ВВЕДЕНИЕ

Уровень использования природных ресурсов и степень деградации окружающей среды являются главной проблемой современного общества. В настоящее время как в нашей стране, так и в большинстве стран мира считается общепризнанным, что проблема рационального использования природных ресурсов и предотвращения загрязнения окружающей среда, а следовательно и проблема устойчивого развития современной цивилизации, обеспечивающей удовлетворение потребностей общества, но не ставящей под угрозу будущие поколения, может быть решена путем нового подхода к организации и функционированию промышленных производств и экономической системы в целом, в основе которых лежит промышленная экология.

ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭКОЛОГИИ

В настоящее время развитие науки, техники и технологии привело к обострению противоречий между растущими потребностями людей и неспособностью биосферы обеспечить их. Сегодня передовые научные школы объединяются вокруг идеи «устойчивого развития», предполагающей такое цивилизованное развитие, которое обеспечивает удовлетворение потребностей общества, не ставя под угрозу будущие поколения, при рациональном использовании природных ресурсов и предотвращении загрязнения окружающей среды. Одним из направлений экологических знаний является экология человека, с которой тесно связана инженерная экология или промышленная экология, которая рассматривает новые подходы к организации и функционированию промышленных производств и экономической системы в целом, решает задачи инженерных методов исследования и защиты окружающей среды.

Промышленная экология рассматривает взаимосвязь материального - промышленного производства, человека и других живых организмов со средой их обитания. Таким образом, предметом изучения промышленной экологии являются эколого-экономические системы.

Промышленная экология является системно ориентированным подходом к объединению экономической деятельности людей и управлению материальным производством с фундаментальными биологическими, химическими и физическими глобальными системами.

Промышленная экология служит средством для достижения устойчивого, самоподдерживающегося функционирования экологоэкономических систем (и общества в целом).

Анализ развития производств и динамики потребления сырья и образования отходов привели к неизбежному выводу о том, что дальнейшее развитие производств (и общества в целом) не может осуществляться на базе исторически сложившихся традиционных экстенсивных технологических процессов без учёта экологических ограничений и требует принципиально нового подхода. Этот подход, получивший название «безотходная технология», а позднее «чистая технология», основой которого является цикличность материальных потоков, подсказан самой природой.

Академик И. В. Петрянов-Соколов провел тщательное исследование развития промышленности и объемов использования природных ресурсов. Как показал анализ (с 1909 г.), объем мирового промышленного производства увеличивается по экспоненциальному закону, при этом количество перерабатываемого сырья и образующихся; при этом отходов также возрастает экспоненциально. Следовательно, человечество все больше и больше работает на производство отходов. На тот период только около 1-2% сырьевых материалов; переходило в конечную продукцию, а остальные 98-99% превращались в отходы, зачастую весьма токсичные. Никогда раньше человек не добывал из Земли так много сырья, как в наше время. Подсчитано, что на каждого жителя развитых стран уже приходится не менее 20 т/год добываемого минерального сырья. Еще более примечательно то, что расходы на обезвреживание и переработку отходов уже теперь, когда деятельность людей в этом направлении практически только начинается, также возрастают экспоненциально и уже сейчас составляют 8-10% стоимости производимой продукции. С некоторым приближением можно принять, что все три процесса могут быть описаны уравнением:

А = В

где А - объем производства или используемого сырья, количество образующихся отходов либо затраты на их обезвреживание и переработку, В - постоянная величина, п, = 1, 2, 3 - показатели трех экспонент (соответственно объем мирового промышленного производства; объем отходов, образующихся при переработке сырья; расходы на обезвреживание и переработку отходов), причем ц?>п2>«/.

Идея многократного, цикличного, экономного использовать материальных ресурсов уже не только широко обсуждается во всем мире, но в большинстве стран нашла широкое практическое применение. Так, в развитых капиталистических странах степень повторного использования свинца составляет не менее 65%, железа - 60, меди - более 40, никеля - 40, алюминия - 33, цинка - 32% и т.д. В нашей стране эти цифры значительно скромнее. За счет использования вторичного сырья производится: 30% стали и 20% цветных металлов. Энергоемкость производства алюминия из вторичного сырья в 20 раз, а стали в 10 разниже, чем энергоемкость их производства из первичного сырья.

Повторное использование материальных ресурсов (рециркуляция) имеет исключительно большое значение с точки зрения сохранения или продления времени эксплуатации важнейших мировых запасов руд (исчерпаемых ресурсов). Для их количественной оценки служат так называемые индексы исчерпания ресурсов, которые характеризуют расходование имеющихся мировых запасов с учетом сохранения темпов ежегодного прироста потребления. Можно подсчитать (особенно удобно это сделать для металлов), что если запасы возрастут в. 10 раз (такое возрастание, учитывая достигнутую степень изученности планеты, представляется уже маловероятным), то обеспеченность сырьем производства увеличится всего в 2,5-3 раза. В случае рециркуляции 50% металлов из сферы потребления в сферу производства обеспеченность важнейшими металлами возрастает в 3-3,5 раза, а при 95-98%-иой степени рециркуляции - в 5-7 раз (табл. 1). Поэтому важнейшим резервом сырья является использование отходов (там, где это возможно, например, металлов).

Таблица 1

Время исчерпания мировых запасов важнейших металлов

Метал

лы

Мировые запасы, млн. т.

Среднего-довой прирост потребления, %

Индекс исчерпания ресурсов, годы

При современной сырьевой базе

При 10-кратном увеличении запасов

С учетом 50% рециркуляции

С учетом 95-98% рециркуляции

Железо

100000

1,3

109

267

319

598

Алюминий

1170

5,1

35

77

91

135

Медь

308

3.4

24

76

95

170

Хром

775

2,0

1 12

222

256

416

Титан

147

2.7

51

127

152

255

Выход из сложившейся ситуации заключается в целенаправленном повышении роли вторичных ресурсов (рационального их использования) и организации локального, регионального, а затем и глобального (в масштабах государства) техногенного круговорота веществ, в котором первичное сырье будет затрачиваться только на восполнение потерь и расширение объемов производства. В конечном итоге основным для промышленного производства должно стать вторичное сырье или техногенное сырье. Как видно из рассмотренного материала, такая тенденция уже существует. Так, в нашей стране 25-30 лет назад в готовую продукцию переходило всего 1-2% используемых сырьевых материалов, 15-20 лет назад - от 5 до 10%. Анализ использования сырьевых материалов по шести важнейшим отраслям промышленности (черная и цветная металлургия, добыча и переработка угля, производство удобрений, химических продуктов и строительных материалов), выполненный Всесоюзным институтом вторичных материальных ресурсов в 1985 г. по заданию Государственного комитета СССР по науке и технике, показал, что полезно используются уже 28,6%. Сюда входит любое полезное использование отходов, в том числе и на засыпку выработанных шахт, котлованов, выравнивание территорий, строительство дорог и т.д.

Все неиспользованное или недоиспользованное сырье, а как мы видим, это пока его наибольшая часть, поступает в окружающую среду, что весьма неблагоприятно сказывается на живых организмах, включая и человека.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >