Предмет и задачи дисциплины промышленная экология

Размещено на http://www.allbest.ru/

Тема Предмет и задачи дисциплины промышленная экология

Вопросы

1. Место дисциплины в системе подготовки специалистов-экологов

2. Цель и задачи промышленной экологии

3. Характер и оценки взаимосвязей производственных единиц с экосистемами

1. Место дисциплины в системе подготовки специалистов-экологов

Окружающая среда (ОС) - целостная система взаимосвязанных природных и антропогенных объектов и явлений в которой протекают труд, быт и отдых людей. Понятие «ОС» включает социальные, природные и искусственно создаваемые физические, химические, биологические объекты.

Таким образом, человечество всегда зависело и зависит от природной среды. Характер этой зависимости непрерывно менялся и меняется и определяется как изменением природы, так и главным образом развитием человека как биологического и социального существа.

С ростом НТП чрезвычайно увеличивается суммарная нагрузка производственных объектов на окружающую природную среду.

Известно, что Экология - это отрасль естественных наук, исследующая исторически сложившееся взаимодействие организмов между собой и окружающей их физико-химической, биологической и антропогенной средой на уровнях видов, видовых популяций, биогеоценозов и биосферы в целом для раскрытия закономерностей указанных процессов и решения актуальных задач хозяйственной и иной деятельности.

Существуют теоретические (системный анализ, математические модели, инженерные исследования) и экспериментальные (физико-химические, химические, биологические, биохимические и др. исследования) методы изучения предмета экология.

В полевых и лабораторных экологических исследованиях все большее значение приобретает использование современной техники - дистанционной и аэрокосмической телерадиометрии, радиотренинга, ночных наблюдений в инфракрасных лучах и т.д.

В поле зрения эколога (объектом исследований) наряду с изучением самих организмов, является среда их обитания (природная среда). Таким образом, одним из направлений развития общей экологии является промышленная (инженерная) экология (ПромЭко).

Ранее ПромЭко представлялась как раздел классической экологии, рассматривающий воздействие промышленности, транспорта, с/хозяйственного производства на природу и наоборот, влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов.

Произошедшее за последние 100 лет полное превращение биосферы под влиянием непосредственной человеческой жизнедеятельности в техносферу (предсказано В.И.Вернадским) и вытеснение биовещества техновеществом, накопление огромного фактического материала настоятельно требуют выделения ПромЭко в самостоятельную научную дисциплину со своим теоретическим и экспериментальным аппаратом исследований. Точно также как понятие «экология» в настоящее время гораздо сложнее и шире, чем понятие «охрана природы» к которому в XX веке сводились все исследования в области экологии, так и понятие ПромЭко уже переросло те рамки, в которых оно находилось в разделе «общая экология».

Промышленная экология - это наука изучающая влияние промышленной деятельности на биосферу и эволюцию биосферы в техносферу, а также определяющая пути наиболее оптимального перехода техносферы в ноосферу.

Методической основой курса ПромЭко является - научный анализ экологической характеристики производства (технологического процесса, аппаратного оформления сырьевых и вспомогательных материалов и их возможного влияния на окружающую среду).

На основе детального анализа проводится оценка реального воздействия производства (производственных комплексов) на биосферу, дается прогноз состояния окружающей среды и намечаются мероприятия по минимизации отрицательного влияния объектов хозяйственной деятельности на природу. экология промышленный экосистема специалист

Знания, накопленные в рамках ПромЭко позволяют сделать вывод о том, что возврат к дотехногенной биосфере невозможен.

Человечество, если оно надеется сохраниться на планете и жить в достаточно комфортных условиях, неизбежно должно идти вперед от изуродованной его руками техносферы к преобразованной его мыслью и осознанными желаниями ноосфере.

В этой связи неимоверно возрастает роль ПромЭко как науки, способной разработать стратегию и тактику этого перехода.

Именно поэтому при подготовке специалистов-экологов изучению промышленной экологии отводится важное место.

Объект изучения ПромЭко - производство в широком смысле слова.

Предмет изучения ПромЭко - взаимовлияние хозяйственной деятельности производства (промышленного и иного объекта) и окружающей среды.

2. Цель и задачи промышленной экологии

В ПромЭко важную роль играют технико-экономические расчеты, т.к. любое производство связано с затратами предметов и средств труда, рабочей силы, обладающих определенной стоимостью.

Проблема экономической эффективности противозагрязняющих мероприятий в единой замкнутой системе человек-производство-окружающая среда еще не решена.

