Основные принципы рационального использования природных ресурсов

План

1. Понятия об охране окружающей среды, рациональном природопользовании и экологической безопасности

2. Основные принципы рационального использования природных ресурсов

3. Экологический кризис и пути выхода из него

4. Экологическое нормирование

1. Понятия об охране окружающей среды, природопользо­вании и экологической безопасности

Органический мир Земли образован совокупностью ви­дов животных, растений, грибов, микроорганизмов. Каждый компонент органического мира взаимосвязан с другим, спра­ведлив закон «все связано со всем». Изменение и тем более уничтожение одного из компонентов системы влечет за собой изменение, а в предельном случае гибель всей системы. Все это делает необходимым осуществление специальных природоох­ранных мероприятий, направленных на защиту всех живых организмов, сохранению биоразнообразия на планете.

Охрана окружающей среды — представляет систему госу­дарственных и общественных мер (технологических, экономи­ческих, административно-правовых, просветительных, между­народных), направленных на гармоничное взаимодействие об­щества и природы, сохранение и воспроизводство действую­щих экологических сообществ и природных ресурсов во имя живущих и будущих поколений. В новом природоохранном Федеральном законе (2002) используется термин «охрана окру­жающей среды», при этом «природная среда» понимается как важнейшая составляющая часть окружающей среды. В после­дние годы часто используется также термин «защита окружаю­щей природной среды», который близок другому понятию — «охрана биосферы», т.е. системе мероприятий, направленных на устранение негативного антропогенного или стихийного вли­яния на взаимосвязанные блоки биосферы, на поддержание вы­работавшейся эволюционно ее организованности и обеспече­ния нормального функционирования.

Главная задача охраны природы — охрана генофонда — совокупности генов, которые имеются у всех особей популя­ций. Изменение генофонда происходит за счет мутаций, вы­званных естественными факторами и факторами антропоген­ного происхождения. Уничтожение, истребление отдельных видов популяции обедняет генофонд планеты, который в на­стоящее время насчитывает около 1,3 млн видов только жи­вотных. Из 300 тыс. видов высших растений миро­вой флоры лишь около 2,5 тыс. постоянно применяют в сель­ском хозяйстве, а 20 тыс. — по мере необходимости.

Экологические системы, природные ландшафты, а также при­родные комплексы подлежат охране в первоочередном порядке.

Особой охране подлежат:

• объекты, включенные в Список всемирного культурно­го наследия и в Список всемирного природного наследия;

• заповедники, заказники, памятники природы, нацио­нальные, природные и дендрологические парки, ботани­ческие сады, лечебно-оздоровительные местности и ку­рорты, а также иные природные комплексы;

• исконная среда обитания, места традиционного прожи­вания и хозяйственной деятельности коренных мало­численных народов России;

• континентальный шельф и исключительная экономиче­ская зона РФ;

• объекты, имеющие особое природоохранное значение;

• редкие или находящиеся под угрозой исчезновения поч­вы, леса и иная растительность, животные и другие ор­ганизмы и места их обитания.

На современном этапе развития проблемы охраны окружаю­щей среды рождается новое понятие «экологическая безопас­ность», под которым понимается состояние защищенности при­родной среды и жизненно важных экологических интересов че­ловека от возможного негативного воздействия хозяйственной и иной деятельности, чрезвычайных ситуаций, их последствий.

Народная мудрость гласит: «Чисто не там, где убирают, а там, где не сорят». Если «уборка» — это очистка предприятия от вредных выбросов, то «не сорить» позволяют разработка и внедрение малоотходных (безотходных) технологий. Такие методы необходимы для сохранения состояния природной среды и, в последующем, сохранения природных ресурсов.

По определению, принятому Европейской экономической комиссией по малоотходной технологии, «безотходная технология — это такой способ осуществления производства продукции, при котором сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы — производственное потребление — вторичные ресурсы используются наиболее рационально и комплексно таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».
Малоотходным является такое производство, при котором вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарно-гигиеническими нормами, при этом часть сырья и материалов переходит в отходы, которые направляются на переработку или захоронение. «Чистое» производство характеризуется процессами, предотвращающими загрязнение окружающей среды: рациональным использованием сырья и энергии, исключением применения токсичных сырьевых материалов, уменьшением количества всех выбросов и отходов, образующихся в процессе производства, а также степени их токсичности.

С точки зрения продукции «чистое» производство означает уменьшение его воздействия на окружающую среду в течение всего жизненного цикла продукта (от добычи сырья до утилизации (или обезвреживания) отходов после использования). «Чистое» производство обеспечивается путем улучшения технологии, применения новых эффективных процессов, а также путем изменения управления производством и утилизации побочных продуктов.
Решению проблемы создания Малоотходных производств способствует природоохранное законодательство Российской Федерации, а также применение экономических рычагов (стимулирование экологических мероприятий, налоговые льготы, льготное кредитование экологически чистого производства, специальное налогообложение экологически вредной продукции).

Принципы разработки малоотходных технологий:

1) Цикличность или многоразовость использования сырья. Реализация цикличности — это попытка человека подражать природе, в которой основным фактором является кругооборот веществ.

