Почему оборотное водоснабжение это пример рационального природопользования

Основы и принципы рационального природопользования

В мире существует несколько глобальных проблем, которые могут привести человечество к экологической катастрофе. Одна из них — это проблема рационального использования природных богатств.

Что такое рациональное природопользование

Рациональное природопользование — это такой процесс взаимодействия человека с природой, при котором он в полной мере пользуются всеми ее ресурсами, но при этом охраняет и защищает ее от нежелательных последствий своей деятельности.

Наука понимает под природопользованием комплексные меры человечества по рациональному использованию тех ресурсов, которые нам дает природа.

Классификация природных ресурсов

Существует несколько классификаций природных ресурсов:

• по происхождению;
• по производственному использованию;
• по степени истощаемости.

По происхождению

В первую очередь природные ресурсы подразделяют по происхождению.

1. К биологическим природным ресурсам относятся все живые организмы, которые населяют биосферу нашей планеты. Это растения, деревья, животные, насекомые и т.д.
2. Под минеральными ресурсами понимают все полезные ископаемые, которые находятся в литосфере Земли. Из них добывают минеральное сырье: металлы, уголь, нефть, газ и др.
3. К энергетическим ресурсам относят источники энергии естественного и искусственного происхождения. Естественными источниками получения энергии являются солнце, ветер и вода. Искусственные источники получения энергии — это топливо и атомная промышленность.

По производственному использованию

Природные ресурсы по производственному использованию делят на:

1. Гидроресурсы. Это вся вода, которая есть на нашей планете: моря, океаны, реки, грунтовые воды.
2. Земельные ресурсы. Это и лесной фонд и земли, используемые для ведения сельского хозяйства.
3. Флору.
4. Фауну.

По степени истощаемости

Природные богатства можно разделить и по степени истощаемости.

1. К неисчерпаемым ресурсам относятся ресурсы, которые могут использоваться в течение длительного времени и в неограниченном количестве. Это солнечная энергия, энергия ветра, приливы и т. д.
2. Исчерпаемыми называют такие природные ресурсы, которые не подлежат восстановлению или их возобновление занимает миллионы лет (ископаемые ресурсы).
3. К группе исчерпаемых и возобновимых природных ресурсов относят те ресурсы, которые могут быть естественным или искусственным образом возобновлены в небольшие сроки. Естественно обновляющимися ресурсами являются, например, леса и почвы. Искусственными — очистка воздуха и воды, восстановление видов животных или растений.

Рациональное и нерациональное природопользование

Рациональное природопользование подразумевает эффективное использование природных ресурсов, при котором человек не только не вредит природе, но бережно к ней относится, стремится к ее охране и восстановлению. Рациональное природопользование лежит в основе геоэкологии и охраны окружающей среды.

Признаками рационального природопользования считаются следующие действия человека:

1. Восстановление ресурсов природы.
2. Сохранение гидроресурсов, земельных ресурсов, флоры и фауны.
3. Бережное и экономное использование исчерпаемых полезных ископаемых.
4. Применение экологичных способов получения энергии.
5. Сохранение природного ареала обитания животных, растений и человека.
6. Регулирование численности населения Земли.

Нерациональное природопользование — это следствие потребительского отношения к природе и того, что она дает человеку, приводящее к истощению ресурсов и ухудшению экологической обстановки.

Экологи из разных стран мира бьют тревогу и предупреждают человечество о том, что нерациональное природопользование в угоду экономической прибыли неизбежно приведет к экологической катастрофе и огромным денежным и трудозатратам для ее ликвидации.

Признаки нерационального использования природных богатств это:

1. Отсутствие системного подхода к добыче ресурсов.
2. Пренебрежительное отношение к сберегающим технологиям.
3. Игнорирование экологичных методов добычи ископаемых.
4. Нарушение экологических законов и стандартов.
5. Чрезмерное использование земельных ресурсов.
6. Большое количество отходов при производстве.

