Начала экскретологии Романов Вадим

Загрязнители

Загрязнитель (Загрязняющее вещество) – любой природный или антропогенный агент, попадающий в окружающую природную среду в количествах, превышающих фоновые значения и вызывающий тем самым её загрязнение (также загрязнителем именуют и источник загрязнения, например, завод или полигон ТБО)[16].

Авторы этого «опуса» определяют загрязнитель через загрязнение, допуская тавтологию, то есть повторение того же самого другими словами без уточнения смысла [2].

В качестве загрязнителей могут выступать:

– механические загрязнители (инородные для среды физические тела);

– химические вещества, присутствующие в окружающей среде в количествах, превышающих фоновые значения;

– физические загрязнители (электромагнитное излучение, радиоактивное излучение, шум) в сверхнормативных дозах, интенсивностях или количествах;

– биологические загрязнители – биологические виды (в том числе микроорганизмы), нехарактерные для данного биогеоценоза или находящиеся там в излишних, превышающих обычные, количествах. Приведём другие определения понятия загрязнения.

Загрязнение – привнесение в природную или в антропогенную среду или возникновение в ней новых, обычно не характерных для этой среды физических, химических или биологических агентов, или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего уровня (в пределах его крайних колебаний) концентрации перечисленных выше агентов в среде, оказывающих вредное воздействие на человека, флору и фауну.

Загрязнение окружающей среды – процесс поступления и накопления в ней различных веществ, в результате чего в разных компонентах ландшафта (природных водах, воздухе, живом веществе, почвах и др.) эти вещества накапливаются в несвойственных им концентрациях, превышающих естественные (фоновые) значения.

Загрязнители в твёрдом или условно твёрдом виде, как правило, являются мусором во всех природных средах.

Аварии

Понятие аварии в технической литературе, как правило, трактуют в связи с конкретным производством или объектом. Аварией принято называть следующее происшествие [5]:

Авария – разрушительное высвобождение собственного энергозапаса промышленного предприятия, при котором сырьё, промежуточные продукты, продукция предприятия и отходы производства, установленное на промышленной площадке технологическое оборудование, вовлекаясь в аварийный процесс, создают поражающие факторы для населения, персонала, окружающей человека среды и самого промышленного предприятия.

В аварийной тематике часто используют также несколько другие определения. Авария-1). повреждение, разрушение транспортного средства, технологического оборудования, здания или сооружения, нарушение подачи электроэнергии, воды, тепла, газа, если при этом имеются единичные людские жертвы.

Авария– 2). разрушение сооружений и/или технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, неконтролируемый взрыв и/или выброс опасных веществ. Крупная авария (как правило, с человеческими жертвами) является катастрофой.

Отметим, что понятие аварии, как и некоторых других терминов в различных литературных источниках трактуется применительно к специфике объекта или производства.

Инцидент – отказ или повреждение технических устройств, применяемых на опасном производственном объекте, отклонение от режима технологического процесса, нарушение положений федеральных законов и иных нормативных правовых актов Российской Федерации, а также нормативных технических документов, устанавливающих правила ведения работ на опасном производственном объекте.

Происшествие (производственное) – событие, повлекшее появление ущерба вследствие резкого изменения свойств материальных объектов и/ или их окружения и обусловленное неконтролируемым распространением потоков энергии или вещества.

Природные происшествия также бывают катастрофического характера, то есть сопровождающимися множеством жертв объектов флоры и фауны. Тогда их называют катаклизмом или катастрофой.

Катаклизм – разрушительный переворот, катастрофа [3]. Теория катастроф (катастрофизм) является геологической концепцией, согласно которой в истории Земли периодически повторяются события, внезапно изменяющие первично горизонтальное залегание горных пород, рельеф земной поверхности и уничтожающие всё живое. Эта теория была выдвинута в 1812 году французским учёным Ж. Кувье для объяснения смены фаун и флор, наблюдаемых в геологических пластах [3]. Некоторые современные учёные связывают подобные разрушительные перевороты (кувырки) планеты с одномоментными изменениями её магнитного поля.

Аварии, инциденты, катастрофы и мусор тесно связаны между собой. Практически при любой аварии или катаклизме возникают выбросы мусора. Часто аварии (катаклизмы) бывают природные (цунами, наводнения, землетрясения, извержения вулканов и т. п.), а возникающий при этом мусор – антропогенный (фрагменты разрушенных объектов цивилизации). И наоборот – аварии антропогенные (падение самолёта в лесу, прорыв плотины, крушение поезда, взрыв на предприятии и т. п.,), а мусор – естественно-природный в виде обломков древесины, завалов и камнепадов, грязевых селей и т. п.

Выбросы

Понятие выброс в повседневной жизни используется довольно редко и обозначает выбрасывание; в технической литературе, как правило, применяют узкоспецифические определения этого понятия, которые применимы для конкретных областей знаний или производств. Например, в справочном пособии по аварийной тематике [5] даётся такое определение.

Выброс (release) – количество опасного (горючего или токсичного) вещества, выходящего из технологических установок или аппаратов при их разгерметизации в атмосферу и поэтому не контролируемого эффективно системами обеспечения безопасности.

В другом литературном источнике [6] приводится такое определение. Выброс (Emission; Effluent) – кратковременное или непрерывное (за час, сутки) поступление в окружающую среду вредных веществ (загрязнителей) военным объектом, промышленным предприятием, группой предприятий или населённым пунктом. Различают выброс от отдельного источника и суммарный выброс на площади населённого пункта, региона, государства или группы государств, планеты в целом.

Часто в литературе используются такие определения [7]. Выбросы (эмиссия) – кратковременное или за определенный отрезок времени поступление в окружающую среду любых загрязнителей. Аварийный выброс – поступление загрязняющих веществ в окружающую среду в результате аварии или нарушения технологического процесса.

