Основные задачи научного обеспечения в сфере защиты окружающей среды

ВВЕДЕНИЕ

   Небывалый рост использования природных ресурсов, удвоение их потребления каждые 7 – 10 лет, ускоренное, и не всегда оправданное, внедрение в практику новых веществ, материалов и технологий создало реальную угрозу необратимого нарушения существующего в природе равновесия. В настоящее время в целях преодоления экологического кризиса и обеспечения здоровья существующего и будущих поколений людей, сохранения биосферы и обеспечения воспроизводства природно-ресурсного потенциала в нашей стране действует «Экологическая доктрина Российской Федерации», в соответствии с которой к основным направлениям государственной политики в области экологии относится снижение загрязнения окружающей среды и ресурсосбережения.                                                                                                                             

   Документ включает в себя следующие основные положения:                                                                                    − внедрение ресурсосберегающих и безотходных технологий во всех сферах хозяйственнойдеятельности;                                                                                                                                                                                   − технологическое перевооружение и постепенный вывод из эксплуатации предприятий с устаревшим оборудованием;                                                                                                                                          − оснащение предприятий современным природоохранным оборудованием;                                                                  − обеспечение качества воды, почвы и атмосферного воздуха в соответствии с нормативными требованиями;                                                                                                                               − сокращение удельного водопотребления в производстве ижилищно-коммунальном хозяйстве;                                                                                                                                                             − поддержка экологически эффективного производства энергии, включая использование возобновляемых источников и вторичного сырья;                                                                                       − развитие систем использования вторичных ресурсов, в том числе переработки отходов;          − снижение потерь энергии и сырья при транспортировке, в том числе за счет экологически обоснованной децентрализации производства энергии, оптимизации системы энергоснабжения мелких потребителей;                                                                                    − модернизация и развитие экологически безопасных видов транспорта, транспортных коммуникаций и топлива, в том числе неуглеродного.

   Основными задачами научного обеспечения в сфере защиты окружающей среды являются развитие научных знаний об экологических основах устойчивого развития, выявление новых экологических рисков, порождаемых развитием общества, а также природными процессами и явлениями.

   Для этого необходимы:                                                                                                                              − разработка экологически эффективных и ресурсосберегающих технологий, производств, видов сырья, материалов, продукции и оборудования, в том числе в сельском хозяйстве;                             − разработка научных принципов и технологий использования возобновляемых биологических ресурсов (лесных, водных, охотничье-промысловых, лекарственных и др.), обеспечивающих их устойчивое воспроизводство;                                                                                 − разработка принципов использования атмосферного воздуха (воздушных ресурсов) в целях сохранения окружающей среды;                                                                                                         − разработка методологии и методов эколого-экономической оценки, в том числе определение стоимости природных объектов с учетом их средообразующей функции, для использования при принятии решений в различных отраслях экономики Российской Федерации;                                                                                                                                                     − создание основ определения экологических рисков в целях создания системы управления качеством природной среды;                                                                                                         − разработка средств и методов предупреждения и ликвидации загрязнений, реабилитации окружающей средыи утилизации опасных отходов;                                                                              − разработка и развитие современных методов экологического мониторинга, а также информационных технологий в целях государственного управления в области природопользования и охраны окружающей среды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   Жизненный цикл большинства продуктов, необходимых современному обществу, остается весьма несовершенным и состоит из трех последовательных этапов: производства продуктов, их потребления и выброса образующихся отходов в окружающую среду. Потеряв, таким образом, стоимость, отходы автоматически исключаются из системы распределения, со всеми вытекающими отсюда последствиями для природы и общества.

   Радикальное изменение сложившейся ситуации возможно прежде всего, при условии решения технологических задач: сокращения потерь материально-энергетических ресурсов по мере трансформации их в отходы производства; целесообразного изменения маршрутов движения всех материальных и энергетических потоков, обеспечивающего наиболее полную их переработку; уменьшения действия отходов на объекты природной среды.

Комплексная переработка  сырья и материалов с использованием всех полезных компонентов, становится основой создания малоотходных технологических  процессов. При этом обеспечение  их экологической безопасности является актуальной задачей, носящей системный  характер.