Принципы рационального природопользования

Принципами рационального природопользования являются:

1. Системный принцип, который оценивает влияние конкретного производства на природу и окружающую среду за определенное время.
2. Принцип оптимизации, основанный на поиске лучших решений взаимодействия экологии и экономики.
3. Принцип опережения темпов, предполагающий оптимизацию расходов природных богатств и снижение количества отходов за каждый производственный цикл.
4. Принцип гармоничных отношений с природой, подразумевающий таких разработок, которые будут экологичными и безопасными для окружающей среды.
5. Принцип меры в использовании природных богатств. Пользуясь ресурсами, которые дает природа, нужно помнить, что их количество ограничено. Важно заранее планировать их расход, исходя из возможностей источника получения ресурса.
6. Принцип саморегуляции заключается в прогнозировании какого-либо производства или добыче полезных ископаемых. Человек обязан учитывать все негативные факторы, которые могут возникнуть в ходе его деятельности. Важно снизить это негативное воздействие на природу.
7. Принцип комплексного использования предполагает концентрацию на единой территории специализированной структуры, состоящей из сырьевых, земельных, энергетических и людских ресурсов, что позволит снизить отходы и вредные факторы производства.
8. Принцип безотходности предлагает внедрить замкнутый производственный цикл, когда одно производство будет перерабатывать или утилизировать отходы другого.

Основные пути реализации, примеры

В современном мире многие страны озадачены проблемой рационального использования ресурсов. Чтобы реализовать все вышеперечисленные признаки, необходимо следующее:

1. Проведение государственной политики по охране окружающей среды.
2. Принятие международных экологических стандартов и законов, которые будут регулировать промышленную деятельность людей и тот вред, который эта деятельность наносит природе.
3. Наказание за разрушительное воздействие на природу, флору и фауну.
4. Соблюдение правил эксплуатации плодородных земель.
5. Размещение промышленных предприятий вдали от городов.
6. Принятие комплексных законов по охране природы для каждого региона и страны.
7. Организация обязательного экологического мониторинга и прогнозов последствий деятельности человека.
8. Ведение актуальной отчетности по текущему состоянию экологии в мире.
9. Решение проблемы чистой питьевой воды.
10. Помощь развитых стран развивающимся во внедрении работающих схем в области экологии.

Развитые страны, которые давно осознали важность рационального отношения к природе, проводят успешную экологическую политику. Так, с 2021 года в странах Евросоюза будет введен запрет на одноразовую пластиковую продукцию.

К сожалению, абсолютное большинство государств в мире относится к природе потребительски, не задумываясь о последствиях такого отношения.

Виды деятельности, относящиеся к рациональному природопользованию

Примерами рационального отношения к природе могут служить:

1. Высаживание растительности (деревьев и кустов) на склонах гор, холмов, оврагов, берегах рек. Эта мера способствует укреплению грунта, мешает образованию эрозии почв, сходу селей и лавин с гор.
2. Использование замкнутого водооборота на промышленных предприятиях и производствах. Эта мера существенно экономит водные ресурсы и способствует снижению выбросов грязных вод в водоемы.
3. Полное использование добываемого минерального сырья. Такой подход позволяет уменьшить количество отходов, использовать имеющиеся ресурсы по-максимуму.
4. Рекультивация земель в тех районах, где происходила добыча полезных ископаемых. Рекультивированные земли можно использовать для сельского хозяйства.
5. Насаждение защитных лесополос в полях в степной местности. Такая мера способствует устранению ветровой эрозии почв, сохранению в почве влаги.
6. Очистка леса от сухостоя. Способствует росту молодой растительности.
7. Чистка русел рек. Предотвращает заиливание и обмеление водоемов.
8. Переход ТЭС с угля на природный газ. Газ — более экологичное топливо, нежели уголь.
9. Внедрение систем, которые занимаются переработкой отходов, и использование вторичного сырья. Такая мера одновременно предотвращает загрязнение окружающей среды отходами и экономит природные ресурсы.
10. Использование биотоплива, что позволяет экономить невозобновляемые минеральные ресурсы.
11. Создание электростанций, которые работают на энергии, получаемой от приливов. Такие объекты обладают высокой экологичностью.
12. Запрет на использование удобрений в пределах водоемов, что позволяет сохранить водные ресурсы в чистоте.
13. Создание особо охраняемых уголков природы. Эта мера позволяет сохранить редкие виды животных и растений в их естественной среде.
14. Восстановление лесов после пожара или вырубки. Это способствует очищению воздуха и восстановлению природного ареала для животных.
15. Капельный полив сельскохозяйственных угодий позволяет экономить воду и предотвращает эрозию почв.
16. Посадка лесов в долинах рек останавливает обмеление водоемов, позволяет вернуть к жизни пересохшие ручьи.
17. Удержание снега на полях. Такая мера позволяет уберечь корни растений от промерзания и увлажнять почву.
18. Активное использование неисчерпаемых и возобновляемых источников энергии. Такие ресурсы экологичны и помогают сберечь исчерпаемые минеральные ресурсы.

В мире не так много государств, чьи усилия по осознанному взаимодействию с природой, можно поставить в пример другим странам. Как правило, это высокоразвитые страны:

• Великобритания;
• Исландия;
• Германия;
• Франция;
• Нидерланды;
• Япония.

Наша страна, щедро наделенная всевозможными богатствами природы, находится в самом начале этого пути. России есть чему поучиться у стран Запада, и прежде всего, сознательному отношению каждого гражданина к данному вопросу.

Безответственное отношение человечества к природе, ведет планету к возможной уже в скором будущем экологической катастрофе. А несознательное отношение студентов к учебе может стать причиной проваленной сессии. Но если человечеству можно надеяться только на себя, у учащихся вузов и ссузов есть отличный помощник. Образовательный ресурс Феникс.Хелп поможет справиться с трудностями по любой дисциплине.

Типы природопользования в различных регионах и странах мира

Природопользование – это использование ресурсов природы в процессе хозяйственной деятельности для достижения экономического эффекта.

Существует рациональное природопользование и нерациональное. Нерациональное природопользование представляет собой систему, при которой используются наиболее доступные и легко добываемые ресурсы, причем в больших количествах. Для нерационального природопользования характерно корыстное, потребительское отношение к природе, что приводит к быстрому истощению ресурсов и загрязнению окружающей среды.

Экстенсивный путь развития хозяйства тесно связан с нерациональным природопользованием, поскольку развитие происходит путем нового освоения земель, нового строительства, увеличения работающих, использования природных ресурсов в больших количествах.

Как правило, при нерациональном природопользовании из природных ресурсов забирается главная составляющая, а всё остальное просто выбрасывается, поэтому появляется большое количество отходов. При экстенсивном развитии хозяйства научно-технический уровень производства довольно низкий, но на первых порах оно дает неплохие результаты, а затем быстро приводит к негативным последствиям.

В ряде современных стран Юго-Восточной Азии в сельском хозяйстве развивается подсечно-огневое земледелие, уничтожающее деревья и загрязняющее атмосферу. Большая опасность таится в возможных и неконтролируемых пожарах.

Противоположным природопользованием является рациональное, при котором добываемые природные ресурсы используются максимально полно, т.е. организуется безотходное производство – при этом, количество потребляемых ресурсов значительно сокращается, обеспечивается восстановление тех ресурсов, которые можно возобновить, уменьшается загрязнение окружающей среды.

Безотходный цикл может включать несколько предприятий как одной отрасли, так и разных отраслей производства, используя свои отходы и отходы других отраслей. Примером безотходного производства может служить оборотное водоснабжение, когда в технологическом процессе многократно используется вода, которая очищается и снова поступает в производственный процесс.

Природопользование должно учитывать местные условия, а также способы воздействия на природную среду.

При рациональном природопользовании осуществляются следующие мероприятия:

• загрязнение атмо- лито и гидросферы вредными веществами полностью прекращается за счет специально разработанных производственных технологий;
• обесмпечивается обновление биологических ресурсов и экономное использование невозобновимых;
• проводятся природопреобразующие мероприятия: регулирование речного стока, проведение мелиоративных работ, создание парков, водозащитных и полезащитных лесопосадок; научные исследования по повышению продуктивности природных комплексов, сохранение генофонда флоры и фауны.

Виды природопользования

В современном природопользовании специалисты выделяют четыре основных его вида. Каждый из этих видов деятельности по-своему связан с природой, воздействует на неё и зависит от неё.

Надо сказать, что единой методики выделения основных видов природопользования, пока ещё нет. Классификация К. Зворыкина, разработанная в МГУ, выделяет такие её виды:

• производственное природопользование;
• пространственно-увязывающее природопользование;
• коммунальное природопользование;
• средоохранное природопользование.

Классификация природопользования, разработанная в Институте РАН Руновой, Волковой, Нефедовой, имеет несколько другой подход, именно она легла в основу разработки А.В. Евсеева, предложившего свой вариант классификации регионального природопользования:

• фоновое природопользование;
• крупноочаговое природопользование;
• очаговое природопользование;
• дисперсное природопользование.

