Принципы экологической безопасности

Принципы экологической безопасности

1. Экология и другие классификационные структуры

Интенсивное развитие хозяйственной деятельности людей, деградация природных экосистем, аварии и катастрофы на промышленных и оборонных объектах явились разрушительным воздействием на окружающую среду и привели природу к состоянию кризиса, грозящего экологической катастрофой.

Поэтому перед человечеством встала задача рационального природопользования в сочетании с эффективным снижением отрицательного воздействия промышленного производства на окружающую природную среду.

Биосфера – это оболочка Земли, обусловленная прошлой или современной деятельностью живых организмов. По определению академика В.И. Вернадского, биосфера – часть Земного шара, в пределах которой существует жизнь. Биосфера охватывает часть атмосферы, верхнюю часть литосферы, так называемую кору выветривания и гидросферу. Биосфера сформировалась на нашей планете около 4 млрд лет назад. Венцом развития биосферы явился человек. На Земле появились созданные человеком заводы, фабрики, транспортные системы, объекты ядерной техники. Весь этот искусственно созданный технический мир назвали техносферой.

Технический мир находится в явном противоречии с законами жизни на Земле – идет объективное разрушение окружающей среды. С другой стороны, диалектика взаимодействия общества и природы ставит задачу лишь о различной глубине этих противоречий и о разных возможностях их разрешения. Таким образом, рождается ряд вопросов, связанных с качеством окружающей среды и жизни человека.

Вся эта область задач и вопросов является предметом экологии. Термин «экология» предложил в 1866 г. немецкий биолог Э. Геккель. Экология – наука о взаимоотношениях между живыми организмами и средой обитания. Современная экология изучает также взаимодействие человека и биосферы, общественного производства с окружающей его природной средой и другие проблемы. В настоящее время экология является научной базой для развития прикладной экологии: охраны окружающей среды, защиты биосферы, инженерной экологии, промышленной экологии, экологической безопасности и других самостоятельных подразделений, составляющих многоплановую дисциплину экологии.

К этому комплексу относятся законодательные, организационные, санитарно-гигиенические, инженерно-технические и другие мероприятия, предупреждающие или снижающие вредное воздействие результатов деятельности человека на биологические системы.

Наряду с проблемами теоретической экологии большую актуальность приобрели проблемы ее прикладных ответвлений, связанных с решением задач по идентификации и оценке опасностей антропогенных воздействий, защите окружающей среды и обеспечению высокого уровня жизни людей. К числу такого рода проблем относится вопрос экологической безопасности, формирования, прогнозирования антропогенных загрязнений и химического мониторинга.

Понятия экологическая обстановка, экологическая опасность и ресурсосбережение в настоящее время широко применяются при рассмотрении многих экологических проблем, особенно прикладного характера. Большое распространение находят такие понятия, как химическая обстановка, химическая опасность, радиационная обстановка, допустимые уровни шума, электромагнитных излучений и другие, относящиеся к частным областям взаимодействия природы с живыми организмами.

Например, экологическая безопасность трактуется как любая деятельность человека, исключающая вредное воздействие на окружающую среду. Под экологической безопасностью понимают также положение, при котором путем правового нормирования, выполнения экологических, природозащитных и инженерно-технических требований достигается предотвращение или ограничение опасных для жизни и здоровья людей, разрушительных для народного хозяйства и окружающей среды последствий экологических катастроф.

Понятие окружающая среда трактуется как совокупность всех материальных тел, сил и явлений природы, ее вещество и пространство, любая деятельность человека. Окружающая среда – это совокупность абиотической, биотической и социальной среды, совместно оказывающих влияние на человека и его деятельность.

Понятие природная среда является более узким. Оно включает в себя совокупность объектов и условий природы, в которых протекает деятельность какого-либо субъекта.

К факторам, проявляющимся в результате деятельности человека, относятся антропогенное и техногенное воздействие на природную среду.

Под антропогенным воздействием имеется в виду любой вид хозяйственной деятельности в его отношении к природе. Техногенное воздействие понимается несколько уже – это целенаправленный процесс технической деятельности человека в биосфере и околоземном пространстве.

В зависимости от вида антропогенного воздействия понятие экологическая безопасность может трансформироваться в широко применяемое на практике понятие химической безопасности.

Химическая безопасность – это совокупность определенных свойств объектов окружающей среды и создаваемых условий, при которых удерживаются на разумно низком, минимально возможном уровне риска возникновение аварий на химически опасных объектах, прямое и косвенное воздействие этих веществ на окружающую среду и человека, и исключаются отдаленные последствия влияния химически вредных веществ для настоящего и последующих поколений.

Экологизация технологий – мероприятия по предотвращению отрицательного воздействия производственных процессов на природную среду. Осуществляется путем разработки малоотходных технологий, аппаратов и оборудования, дающих на выходе минимум вредных выбросов.

Экологизированные технологии – производственные процессы и производства, которые не нарушают естественные круговороты в природе, сводят до минимума поступление загрязняющих веществ в биосферу и гармонично вписываются в природные условия.

В их основу должны быть положены следующие принципы:

1.  Пространственная компактность: каждое предприятие должно занимать минимально разумную территорию, а его цеха и отделы – работать по принципу: создание экологически чистой продукции -* ее сбыт -» возврат отходов в производство.

2.  Малоотходность технологий и про-изводств.

3.  Замкнутость производственных циклов, что позволяет сохранить в чистоте природную среду и уменьшить потребление природных ресурсов.

4.  Возможность вторичной переработки отходов до такой степени, чтобы сделать их допустимыми для разложения и включения в естественные круговороты.

