говорю о противоречиях этого города только потому, чтобы показать, как необходимо соблюдать равновесие анализа того плохого, что происходит в природе под воздействием промышленности, и конкретного действия, снимающего экологические заботы. К слову, может быть, уже пора включать в оценку работы предприятия и то, какой ценой для природы добыт тот или иной продукт, определять экологическую цену произведенной продукции.
Нет сомнения, нынешние школьники или учащиеся технических училищ начинают активнее мыслить о проблемах охраны природы, а завтра они будут и действовать на своих рабочих местах экологически грамотнее предыдущего поколения…
