Прогноз последствий взаимодействия человека с природой (стр. 4 из 5)
Энергосбережение — это разработка систем, более эффективно использующих энергию, т. е. обеспечивающих такой же или даже более высокий уровень транспортных услуг, освещения, отопления, производительности труда и т. д. при меньших энерготратах, а именно:
— вдвое сокращен расход автомобильного горючего — с 18,2 до 9,1 л на 100 км пробега. Только это уже позволяет экономить около 2 млн баррелей сырой нефти в сутки;
— разработаны модели автомобилей, у которых средний расход горючего 2,23-3,4 л на 100 км пробега, фирма «Рено» создала автомобиль, использующий 1,9 л на 100 км пробега;
— улучшив термоизоляцию помещений, можно снизить энергорасходы на отопление и охлаждение и сэкономить еще по меньшей мере миллиард баррелей нефти в год;
— заменив традиционные электролампы флуоресцентными: у ламп накаливания кпд составляет всего 5%, а 95% энергии теряется в виде тепла; у флуоресцентных ламп КПД близок к 95%;
— когенерирование подразумевает размещение электрогенератора вместе с источником энергии для него непосредственно в каждом здании. Тогда выделяемое при получении электричества тепло используется на месте для отопления и горячего водоснабжения (зимой) и кондиционирования (летом). В результате можно сэкономить 30% топлива. Еще одно преимущество когенерирования состоит в том, что исключаются перебои в электроснабжении и падения напряжения в сети, случающиеся в высокоцентрализованных системах;
— экономия сырой нефти и других видов ископаемых топлива позволит смягчить парниковый эффект, связанный с выбросами в атмосферу двуокиси углерода, сократить масштабы кислотных дождей, снизить приземной уровень озона и других загрязнителей воздуха, возникающих в основном при сжигании этих энергоресурсов;
— изменение образа жизни. Быт современных людей весьма расточителен в смысле энергозатрат. Некоторые его изменения (не использовать одноразовую тару, сдавать бутылки, бумагу, вторичное сырье и т. д.) могут обеспечить энергосбережение.
Снизить потребление сырой нефти и других традиционных видов топлива можно, заменив их другими источниками энергии. Такой переход неизбежен в долгосрочной перспективе, поскольку возможности энергосбережения ограничены законами термодинамики. Все это, естественно, должно сочетаться с развитием энергосберегающих технологий.
3. Природозащитные мероприятия, роль технического прогресса в защите окружающей среды
Защита окружающей среды — комплексная проблема, которая может быть решена только совместными усилиями специалистов различных отраслей науки и техники. Наиболее эффективная форма защиты окружающей среды от вредного воздействия промышленных предприятий — переход к малоотходным и безотходным технологиям, а в условиях сельскохозяйственного производства — к биологическим методам борьбы с сорняками и вредителями. Это потребует решения целого комплекса сложных технологических, конструкторских и организационных задач. Экологизация промышленного производства должна развиваться по следующим направлениям:
- совершенствование технологических процессов и разработка нового оборудования с меньшим уровнем выбросов вредных примесей и отходов в окружающую среду;
- широкое внедрение экологической экспертизы всех видов производств и промышленной продукции;
- замена токсичных и неутилизируемых отходов на нетоксичные и утилизируемые;
- широкое применение дополнительных методов и средств защиты окружающей среды.
Таким образом, рациональное использование ресурсов и обеспечение качества окружающей среды являются общей задачей, которую должны решать специалисты различных областей науки и отраслей техники.
Инженерно-экологические мероприятия предполагают создание такой природно-промышленной системы, которая позволила бы обеспечить эффективное использование и охрану природных ресурсов в процессе работы того или иного производства. В инженерно-экологические мероприятия входят три группы мероприятий: инженерные, экологические и организационные.
Инженерные мероприятия направлены на совершенствование существующих и разработку новых технологических процессов, машин, механизмов и материалов, используемых в производстве с целью исключения или смягчения негативных воздействий предприятий на природную среду.