С фоновым природопользованием связано сельское, лесное, промысловое хозяйство, которое заинтересовано в сохранении нужной природной среды. Это традиционное природопользование, основанное на использовании земельных, пастбищных, охотничьих угодий, в настоящее время характерное для коренных малочисленных народов Севера, Сибири, Дальнего Востока.

Базовыми отраслями для крупноочагового природопользования являются горнодобывающая промышленность, металлургия, целлюлозно-бумажная и химическая промышленность, машиностроение, энергетика, добыча и переработка нефти и газа.

Важными для этих отраслей являются объемы добываемых ресурсов и условия их добычи. Данный вид природопользования способствует формированию импактных территорий с интенсивным антропогенным воздействием.

Как правило, на этих территориях идет сильное загрязнение, механическое нарушение, деградация многих природных компонентов. Такие зоны сформировались во многих районах России, где наблюдается кризисная, критическая, а иногда катастрофическая экологическая ситуация с необратимыми изменениями отдельных компонентов природы.

Очаговое природопользование обычно связано с хозяйственной деятельностью отдельных предприятий машиностроительного комплекса и пищевой промышленности, с центрами лесозаготовки и переработки древесины, с транспортными узлами.

Эти отрасли каких-то жестких требований к ландшафтам как к месту размещения производства не предъявляют.

Дисперсное природопользование характеризуется удовлетворительной экологической ситуацией, потому что все свойства ландшафтов, из-за отсутствия прямого или косвенного антропогенного воздействия, сохраняются. Это районы рекреационной деятельности, заповедники, национальные парки.

Дисперсное природопользование включает природоохранное и рекреационное природопользование.

Управление природопользованием в странах Западной Европы

Законы об охране природы и отдельных природных компонентов, в которых за государством закрепляется функция по регулированию природоохранной деятельности, определяются права и обязанности природопользователей, приняты во всех странах Европы.

Эта политика воплощается в крупных национальных программах.

Во главе этой законодательной пирамиды стоит единый генеральный закон об охране природы. Он обеспечивает целостность всей законодательной практики в области природопользования.

В ряде стран существует два закона – закон о нарушениях природной среды и второй закон об охране флоры и фауны. В США, например, это закон о национальной политике в области окружающей среды, принятый в 1970 г., в Японии – основной закон по борьбе с загрязнением окружающей среды, принятый в 1967 г. и дополненный в 1970 г., в Швеции — закон о защите окружающей среды 1969 г.

Отдельные аспекты природопользования регулируют многочисленные законодательные акты, следующие за генеральным законом. Эти законодательные акты принимаются для отдельных регионов, отдельных секторов экономики и отдельных компонентов окружающей среды.

В отдельных странах мира вмешательство государства в сферу природопользования представляет сложную систему управления с целями природоохранной политики – общими, функциональными, региональными.

Объектами этой политики являются воздух, вода, почвы, растительные ресурсы, среда обитания человека, заповедники и др.

Политика осуществляется на уровне государственного сектора, местных органов власти, частного сектора.

С одной стороны, увеличивается число органов государственного управления, а с другой стороны, создаются центральные органы государственного управления с высокими полномочиями, которые несут ответственность за общее руководство всей политикой в национальных масштабах.

В США таким органом является федеральное агентство по охране окружающей среды, во Франции – министерство по вопросам качества жизни, а в Японии – управление по охране окружающей среды.

В некоторых странах создаются специальные консультативные органы при правительстве, например, в Англии создана Постоянная Королевская комиссия по борьбе с загрязнением окружающей среды.

В основе проведения экологической политики в западных странах лежит принцип нормативного качественного состояния окружающей среды, а не критерий стоимости восстановления экологического баланса.

Регулирование охраны окружающей среды сопровождается и подкрепляется в странах Запада системой экономического стимулирования.

РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Рациональное природопользование – это система природопользования, при которой достаточно полно используются добываемые природные ресурсы (и соответственно, уменьшается количество потребляемых ресурсов), обеспечивается восстановление возобновимых природных ресурсов, полно и многократно используются отходы производства (т.е. организовано безотходное производство), что позволяет значительно уменьшить загрязнение окружающей среды. Рациональное природопользование характерно для интенсивного хозяйства, то есть такого хозяйства, которое развивается на основе научно-технического прогресса и лучшей организации труда при высокой производительности труда. Примером рационального природопользования может быть безотходное производство или безотходный цикл производства, в котором полностью используются отходы, в результате чего снижается расход сырья и сводится к минимуму загрязнение окружающей среды. Производство может использовать отходы как собственного производственного процесса, так и отходы других производств; таким образом, в безотходный цикл может быть включено несколько предприятий одной или разных отраслей. Одним из видов безотходного производства (так называемого оборотного водоснабжения) – является многократное использование в технологическом процессе воды, взятой из рек, озер, буровых скважин и т.п.; использованная вода очищается и вновь участвует в производственном процессе.Рациональное природопользование предусматривает не поэтапный, а комплексный подход к природе и включает целую цепочку явлений и действий.

При природопользовании необходимо учитывать местные условия, особенности каждого природного комплекса. С учетом местных особенностей определяются объемы использования природных ресурсов, способы и методы воздействия на природную среду. Рациональное природопользование включает комплекс мероприятий, которые направлены на:

– полное прекращение загрязнения воздуха, почв, вод вредными веществами путем разработки безотходных и малоотходных технологий и разумного применения минеральных удобрений и пестицидов в сельском и лесном хозяйствах;

– рациональное использование всех видов природных ресурсов, предусматривающее обновление биологических и экономное использование невозобновляемых ресурсов;

– целенаправленное преобразование природных условий на значительных территориях (регулирование речного стока, мелиоративные работы, полезащитные и водозащитные лесопосадки, создание парков и др.);

– сохранение генофонда растений и животных, проведение научных исследований по повышению биологической продуктивности природных комплексов.

НЕРАЦИОНАЛЬНОЕ ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЕ

Нерациональное природопользование, как отмечает Ю.К. Ефремов, – это воздействие человека на природу, приводящее к подрыву ее восстановительных способностей, снижению ее качества, исчерпанию природных ресурсов, загрязнению окружающей среды, снижению или уничтожению оздоровительных и эстетических свойств природы. В качестве примеров можно привести уничтожение тропических лесов, опустынивание, загрязнение вод Мирового океана и др.

Нерациональное природопользование – это система природопользования, при которой в больших количествах и обычно не полностью используются наиболее легко доступные природные ресурсы, что приводит к быстрому истощению ресурсов. В этом случае производится большое количество отходов и сильно загрязняется окружающая среда. Нерациональное природопользование характерно для экстенсивного хозяйства, то есть для хозяйства, развивающегося путем нового строительства, освоения новых земель, использования природных ресурсов, увеличения числа работающих. Экстенсивное хозяйство приносит сначала неплохие результаты при сравнительно низком научно-техническом уровне производства, но быстро приводит к исчерпанию природных и трудовых ресурсов. Одним из многочисленных примеров нерационального природопользования может служить подсечно-огневое земледелие, распространенное и в наше время в юго-восточной Азии. Выжигание земель приводит к уничтожению древесины, загрязнению атмосферы, возникновению плохо контролируемых пожаров и т.д. Часто нерациональное природопользование является следствием узковедомственных интересов и интересов транснациональных корпораций, располагающих свои вредные производства в развивающихся странах.

Нерациональное природопользование также может быть результатом как преднамеренных, так и непреднамеренных воздействий (прямых и косвенных) человека на природу. Предотвращение негативных последствий нерационального природопользования составляет задачу охраны природы. Понятие «охрана природы» с течением времени эволюционировало. В конце XIX – начале XX в., когда деятельность человека носила в основном локальный характер, охрана природы рассматривалась как охрана отдельных участков, изъятых из хозяйственного пользования (заповедников), сохранение ценных, редких и исчезающих видов растений и животных, а также памятников природы. В последнее время под охраной природы понимают комплекс мероприятий, направленных на поддержание существующей продуктивности ландшафтов, защиту природы от загрязнений и разрушений, сохранение благоприятных условий для жизни человека и внешней привлекательности.

