Использование экобиозащитной технологии

По мере ускорения темпов научно-технического про­гресса (НТП) воздействие людей на природу становится все более мощным. В настоящее время оно уже соизмери­мо с действием природных факторов, что приводит к ка­чественному изменению соотношения между обществом и окружающей средой. На современном этапе человечество поставлено перед фактом возникновения в природе необ­ратимых процессов, новых путей перемещения и превраще­ния энергии и вещества. В природу внедряется все больше и больше новых, чуждых ей и порой сильно токсичных ве­ществ. Часть из них накапливается в биосфере, и это приво­дит к нежелательным экологическим последствиям.

Выбросы промышленных предприятий, энергетических систем и транспорта в атмосферу, водоемы и недра до­стигли таких размеров, что в ряде районов земного шара уровни загрязнений значительно превышают допустимые санитарные нормы. Это приводит, особенно среди город­ского населения, к увеличению числа заболеваний хрони­ческим бронхитом, астмой, аллергией, ишемией, раком.

Несовершенство современных технологий не позволяет полностью перерабатывать минеральное сырье. Большая его часть возвращается в природу в виде отходов. По некоторым данным, годовая продукция составляет 1—2% от используемого сырья, а все остальное идет в отходы, что свидетельствует о нерациональном подходе к природным ресурсам. Ежегодно в биосферу поступает более 30 млрд. тонн бытовых и промышленных газообразных, жидких и твердых отходов.

Нерациональное использование природных ресурсов и невысокий уровень природоохранной техники приводят к загрязнению природной сферы и изменению биосферы человеком. Воздействие человека на биосферу сводится к четырем главным формам изменения:

- структуры земной поверхности (распашка степей, вырубка лесов, мелиорация, создание искусственных озер и морей и т.д.);

- состава биосферы, круговорота и баланса слагающих ее веществ (изъятие ископаемых, создание отвалов, выброс разных веществ в атмосферу и водные объекты);

- энергетического, в частности теплового, баланса от­дельных районов земного шара и всей планеты;

- совокупности живых организмов в результате истре­бления некоторых видов, создания новых пород животных и сортов растений, перемещение их на новые места оби­тания.

В условиях ускорения НТП возникают новые сложные экологические проблемы, более насущными становятся задачи охраны природы и рационального использование ее ресурсов.

Экологическая защищенность отдельного человека, населенного пункта, государства и мирового со­общества в целом не повышается. Негативное воздействие факторов окружающей среды на здоровье включают как традиционные опасные воздействия антисанитарной об­становки или плохого состояния жилья, так и сельскохо­зяйственное и промышленное загрязнение воздуха, воды, продуктов питания и земель.

Таким образом, неблагоприятные воздействия на окру­жающую среду включают как непрямые промышленные воз­действия, нарушающие нормальное питание людей и состо­яние их жилья, так и воздействия, разрушающие глобальные системы, от которых зависит здоровье всей планеты.

Научные знания, необходимые для оценки и предотвра­щения опасных воздействий окружающей среды, большей частью сходны с умениями и знаниями в области охраны здоровья на рабочем месте, т.е. охраны труда. Токсико­логия, эпидемиология, производственная гигиена, эрго­номика, специальные инженерные разработки для целей безопасности являются основными инструментами науч­ной охраны окружающей среды. Для сфер охра­ны здоровья трудящихся и охраны окружающей среды ха­рактерна общность методологии, особенно в области оце­нок воздействия на здоровье и мер по предотвращению воздействий.

Идентификация опасных воздействий окружающей среды часто основана на наблюдениях вспышек неблаго­приятного самочувствия среди трудящихся, и, несомнен­но, именно на рабочих местах промышленные воздей­ствия наиболее изучены. Природу и уровень воздействия обычно можно более четко определить у рабочих, подверг­шихся профессиональному воздействию, чем у общества в целом; кроме того, последствия сильных воздействий почти всегда легче обнаружить, чем небольшие измене­ния, присущие слабым воздействиям. И хотя известны случаи значительного внешнего воздействия деятельно­сти предприятий на окружающую среду, например воз­действие предприятий по добыче кадмия в Китае и Япо­нии; выбросы свинца и кадмия на металлоплавильных предприятиях Верхней Силезии (Польша), все же обыч­но на работников подобных производств оказывается бо­лее сильное воздействие, чем на население близлежащих местностей.