Залповый выброс – единовременный концентрированный выброс значительного количества загрязняющих веществ в окружающую среду.

Предельно допустимый выброс – количество загрязняющего вещества за единицу времени, превышение которого ведёт к неблагоприятным последствиям в природной среде и опасно для здоровья человека.

При изучении экскретологии целесообразно использовать расширенное толкование этого понятия [8-15]. При этом слово «выброс» имеет два значения:

– 1). процесс поступления с некоторой скоростью какого-либо (практически любого) вещества или продукта из источника в окружающую среду;

– 2). материальный объект в виде некоторого объёма, поступивший или поступающий в окружающую среду.

В этой книге в зависимости от контекста нами будут использованы оба этих значения.

Что касается выбросов мусора, то нами используется следующее его определение. Мусорный выброс: – 1). процесс поступления мусора с некоторой скоростью из источника в окружающую среду;

2). объём мусора, поступающий (или поступивший) в окружающую среду.

В соответствии с этим определением практически все твёрдофазные выбросы объектов народного хозяйства являются мусорными, так как они при работе загрязняют, захламляют и заражают природу продуктами горения, химических реакций или биологическими ингредиентами.

Мусорные выбросы в понимании процесса могут быть подразделены по продолжительности процесса поступления вещества (продукта) на:

– мгновенные;

– кратковременные;

– продолжительные;

– постоянные.

Антропогенный мусор, как правило, имеет сложный состав, то есть является гетерогенной смесью. Он состоит в основном из твёрдых веществ с некоторыми количествами жидкостей и газов. Они представлены в объёме выброса в разных долях и комбинациях.

Природный мусор часто однороден и может моделироваться гомогенным выбросом.

В природные среды отходы, отбросы и мусор попадают, как правило, в виде выбросов, в которых загрязняющие вещества представляют собой смесь твёрдых тел, жидкостей и газов. Характеристикой, определяющей принадлежность выброса к объектам мусора, является, очевидно, степень его «твёрдости», то есть доля твёрдого вещества в нём. Опишем эту характеристику математически.

В общем случае масса М компактного объёма разнофазной смеси загрязняющих веществ выброса может быть записана в следующем виде:

М = Мт + Мж + Мг, (1)

где

Мт, Мж, Мг – соответственно, масса твёрдой, жидкой и газообразной его составляющих.

Вводя массовые концентрации отдельных фракций выброса с помощью выражений:

 = Мт/М;

 = Мж/М;

 = Мг/М,

можно формулу (1) представить так:

1 =  +  + .

Откуда выражение для доли твёрдой фазы в выбросе записывается в следующем окончательном виде:

=1--. (2).

При получении этих соотношений предполагалось, что выброс представляет собой компактный объём с примерно равномерным распределением в нём различных компонентов, а его газовая составляющая  – это смесь воздуха с газами, выделяющимися из твёрдой и жидкой фаз.

Соотношения параметрова,  и  в каждом конкретном выбросе загрязняющих веществ определяют его плотность («твёрдость») и следовательно принадлежность к одной из трёх категорий мусорных отходов: твёрдым, жидким или полужидким. Причём, объект является мусорным при

  *,

где

* – критическое значение массовой плотности загрязняющего выброса, задаваемое из физических или технологических соображений.

Необходимо отметить, что из-а слабой разработанности экскретной тематики в нашей стране эти термины нельзя считать устоявшимися и имеющими конкретные числовые значения. Для примера можно рассмотреть состояние этого вопроса в одной из наиболее «продвинутых в мусорном отношении» стран – в США, где традиционно используется классификация мусора на основе различных числовых значений записанных выше параметров.

При рассмотрении выбросов загрязняющих веществ в виде смесей твёрдых тел и жидкостей "твёрдыми отходамиАзоИй waste\ в США считаются «материалы, содержащие менее 70 % воды» [31], то есть со значением коэффициента

 < 0,7 (* = 0,3).

При учёте формулы (2) и значения = 0,3 приходим к соотношению, определяющему твёрдость выброса, то есть принадлежность его к мусорному объекту. Оно записывается так:

 +   0,3. (3)

Из соотношения (3) следует, что при массовом содержании твёрдого вещества и газов в выбросе, превосходящем 30 %, его следует причислить к «твёрдым отходам» (в России – ТБО).

Если пренебречь газовой составляющей  (на практике почти всегда присутствие газа в твёрдофазных и жидкостных выбросах носит «следовый» характер), то есть считать, что  < 1 то, приходим к приближённой оценке «твёрдости» мусорных отходов:

  0,3. (4)

В эту категорию выбросов попадает большинство бытового, часть промышленного, горнорудного и прочего мусора (см. Таблицу № 1.2.).

Таблица № 1.2.

Содержания воды в физических телах при влажности окружающего воздуха 80 % [119] и соответствующие значения параметра

«Жидкими отходами» \liquid waste\ признаются отходы, содержащие менее 1 % твёрдого вещества, то есть при

 <0,01 ( +  > 0,9). (5)

Существуют также «полужидкие отбросы»\sludge\, содержащие от 3 % до 25 % твёрдых материалов:

0,25  а 0,03. (6)

(Неопределенность числовых значений этого параметра в диапазонах концентраций от 1 % до 3 % и от 25 % до 30 % – на совести авторов публикации [31]). Области определения параметра представлены на рисунке 1.2.2.

Рис. 1.2.2. Области определения параметра «твёрдости» выброса загрязняющих веществ: I– жидкие отходы; II– полужидкие отбросы; III– твёрдые отходы (мусор).

