Страница 49 из 94
Рис. 4.9. Структурные причины четырех возможных типов поведения в модели World3
Еще одна иллюстрация к важности запаздываний — история с утечкой в окружающую среду полихлорбифенилов (ПХБ). С 1929 г. промышленность произвела около 2 млн т маслянистой, устойчивой, негорючей жидкости — ПХБ[142]. Их использовали в основном для рассеивания тепла в электрических конденсаторах и трансформаторах, но также и в качестве рабочей жидкости в гидравлических системах, в качестве смазочного материала, огнезащитного вещества и компонента пестицидов, красок, лаков, чернил и копировальной бумаги без пачкающего слоя. За 40 лет использования ПХБ попали на свалки, в зоны вдоль дорог, в канализацию, грунтовые воды и поверхностные водоемы, ведь тогда о возможных последствиях для окружающей среды никто не думал. В 1966 г., когда проводилось знаменитое исследование содержания ДДТ в окружающей среде, датский исследователь Сорен Дженсен (Soren Jensen) сообщил, что, кроме ДДТ, повсеместно были обнаружены и другие токсичные вещества — ПХБ[143]. Затем другие исследователи подтвердили, что ПХБ обнаруживаются практически в любой экосистеме земного шара.
ПХБ можно встретить практически в любом элементе глобальной экосистемы. В атмосферу ПХБ попадают в основном из гидросферы… Отложения ПХБ были обнаружены в реках, озерах, океанических зонах… Детальное исследование экосистемы Великих озер показало, что ПХБ накапливаются в тканях живых организмов и передаются по пищевым цепям.
Природа Канады (Environment Canada), 1991
ДДТ и ПХБ — единственные хлорорганические соединения, систематически обнаруживаемые в тканях арктических морских млекопитающих… Содержание ПХБ в грудном молоке эскимосских женщин — одно из самых высоких зарегистрированных значений… Потребление большого количества рыбы и мяса морских животных, вероятно, основная причина накопления ПХБ в тканях человека… Эти результаты показывают, что такие токсичные соединения, как ПХБ, могут существенно влиять на снижение иммунитета и распространение инфекционных заболеваний среди эскимосских детей.
Е. Девайли (Е. Dewailly), 1989
[В Ваддензее, местечке на побережье Нидерландов], репродуктивная способность тюленей, получающих пищу с высоким содержанием [ПХБ], существенно снизилась…, [это показывает, что] общее падение поголовья тюленей связано с потреблением рыбы из загрязненных районов… Эти исследования подкрепляют результаты экспериментов на норках, воспроизводство которых также снижалось из-за содержания ПХБ.
П. Дж. Х.Реинцерс (Р.J. Н. Reijnders), 1986
Растворимость большинства ПХБ в воде низка, но в жирах эти соединения растворяются хорошо, вследствие чего время их жизни в окружающей среде очень велико. Они быстро перемещаются в атмосфере, медленно — в почвенной среде и донных отложениях ручьев, рек и озер, пока не попадут внутрь какого-нибудь живого организма. Там они накапливаются в его тканях, и по мере перемещения по пищевым цепям концентрация только увеличивается. ПХБ обнаруживаются в наибольших концентрациях в тканях хищных рыб, морских птиц и млекопитающих, в жировых тканях человека и в женском грудном молоке.
Информация о влиянии ПХБ на здоровье человека и других животных поступает очень медленно. Выяснить их воздействие достаточно сложно, поскольку под общим названием ПХБ скрывается 209 соединений, относящихся к одному семейству, но эффекты они могут давать разные. Тем не менее, уже установлено, что некоторые ПХБ нарушают обмен веществ. Они имитируют действие одних гормонов, например, эстрогена, и блокируют действие других, например, гормонов щитовидной железы. В результате сигналы, управляющие обменом веществ, искажаются и поведение системы меняется. От этого страдают все живые организмы, обладающие эндокринной системой — птицы, киты, полярные медведи, люди. Даже в маленьких концентрациях соединения, нарушающие обмен веществ, способны вызвать в организме настоящий хаос, и это особенно опасно для развития эмбрионов. Зарождающаяся жизнь может вообще погибнуть, или растущему организму будет нанесен вред — могут быть затронуты нервная система, интеллект, половые функции[144].
