Непознанное

Да и сейчас мы нередко еще по уши находимся в собственной грязи, вспомните наши поезда, автобусы, трамваи, которые представляют собой прямо-таки инфекционные отделения на колесах. Наши деревни и города воздвигнуты на старых отбросах, и мы непрестанно пополняем их отходами, сточными водами, фекалиями и разными нечистотами; их увозят подальше от глаз; раз мы их не видим, значит, все в порядке.

Запах поуменьшился, но «хорошего» воздуха почти не осталось в населенных, как военный лагерь, областях планеты. Через некоторое время он, возможно, станет чуть ли не основным жизненным продуктом. Воздушные массы ограничены, в то время как воду еще можно очищать или черпать из океанских запасов. Когда школьникам и студентам рассказывают, насколько мала молекула, не мешало бы рассказать им заодно, насколько ограничены запасы воздуха. Английский химик, лауреат Нобелевской премии 1947 года сэр Роберт Робинсон любил приводить наглядный пример:

«Когда Шекспир написал первую строчку второго акта Гамлета, он вздохнул и выдохнул. С той поры ветер смешал этот воздух с остальным воздухом. Так что, когда вы теперь вдыхаете, вам в легкие попадают две молекулы того воздуха, который некогда выдохнул Шекспир».

В правильности этого расчета не приходится сомневаться. Мы вдыхаем воздух, который уже побывал в человеческих легких, так же как мы пьем воду, которую уже пили другие, как мы принимаем пищу, выросшую на почве, гумус которой образовался из остатков прежних поколений. Земля много раз переживает саму себя, да и мы лишь продукты регенерации прежних поколений.

Задержимся еще на некоторое время на воздухе, нас окружающем, на атмосфере. Своими основными знаниями о воздухе мы обязаны самому чудаковатому ученому, который когда-либо жил на белом свете, Генри Кавендишу. О юности Генри известно немного. Он родился 10 октября 1731 года в Ницце. Его отцом был лорд Чарльз Кавендиш, болезненная мать была дочерью герцога Кентского. Кавендиш учился в школе, посещал Кембриджский университет, но не сдавал в нем экзаменов, стал членом Королевского общества, а потом о нем известно только, что он постоянно работал, не прерываясь даже на воскресенье.

Он унаследовал огромное состояние, но был очень скромным в одежде и еде, охотно приглашал друзей, но и их потчевал простыми блюдами. Его большая научная библиотека была открыта для всех. Если ему нужна была книга, он самому себе выписывал читательскую карточку. По сей день верны, по-видимому, слова из некролога — Кавендиш умер 24 февраля 1810 года: «Он был самым богатым из ученых и ученейшим из богачей». Возможно, он вообще не очень понимал, что такое деньги. Услышав, что один из его бывших библиотекарей оказался в затруднительном положении, Кавендиш, запинаясь, промолвил: «Как бы мне хотелось ему помочь! Как Вы думаете, чека на 10 тысяч фунтов хватит?»

Кавендиш был бы более известен в истории науки, если бы быстрее публиковал результаты своих исследований. Пожалуй, самая важная его работа — это «Эксперименты о воздухе» (1784 г.). За год до нее он описал аудиометр — прибор для определения качества воздуха. В четырехстах экспериментах Кавендиш установил: чистый воздух содержит 20,84 процента кислорода, в наши дни, спустя двести лет, мы приводим количество 20,946 процента — результаты Кавендиша улучшены всего на одну десятую.

На счету ученого еще одно эпохальное открытие: он смог показать правильность предположения Джеймса Уатта, что вода состоит из кислорода и водорода. Именно ассистент Кавендиша Бленджен сообщил в 1783 году Лавуазье этот основополагающий результат.

О воздушной оболочке Земли нам известно очень многое. Мы распределили ее на слои, измерили их химический состав, зарегистрировали температуру, исследовали влияние солнечного света, зафиксировали и использовали явления приливных и отливных течений в воздухе. Казалось бы, мы накопили уйму знаний, чтобы ответить на любые вопросы, но это не так.

Вот, скажем, проблема очистки воздуха, которая чрезвычайно интересует нас. При обсуждении возникают числа с невероятным количеством нулей. Пугает не их число, мы ведь всегда можем найти какой-то эквивалент измерениям, скажем, вместо количества тонн приводить вес соответствующего количества Эйфелевых башен, что резко снизит число нулей. Беда в том, что они показывают, как близки к нулю наши истинные знания.