   Вследствие разнообразия состава и свойств образующихся отходов порой трудно ограничиться существующими типовыми схемами улавливания и обезвреживания вредных веществ. Могут потребоваться новые технологические решения и средства защиты природы от антропогенных опасностей. Степень экологического совершенства или несовершенства объекта исследований можно оценить по его принадлежности к одной из трех схем, изображенных на рис. 1.

   Схема А соответствует случаю неполного использования сырья и материалов, загрязнению воздушного или водного бассейнов, почвы, отсутствию систем обезвоживания и утилизации отходов, а также средств оперативного контроля производственной безопасности и состояний окружающей среды. Такие производства должны полностью реконструироваться за счет установки эффективных систем газо- и водоочистки, организации оборотного водоснабжения, рекуперации тепла и т.д

   Схема Б соответствует многим действующим производствам в регионе. Обработка отходов в этом случае может осуществляться на локальных (цеховых) сооружениях, где происходит улавливание ценных для производства веществ и достигается снижение их концентраций до приемлемого уровня. При этом полезные продукты оборотных циклов (нагретый воздух, вода, хладагенты, растворители, смазочные материалы и т.п.), вновь возвращаются в производство, а отходы направляются на общие заводские или районные очистные сооружения и после соответствующей обработки, до уровня действующих стандартов, поступают в окружающую среду.

Для схемы В характерны три стадии комплексной обработки отходов производства и потребления:

локальная, заводская и  районная. Неиспользуемые вторичные  материальные ресурсы (ВМР) и продукты

оборотных циклов данного  предприятия перерабатываются на соседних (смежных) объектах. Но для

обеспечения стабильности, при реализации схемы В, требуется контролировать состав образующихся

отходов, иначе они не найдут спроса у потенциальных потребителей.

Понятие «безотходные» технологии и «замкнутые» циклы производства в основном имеют концеп-

туальное значение и не должны восприниматься буквально. Абсолютно полное использование всех от-

ходов, как и полная рецикличность производства противоречат фундаментальным естественнонаучным

представлениям и не имеют  аналогов в функционировании природных  экосистем. Кроме того, полнаябезотходность производства, как принцип и как техническое решение, противоречит идее оптимального

функционирования экономики, поскольку затраты на создание и  эксплуатацию технологических про-

цессов возрастают экспоненциально, резко увеличиваясь именно на последних этапах приближения к

экологическому идеалу.

Правильнее ставить в  дипломном проекте задачу о комплексном экологическом и экономическом

оптимуме загрязнения  природной среды в условиях создания (проектирования, размещения, модерни-

зации промышленного предприятия) или функционирования действующих экологически безопасных

малоотходных технологий. Этот оптимум достигается при  минимизации антропогенной нагрузки до

пределов, безопасных для  природной среды, при условии  выполнения заданных темпов социально-

экономического развития природохозяйственных комплексов.

Таким образом, под малоотходным производством следует понимать такое производство (или со-

вокупность производств), в результате практической деятельности которого вредное воздействие на ок-

ружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными нормами, но по техническим, эко-

номическим, организационным и иным причинам часть сырья и материалов переходят в отходы и на-

правляются на захоронение (длительное хранение).

Малоотходная технология включает разработку и внедрение  технологических процессов, произ-

водств и оборудования, обеспечивающих:

− комплексную переработку  сырья с использованием всех его  компонентов;

− существенное уменьшение или полное исключение загрязнения  окружающей среды отходами

производства и потребления;

− переработку отходов  производства и потребления с  получением товарной продукции или  любое

полезное их использование  без нарушения экологического равновесия;

− системы оборотного водоснабжения;

− создание экологически чистых территориально-производственных комплексов.

   Рис. 1 Существующие схемы организации промышленных объектов: Р – ресурсы; ПО – промышленный объект; ЦП – целевая продукция; ОС – очистные сооружения; П – примеси; ПОЦ – продукты оборотного цикла; ВМР – вторичные материальные ресурсы; РОС – районные очистные сооружения; ДК – датчики контроля; СК – система контроля; ОП – отходы производства.