Поскольку ПХБ перемещаются медленно, являются стойкими соединениями и накапливаются в верхних звеньях пищевых цепей, их называют «биологической бомбой замедленного действия». Хотя с семидесятых годов производство и использование ПХБ запрещено во многих странах[145], тем не менее, в мире остается много этих соединений. Из общего количества когда-либо произведенных ПХБ большая часть все еще используется или хранится на заброшенных электроподстанциях. В странах со строгим природоохранным законодательством большие количества старых бифенилов помещают в захоронения или утилизируют с помощью сжигания в особых условиях, при которых разрушается молекулярная структура соединения и оно перестает быть опасным. В 1989 г. была проведена оценка, которая показала, что примерно 30 % суммарного количества произведенных бифенилов уже попало в окружающую среду. Только 1 % достиг океанской среды. Остальные 29 % распределились по почве, рекам, озерам, откуда они смогут перемещаться в ткани живых организмов спустя десятилетия[146].
На рис. 4.10 приведен еще один пример запаздывания при загрязнении окружающей среды — медленное проникновение химикатов в грунтовые воды через почву. В период с 1960 по 1990 гг., когда использование 1,2- дихлорпропена было окончательно запрещено, это дезинфицирующее вещество для обработки почвы широко применялось в Нидерландах
Рис. 4.10. Медленное проникновение 1,2-дихлорпропена в грунтовые воды
Дезинфицирующий химикат для обработки почв дихлорпропеном широко применялся в Нидерландах в семидесятые годы, пока его использование не было ограничено, а затем окончательно запрещено в 1990 г. В результате концентрация дихлорпропена в верхних слоях почвы сельскохозяйственных угодий резко уменьшилась. Расчеты, проведенные в 1991 г., показывают, что концентрация этого соединения в грунтовых водах достигнет максимума не раньше 2020 г. и что в воде даже во второй половине XXI в. будут присутствовать существенные количества этого химиката. (Источник: N.L. van der Noot.)
при выращивании картофеля и луковиц цветов. Оно содержит примесь 1,2-дихлорпропан, который, как теперь уже знают ученые, в грунтовых водах имеет практически бесконечный срок жизни. Для водосборного бассейна одного из водоемов был проведен оценочный расчет, который показал, что 1,2-дихлорпропан, уже находящийся в почве, проникнет в грунтовые воды и накопится в ощутимой концентрации уже после 2010 г. В дальнейшем загрязнитель будет находиться в грунтовых водах по меньшей мере в течение столетия, причем максимальная концентрация в 50 раз превысит ПДК по стандартам для питьевой воды, принятым в Европейском союзе.
Эта проблема затронула не только Нидерланды. В США сельскохозяйственное использование дихлорпропена было запрещено в 1977 г. И до сих пор специалисты, работающие по программе контроля использования пестицидов в штате Вашингтон (Washington State Pesticide Monitoring Program), обнаруживают это соединение в концентрациях, опасных для здоровья человека. Мониторинг фунтовых вод охватил 243 области в 11 регионах, где проводилось исследование в период 1988–1995 гг.[147].
Запаздывания в различных фрагментах модели World3 могут быть также следствием возрастной структуры населения. В стране, где еще недавно коэффициент рождаемости был очень высок, население состоит в основном из молодых людей — их гораздо больше, чем представителей старших поколений. Поэтому даже если рождаемость существенно снизится, численность населения будет продолжать расти еще несколько десятилетий, по мере того, как молодежь достигнет детородного возраста и выйдет из него. Хотя число детей в одной семье меньше, число семей растет. Из-за такой демографической инерции, даже если к 2010 г. во всем мире рождаемость снизится до уровня простого воспроизводства (чуть больше 2 детей на среднестатистическую семью), численность населения будет расти до 2060 г. и стабилизируется на уровне 8 млрд чел.