Сырьё

Сырьё – предметы, вещества, материалы или продукты, используемые в народном хозяйстве для получения изделий и(или) продуктов. Сырьё условно можно подразделить на первичное и вторичное. Первичным сырьём служат объекты природных сред, вторичное сырьё получают как из отходов, так и из некоторого мусора при его сортировке.

Повторно отбракованный мусор в безотходных (правильнее сказать в безмусорных) технологических процессах биологически разлагается, давая биологический газ или сжигается с выделением используемой в производствах тепловой энергии.

Характерное для современного мира расширение индустриального производства сопровождается использованием громадного количества сырья и энергетических ресурсов, направленных на производство материальных благ. Причём действует сложившийся веками стереотип, что именно экстенсивный рост промышленного производства определяет благосостояние общества. Промышленное производство считается основой экономического развития и социально-экономического уровня жизни общества, а объём потребляемых сырья и ресурсов расценивается как показатель экономического процветания. При этом забывается об огромных издержках в виде потерянной энергии, неутилизированных отходах, превращённых в мусор, и загрязнённых природных средах.

Рис. 1.2.3. Схема материального и энергетического оборота экскретов при хозяйственной деятельности

На рисунке 3 приведена схема материального и энергетического оборота объектов экскреции при хозяйственной деятельности. Они включают в себя мусор, отходы, отбросы, потерянные и выведенные из хозяйственного оборота изделия, вещества и продукты, а также использованные в производствах вода, воздух, грунт.

Из схемы видно, что в результате хозяйственной деятельности человека появляются изделия, продукты и товары, а также энергия различных видов (тепловая, электрическая, атомная и т. п.). Издержками процесса получения продукции являются отходы, мусор и энергетические затраты.

1.3. Относительный характер экскретных объектов

Необходимо отметить сложность экскретологической классификации всего многообразия и изменчивости природных и антропогенных источников экскретов. Видимо этим можно объяснить смешение понятий и путаницу в этом теоретически не разработанном разделе нарождающейся науки.

Напомним, что экскретология – наука о выделениях, отторжениях и потерях материальных объектов в человеческом обществе и в природе. Объектами её изучения – экскретами – являются отходы, отбросы, мусор, потери, находки и утраты, виктимы и девиаты. Попытки создания логически непротиворечивой науки, включающей в себя перечисленные выше объекты оказались непростыми. Неоднократно исследователями предпринимались попытки рассмотреть, упорядочить и классифицировать отдельные выделяемые и отторгаемые объекты природы и общества в виде некоторых научных и псевдонаучных учений и теорий (например, мусорология, мусороведение, гарбология).

Подобные подходы к этой проблеме, на наш взгляд, не увенчались успехом, так как феномен экскретов как конечных выделений и отторжений объектов природы и общества должен рассматриваться воедино и в комплексе, учитывая его неоднозначные проявления.

Дело в том, что классификация экскрета по принадлежности к антропогенному или природному, мусорному, отходному или отбросному, утратному, девиатному или виктимному является многофакторной. Она не является абсолютной, а зависит от экологогеографического, социального и временного факторов. В частности, один и тот же экскретный объект «мусорного блока» (см Схему 1.2.1) в зависимости от времени и места его появления в конкретных случаях может рассматриваться как антропогенный или природный мусор, отход или отброс, а также как естественный элемент биоты.

Например, опадающие листья – в городских условиях рассматриваются дворниками как мусор и убираются не только с дорог и улиц, но и с газонов, лужаек и других участков озеленения. На дорогах и улицах листья действительно – мусор, а в озеленяемой части городской инфраструктуры, как и в лесу, опад является необходимым растениям укрывным и питательным материалом.

Один и тот же предмет, вещество, изделие может менять свой «статус» в зависимости от места нахождения и времени содержания (хранения). Отходы, хранившиеся на складе сверх нормативного времени формально превращаются в мусор, а объекты мусора после сортировки становятся сырьевыми отходами и могут быть использованы для утилизации.

Некоторые авторы [36] считают, что термин «отходы производства» изжил себя, получив новое понятие – «попутная продукция». С этим трудно согласиться, так как подобная замена одного термина другим может внести путаницу в терминологию, не добавив ни какой содержательной информации.

Отметим, что при подсчёте экономической эффективности от утилизации производственных отходов необходима четкая градация этих понятий.

Целесообразно к отходам отнести продукты, сопутствующие основному технологическому процессу, но не имеющие потребительной стоимости (их использование при существующих технологиях невозможно или затруднено), их стоимость полностью относится на стоимость основной продукции.

К попутной продукции относятся продукты, сопутствующие основному технологическому процессу, имеющие потребительную стоимость (то есть пригодные для производственного потребления в качестве сырья, материалов) и стоимость.

И отходы и попутная продукция являются составной частью вторичных материальных ресурсов. К ним следует относить все остатки сырья и материалов, которые могут быть повторно использованы в технологическом процессе; такие остатки не являются целью данного производства и получаются одновременно с основным продуктм.

Взаимосвязь наиболее массовых экскретов – таких как «отходы» и «мусор» весьма противоречива и изменчива. То, что является отходом или мусором сегодня, завтра может стать незаменимым сырьём для получения целого ряда веществ. В особенности сейчас, когда многие отрасли промышленности ориентируются на развитие комплексных предприятий, где практически не будет ни мусора, ни отходов, а мусорные свалки оборудуются системами извлечения высококалорийного биологического газа.

Важным фактором признания того или иного экскретного объекта отходом или мусором является социально-географический фактор. Известно, что в последние годы развитые капиталистические страны превращают целые континенты в свалки своего мусора. В Африку и Юго-восточную Азию огромными кораблями привозится электронный хлам, состоящий из отслуживших свой век компьютеров, телевизоров, магнитофонов, телефонов и других электронных изделий. Кроме того, везут отслужившие свой век габаритные сложные механизмы, содержащие пластик и металлы.

