Экология и инженерная охрана природы

В последнее время получили распространение такие термины как «инженерная экология», «промышленная экология», «техническая экология» и т.п.

Инженерная экология – это система инженерно-технических мероприятий, направленных на сохранение качества среды в условиях растущего производства. Это не новое направление развития экологии, это инженерная охрана окружающей среды и инженерная охрана природы.

Успешное решение экологических задач инженерными методами возможно лишь в том случае, если специалист владеет определенными знаниями в области экологии. Инженер должен уметь оценивать свое производство с экологических позиций, т. е. обладать экологическим мышлением.

Исторически охрана природы развивалась как система мероприятий, направленных на сохранение отдельных ландшафтов, памятников природы, редких растений и животных, организацию заповедников и заказников. Ландшафт – природный географический комплекс, в котором все основные компоненты – рельеф, климат, воды, почвы, растительность и животный мир образуют единую систему.

В современных условиях этого недостаточно. Превратить в заповедник всю Землю нельзя. Природопользование – неотъемлемое свойство человека и направление деятельности человеческого общества. Преобразования в природе из-за деятельности людей неизбежны. Принцип невмешательства в природу нереален.

В настоящее время в словосочетание охрана природы вкладывается более широкий и двоякий смысл:

1 – разработка принципов и методов восстановления и сохранения природных ресурсов (земель, вод, атмосферы, растительного и животного мира);

2 – это система мер, направленных на поддержание рационального взаимодействия между человеком и окружающей средой. Эта система мер должна предупреждать прямое или косвенное негативное влияние результатов деятельности общества на природу и на здоровье человека.

Специально никто не загрязняет биосферу, воздействие на живую природу всегда косвенное. Неблагоприятное воздействие на природу – следствие работы промышленных и сельскохозяйственных предприятий. Побочное воздействие производства на биосферу проявляется в двух формах:

1. Любые технологические процессы связаны не только с преобразованием и получением нужных веществ, но и с побочными продуктами, составляющими, так называемые, отходы производства. Эволюция жизни на Земле проходила в отсутствие этих веществ, появившихся только в результате промышленного производства. Эти вещества, как правило, чужды природной среде, наполненной живыми организмами. Их называют ксенобиотиками (от греческого ксенос – чужой, биос – жизнь). Другие вещества, не являющиеся ксенобиотиками, появились в избыточных концентрациях (озон, фенолы, соединения серы, азота, фосфора и др.). Режимы биохимических процессов в живых клетках «отработаны» в течение длительной эволюции. Если в биохимический цикл растительной или животной клетки попадает ксенобиотик или обычное вещество в избыточных концентрациях, то нарушается внутриклеточный обмен или метаболизм клетки (греч. metabole – перемена). Это приводит к резким отрицательным последствиям для организма. Присутствие ксенобиотиков ведет к несовместимости среды с жизнедеятельностью организма, что вызывает заболевания вплоть до летального исхода. Так появление в воздухе серы, фтора, никеля, кобальта нарушает процессы фотосинтеза растений, что ведет к их гибели. Сбросы в реки фенолов и другой органики приводит к гибели рыб.

2. Воздействие производства на окружающую среду связано не только с внесением чуждых веществ. Жизненные процессы идут при определенных температуре, влажности, давлении, освещенности. Сброс горячей воды в водные объекты, изменение суточного режима освещенности в городах, избыточные шумы от работы промышленных предприятий, строительной техники, автотранспорта, электромагнитные поля от электроприборов и электрооборудования, от линий электропередач вызывают нежелательные последствия для живых организмов.

Тепловое загрязнение водоёмов приводит к изменению видового состава сообществ микроорганизмов, рыб, водорослей, других гидробионтов. Чем меньше водный объект, тем опаснее сброс нагретых сточных вод для живых организмов.

Разные отрасли производственной деятельности служат причиной всевозможных негативных последствий в окружающей природной среде, в частности, вследствие поступления в нее отходов производства или преобразования природных систем. В конечном итоге эти негативные процессы проявляются в самых разнообразных формах – от снижения продуктивности сельхозкультур до ухудшения здоровья населения.

Поэтому необходимо между промышленным предприятием и окружающей средой поставить барьеры из различных очистных сооружений. Необходимо как можно полнее извлекать полезные вещества из промышленных сбросов и выбросов. Твёрдые отходы предприятия – это практически сырьевые ресурсы для других промышленных предприятий, во многом сходные с природным минеральным сырьём. Сколь бы ни были неблагоприятны последствия природопользования для окружающей среды, прекратить его человек не может.

Основная задача: эксплуатация природных ресурсов и преобразование природных систем не должны наносить ущерб природе. Нельзя выводить ее параметры за те пределы, где становится невозможной нормальная жизнедеятельность населяющих Землю биологических видов и, в первую очередь, человека.

Проще всего экологические задачи можно решить сокращением потребления ресурсов, ограничением природопользования. Очевидно, такой путь неприемлем.

Количество отходов можно уменьшить за счет более полного извлечения ресурсов из недр, а полезных ископаемых - из руд, за счет получения дополнительной продукции из одного и того же количества сырья. Все это – инженерно-технические и технологические задачи, которые решают одновременно две ключевые проблемы: ресурсную (преодоления их исчерпаемости) и экологическую (сохранения качества природной среды).

Задачи инженера предприятия по снижению вредного воздействия производства на природную среду:

1. Оптимизация технологических, инженерных и проектно-конструкторских решений исходя из минимального ущерба окружающей среде и здоровью человека.

2. Прогнозирование и оценка возможных отрицательных последствий технологических процессов и предприятия в целом для окружающей среды, человека, животных, растений, сельского, лесного и рыбного хозяйства.

3. Своевременное выявление и корректировка конкретных технологических процессов и операций, наносящих ущерб окружающей среде, угрожающих здоровью человека, отрицательно влияющих на природные и антропогенные системы.