Безвідходні і маловідходні технології

курсова робота з екології

ЗМІСТ

Вступ

По мірі розвитку сучасного виробництва з його масштабністю і темпами зростання все більшу актуальність набувають проблем розробки і впровадження мало- і безвідходних технологій. Швидке їх вирішення у ряді країн розглядається як стратегічний напрямок раціонального використання природних ресурсів і охорони навколишнього середовища.

Безвідходна технологія є таким методом виробництва продукції, при якому вся сировина і енергія використовуються найбільш раціонально і комплексно в циклі: сировинні ресурси – виробництво – споживання – вторинні ресурси, і будь-які дії на навколишнє середовище не порушують її нормального функціонування. Це формулювання не повинно сприйматися абсолютно, тобто не треба думати, що виробництво можливо без відходів. Уявити собі абсолютно безвідходне виробництво просто неможливо, такого і в природі немає. Проте відходи не повинні порушувати нормальне функціонування природних систем. Іншими словами, ми повинні виробити критерії непорушеного стану природи. Створення безвідходних виробництв відноситься до дуже складного і тривалого процесу, проміжним етапом якого є маловідходне виробництво. Під маловідходним виробництвом слід розуміти таке виробництво, результати якого при дії їх на навколишнє середовище не перевищують рівня, допустимого санітарно-гігієнічними нормами, тобто ГДК. При цьому з технічних, економічних, організаційних або інших причин частина сировини й матеріалів може переходити у відходи й прямувати на тривале зберігання або захоронення.

розділ 1. Історичні передумови розвитку маловідходних технологій

З появою Homo Sapiens (декілька сотень тис. років тому) виник перший вид живих істот, який зміг взяти верх у конкурентній боротьбі з іншими ссавцями і справив руйнівну дію на біоценози. Виникла потенційна загроза рівновазі в біосистемі. Постійний технічний прогрес, а також швидке зростання чисельності населення сприяють нечуваній руйнівній дії на навколишнє природне середовище.

Зростаюче населення світу й виробництво, що поширюється, у поєднанні зі структурами споживання, які не забезпечують стійкості – ведуть до зростання навантаження на повітря, воду та інші необхідні природні ресурси.

Першим технічним завоюванням людини став вогонь. До цього вплив наших далеких предків на природні екосистеми був обмеженим, бо люди були їх частиною, одним з елементів біоценозів, які беруть участь в кругообігу речовин і розподілі енергії, подібно до усіх інших гетеротрофів. Так, у Західній Європі рослинний покрив було загублено катастрофічними пожежами іще у палеоліті (близько 1 млн. років тому). Величезні лісові масиви були знищені в тропічних і помірних широтах, де вогонь використовувався для ловлі і заганяння дичини і т.д. Трохи пізніше дикорослий рослинний покрив у різних районах Африки, Азії і Америки було згублено людиною свідомо задля утворення ланів злакових і інших сільськогосподарських культур; так були створені савани Західної Африки й Південно-Східної Азії, прерії Північної Америки. Мисливці пізнього палеоліту (приблизно 25 тис. років тому) не лише видозмінювали і руйнували рослинний покрив на значних площах, а й збіднювали видовий склад великих хребетних (мамонти, бізони) [17, 199].

З початку неоліту лісові біоми стали замінюватися пасовищами, потім ланами сільськогосподарських культур. Прискорилась модифікація зооценозів, що супроводжувалось вимиранням великих репрезентантів фауни. Розвиток сільського господарства супроводжувався повним викорінюванням первинного рослинного покриву; заміщення початкових біомів культурними рослинами справило катастрофічний вплив на велику кількість наземних ЕС. Наприклад, у Китаї на початку неоліту ліси займали 90% території, а зараз – лише 5%. Крім створення агроекосистем з обмеженою кількістю рослинних видів, приручалося і обмежене число тварин. У результаті відбувалося значне збільшення маси їжі, яка вироблялась на одиниці поверхні, і збільшення кількості енергії, що надходила у розпорядження людини. Розвиток сільського господарства дозволив вести осілий спосіб життя, сприяв демографічному зростанню і утворенню перших населених пунктів. Одночасно зростало антропогенне навантаження на природні ЕС; необоротні негативні зміни відбулися в багатьох районах Землі вже на початку нашої ери (наприклад, опустелювання Південної Палестини, Північної Сирії, Іраку і Східного Ірану, де іще 8000 років назад процвітала цивілізація). Але в кінцевому рахунку стародавні агроекосистеми мали високий рівень гомеостазу (володіли високою здатністю до саморегуляції під час зміни умов середовища), тобто діяльність людини вписувалася в біогеохімічні цикли і не змінювала потоку енергії у біосистемі.

На початку XVIII ст. відбулися наукові відкриття, які дозволили зробити стрибок у розвитку промисловості. Почали впроваджуватись і нові рослинні культури, що підвищувало ефективність землеробства і тваринництва. У другій половині XIX сторіччя разом із розвитком індустрії зросла частка енергії, яку отримували за рахунок викопного органічного палива. Стали утворюватись відходи, що біологічно не руйнуються, які, перемішуючись з токсичними залишками, стали порушувати життєдіяльність деструкторів. Ці процеси прогресують з кожним роком і для сучасного суспільства характерні такі особливості:

1) різноманітність біоценозів у середовищах, що експлуатуються людиною, усе більш скорочується;

2) порушується кругообіг речовин, оскільки відходи життєдіяльності людини більш не мінералізуються деструкторами або майже не мінералізуються;

3) людина запозичає із земної кори різні метали, мінерали і гірські породи, які потім в значних кількостях розсіюються в природних середовищах завдяки процесам механічної, фізико-хімічної, біогенної і техногенної міграції [17, 200].

З екологічних позицій подібні накопичення різних залишків в перспективі можуть мати найзгубніші наслідки, тобто стати причиною катастрофічної деградації біосистеми.

Ніякий живий організм не може експлуатувати довкілля, нехтуючи законами біогеохімічного кругообігу речовин у такій мірі, яка несумісна з постійністю біоценозів; будь-яка істота, яка намагається споживати більш того, що виробляє екосистема, частиною якої вона є, приречена на загибель. Тому можливість необмеженого зростання споживання людством, чисельність якого постійно зростає, це міф технократів, зовсім не знайомих з