Разборка и утилизация таких изделий в странах-производителях весьма затратна, так как связана с использованием дорогого ручного труда, а для «нищих азиатов или африканцев» представляет интерес. Они извлекают из электронного мусора ценные металлы и таким образом ценой потери здоровья добывают средства на пропитание. При этом «цивилизованный Запад» ни сколько не заботит умерщвление природы этих стран и увеличение заболеваемости их населения. Этот пример показывает, как мусор Америки и Европы превращается в сырьё и отходы, пригодные для использования в слаборазвитых странах.

Для иллюстрации относительного характера экскретов и их способности трансформироваться друг в друга можно рассмотреть объекты органического мира, являющиеся основными массовыми «поставщиками» экскретов.

На схеме Рис. 1.3.1. представлен механизм формирования и трансформации экскретов из объектов органического мира, включающих в себя людей, объекты флоры, фауны и микроорганизмы. Из неё следует, что конечными объектами выделений большинства природных организмов является гумус – плодородная почва.

Другие объекты органического мира также имеют конечными экскретами гумус, предварительно побывав либо утратами, либо виктимами.

Некоторая часть людей, кроме того, могут быть девиатами, прежде чем превратиться в гумус.

Виктимы объектов флоры и фауны, пройдя стадию отбросов, превращаются частично в природный мусор и в гумус.

Представленная в этом разделе книги совокупность экскретов позволяет для конкретных индивидов дать ответ о характере возникающих экскретов и выбрать соответствующую тактику реакции на инцидент в конкретных жизненных ситуациях. В качестве примера рассмотрим формально неоднозначный характер экскретов при родах. Он иллюстрируется схемой рисунка № 1.3.2., на котором в зависимости от отношения роженицы к будущему плоду может реализоваться несколько вариантов окончательного выделительного процесса, а значит и реакции на него действующих лиц.

Рис. 1.3.1. Схема формирования и трансформации экскретов из объектов органического мира

При благоприятном развитии родов рождается ожидаемый ребёнок.

В случае неблагоприятного вынашивания плода может появиться на свет выкидыш или потребуется плановое прерывание беременности. При таких развитиях событий возникает один из экскретов:

– утрата – при гибели столь ожидаемого и уже горячо любимого ребёночка;

– виктим – жертва очередной нежелательной беременности;

– отброс – ненужный кусочек плоти.

Понятно, что только сама роженица может квалифицировать ситуацию и дать ответ о возникшем экскрете.

Рис. 1.3.2. Схема возникновения экскретов при родах разного вида

Рассмотрим ещё один пример временной и пространственной трансформации экскретов. Допустим у некоторого индивида А соседская кошка задушила дрессированную любимую крысу (возник экскрет виктим). Во время игры с крысой кошка отвлеклась и потеряла её извиду (экскрет виктим транформировался в экскрет потерю). Далее хозяин крысы обнаружил её трупик (экскрет – находку), очень загоревал, бальзамировал его и в качестве реликвии (экскрет – утрата) поместил на видное место в кухне коммунальной квартиры. С таким положением дел не могла смириться соседка Марьиванна, – она выбросила мумию крысы на помойку (экскрет мусор), где совершенно случайно её опять обнаружил в качестве экскрета (находка) сосед А… Эту историю можно продолжать ещё долго, и каждый раз несчастная крыса будет превращаться из одного экскрета в другой.

Рис. 1.3.3. Схема формирования и трансформации экскретов из объектов неорганического мира

Следует подчеркнуть, что несмотря на такие возможные трансформации экскретов, в каждый конкретный момент времени и в каждом конкретном месте рассматриваемый объект может быть однозначно идентифицирован. То есть для рассматриваемого нами случая крыса в помойке {мусор) – это совершенно другой объект, чем, например, крыса в кухне и т. п.

Что касается объектов неорганического мира, то они являются чуждыми для сложившихся веками и десятилетиями сообществам живых организмов; их появление в биоценозах в качестве экскретов связаны либо с разрушительной деятельностью человека, либо с природными явлениями катастрофического характера.

Как следует из схемы Рис. 1.3.3. антропогенными объектами неорганического мира служат отходы и мусор, а объектами природного неорганического – вулканический пепел, магма, морской и речной мусор, а также разнообразные выбросы минеральных веществ (камнепадные заторы и др.).

Экскреты околоземного пространства – это остатки и фрагменты отслуживших летательных аппаратов (космический мусор) и неорганические объекты из Космоса: метеоры, кометы и т. п.

В последние годы возникла серьёзная проблема загрязнения околоземного космического пространства, так называемым «космическим мусором», который образуют обтекатели последних ступеней ракет, различные детали стыковочных узлов, осколки и фрагменты космических аппаратов при их преднамеренной ликвидации, частицы разрушающихся покрытий летательных изделий. Спектр размеров этого «мусора» – от нескольких миллиметров до нескольких метров. По грубым оценкам в настоящее время общая масса «космического мусора» превысила 5 тысяч тонн и продолжает увеличиваться. В последнее десятилетие в космос запускают ежегодно более сотни ракет, выводя на орбиту спутники связи, исследовательские спутники, спутники-спасатели поиска аварийных судов и самолетов, системы космического спасения (КОСПАС), спутники-шпионы и др. Масса «космического мусора» уже составляет величину, соизмеримую с массой газа верхних слоёв атмосферы на высоте выше 200 км, т. е. там, где этот, так называемый, «мусор» может существовать (на более низких высотах он сгорает).