Эффективность новой техники зависит не только от ее потребительских качеств и учета затрат на воспроизводство рабочей силы, но и от затрат на воспроизводство окружающей среды в противном случае значительные дополнительные расходы на защиту техно-биогеоценозов от загрязнения не эффективны, т.к. предприятию (объединению, отрасли) они не дают прибыли.

В современных условиях незагрязненная окружающая среда уже не является даром природы и ее чистоту следует рассматривать как одну из целей общественного производства.

Однако чистота среды, как общественная потребительская стоимость обладает особенностью которая выделяет ее из совокупностей традиционных полезностей - это неделимое и коллективно всем обществом потребляемое благо.

поэтому одним из основных показателей, используемых для определения эффективности мероприятий, разрабатываемых в рамках ПромЭко для охраны окружающей среды является ущерб, который складывается из морального, престижного, социального, материального и стоимостного, наносимый той или иной промышленной отраслью или промышленным и иным объектом в частности.

Глубокое изучение методов расчета экономического ущерба от загрязнения среды - важнейшее направление инженерных исследований и является предметом изучения самостоятельных дисциплин - инженерная экология, экономика природопользования.

Коротко об ущербе: Точность приближенных оценок экономического ущерба от загрязнений сопоставима с точностью других экономических ущербов и достаточна для обычных технико-экономических оценок эффективности новых производств.

На размер экономического ущерба влияют различные факторы:

- уровень загрязнения; - вид среды;

- состав загрязнений; - вид производства и степень его оснащенности;

- исчерпаемость сырья;

- взаимное расположение и количество объектов загрязнения;

- социальная сфера (уровень благосостояния населения, уровень медицинского обслуживания).

Таким образом: Теоретический анализ последствия загрязнения окружающей среды и оценка ущерба опирается на объективные знания о процессах, происходящих в живой природе и объектах сферы обитания человека под воздействием отходов, являются надежным фундаментом для определения экономической эффективности природоохранных капитальных вложений как в сфере производства целевого продукта, так и в сфере его потребления.

Основная цель промышленной экологии: разрабатывать и совершенствовать инженерно-технические средства защиты окружающей среды, всемерно развивать основы создания замкнутых, безотходных (малоотходных) технологий, на основе оценки степени вреда, приносимого природе научно-техническим прогрессом (НТП).

Основные практические мероприятия по снижению негативного воздействия пром. производства на окружающую природную среду:

1) Внедрение новых или изменение существующих технологий с целью уменьшить или полностью устранить пром. выбросы;

2) Строительство газопылеулавливающих установок, сооружений по очистке сточных вод и утилизации отходов;

3) Строительство высоких труб для рассеивания выбросов в атмосфере (старая технология еще XIXвека);

4)Разбавление сточных вод чистыми природными перед сбросом их в открытые водоемы;

5) Захоронение жидких и твердых отходов в подземных пластах и выработках;

6) Проведение планировочных работ (отделение предприятий, выделяющих производственные вредности от жилых районов Санитарно-защитными зонами и зелеными защитными разрывами).

Техническую сторону экологической проблемы, связанной с предотвращением загрязнения окружающей среды в настоящее время эффективно можно решить посредством проведения мероприятий двух первых направлений - т.е. экологизация технологических процессов.

Например:

1. Переработать древесные отходы различных предприятий (обрезки, опилки, стружка, тара) в ценные древесные плиты, фанеру и картон.

2. Выделить из фольгированных стеклопластиковых отходов электротехнического производства остродефицитную медь и пластмассу и направить их на повторное использование.

Еще одно направление - экологизация современной науки - цель этого процесса состоит в выявлении и исследовании связей, существующих между изучаемым той или иной наукой объектом и окружающей его природной средой.

Разработку практических и инженерных средств для приведения в гармоничное равновесие состояния окружающей среды, находящейся под воздействием производственных источников загрязнения можно отнести к разделу промышленной экологии - химической технологии.

Химическая технология занимается переработкой главным образом продуктов природы, в процессе которого происходит обмен веществ и энергии между обществом и природой.

Основным мероприятием ПромЭко является утилизация отходов производства и потребления, т.е. межпроизводственный и внутрипроизводственный обмен веществ и энергии.