Теперь, опираясь на основные понятия экологии и ее прикладных ответвлений, можно рассматривать и устанавливать главные способы разрешения конфликта человека с природой, сохранение высокого качества окружающей среды и здоровья населения.

Комплексное решение данной задачи возможно лишь при владении специалистом того или иного производства знаниями в области экологии, позволяющими ему оценивать свои технологии с позиций охраны окружающей среды, то есть обладать экологическим мышлением. Мы должны перейти в новое состояние, имя которому ноосфера, то есть сфера разума. У человечества нет иного выбора. Ноосфера – сфера взаимодействия природы и общества, в пределах которой разумная деятельность человека становится определяющим фактором.

Триада «биосфера – техносфера – ноосфера» – это системное образование современности, обладающее внутренним единством и логикой развития. Логической основой этого образования являются следующие практические разделы экологии как науки.

Прикладная экология – дисциплина, изучающая механизмы разрушения биосферы человеком, способы предотвращения этого процесса и разрабатывающая принципы рационального использования природных ресурсов без деградации среды жизни.

Инженерная экология – дисциплина, изучающая общие и локальные закономерности формирования техносферы и способы управления ею в целях защиты и безопасности природной среды, или система инженерно-технических мероприятий, направленных на сохранение качества среды в условиях растущего промышленного производства.

Промышленная экология – дисциплина, рассматривающая воздействие промышленности – от отдельных предприятий до техносферы – на природу и, наоборот, – влияние условий природной среды на функционирование предприятий и их комплексов.

Фактически, исходя из вышеупомянутых определений, существуют две группы задач охраны окружающей природной среды: экологические и инженерные, причем первые могут решаться с помощью вторых.

2. Экологизированные технологии

Малоотходные технологии и замкнутые циклы – одна из самых радикальных мер защиты окружающей среды от загрязнений. Ниже сформулированы четыре основных направления их развития:

1.  Создание бессточных технологических систем различного назначения на базе существующих и перспективных методов очистки и повторно-последовательного использования нормативно очищенных стоков.

2.  Разработка и внедрение систем переработки промышленных и бытовых отходов, которые рассматриваются при этом как вторичные материальные ресурсы.

3.  Разработка технологических процессов получения традиционных видов продукции принципиально новыми методами, при которых достигается максимально возможный перенос вещества и энергии на готовую продукцию.

4.  Разработка и создание территориально-промышленных комплексов с возможно более полной замкнутой структурой материальных потоков и отходов производства внутри них.

Безотходная технология – экологическая стратегия промышленного производства, включающая комплекс мероприятий, обеспечивающих минимальные потери природных ресурсов при максимальной экономической эффективности.

Критерием безотходной технологии является такое комплексное использование сырья и энергии, при котором процесс производства продукции не сопровождается загрязнением окружающей среды. При этом техногенный круговорот сырья, продукции и отходов предопределяют замкнутость производственного цикла, что по существу и составляет основу безотходной технологии. Принцип безотходной технологии затрагивает все звенья производственной деятельности: разработку новых технологических рецептов, аппаратурного оформления, экономических, экологических мероприятий и т.д. По официальному определению, «безотходная технология – это такой способ осуществления производства продукции, при котором наиболее рационально и комплексно используются сырье и энергия в цикле: сырьевые ресурсы – производство – потребление – вторичные ресурсы, таким образом, что любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования».

К концепции безотходной технологии существует два подхода. Один из них основан на законе сохранения вещества, в соответствии с которым сырье всегда может быть преобразовано в ту или иную продукцию. Следовательно, можно создать такой технологический цикл, в котором все экологически опасные вещества будут преобразовываться в безопасный продукт или исходное сырье. Согласно другому подходу, полностью безотходную технологию нельзя создать ни практически, ни теоретически. Другими словами, полностью безотходная технология – это идеальная система, к которой должен стремиться всякий реальный технологический цикл, и чем больше будет это приближение, тем меньшим будет экологически опасный след.

В этом отношении более реальной является так называемая малоотходная технология, под которой понимается такой способ производства продукции, когда вредное воздействие на окружающую среду доведено до санитарно-гигиенических норм и соответствующих предельно допустимым концентрациям ПДК.

Иногда используют понятие экологически чистая технология, подразумевая такой метод производства продукции, при котором сырье и энергия применяются настолько рационально, что объемы выбрасываемых в окружающую среду загрязняющих веществ и отходов сведены к минимуму.

Таким образом, приняв за основу, что полностью безотходная технология – это идеальная модель производства, можно утверждать, что и малоотходная технология требует определенных корректирующих коэффициентов, оценивающих степень их приближения к безотходной.

Так, например, для химической промышленности коэффициент безотходности:

где f – эмпирический коэффициент; к_мр – коэффициент использования материальных ресурсов; к_эр – коэффициент полноты использования энергетических ресурсов; к_э – коэффициент соответствия экологическим требованиям.

Для угольной промышленности:

где к_п _ коэффициент использования породы, образующейся в результате горных работ; к_в – коэффициент использования попутно забираемой воды, образующейся при добыче угля; к_пг – коэффициент использования пылега-зовых отходов.

В общем случае для оценки степени совершенства технологического процесса, учитывая взаимодействие с окружающей средой, за критерий безотходности принят коэффициент экологического действия, определяемый как:

где В_т – теоретическое воздействие, необходимое для производства; В_ф – фактическое воздействие; В_п – воздействие, определяемое конкретным производством.

Если Вф» В_т, то К -» 0, то есть данное производство абсолютно не учитывает требований экологической безопасности, что неизбежно ведет к так называемому экологическому «просчету» или экологическому «бумерангу». Чем выше значение коэффициента экологического воздействия К, тем более совершенно производство с учетом воздействия на окружающую среду, тем более существенно приближение к безотходной технологии.