Поскольку неблагоприятные последствия для здоровья легче выявить у групп людей, занятых на определенном производстве, информация по многим производственным токсическим воздействиям (включая тяжелые металлы, свинец, ртуть, мышьяк и никель, а также такие хорошо известные канцерогены, как асбест) используется в целях расчета риска для здоровья более широких групп обще­ства. Таким образом, необходимо рассмотреть общее воз­действие неблагоприятных производственных и связанных с окружающей средой факторов, для того чтобы верно оценить их влияние на здоровье.

Применение безотходных и малоотходных технологий дает возможность радикального решения проблем охраны окружающей среды. Использование очистных устройств и сооружений не позволяет полностью локализовать токсичные выбросы, а применение более совершенных систем очистки всегда сопровождается ростом затрат на процесс очистки. Так, например, очистка сточных вод крупного ма­шиностроительного предприятия с эффективностью до 90% обеспечивается сравнительно легко, но каждый последу­ющий процент дает значительный рост затрат. Стопроцентная очистка теоретически возможна, но практически неосуществима из-за громоздко­сти очистных сооружений и их стоимости. Следовательно, нужно искать альтернативные решения, а именно — вне­дрять малоотходные и ресурсосберегающие технологии.

Термин «безотходная технология», впервые предложен­ный академиками Н. Н. Семеновым, И. В. Петряновым, по­лучил широкое распространение в нашей стране и за рубе­жом.

Безотходная технология - это практическое применение знаний, методов и средств, с тем чтобы в рамках потребностей человека обе­спечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии и защитить окружающую среду.

Основой безотходных производств является комплекс­ная переработка сырья с использованием всех его компонен­тов, поскольку отходы производства — это неиспользован­ная часть сырья. Чтобы создать необходимую продукцию, получить энергию, сырье, человек находит и добывает при­родные ресурсы, перевозит их к местам переработки, про­изводит из них предметы. Тем самым человек вовлекает природные ресурсы в производственный цикл, который от­носится к категории незамкнутых систем. На каждом этапе ресурсного цикла неизбежны потери либо вследствие осо­бенностей технологии, либо по субъективным причинам. Используя известный афоризм, можно сказать: загрязнение среды — это природные ресурсы, оказавшиеся не на своем месте. Таким образом, необходимо стремиться к созданию замкнутого технологического цикла.

Замкнутая термодинамическая система позволяет ор­ганизовать технологический процесс без обмена веществ с окружающей средой. Технологическим аналогом замк­нутой термодинамической системы могут служить такие процессы, в которых отсутствуют отходы производства, т.е. выбросы в виде твердых, жидких и газообразных веществ. Обмен с окружающей средой осуществляется лишь посред­ством энергии исходного сырья, готовой продукции и энер­гетическими выбросами. В замкнутом безотходном произ­водстве все отходы могут быть полностью использованы на данном предприятии или смежном производстве.

Для удовлетворения потребностей экономики страны ежегодно на душу населения в хозяйственный оборот во­влекается до 20 тонн природного сырья. В промышленности около 70% затрат приходится на сырье, материалы, топливо и энергию. В условиях постоянно нарастающего дефицита природных ресурсов важную роль играет рациональное, ком­плексное и экономичное их использование, снижение метал­лоемкости и энергоемкости промышленного производства.

Таким образом, малоотходная и безотходная (ресур­сосберегающая) технология должна обеспечить:

- комплексную переработку сырья с использованием всех его компонентов на базе создания новых безотходных процессов;

- создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного их использования;

- переработку отходов производства и потребления с получением товарной продукции или любое полезное их использование без нарушения экологического равновесия;

- использование замкнутых систем промышленного водоснабжения.

Совершенствование технологических процессов и осо­бенно создание принципиально новой технологии получе­ния продукта сопровождается значительным сокращением доли отходов производства. В качестве примера можно при­вести технологию получения глинозема из нефелинового концентрата, когда на вход процесса подают нефелиновый концентрат и известняк для получения шихты, идущей за­тем на спекание и выщелачивание.

Предприятие безотходного производства в определенной мере моделирует биохимические системы использования природных ресурсов, которые установились в результате эволюционного процесса. Основные принципы организа­ции такого предприятия:

- по возможности полный перенос вещества на произ­водимую продукцию;

- передача отходов из одного производства в другое, для которого они должны служить сырьем;

- объединение разнотипных предприятий в один функ­циональный комплекс, использующий все образующиеся в процессе производства вещества и получающий в конеч­ном итоге только готовую продукцию;

- вовлечение отходов производства в производствен­ный процесс с целью окончательной их переработки.