Под хозяйственным освоением принято считать использование территории отраслями как производственной, так и непроизводственной сфер. В зависимости от видов хозяйственного использования выделяют территории различных профилей: промышленные, сельскохозяйственные, водохозяйственные, транспортные, селитебные, рекреационные.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

1.1. Основные инструменты рационального природопользования

Основные направления инженерной защиты окружающей природной среды от загрязнения и других видов антропогенных воздействий — внедрение ресурсосберегающей, безотходной и малоотходной технологии, биотехнология, утилизация и детоксикация отходов и главное — экологизация всего производства, при котором обеспечивалось бы включение всех видов взаимодействия с окружающей средой в естественные циклы круговорота веществ.

Эти принципиальные направления основаны на цикличности материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы. Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодействия с окружающей средой и приняты меры к предотвращению отрицательных последствий, называют экологизированными.

Подобно любой экологической системе, где вещество и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других, производственный экологизированный процесс, управляемый человеком, должен

следовать биосферным законам, и в первую очередь закону круговорота веществ.

Другой путь, например создание всевозможных, даже самых совершенных очистных сооружений, не решает проблему, так как это борьба со следствием, а не с причиной. Основная причина загрязнения биосферы — это ресурсоемкие и загрязняющие технологии переработки и использования сырья. Именно эти, так называемые традиционные технологии приводят к огромному накоплению отходов и к необходимости очистки сточных вод и утилизации твердых отходов. Достаточно отметить, что ежегодное накопление на территории бывшего СССР в 80-х гг. составляло 12—15 млрд т твердых отходов, около 160 млрд т жидких и свыше 100 млн т газообразных отходов.

Малоотходная и безотходная технологии и их роль в защите среды обитания

Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства — создание малоотходной и безотходной технологии.

Понятие безотходной технологии, в соответствии с Декларацией Европейской экономической комиссии ООН (1979) означает практическое применение знаний, методов и средств с тем, чтобы в рамках потребностей человека обеспечить наиболее рациональное использование природных ресурсов и защитить окружающую среду.

В 1984 г. эта же комиссия ООН привяла более конкретное определение данного понятия: «Безотходная технология — это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-производственный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле сырьевые ресурсы — производство — потребитель — вторичные ресурсы — таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

Под безотходной технологией понимают также такой способ производства, который обеспечивает максимально полное использование перерабатываемого сырья и образующихся при этом отходов. Более точным, чем «безотходная технология», следует считать термин «малоотходная технология», так как в принципе «безотходная технология» невозможна, ибо любая человеческая технология не может не производить отходы, хотя бы в виде энергии. Достижение полной безотходности нереально, поскольку противоречит второму началу термодинамики, поэтому термин «безотходная технология» условен (метафоричен). Технологию, позволяющую получить минимум твердых, жидких и газообразных отходов, называют малоотходной и на современном этапе развития научно-технического прогресса она является наиболее реальной.

Огромное значение для снижения уровня загрязнения окружающей среды, экономии сырья и энергии имеет повторное использование материальных ресурсов, т. е.рециркуляция. Так, производство алюминия из металлолома требует всего 5 % энергозатрат от выплавки из бокситов, причем переплав 1 т вторичного сырья экономит 4 т бокситов и 700 кг кокса, снижая одновременно на 35 кг выбросы фтористых соединений в атмосферу.

В комплекс мероприятий по сокращению до минимума количества вредных отходов и уменьшения их воздействия на окружающую природную среду, по рекомендации различных авторов, входят:

— разработка различных типов бессточных технологических систем и водооборотных циклов на основе очистки сточных вод;

— разработка систем переработки отходов производства во вторичные материальные ресурсы;

— создание и выпуск новых видов продукции с учетом требований повторного ее использования;

— создание принципиально новых производственных процессов, позволяющих исключить или сократить технологические стадии, на которых происходит образование отходов.

Начальным этапом этих комплексных мероприятий, нацеленных на создание в перспективе безотходных технологий, является внедрение оборотных, вплоть до полностью замкнутых, систем водопользования.

Оборотное водоснабжение — это техническая система, при коброй предусмотрено многократное использование в производстве отработанных вод (после их очистки и обработки) при очень ограниченном их сбросе (до 3%) в водоемы (рис.3).

Замкнутый цикл водопользования — это система промышленного водоснабжения и водоотведения, в которой многократное использование воды в одном и том же производственном процессе, осуществляется без сброса сточных и других вод в природные водоемы.

Одним из важнейших направлений в области создания безотходных и малоотходных производств является переход на новую экологическую технологию с заменой водоемких процессов безводными или маловодными.