2) Максимальное потребление большинства компонентов сырья и потенциала энергетических ресурсов. К сожалению, использовать сырье и энергию целиком невозможно, поэтому не существует полностью безотходная технология, однако необходимо стремиться к ее возможно большей экологизации.

Критерием полноты использования ресурсов является коэффициент безотходности К_б, который, например, для химической и нефтехимической промышленности определяется по формуле:

где - f эмпирический коэффициент пропорциональности; К_м — коэффициент использования материальных ресурсов; К_э — коэффициент полноты использования энергетических ресурсов; К_а — коэффициент соответствия энергетическим требованиям.

Естественно, что К_б не может быть меньше нуля и больше единицы.

Если К_м > 0,8, то предприятие считается малоотходным, а если К_м, = 0,9...0,98 — безотходным.

3) Соблюдение предприятием требований по предельно допустимой экологической нагрузке (ПДЭН) и ПДК вредных веществ, т. е. поддержание такого состояния окружающей среды, при котором антропогенное воздействие не вызывает ее отрицательных изменений.
Направления создания малоотходных производств подразделяются на технические и организационные.

Основные технические направления разработки и внедрения малоотходных технологий:

1. Разработка и внедрение принципиально новых технологических процессов, реализация которых позволяет существенно уменьшить образование отходов.

2. Применение малоэнергоемких процессов (например, методов порошковой металлургии).

3. Использование высокоэффективных методов тепло- и массообмена (например, кипящего слоя в установках каталитического крекинга при переработке нефти).

4. Замена прямоточных потоков материалов и теплоносителей противоточными.

5. Внедрение технологии с использованием кислорода, водорода, озона и электроэнергии. (Примером эффективного применения кислорода в кипящем слое может служить кислородно-взвешенная плавка цветных металлов с утилизацией тепла).

6. Использование эффекта сверхпроводимости, а также технологий с применением сверхвысоких давлений и температур.

7. Использование механических методов вместо химических процессов с применением кислот и щелочей.

8. Разработка высоких технологий, в частности плазменных и лазерных.

9. Внедрение современных мембранных, ионнообменных, экстракционных методов выделения ценных (и токсичных) веществ.

10. Применение при разработке эффективных геотехнологических методов (например, подземное выщелачивание).

11. Внедрение безводных методов обогащения и переработки сырья.

12. Замена плавки руд и отходов гидрометаллургическими методами, так как воду проще очищать, чем газы.

13. Изготовление биоразлагаемой тары, например пакетов, которые в отличие от полиэтиленовой тары разлагаются в течение 3—5 лет.

Организационные направления внедрения малоотходных производств:

1. Применение системности в организации производства, которая обеспечивает взаимосвязь производственных, социальных и природных процессов. Примером может служить создание замкнутых водооборотных схем. При этом снижаются расходы на водоподготовку, потери воды в технологическом процессе и количество вредных выбросов. Осадки после очистки воды перерабатываются и используются в виде вторичного сырья.

2. Реализация многоразового использования материалов за счет организации цикличных процессов. Это касается не только воды, но и газов, и материалов.

Примером может служить рациональное использование катализаторов при переработке нефти. При правильной организации процесса обеспечивается максимальный срок службы катализатора. Утилизация материальных и энергетических ресурсов является одним из основных факторов создания малоотходных технологий.

3. Комбинирование производств при организации комплексного использования сырья, энергоресурсов и продукции производства.

4. Кооперация производств с учетом утилизации вторичных материальных и энергоресурсов (ВМР, ВЭР) на крупных отечественных комбинатах. Так, на металлургических комбинатах проводят многоступенчатую кооперацию производства, вплоть до извлечения из шлаковых отходов драгоценных металлов и редкоземельных элементов.

5. Научно-практическое обоснование района строительства производств с учетом фонового загрязнения окружающей среды, рекультивации почвы и возможности кооперации с другими производствами региона.

6. Создание малоотходных территориально-производственных комплексов (ТПК) или эколого-промышленных парков. При этом отходы одного предприятия могут использоваться на другом предприятии, кроме того, решаются вопросы транспорта и рационального размещения жилых построек. Рациональная научно обоснованная политика государства при создании ТПК могла бы способствовать реализации технического кругооборота веществ и энергии вначале в отдельных регионах, а затем в масштабах всей страны.

7. Рациональная организация производства. Это позволяет увеличить объем выпуска продукции, а также расширить ее номенклатуру и улучшить качество. В настоящее время в рамках рыночной экономики роль эффективной организации производства в значительной мере возрастает. Однако погоня за прибылью не должна осуществляться за счет увеличения уровня выбросов вредных веществ в окружающую среду.

8. Организация региональных центров по переработке и обезвреживанию отходов производства и быта. Создание полигонов по захоронению твердых отходов является дорогостоящим мероприятием, однако извлечение из них полезных веществ позволяет снизить расходы на создание и эксплуатацию полигонов.

Таким образом, экологизация технологий и малоотходность производства должны рассматриваться совместно с точки зрения реализации одной цели — снижения отрицательного антропогенного влияния на окружающую среду.