ВВЕДЕНИЕ
Химия как наука существует около трёхсот лет. Это немного, если сравнивать её, например, с математикой. Но за короткий отрезок времени наука о веществах и их превращениях не только состоялась, но и показала свою практическую силу. Тем не менее, мы говорим о проблемах, связанных с этой научной областью. Они начинаются на нашем кухонном столе и простираются до холодных льдов Антарктиды и Гренландии, тающих с каждым годом всё больше. Эти проблемы обсуждаются на самых разных уровнях: в семейном кругу и в студенческой аудитории, в парламенте и даже в ООН.
Действительно, трудно увязать безмерно возрастающие собственнические интересы человека, расточающего земные ресурсы и уже начавшего делить территорию Луны, с минимальным ущербом для природы. А она отплачивает ему той же монетой, создавая пустыню на месте высушенного когда-то болота или посылая кислотный дождь в ответ на отравление атмосферы оксидами серы и азота.
Давайте посмотрим на масштабы загрязнения биосферы в настоящее время. Отходы мирового производства измеряются в гигатоннах (Гт) или мегатоннах (Мт). Общая масса этих отходов составляет 160 Гт в год, из которых 10 Гт – изделия («отложенный отход»), 45 Гт – выбрасываются в атмосферу, 15 Гт – сливаются со стоками в водоёмы, 90 Гт – попадают на поверхность Земли. Продукты и отходы химической промышленности превышают 1,5 Гт в год.
В биосферу техногенным путём ежегодно поступает 300 Мт меди, 200 Мт – цинка, 70 Мт – хрома, 20 Мт – свинца, 3,5 Мт – никеля, 0,6 Мт – кадмия, 0,5 Мт – ртути. Для сравнения, биологический круговорот на суше (фотосинтез/разложение) составляет 129 Гт в год, что намного меньше количества ежегодно поступающих в окружающую среду техногенных отходов (160 Гт). Биологический круговорот фотосинтезирующих организмов Мирового океана ещё меньше – 110 Гт в год.
Далее, можно привести некоторые данные по содержанию металлов в биосфере. Например, содержание меди в растительности суши составляет 20 Мт, в Мировом океане в растворённом виде – 1233 Мт, в то же время техногенное поступление этого металла в биосферу – 300 Мт. Поразительный результат получается, если сравнивать техногенное поступление в биосферу свинца с его содержанием в ней. Так, содержание свинца в растительности суши и в Мировом океане (в растворённом виде) 3,13 Мт и 41,1 Мт соответственно. В то же время его техногенное поступление равно 20 Мт в год – почти половинное количество от океанических запасов!
Ежегодно добывается в мире более 4 Гт сырой нефти, около 50 Мт – теряется при добыче, транспортировке, переработке, из этого количества до 17 Мт – поступает в Мировой океан и поверхностные воды. Мировые выбросы углекислого газа составляют около 20 Гт, сернистого – 275 Мт (в 2000 г.). Нетрудно показать, что техногенные потоки веществ соизмеримы с их естественными потоками в биосфере.
Ясно, что при продолжающемся росте народонаселения и его потребностей, при недостаточном образовании и неразумном ведении мирового хозяйства химизация может обернуться злом. Она наверняка способна уничтожить среду обитания человека и затем его самого (если до этого времени не случится катастрофа космического уровня).
Термин «химизация» впервые предложил Д. Н. Прянишников (1865 – 1948) – выдающийся советский агрохимик, биохимик и физиолог растений. Он говорил: «химия создаёт новые континенты». То есть, удобряя почву и применяя средства защиты растений, можно получить, к примеру, урожай вдвое больше, чего можно было бы достичь, расширив пахотные земли в два раза, при этом не применяя химикаты. Сегодня химизация в самом широком понимании смысла этого слова касается всех сторон жизни общества: сельского хозяйства, промышленности, здравоохранения, быта и т. д.
Таким образом, складывается двоякое отношение к химической науке. В прошлом, в эпоху техницизма, она заслуживала похвалы. В настоящее время, в период обострения экологических проблем, в её адрес всё чаще звучат обвинения. И если раньше высококвалифицированных специалистов (химиков, физиков-ядерщиков и др.), да и преподавателей вузов ценили и почти носили на руках, то сейчас таких деятелей, как говорится, посылают на хуй (конечно, не в западном обществе, а на развалинах бывшего СССР).
Так что же несёт химизация человечеству: благо или зло? Прежде всего стоит ответить на следующие вопросы. Какое значение имеет химия в современном мире? Как люди жили в те времена, когда науки ещё не было, а знания передавались устным путём из поколения в поколение?