Задачи промышленной экологии:

1) Из большой массы полезных отходов удалить небольшое количество экологически вредных, но малоценных примесей;

2) Из значительно объема малоценных отходов выделить и подготовить к дальнейшей утилизации незначительное количество экологически вредного, но экономически ценного вещества;

3) Совершенствование технологических процессов, обеспечивающих предотвращение (снижение) попадания экологически вредных примесей и избытка энергии в побочные продукты и отходы;

4) Моделирование максимально экономически эффективных и экологически «чистых» региональных Территориально-производственных комплексов (ТПК).

Некоторые конструктивные особенности оборудования для процессов ПромЭко:

1) Улавливать крупнозернистую пыль их технологических потоков в циклонах можно с помощь более простого оборудования, чем в случае мелкодисперсной пыли (частицы <1мкм) в ротоклонах из отбросных газов;

2)Процессы массообмена в полом адсорбере с веерными распылителями жидкости разнятся в случаях улавливания SO2 (сернистый ангидрид) из отбросных газов и SO3 (серный ангидрид) в сернокислотном производстве.

3. Характер и оценки взаимосвязей производственных единиц с экосистемами

Все промышленные объекты влияют на экосистемы (связанные между собой живые организмы и их среда обитания).

Известно, что окружающая среда находится в состоянии экологического равновесия: цикличность потоков материалов и энергии (круговорот воды, азота, углерода, кислорода и др. элементов) обеспечивает постоянное восстановление окружающей среды и поддерживает ее в состоянии, пригодном для существования живых организмов. Для отдельных видов организмов количество пищи на Земле ограниченно. Так для людей количество пищи, даже при использовании всех возможных ресурсов суши и моря, не может быть увеличено более чем в 10 раз - это максимум.

Биохимические циклы вещества и энергии в природе, объединенные в единый всемирный круговорот, могут быть представлены в виде экологической пирамиды Элтона, изображенной в перевернутом виде и показывающей перераспределение вещества и энергии в процессах пищевых отношений между компонентами биогеоценозов (зеленые растения-растительноядные животные-хищники Iи II рангов-сапрофаги, элементы неживой природы, отходящие из биосферы вещества).

Отдельные биогеоценозы являются относительно устойчивыми во времени и термодинамически открытыми в отношении притока и оттока вещества и энергии, имеют входы и выходы этих видов материи в биосферу. Они сложились в ходе длительной эволюции и представляют собой слаженные, устойчивые, способные к саморегуляции системы, противостоящие как изменениям в среде, так и изменениям в численности организмов.

Техногенный круговорот веществ и энергии в промышленном производстве (в общем хозяйстве страны) может быть представлен в виде аналогичной пирамиды Элтона, отражающей основные энерго- и материальные потоки в антропогенном регионе (предприятия по добыче и переработке сырья-производство средств производства-получение продуктов потребления-утилизация отходов и вторичных материалов, люди, неутилизируемые отходы, загрязняющие биосферу).

Необходимо отметить крайне низкий уровень замкнутости техноворота: неиспользуемые отходы производства потребления составляют до 90%.

Наложение друг на друга термодинамически открытых биохимических и техногенных циклов приводит к свободному проникновению отходов в биогеоценозы. Это обстоятельство, отягощенное такими отрицательными факторами, как токсическое воздействие отдельных компонентов отходов на организмы и сокращение пространства для их обитания приводит:

1) к резкому уменьшению фотосинтезирующей активности растений;

2) к резкому к уменьшению количества пищи;

3)ухудшению состояния и биологической продуктивности экосистем в целом Таким образом, движущие силы дальнейшей эволюции биосферы резко изменяются, а направления и совершенствования качества географической среды становятся для людей непонятными и проблематичными.

Вывод: Разработка принципов и методов перестройки экологических цепей, создание новых замкнутых круговоротов вещества, создание современных естественных и искусственных цепей в экологических системах.

Анализ вывода: В земных условиях основной трудностью является отвод лишней энергии, которая возникает в результате различных технологических процессов.

Термодинамический аспект экологической проблемы актуален не только для системы сообщество-планета, но и для более широкой системы: сообщество-планета-космос.

В природоохранном плане наиболее перспективным является применение малоотходных технологических процессов для которых наличие отходов считается показателем несовершенства.

В настоящее время в РБ доля отходов в среднем по всему производству (хозяйству) около 50%. Поэтому еще длительное время задачи ПромЭко, связанные с созданием техники и процессов очистки отходов от загрязнений, утилизации отходов и повторным использованием производственных материалов будут сохранять актуальность в РБ.

Размещено на Allbest.ru