Словосочетание «космический мусор» не случайно в предыдущем абзаце используется в кавычках, так как имеет неоднозначный характер. На самом деле перечисленные выше объекты (экскреты) по меньшей мере на начальном этапе своего разрушения или выхода из строя должны считаться не мусором, а такими же отходами, как в любой другой сфере деятельности человека. Большая их часть становится мусором, потому что не используется, «болтается» ненужным балластом на орбитах и сгорает при входе в плотные слои атмосферы! Если эти экскреты собирать специальным летательным аппаратом-мусорщиком и отправлять на поверхность Земли, то они могут быть использованы в качестве металлургического сырья. Отметим, что подобные проекты уже находятся на стадии внедрения.

Интересной иллюстрацией того, как мусор превращается в ценный исторический объект является запланированная «генеральная уборка» космического мусора на земной орбите. О такой операции в последнее время много пишут [50, 104 – 109]. Конечно же, от космического мусора следует избавляться, но его огульное проведение может привести к потерям уникальных исторических артефактов. С таким предупреждением выступила [50] австралийский археолог, доктор Элис Горман (Alice Gorman) из университета Флиндерса (Flinders University).

Горман призывает сделать космический мусор (не весь, конечно) частью всемирного наследия (World Heritage). По её мнению, космическим агентствам пришло время переоценить некоторые из миллионов объектов, находящихся в настоящее время в околоземном космическом пространстве Земли.

"Чтобы уборка мусора была эффективной, вы должны быть в состоянии различить, что является барахлом, а что нет", – указывает археолог, предлагая обратить внимание, к примеру, на спутник Vanguard 1, который «болтается» в околоземном космическом пространстве аж с 1958 года– это самый старый привнесённый человеком объект на орбите.

Так же Горман предлагает сохранить спутник FedSat, который разработала и построила австралийская организация CRCSS.

Сохранение этих объектов, по словам доктора, "может обеспечить свидетельство национального присутствия в Космосе и помочь в восстановлении истории исследований внеземного пространства".

Безусловно, России тоже следовало бы бережно относиться к отработанным космическим объектам. Вместо уничтожений сжиганием в плотных слоях атмосферы, деструкции на орбитах или затоплений в океанах следует возвращать наиболее известные и ценные летательные объекты, а возможно и их некоторые фрагменты как реликвии и памятники освоения Космоса…

Путаница и кажущаяся неопределённость при экскретологической классификации изделий, веществ, продуктов в большой степени связана с субъективными факторами. Относительный характер экскретов проявляется особенно ярко применительно к антропогенной его составляющей. То, что является мусором для одного человека, для другого может иметь потребительскую привлекательность. Предметы, изделия или продукты могут квалифицироваться как отходы или мусор не только, потеряв заложенные в них производителем свойства, но и устарев технически, эстетически или морально. Например, автомобиль не той фирмы-производителя, юбка не того кроя или помада не того цвета могут служить основанием для перевода вполне работоспособных и качественных изделий в разряд отходов или мусора.

Ещё одним наглядным примером субъективности экскретов могут служить наши жилища, которые периодически приходится освобождать от захламления вещами, ещё не потерявшими потребительских качеств, но воспринимаемых нами как надоевший ненужный хлам и мусор.

Отметим, что подобное расточительное отношение к сырьевым ресурсам характерно для капиталистического мироустройства с его идеалами наживы, сверхпотребления и перепроизводства. Похоже никакие доводы социологов и расчёты учёных с призывами сократить потребление истощающихся природных ресурсов в условиях капитализма не способны остановить эту «гонку к смерти».

1.4.Экологическое, социальное и природоохранное содержание экскретологии

В этом разделе книги обсуждаются понятия экскретологии и определяется, соответствует ли экскретология названию науки [51]. Наука – это исторически сложившаяся форма человеческой деятельности, направленная на познание и преобразование объективной действительности, такое духовное производство, которое имеет своим результатом целенаправленно отобранные и систематизированные факты, логически выверенные гипотезы, обобщающие теории, фундаментальные и частные законы, а также методы исследования. Наука – это одновременно и система знаний и их духовное производство, и практическая деятельность на их основе.

Современная наука – чрезвычайно разветвлённая совокупность отдельных научных отраслей. Предметом науки является не только доступный человеку мир, различные формы и виды движения материи, но и их отражение в сознании, то есть сам человек.

По своему предмету науки делятся на естественно-технические, изучающие законы природы и способы ее освоения и преобразования, и общественные, изучающие различные общественные явления и законы их развития, а также самого человека как существа социального (гуманитарный цикл). Среди общественных наук особое место занимает комплекс философских дисциплин, изучающих наиболее общие законы развития природы, общества, мышления.

Теоретические уровни отдельных наук смыкаются в общетеоретическом, философском объяснении открытых принципов и законов, в формировании мировоззренческих и методологических сторон научного познания в целом.

Очевидно, экскретология является общественной наукой, так как предметом её изучения является, в первую очередь, человек, его место в природе, возможные влияния на природу и природы на человека.

Экскретология – одна из развивающихся комплексных наук, имеющих тесные связи и частичное проникновение в другие науки – в первую очередь в биологию. Связь экскретологии с другими науками описана в разделе 1.1. нашей книги; а её место в биологических науках возможно в подразделе «Комплексные науки» таблицы 1.4.1. по классификации Б.Г. Иоганзена [79].

Существует немало классификаций биологических наук. Каждая из них, хотя и не охватывает все биологические науки (табл. 1.4.1), но даёт возможность определить место экскретологии среди других дисциплин.

Таблица 1.4.1

Классификация биологических наук (по Б.Г. Иоганзену, 1959)

Известно, что общие биологические науки изучают весь органический мир в строго определенном направлении, какую-то одну сторону его жизненных явлений, т. е. «немного обо всем». Каждая из этих наук может, в свою очередь, подразделяться на части, например систематика на систематику злаков, систематику животных и т. д.