Считают, что вся природа (сюда включена и деятельность человека) отдает в окружающую атмосферу 1 000 000 000 000 тонн материалов. 500 000 000 тонн из них — продукты техники и хозяйства, то есть нашего непосредственного существования. В общем, это небольшое количество — всего лишь 0,05 процента от той массы газов, которую выбрасывает в воздух природа.

Какими бы числами мы ни оперировали, говоря о веществах, содержащихся в этих 0,05 процента, все они сомнительны. Конечно, воздух в больших городах наполнен зловонными выбросами, это ужасно, но ничего поделать тут нельзя. Пока они существуют, воздух в них расходуется многократно, и от этого не становится лучше. Выхлопные газы у автомобиля в городе те же, что и в пустыне, другое дело, что планирование городов все еще определяется средневековыми представлениями. До тех пор, пока мы хотим жить и работать недалеко от соседа, мы должны смириться с грязью, отбросами, шумом, которые он производит. Вообще говоря, на Земле достаточно места, чтобы быть свободным от всех этих неудобств.

Поверхность суши нашей планеты составляет 148 847 000 квадратных километров. Предположим, что мы будем населять только наиболее благоприятные районы, скажем, половину от этого количества. Даже в этом случае на один квадратный километр приходилось бы всего три-четыре семьи. Если бы были обжиты все пустыня и горы, человеку пришлось бы бродить по Земле в поисках живой души, столь редкой стала бы плотность населения. Перенаселение наступит на Земле вовсе не так скоро. Страдаем мы отнюдь не от недостатка жизненного пространства, а от привычки к удобствам. Каждый из нас ждет в повседневной жизни различных услуг, поэтому приходится мириться с близостью многочисленных соседей.

С другой стороны, было бы ошибкой недооценивать опасности загрязнения окружающей среды. Наш организм очень сложен и, значит, очень чувствителен. Определенные вещества уже в минимальных количествах могут нарушить равновесие жизненных и метаболических процессов, вызвать болезни и преждевременную смерть. Мы, например, плохо переносим такие металлы, как свинец, кадмий, ртуть. Чистая ртуть как жидкий металл практически совершенно безобидна, с ней можно играть, можно делать что угодно. Одна медсестра хотела покончить с собой и ввела себе 10 миллилитров ртути, с ней ничего не случилось, жидкий металл удалось снова вывести из системы кровообращения. Опасны пары ртути. Первым обратил внимание на опасность испарений ее немецкий химик Альфред Шток — он получил в лаборатории ртутное отравление, он же разработал исключительно точные реактивные методы определения паров ртути в воздухе. А вот среди арабских калифов к концу 1-го тысячелетия считалось особенно «шикарным» держать в саду пруды, заполненные ртутью. На серебряной поверхности расстилали подушки и возлежали на них, не задумываясь о том, что загрязняют окружающую среду!

И в наши дни о некоторых видах загрязнений предпочитают помалкивать. Вот уже много лет мы в основном топим углем, превращая его в электрический ток, и никто не хочет задумываться над тем, что мы выбрасываем в воздух. Каменный уголь содержит в тонне до 33 граммов ртути, в среднем же 1 грамм на тонну. Таким образом, только в Соединенных Штатах ежегодно выбрасывается в воздух тысяча тонн ртутных паров, а всего 3 тысячи тонн, и это никак не завышенная цифра. К счастью, не вся ртуть остается в воздухе, она исчезает в конце концов в почве и уходит в воду.

Внимание общественности привлекается только тогда, когда на отдельных участках загрязнение воздуха приобретает избыточно высокие концентрации. Возьмем, к примеру, спор о двуокиси серы SO₂. Это бесцветный, резко пахнущий газ, который, в частности, возникает при сгорании угля и нефти, при химических реакциях серы (и ее соединений) с кислородом. В каждом учебнике по химии говорится, что этот газ ядовит. Между тем это отнюдь не единственное ядовитое соединение серы, имеющееся в воздухе! Даже сама природа выбрасывает в атмосферу сероводород и бесчисленный ряд других серных соединений. Если суммировать их все, мы получим 220 000 000 тонн серы в год, то есть в семь раз больше, чем ее производит вся мировая промышленность (приблизительно 30 миллионов тонн). Загрязнение воздуха серными газами наполовину приходится отнести на счет естественного образования сероводорода, а двуокись серы составляет лишь треть от общего количества. Предполагают, будто все эти ядовитые газы остаются в воздухе и их концентрация постоянно возрастает, на самом деле они за несколько дней превращаются в сульфаты, то есть в плохо растворимые соли, которые дождями и снегом заносятся в почву, забираются частично растениями, которые нуждаются в сере, и вновь вводятся в извечный круговорот природы.