Лекция 1. Теоретические основы промышленной экологии

Промышленная экология - раздел экологии, изучающий воздействие промышленности - от отдельных предприятий до техносферы - на природу; влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов.

Основным направлением промышленной экологии является создание таких систем производства и утилизации отходов производственной деятельности, которые не влияют на биосферу и среду обитания человека.

К настоящему времени появилось понимание того, что человек обречен на вымирание по мере накопления продуктов его созидательной деятельности. В связи с этим резко возрастает значение промышленной экологии.

Следует отметить, что экология будет тем чище, чем скорее человек научится перерабатывать отходы производства, используя их как сырье для других отраслей. Поэтому именно промышленная экология является панацеей от грозящих человечеству бед.

Сегодня промышленная экология охватывает очень широкий круг проблем, причем проблем весьма различных и уже совсем не биологического плана. Тут уместнее говорить о целом ряде инженерных экологических дисциплин: экология горнодобывающей промышленности, экология энергетики, экология химических производств и т. д. Может показаться, что использование слова "экология" в сочетании с этими дисциплинами не вполне правомочно. Однако это не так. Подобные дисциплины - очень разные по своему конкретному содержанию, но они объединяются общей методологией и общей целью: предельно сократить влияние промышленной деятельности на процессы кругооборота веществ в Природе и загрязнения окружающей среды.

Современная биосфера является продуктом многообразных процессов, протекающих на Земле 3,5 —4,0 млрд лет. Окружа­ющая нас атмосфера создана природой и остается неизменной в течение последних примерно 50 млн лет. Но в последние десяти­летия говорится о все большем изменении ее состава, разруше­нии озонового подслоя, изменении прозрачности и, соответ­ственно, появлении смога (англ. smoke — дым; fog — туман), уве­личении ее загрязнения оксидами серы и азота, свинцом, рту­тью, канцерогенными (в частности, бенз(а)пиреном) и други­ми веществами.

Выбросы твердых веществ и выпадение из атмосферы соедине­ний серы и азота с кислотными дождями приводят к загрязнению лито- и гидросферы.

Антропогенные воздействия на биосферу многообразны и в последние годы приближаются к критическому допустимому. Среди них особо негативные воздействия на атмосферу оказывают:

‒ выбросы многообразных антропогенных веществ и других ви­дов загрязнений;

‒ выбросы теплоты, влияющие на нагрев атмосферы и измене­ние ее радиационных параметров, в особенности приземных сло­ев, в которых существуют люди, животные, растения.

Научно-технический процесс неизбежно приводит к увели­чению действия антропогенного фактора на окружающую среду и с особой остротой требует рационального использования природ­ных богатств.

Биосфера — область сосредоточения сложных систем обмена веществ и энергии между входящими в эту систему компонента­ми, т. е. область распространения жизни на Земле.

Прикладная экология — комплексное межнаучное техническое направление, изучающее глобальное влияние техники и техноло­гий на биосферу, основа рационального природопользования и безопасности жизнедеятельности человека.

Кардинальное решение экологических проблем возможно лишь при гармоничных взаимоотношениях общества, техники и при­роды. Экологически современные производства, решающие зада­чи рационального использования и воспроизводства природных ресурсов, — будущее всех промышленных комплексов.

Разумное решение экологической проблемы возможно только при условии естественного сочетания научно-технического про­гресса с многогранными социальными аспектами защиты био­сферы (экосферы), которые должны быть заложены в основу раз­вития и создания действующих и новых производств и источни­ков энергии. Научно-техническая дисциплина о новых технологи­ческих процессах, машинах и аппаратах, позволяющих создать про­мышленные производства, гармонирующие с окружающей сре­дой, с минимальным отрицательным воздействием на экосферу, называется «промышленная экология».

Наряду с организацией совершенного и разностороннего конт­роля за состоянием биосферы при воздействии на нее вредных и опасных факторов жизнедеятельности человека. Промышленная экология как часть прикладной экологии выдвигает ряд специ­альных требований к созданию современных промышленных про­изводств:

‒ необходимость разработки новых принципов создания совер­шенных производств, исключающих отрицательное воздействие на биосферу;

‒ создание теоретических основ химической технологии, обес­печивающих высокий уровень комплексной переработки сырья, позволяющих достичь высоких степеней химических превраще­ний и глубокого, экономически обоснованного извлечения целе­вых компонентов и вредных веществ из отбросных потоков;

‒ глубокое и экономичное использование высоко- и низкопо­тенциальной теплоты при сжигании топлива и химических пре­вращениях;

‒ освоение новых методов и аппаратуры, обеспечивающих соз­дание замкнутых энергетических циклов;

‒ освоение новых методов и аппаратуры, обеспечивающих соз­дание замкнутых водооборотных циклов;

‒ необходимость разработки методов и аппаратуры для специ­фических условий очистки отбросных газовых потоков, утилиза­ции, хранения или уничтожения жидких и твердых отходов;

‒ создание техники для новых природоохранных процессов — опреснения сточных вод, гидротермального синтеза природного сырья, проведения процессов в защитных средах и др.

Сформулированные положения нового научно-технического на­правления — «промышленная экология» — только в определен­ной мере могут осветить многогранность этой отрасли науки. Ес­тественно, они должны постоянно дополняться, так как промыш­ленная экология создается на стыке наук в силу насущной необ­ходимости.