Частные науки изучают конкретные объекты органического мира всесторонне, т. е. "всё об одном". Так, микробиология изучает систематику, морфологию, физиологию, экологию микроорганизмов. При этом частные науки, в свою очередь, могут быть расчленены: зоология, например, подразделяется на протозоологию, гельминтологию, орнитологию, энтомологию и т. д.

В основе комплексных наук лежит изучение условий жизни организмов, в том числе и социальных. В них значительно шире и глубже развиваются экологические идеи, доминирует единый экскретологический подход при изучении комплекса явлений.

У экскретологии много общего с экологией, но имеются и принципиальные различия. Экскретология, на наш взгляд, является:

– 1) частью биологии, изучающая процессы выделения и отторжения, выбросы и удаления антропогенных и природных объектов;

– 2) дисциплина, изучающая законы преобразования с продуктами выделений и отторжений общества и природы, их утилизацию и безопасное уничтожение;

– 3) комплексная наука, исследующая физическую и социологическую среду обитания человека и других живых существ;

– 4) область знаний, рассматривающая некую совокупность предметов и явлений с точки зрения субъекта или объекта;

– 5) наукой, исследующей возможности гармоничного существования человека с объектами флоры и фауны при условии минимизации негативных вмешательств в их жизнь;

– 6) наукой, изучающей положения человека как вида и общества в экосфере планеты, его связей с экологическими системами и меры воздействия на них.

Экскреты являются неотъемлемой частью диалектического развития объектов природы, так как представляют собой необходимые элементы постоянно обновляющейся природы и общества.

Рис. 1.4.1. Схема квалификации экскретов на экологоприродоохранные и социально-гуманитарные

Следует отметить, что имеются и другие классификации наук по принадлежности к биологии. В частности в работе [51] к биологическим дисциплинам причислены следующие науки и научные направления: Акарология – Анатомия – Альгология – Антропология – Бактериология – Биогеография – Биогеоценология – Биотехнология – Биоинформатика – Биология океана – Биология развития – Биометрия – Бионика – Биосемиотика – Биоспелеология – Биофизика – Биохимия – Ботаника – Биомеханика – Биоценология – Биоэнергетика – Бриология – Вирусология – Генетика – Геоботаника – Герпетология – Гидробиология – Гистология – Дендрология – Зоология – Зоопсихология – Иммунология – Ихтиология – Колеоптерология – Космическая биология – Ксенобиология – Лепидоптерология – Лихенология – Микология – Микробиология – Мирмекология – Молекулярная биология – Морфология – Нейробиология – Палеонтология – Палинология – Паразитология– Радиобиология – Систематика – Системная биология – Синтетическая биология– Спонгиология – Таксономия – Теоретическая биология – Териология – Токсикология – Фенология – Физиология – Физиология ВНД – Физиология животных и человека – Физиология растений – Фитопатология – Цитология – Эволюционное учение – Эмбриология – Эндокринология – Энтомология – Этология.

На границах со смежными науками возникают: биомедицина, биофизика (изучение живых объектов физическими методами), биометрия и т. д.

В связи с практическими потребностями человека возникают такие направления как космическая биология, социобиология, физиология труда, бионика. Большинство биологических наук является дисциплинами с более узкой специализацией.

У экскретологии много точек соприкосновения с энвайронментологией, определяемой как комплексная дисциплина об окружающей человека среде, главным образом природной, её качестве и охране. В русской литературе чаще говорят об охране природы или охране окружающей человека среды, не употребляя термина энвайронментология. Однако "охрана природы" традиционно имеет смысл введения запретов, а не общей рационализации природопользования.

Охрана среды жизни, имеющая неотъемлемой частью отторжение мусора, отбросов и отходов, а также «социальных отбросов» и определяемая как единство всех усилий (правовых, хозяйственноэкономических, социальных), направленных на поддержание или восстановление биосферы Земли, понимается как более целеустремленная интеграция усилий, чем охрана природы.

Таким образом, энвайронментология является составной частью охраны среды жизни. Охрана среды жизни, включающая в себя элементы экскретологии, – более широкое понятие, чем энвайронментология, что ясно видно из записанных выше двух определений.

На рисунке 1.4.1. приведена схема квалификации экскретов на эколого-природоохранные и социально-гуманитарные. Из неё следует, что существующие экскреты поделились поровну между этими категориями, и только потери и находки присущи как объектам загрязнения природных сред, так и социально-гуманитарным объектам.

1.5. Основные положения экскретологии

1. Экскреты – тела, продукты, изделия, появляющиеся в природе и в человеческом обществе как объекты конечного выделения и отторжения.

Отторжение для живых организмов подразумевает их изоляцию от биоценозов, лишение жизни или уничтожение. Для объектов неорганического мира отторжение означает их потерю или выбрасывание, разрушение (деструкцию), отделение или изоляцию от первоначального физического тела, уничтожение.

Таким образом, экскретами являются конечные продукты деятельности человека и других живых организмов, а также тела, вещества и продукты, возникающие при различных – как правило экстремальных – естественных процессах.

В широком смысле экскретами являются любые естественно-природные и антропогенные объекты, закончившие свой жизненный цикл, выделенные и отторгнутые организмами (в том числе и общественными), выбрасываемые за ненадобностью или уничтожаемые каким-нибудь способом.

Примеры антропогенных экскретов:

– любые конечные выделения человеческого тела и само тело после его смерти;

– отторгнутые человеком живые организмы;

– любые конечные выделения культивируемых человеком объектов растительного и животного мира, а также сами эти объекты после их гибели или завершения жизненного цикла;

– любые вещества, продукты, изделия, произведённые человеком, после утраты ими потребительских качеств, ставшие ненужными и невостребованными.