ТАК ЧТО БЫЛО РАНЬШЕ?
Люди тысячелетиями влачили жалкое существование, надеясь на милость окружающей дикой природы. Они верили в силу духов и богов, поклонялись растениям и животным, солнцу и огню, дождю и даже камню, хотя умственные способности первобытных людей, по всей видимости, были такими же, как у нас.
Надо полагать, что ещё в незапамятные времена, в так называемом каменном веке, наши предки проявляли любопытство к природным процессам, пытаясь их понять. Очевидно, такими процессами были таяние льда, испарение и конденсация воды, горение древесины, алкогольное брожение, гниение мяса и другие. Древние люди также различали целебные и ядовитые растения, умели добывать огонь и строить жилища, охотиться и ловить рыбу. Но накопление человеком знаний шло очень медленно, а средняя продолжительность жизни в экстремальных условиях каменного века составляла всего лишь 20 лет.
Мы знаем, какую роль играл огонь в жизни древней цивилизации. Возможно, оплавившийся кусок руды, кем-то брошенный на раскалённые угли костра, натолкнул человека на мысль о металлургии. Выплавке металлов из руд, а также гончарному делу люди научились ещё несколько тысяч лет назад. Их численность на Земле в те времена могла составлять 5–10 млн. человек. На смену каменного века пришли медный (8–4 тыс. лет до н. э.), бронзовый (4–1 тыс. лет до н. э.), а затем железный (900–700 гг. до н. э.). Названия их связаны с освоением производства тех или иных металлов и их сплавов.
Поскольку территория Беларуси находилась вдали от регионов, где добывали компоненты для бронзолитейного дела, каменный век просуществовал несколько дольше. А в Египте ещё в конце медного века древние мастера успешно обжигали керамику в печах и могли получать медь восстановительной плавкой малахитовых руд. Также очень давно для крашения тканей люди начали применять природный краситель индиго, научились готовить уксус и лекарства из растений (за 1600 лет до н. э.).
О чём это свидетельствует? О стремлении древних жителей Земли постичь химические процессы и развить на их основе ремёсла, даже при отсутствии всех тех законов и понятий, которые мы сегодня объединяем в прекрасную науку «Химия». Таким образом, ещё в древности люди многое знали и умели, и, несомненно, обладали большим трудолюбием. Но решить кардинальным образом свои проблемы они всё же не могли.
Долгое время человечество страдало от потерь урожаев в результате засух и нашествий насекомых, от недоедания и болезней. И это, скажем так, хуёвое существование продолжалось до относительно недавнего времени. Ещё в XVII веке в Европе господствовали эпидемии чумы, вызванные городской антисанитарией и распространением крыс. Не менее ужасными были последствия эпидемий оспы и холеры.
Картину чумы 1664 г. в Лондоне описал Даниэль Дефо – автор романа «Робинзон Крузо»: «И вот наступил момент, когда можно было наблюдать, как это национальное несчастье совершенно лишило людей мужества и стойкости. Ибо в это время в течение девяти недель подряд ежедневно умирало около 1000 человек, умирало изо дня в день. Фургоны, вывозившие мертвецов, работали в темноте, и везде царил такой хаос, что в некоторых похоронных бюро вообще не велось никакой регистрации. Но они продолжали работать. Священники и дьячки отсутствовали неделями, и никто даже не знал, сколько трупов было вывезено».
Мы знаем также об офигенных нашествиях саранчи на многие страны мира относительно недавно (1972, 1986 гг.) и колорадского жука на датские острова Лолланн, Фальстер, Мён (1972 г.). Вот что по поводу колорадского жука пишет автор книги «Жизненные ресурсы Земли»: «На борьбу с этим непрошенным гостем были брошены подразделения армии. Однако солдаты оказались бессильными. Положение создалось настолько угрожающим, что местные власти обсуждали возможность истребления жуков с помощью огнемётов».
Многие полагают, что всё то, о чём говорилось выше, осталось в прошлом навсегда. Возможно, у них создаётся иллюзия, что комфорт, который нас окружает, существовал вечно. Однако этим благосостоянием во многом мы обязаны именно химии, которая дала человеку больше, чем любая другая наука. В союзе с ней народы мира обуздали многие тяжёлые инфекции, удобряя почву и защищая урожай от болезней и вредителей, ликвидировали голод (пусть и не повсеместно), улучшили свой быт. Химия не только продвинула человека из каменного века в медный, из медного – в бронзовый, а из бронзового – в наш нынешний железный, она и сегодня открывает перед нами всё новые и новые перспективы.
(Продолжение следует)
© Александр Подтероб
2013