Прогрессивность новых технологических схем водоснабжения определяется тем, насколько в них уменьшилось, по сравнению с ранее действующими, водопотребление и количество сточных вод и их загрязненность. Наличие большого количества сточных вод на промышленном объекте считается объективным показателем несовершенства используемых технологических схем.

Разработка безотходных и безводных технологических процессов — наиболее рациональный способ защиты окружающей природной среды от загрязнения, позволяющий значительно уменьшить антропогенную нагрузку. Однако исследования в этом направлении еще только начинаются, поэтому в различных областях промышленности и сельского хозяйства уровень экологизации производства далеко не одинаков.

Достигнуты успехи по внедрению новых методов добычи сырья, которые позволяют уменьшить количество сырья и материалов для производства единицы продукции, использовать отходы одного производства в технологическом процессе другого.

Данные технологии основаны на следующих подходах:

1. Механизация и автоматизация добычи сырья, позволяющая переходить к более массовым способам его получения

2. Рационализация и интенсификация производственных процессов добычи и обработки руд и сопутствующих материалов

3. Применение геодезических методов разведки залежей минеральных ресурсов и разведки износа

5. Разработка применение методов обогащения, повышения извлечения полезных компонентов даже из относительно бедных руд, но залегающих большими массивами

В настоящее время в нашей стране достигнуты определенные успехи в разработке и внедрении элементов экологически безопасной технологии в ряде отраслей черной и цветной металлургии, теплоэнергетики, машиностроения, химической промышленности. Однако полный перевод промышленного и сельскохозяйственного производства на безотходную и безводную технологии и создание полностью экологизированных производств сопряжены с весьма сложными проблемами различного характера — организационными, научно-техническими, финансовыми и другими, и поэтому современное производство еще долгое время будет потреблять для своих нужд огромное количество воды, иметь отходы и вредные выбросы.

Биотехнология в охране окружающей природной среды

В последние годы в экологической науке все больший интерес проявляется к биотехнологическим процессам, основанным на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов.

Применительно к охране окружающей человека природной среды биотехнологию можно рассматривать как разработку и создание биологических объектов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации (В. П. Журавлев и др., 1995).

Биотехнология нашла широкое применение в охране природной среды, в частности при решении следующих прикладных вопросов:

— утилизации твердой фазы сточных вод и твердых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;

— биологической очистки природных и сточных вод от органических и неорганических соединений;

— микробном восстановлении загрязненных почв, получении микроорганизмов, способных нейтрализовать тяжелые металлы в осадках сточных вод;

— компостировании (биологическом окислении) отходов растительности (опад листьев, соломы и др.);

— создании биологически активного сорбирующего материала для очистки загрязненного воздуха.

Энергетические проблемы

Казавшиеся неистощимыми такие источники энергии, как неять, газ, уголь, тают буквально на глазах. Ископаемое топливо при современных объемах энергопотребления приблизительно иссякнет через 150 лет, в том числе нефть – через 35, газ – через 50, уголь через 400 лет. Анализ показывает, что катастрофы можно избежать, если не повторять ошибок прошлого и искать альтернативные источники энергии.

Альтернативные источники энергии: солнечная, ветровая, океаническая, геотермальная и др. являются возобновляемыми. Их использование видится многим единственным выходом из надвигаю­щегося энергетического кризиса. Но будущее альтернативных источ­ников пока достаточно туманно. Сегодня крупномасштабное энергосбережение на базе альтернативных источников экономически не оправдывается. Энергозатраты на получение такой энергии часто равны или больше получаемой от этих источников энергии. Крупнейший советский физик П. Капица считал, что альтернативные источники не смогут серьезно потеснить традиционные энергоносители.

Солнечная энергия считается абсолютно экологически чистой. Следует отметить, что это не совсем верно. Например, для концент­рации солнечной энергии необходимо множество зеркал, металл, кремний, свободная площадь и традиционное топливо. Отходы произ­водства гелиотехники представляют экологическую опасность. Са­мые крупные солнечные электростанции (СЭС) построены в Кали­форнии (типовая мощность — 30 тыс. кВт): одна станция может снабжать до 10 тыс. домов. Таких станций пока немного. Они есть в Испании, Италии, Израиле, Японии. Разумеется, СЭС могут быть размещены только в районах, где велико число солнечных дней в течение года. Солнечная энергия может ограниченно использоваться в бытовых водонагревателях, в калькуляторах, работаю­щих на солнечных батареях, для зарядки аккумуляторов альпинистов и др. Но все это не решает энергетических проблем, а стоимость гелиоустановок пока очень высока. Только в районах с сильной солнечной радиацией СЭС могут быть экономичнее гидроэлектро­станций (ГЭС).