Примеры природных экскретов:

– любые конечные выделения объектов флоры и фауны, а также сами эти объекты после их гибели или завершения жизненного цикла;

– объекты, возникающие при катастрофических проявлениях природы в качестве отторгнутых тел;

– объекты космического происхождения после их появления в природных средах Земли (в воздухе или околоземном пространстве, в грунте или на поверхности земли или в водных объектах).

2. Экскретология – наука об антропогенных (связанных с человеком и его деятельностью) и природных экскретах, их возникновении, трансформации, возможной утилизации, использовании и уничтожении.

Экскретология – комплексная наука, связанная с другими естественными науками. Наиболее тесно круг изучаемых ею дисциплин соприкасается со следующими науками: биология, экология, гарбология, геология, археология, охрана природы, космонавтика, геофизика, социология, эстетика и с некоторыми другими.

3. Все материальные объекты природы – суть экскреты: реальные или потенциальные. Живые организмы постоянно продуцируют экскреты и в конечном счёте сами становятся экскретами.

Материальные объекты природы включают в себя бесконечное множество всех существующих в мире объектов и систем, субстрат любых свойств, связей, отношений и форм движения. Они включают в себя не только все непосредственно наблюдаемые объекты и тела природы, но и все те, которые в принципе могут быть познаны в будущем на основе совершенствования средств наблюдения и эксперимента [32]. Весь окружающий нас мир представляет собой движущуюся материю в её бесконечно разнообразных формах и проявлениях, со всеми её свойствами, связями и отношениями. Сама материя существует лишь в виде бесконечного многообразия конкретных образований и систем.

Неорганические тела как объекты природы представлены огромным количеством материальных тел, последовательно проходящих стадию возникновения, развития и разрушения. Материальным неорганическим объектам присущи движение и изменение, закономерное саморазвитие, проявляющиеся в различных формах, превращение одних экскретных состояний или форм в другие.

Материальную основу живых тел составляют органические соединения углерода, которые в процессе жизнедеятельности организма претерпевают биохимические превращения. Сущность этих превращений – процессы ассимиляции и диссимиляции, т. е. в конечном счёте построение живого тела из поступающих извне питательных веществ и разложение органических веществ с выделением энергии, используемой в процессах жизнедеятельности. Совокупность ассимиляции и диссимиляции составляет обмен веществ организма, или его метаболизм.

Каждый многоклеточный организм начинает свою жизнь с одной зародышевой клетки. После многократных делений клеток формируется взрослая особь, содержащая миллиарды их. Естественно, что эти миллиарды клеток создаются в результате непрерывно идущих в живых клетках процессов синтеза новых молекул, их соединения во внутриклеточные структуры и обеспечения работы этих структур. На протяжении жизни клеток происходит распад части этих структур и замена их новыми.

Поступательное движение организма к естественной смерти, к прекращению индивидуального существования обусловлено его старением, проявляющимся в ослаблении и угасании жизнедеятельности, и в конечном счёте в гибели, то есть в становлении экскретом. Эти процессы объясняются исходя из диалектико-материалистического понимания развития как непрерывного отмирания старого и возникновения нового.

4. Жизнь с позиций экскретологии – это поглощение или замещение экскретов сегодняшних экскретами завтрашними. Экскреты – звенья пищевых (трофических) цепочек. Биосфера – целостная организованная система живого вещества – включает в себя экскреты как необходимые элементы.

На протяжении жизни любого из организмов, населяющих нашу планету, в его органах и тканях осуществляется бесконечно сложная цепь разнообразных химических превращений. Ни один организм не может существовать без тесного взаимодействия с окружающей его внешней средой, из которой он получает необходимые питательные вещества. Организм перерабатывает эти вещества и выделяет те, которые ему не нужны. Не остаются постоянными и вещества, входящие в состав тела растения, животного или микроорганизма. В каждой его клетке непрестанно происходит сложный комплекс химических процессов – обмен веществ. Питательные вещества, воспринимаемые организмом из внешней среды, подвергаются процессам распада и в результате сложных изменений, протекающих внутри клеток, превращаются в вещества организма, необходимые для жизнедеятельности (процессы ассимиляции). Одновременно в организме непрерывно осуществляются процессы разложения (диссимиляции) веществ, входящих в состав его клеток.

Живые организмы, входящие в состав биоценоза, неодинаковы с точки зрения специфики ассимиляции ими вещества и энергии из окружающей среды. Растения не нуждаются в других живых посредниках для строительства своего организма (их называют автотрофами, производителями или продуцентами). Они, используя энергию солнечного света, создают органическое вещество из неорганического.

Организмы, которые не могут создавать собственное вещество из минеральных компонентов, вынуждены использовать вещества, созданные автотрофами, употребляя их (автотрофов) в пищу. Такие организмы называют гетеротрофами, что означает «питаемый другими», или консументами.

Жизнь, как биологический процесс, представляется так. Травоядные животные – консументы 1-го порядка поедают растения – продуценты, первичные хищники – консументы 2-го порядка поедают травоядных, вторичные хищники – консументы 3-го порядка поедают хищников – консументов 2-го порядка и консументов 1-го порядка. Таким образом, создаются пищевые цепи из продуцентов и консументов. Эти цепи могут быть довольно длинными, однако почти всегда они заканчиваются человеком – консументом наивысшего порядка.

Функционирование каждой пищевой цепочки предполагает наличие жертв, то есть экскретов. Человек как «венец природы» ест всех, а его съесть не может никто! Однако это не совсем верно, когда дело касается конечного этапа жизни человека.

