Производство материалов и экология

Экология изучает закономерности взаимодействия общества и окружающей среды, а также практические проблемы охраны биосферы.

На современном этапе развития общества значитель­но увеличились производство материалов и объем про­мышленных отходов, истощаются естественные источ­ники сырья, расширяется применение искусственных материалов при традиционных технологиях их обработ­ки. В биосфере возникают изменения, угрожающие су­ществованию жизни на Земле. Они обусловили появле­ние экологической проблемы с ее техническими, экономическими и социальными аспектами.

Назрела необходимость выработать оптимальное со­гласование производственных и природных процессов в биосфере как в единой замкнутой системе.

Выбор конструкции, оценка размеров с учетом принципов создания облегченных конструкций

Оценка напряженно-деформированного состояния конструкции

Оценка фрикционных характеристик, тепловой напряженности элементов

Оценка ресурса

Разработка производственных нормативов и показателей экономии материалов

Опытно-промышленная проверка

Технико-экономический анализ конструкций

Уточнение выбора материалов

Разработка технологии изготовления изделий

Подготовка производства

Уточнение сырьевой базы материалов

Лабораторные испытания

Установление кооперационных связей по поставке материал. и узлов

Стендовые испытания

Рис.3 Схема выбора материалов на начальном этапе подготовки производства

Производственная деятельность человека должна гармонично вписываться в структуру природных процессов превращения вещества и преобразования энергии. В настоящее время масштабы промышленного производства выросли настолько, что соблюдение принципов экологической безопасности стало объективной необходимостью.

Разработка месторождений полезных ископаемых, деятельность горно-обогатительных комбинатов и угле­добывающей промышленности приводят к нарушению почвенного покрова Земли и уничтожению его плодо­родного слоя. Однако основным источником загрязнения почв являются отходы промышленного производства. На сегодняшний день выход продукта в технологической цепи «сырье — изделие» редко превышает 10 %, а чаще составляет всего 1—3 %. Это свидетельствует о том, что причина экологического кризиса в несовершенстве техно­логии получения и переработки материалов, а не в бурном развитии науки и техники. Почва загрязняется отхода­ми химических заводов, нефтеперерабатывающих пред­приятий, заводов по производству и переработке плас­тмасс и резины, газовых и коксохимических заводов, предприятий по переработке древесины, текстильных и бумажных фабрик, предприятий по производству сма­зочных материалов, моющих средств и др.

Эксперты Всемирной организации здравоохранения считают, что загрязнение воздуха стимулирует распрос­транение заболеваний верхних дыхательных путей и яв­ляется одной из причин рака легких.

В начале XXI века невосполнимые потери пресной воды вплотную приблизились к ее естественному воспроиз­водству. Основная причина состоит в том, что современ­ные предприятия промышленности тратят только на технологические нужды не менее 10—12 % объема пре­сной воды от ее мирового кругооборота. Еще около 30 % воды уходит на разбавление промышленных стоков при их обезвреживании (не всегда и не полностью эффек­тивном). К серьезному загрязнению Мирового океана приводят различные техногенные катастрофы (аварии нефтетанкеров, неконтролируемый вынос в моря огромной массы промышленных стоков, захоронение на дне океана контейнеров с опасными веществами, и др.).

Рост городов обусловил так называемое «бытовое за­грязнение» биосферы. Только на одного городского жи­теля приходится до 1 кг твердых отходов (металл, бума­га, пластмасса, стекло) и до 10 л сточных вод в сутки.

Значительную проблему представляет интенсивное загрязнение окружающей среды, связанное с развити­ем автомобильного транспорта.

Выход из создавшейся ситуации возможен при пере­ходе на безотходные технологии, которые обеспечивают получение готового продукта производства без отходов либо с последующей их утилизацией в том же или в дру­гих видах производств. Однако в действительности мож­но реализовать лишь малоотходные технологии, позво­ляющие получить его с неполностью утилизируемыми отходами.

Внедрение в производство малоотходных технологий связано с расширением областей применения вторично­го сырья — таких материалов и изделий, которые после использования (изнашивания) могут применяться по­вторно в производстве как исходное сырье. В настоящее время созданы основы малоотходных технологий почти для всех отраслей промышленности. Современным эко­логическим требованиям отвечает такой подход к созда­нию материалов и изделий, когда одновременно с раз­работкой изделия предлагается и технология повторного использования продукта после истечения срока его службы. Но в этом случае вредное воздействие на био­сферу перемещается в отрасли, где происходит реализа­ция технологий утилизации. Таким образом, малоотход­ные технологии нельзя считать универсальным средством защиты от техногенных загрязнений.

Более полному достижению экологической чистоты производства способствуют такие меры, как снижение энерго- и материалоемкости продукции, разумное регу­лирование ее потребления и соответствующее ограничение производства, безвредная утилизация неисполь­зованных отходов.

Природопользование — теория и практика воздей­ствия человечества на природную среду в процессе его хозяйственной деятельности. Природные ресурсы не беспредельны, поэтому развитие производства необхо­димо регулировать с учетом запасов сырья и наличия экологически обоснованных технологий его переработ­ки. Объемы потребления материалов должны соответ­ствовать критериям экономической целесообразности производства, что не всегда связано с увеличением его количественных показателей. В России разработаны и реализуются федеральные и региональные программы комплексного использования минерально-сырьевых, земельных, лесных и водных ресурсов. Основные нор­мативы природопользования закреплены специальны­ми законодательными актами.

Контрольные вопросы

1. Чем необходимо руководствоваться при выборе материалов?

2. Что является основными свойствами изделия

3. Из чего складывается показатель-материалоемкость продукции?

Дата добавления: 2014-01-07