Гидроэнергетика занимает важное место во многих странах. Но здесь тоже есть свои плюсы и минусы. Казалось бы, ГЭС — эко­логически чистые станции, не дающие никаких отходов. Но при сооружении гигантских водохранилищ, рукотворных морей не учиты­вались гибель миллионов кубометров ценной древесины, миллионов гектар затопленных сельскохозяйственных земель и лесов, разрушение водных биоценозов в приплотинных участках, ущерб, наносимый рыболовству и рыбоводству и т. д. Кроме того, в развитых странах осталось немного возможностей для гидростроительства. В Америке доля используемых гидроресурсов уже составляет 60 %, в Европе -более 30 %. Мощные ГЭС построены в Венесуэле (10 млн кВт), Бразилии (12,6 млн кВт), Китае (13 млн кВт). Средняя мощ-ность наших ГЭС (Нурекская, Рогунская, Куйбышевская, Братская и др.) — около 10 млн кВт.

Началась реализация идеи приливных электростанций (ПЭС), где турбины вращаются приливами и отливами. Во Франции успешно эксплуатируется ПЭС мощностью 240 тыс. кВт. Она практически является экологически чистой, а залив стал излюбленным местом отдыха и туризма. Природных возможностей для ПЭС у России больше, чем у других стран: Охотское море, европейские северные моря и др. Однако пока не начато строительство даже заплани­рованной опытной ПЭС на Кольском полуострове.

Все чаще используется и гидротермальная энергия. В мире уже работают гидротермальные элеткростанции (ГТЭС) общей мощностью более 6 млн кВт. Доминируют здесь США, Филиппины, Мексика, Италия, Япония.

Ветровая энергия в последнее время вновь привлекает вни­мание. Ветряные электрогенераторы построены в Дании, Калифорнии, Индии, Китае, Греции, Нидерландах, Швеции. Строительство ветровых турбин — типичный путь развития энергетики малых стран.

Дорогая нефть толкнула некоторые страны на производство из сахарного тростника и кукурузы спирта, который в смеси с бензином используется в качестве горючего для автомашин. В Бразилии производство 1 л спирта дешевле, чем 1 л бензина. Но если цена на нефть падает до 20 долларов за баррель (159 л), такое производство становится экономически невыгодным. Для европейских стран бразильский опыт вообще непригоден. Так, в Германии для перевода 28 млн легковых машин на «алкогольное» топливо пришлось бы занять тростником половину площади всей страны. В США, правда, для производства спиртовых добавок к бензину стали использовать излишки кукурузы. Преимущество бензоспирта перед бензином — экологическая чистота.

Будущее, вероятно, принадлежит тем странам, которые вклады­вают достаточные средства в разработку энергосберегающих тех­нологий и альтернативных источников энергии. Примером могут служить лидеры перестройки энергетики — Япония и Швеция.

Рациональное использование энергии

Как отмечают многие ученые, использовать высококачественную энергию для производства низкокачественного тепла «это все равно, что резать масло циркулярной пилой или бить мух кузнечным молотом».

Поэтому основным принципом использования энергии должно быть соответствие качества энергии поставленным задачам.

В условиях экологического кризиса в развитых странах все чаще используют альтернативные источники энергии: энергию ветра, приливов и отливов, геотермальную, гидроэлектроэнергию, энергию биомассы, солнечную энергию. Основной принцип заложенный в разделении источников энергии на альтернативные и традиционные – использование неисчерпаемых источников для получения энергии при альтернативном подходе и исчерпаемых (нефть, газ, уголь) при традиционном.

Рациональное использование энергии не должно ограничиваться только использованием альтернативных источников, должны быть разработаны мерприятия по экономии энергии.

Так в странах с холодным климатом должны быть использованы технологии при строительстве зданий и сооружений, обеспечивающие полную термоизоляцию (стеклопакеты, стеновые панели т.п.). модель общества одноразового потребления, создающего отходы (А), и природосберегающего общества (Б).