Дело в том, что и продуценты и консументы на разных этапах своего жизненного цикла встречаются и входят в пищевой контакт с редуцентами, или деструкторами (разрушителями) – простейшими организмами, микроорганизмами, водорослями, грибами. Эта же участь уготована и для человека. На конечном этапе своего существования консументы (в том числе и человек) становятся экскретами и должны освободить жизненное пространство для новой жизни.

Микроорганизменные и простейшие редуценты биологически разлагают экскретов (мёртвые организмы и конечные выделения живых организмов), минерализуют их до воды, СО2 и минеральных веществ – составных частей гумуса. Твёрдые остатки ископаемых животных входят в состав осадочных пород. Таким образом, в сообществах живых организмов, проходя этап превращения в экскреты, от звена к звену циркулируют питательные вещества и энергия. Все формы жизни на Земле составляют одну всеобъемлющую и взаимосвязанную систему, в которой живое превращается в живое, пройдя стадию экскретов.

5. Ни один живой организм не способен жить в среде (окружении) собственных экскретов.

Изучение жизнедеятельности живых организмов показало, что они способны существенно воздействовать на среду своего обитания. Их жизнедеятельность может значительно влиять на жидкостный, твёрдофазный и газовый состав природных сред, в которых они живут. Например, при фотосинтезе зелёных растений в атмосферу поступает кислород, диоксид углерода, напротив, извлекается из атмосферного воздуха растениями и вновь поступает туда в процессе разложения остатков погибших организмов. Аналогичная ситуация наблюдается и в водоёмах и с объектами флоры и фауны.

Следует отметить, что в естественных условиях живые организмы обитают в достаточно «просторных» средах, так что их выделения, как правило, не способны заметно повлиять на состав этих сред. Однако иногда возникают ситуации ограничения жизненного пространства популяции, и тогда может возникнуть негативное влияние выделяемых веществ на качество окружающей особь среды. Это особенно актуально не только для обитателей небольших водоёмов, но и для человека, практически вся производственная жизнь которого протекает в замкнутых помещениях с плохой вентиляцией. Выделяемые человеком антропотоксины (экскреты) в прямом смысле отравляют его жизнь.

Обобщая указанную закономерность на биосферу, можно утверждать, что живые организмы, потребляя из окружающей среды необходимые им вещества и выделяя в неё экскреты (продукты своей жизнедеятельности), делают её в замкнутом пространстве непригодной для жизни.

Это положение экскретологии может быть проиллюстрировано на примере быстроразмножающихся бактерий [70], все процессы жизнедеятельности которых легко изучать в лабораторных условиях на питательной среде. Размножение бактерий определяется временем генерации – периода, в течение которого осуществляется деление клетки. Несмотря на то, что продолжительность генерации зависит от вида бактерий, возраста, состава питательной среды, температуры и многих других факторов, во всех экспериментах исследователи наблюдают одно и то же поведение популяции микроорганизмов. Отмечаются следующие фазы размножения бактериальных клеток на жидкой питательной среде [70]:

1) Начальная стационарная фаза; она характеризуется тем количеством бактерий, которое попало в питательную среду и в ней находится.

2) Лаг-фаза (фаза покоя); её продолжительность – 3^4 ч, во время которого происходит адаптация бактерий к питательной среде, начинается активный рост клеток, но активного размножения ещё нет. В этом временном интервале увеличивается количество белка, РНК.

3) Фаза логарифмического размножения. В этой фазе активно идут процессы размножения клеток в популяции, размножение клеток преобладает над их гибелью.

4) Максимальная стационарная фаза, во время которой бактерии достигают максимальной концентрации, т. е. максимального количества жизнеспособных особей в популяции. При этом количество погибших бактерий равно количеству образующихся; дальнейшего увеличения числа особей не происходит.

5) Фаза ускоренной гибели; процессы гибели преобладают над процессом размножения, так как истощаются питательные субстраты в среде и накапливаются токсические продукты жизнедеятельности клеток (экскреты), продукты метаболизма.

Этой фазы развития популяции можно избежать, если использовать метод проточного культивирования. Его сущность в постоянном удалении из питательной среды продуктов выделения бактерий и восполнении питательных веществ. Одним восполнением питательного раствора фазу ускоренной гибели клеток остановить невозможно. Клетки испытывают дискомфорт и угнетение и вяло размножаются. Если периодически не добавлять питательный раствор в сосуд, то через некоторое время бактерии погибают из-за самоотравления продуктами собственных выделений – экскретами.

Такие же закономерности наблюдаются и в отношении других живых организмов.

6. Основным конечным продуктом разложения экскретов является гумус. Таким образом, выделяемый микроорганизмами и простейшими организмами гумус – это экскрет экскретов.

Гумус (в переводе с латинского – «земля», «почва») – это совокупность темноокрашенных органических веществ почвы. Он состоит из гумусовых кислот (гуминовых и фульвокислот), гумина и ульмина. Гумус образуется из перегноя – органических остатков растений и животных в результате сложных биохимических превращений. Интенсивность этих превращений, а следовательно, и накопление в почве гумуса зависят от теплоёмкости почвы, её увлажнения и аэрации, реакции почвенного раствора.

Страницы: «« 1234567 »»

Читать бесплатно другие книги:

В брошюре рассмотрены: классификация палаток, конструкционные особенности, возможность использования...
В брошюре рассмотрено многообразие популярных сортов кофе, представленных на российском рынке, даны ...
В брошюре даны рекомендации по выбору гитары. Описаны конструкционные особенности различных типов ги...
В брошюре рассмотрены основные критерии выбора породы собаки, а также даны рекомендации по первичным...
Книга посвящена анализу основных стереотипов, связанных с современным восприятием общественной роли ...
Книга посвящена проблемам загрязнения окружающей среды при авариях промышленных предприятий и объект...