Экологические мероприятия обеспечивают самоочищение (при загрязнении) природной среды или самовосстановление (при нарушении равновесия). Экологические мероприятия могут быть абиотическими и биотическими.
Подгруппа абиотических мероприятий основана на использовании естественных, физических и химических, процессов, протекающих во всех составляющих биосферы, которые позволяют снизить опасность вредного антропогенного воздействия, уменьшить или исключить его последствия.
Биотические мероприятия основаны на использовании живых организмов, обеспечивающих функционирование экологических систем в зоне влияния производства. К ним относятся биологическая рекультивация и биологическая очистка сточных вод, ликвидация загрязнений почв с помощью специальных растений или микроорганизмов, способных извлекать и перерабатывать загрязняющие вещества. Биотическим мероприятием является также самозарастание нарушенных земель.
Организационные мероприятия связаны с управлением, структурой и функционированием создаваемы: или действующих природно-промышленных систем. Они подразделяются на плановые и оперативные.
 |
Классификация инженерных мероприятий,
направленных на охрану окружающей среды
Плановые мероприятия рассчитаны на длительную перспективу с учетом развития производства непроизводительной инфраструктуры крупных природно-промышленных систем. К ним относятся выбор месторасположения новых производств с учетом взаимного расположения других источников загрязнений атмосферы; передислокация из городов и поселков предприятий с высокой интенсивностью вредного воздействия; выбор места расположения отвалов и свалок; перемещение рекреационных территорий, объектов культурного назначения из зон воздействия и влияния предприятий в чистые зоны; изменение путей и режимов движения транспорта; устройство санитарно-защитных зон.
К подгруппе оперативных относятся мероприятия, применяемые в экстремальных ситуациях, возникающих на производстве или в природной среде.
Экстремальные ситуации на производстве обычно сопровождаются авариями (взрывы, пожары, разрывы трубопроводов) и приводят к залповым выбросам и сбросам, загрязняющим окружающую среду.
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.
Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производства — создание малоотходной и безотходной технологии.
Понятие «полностью безотходная технология» условное, так как ни одно производство невозможно без отходов. Даже природные круговые процессы сопровождаются образованием отходов.
Малоотходные и безотходные технологические процессы и системы должны функционировать таким образом, чтобы не нарушать естественного хода процессов, протекающих в природе.
Разработаны следующие рекомендации по созданию малоотходных и ресурсосберегающих технологий:
- все производственные процессы должны осуществляться при минимальном числе технологических этапов, поскольку на каждом из них образуются отходы и теряется сырье;
- технологические процессы должны быть непрерывными, что позволяет наиболее эффективно использовать сырье и энергию;
- единичная мощность технологического оборудования должна быть оптимальной, что соответствует максимальному коэффициенту полезного действия и минимальным потерям;
- при разработке нового технологического оборудования необходимо предусматривать широкое использование автоматических систем на базе компьютерной техники, обеспечивающих оптимальное ведение технологических процессов с минимальным выходом вредных веществ;
- выделяющаяся в различных технологических процессах теплота должна быть полезно использована, что позволит сэкономить энергоресурсы, сырье и снизят тепловую нагрузку на окружающую среду.
С учетом этих общих рекомендаций можно определить основные направления в совершенствовании малоотходных технологий для отраслей промышленности, наносящих урон окружающей среде.
Так, в энергетике необходимо шире использовать новые методы сжигания твердого топлива, например в кипящем слое, а также оборудования, в частности горелок с низким выходом вредных веществ, что способствует снижению содержания вредных веществ в отходящих газах; разрабатывать эффективные системы очистки этих газов от пыли и оксидов серы и азота; применять экологически чистые источники энергии: термальных вод, солнечную, ветра, воды.
В черной и цветной металлургии необходимо внедрение безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное и рациональное использование рудничного сырья: