Эволюция производства к чистым технологиям

Стратегия выживания человечества.

Лекция 1

Экологическая доктрина Российской Федерации.

Человечество является мощной силой, влияющей на функционирование и судьбу биосферы Земли. Это было понятно многим уже в период промышленной революции, то есть в конце ХIХ – начале ХХ веков и заставило искать объяснение назначения человека на Земле и разрабатывать сценарии дальнейшего развития биосферы Земли с учетом всё возрастающей роли человека в ней. Так родилось понятие «ноосфера» - сфера разума, «мыслящая оболочка». Ноосферное учение начало формироваться в 20-х годах ХХ века. Отношение к нему в настоящее время двоякое:

1) величайшее научное достижение – основной закон социальной экологии;

2) светлая, но несбыточная мечта об управляемой человеческим разумом окружающей среде.

Важный вклад в формирование ноосферных идей внесли русские ученые-космисты Н.Ф.Фёдоров и С.Н.Булгаков (начало Х века). Главным творцом ноосферной концепии стал В.И.Вернадский, он пришёл к ноосферным идеям, изучая эволюцию биосферы.

Появление «человека разумного» стало итогом направленного развития живой природы. Д.Д.Дан (современник Дарвина): эволюция живого вещества идет в направлении обособления и формирования головного отдела центральной нервной системы (мозга), (цефализация), в ходе геологического времени наблюдается скачкообразное усовершенствование центральной нервной системы (мозга), начиная от ракообразных и моллюсков, кончая человеком.

Ключевые положения конценции (1922-25 г.г.) В.И.Вернадского:

1) человечество – великая геологическая сила;

2) эта сила есть разум и воля человека как существа социально организованного;

3) лик планеты изменён человеком настолько глубоко, что оказался затронутым её биохимический метаболизм;

4) Человечество эволюционирует в сторону обособления от остальной биосферы.

В работе В.И. Вернадского «Научная мысль как планетное явление» (1937-38 гг.): «... «царство разума» коренным образом меняет облик и строение биосферы, превращая её в ноосферу.» У неё две составляющие:

1) идеальная – научная мысль, все духовные проявления личности человека, в том числе в области религиозной, художественной, философской, мировых художественных построений;

2) материальная – биосфера, преобразованная человеческим трудом и волей.

Под воздействием «культурной биохимической» энергии глубоко трансформируются природные режимы энерго- и массообмена. Ноосфера оказывается насыщенной разнообразными техновеществом и новыми видами антропогенной энергии. Исходя из этого, будущее биосферы может быть прекрасным, но, это предвидел и Вернадский, и наоборот. Опыт показывает, что человечество движется не по пути создания гармоничной с природой ноосферы, а деструкции биосферы с заменой её техносферой.

В техносфере же, созданной на месте деградированной биосферы (Зубаков В.А.) человек как биологический вид существовать не сможет; на смену ему придёт своеобразный симбиоз человеческого интеллекта (мозга) с искусственным биокибернетическим устройством (киборг). По гипотезе Зубакова, искусственный интеллект, свободный от экологических органичений, способен заполнить всю мета-Вселенную.

По Зубакову возможны два сценария эволюции:

1) нарастающий экологический кризис вызовет деградацию биосферы, которая превратится в техносферу;

2) выход или замедление экологического кризиса при условии политического объединения человечества, контролирования рождаемости, полного экологизирования производства и перехода от классового противостояния к отношениям социальной справедливости, т.е. путь к ноосфере – переход от природопотребительского мышления к новому экологическому, цель которого слияние человеческого общества с биосферой.

Таким образом, в конце ХХ века западная цивилизация стала переосмысливать духовные ориентиры своего развития. С точки зрения экологической этики иудео-христианские догмы, утверждающие право человека господствовать над природой, уступают идеям буддизма, даоизма и других восточных учений, проповедующих связь человека с природой.

В популяризации экологических проблем большую роль сыграл так называемый Римский клуб – группа бизнесменов, юристов, ученых, объединенных общим интересом к перспективам развития человеческого общества, проблемам, порождаемым неконтролируемым ростом населения и непрерывным снижением природных ресурсов планеты.

Итак, рассмотрим упрощенную модель взаимодействия общества и природы. Население (А), промышленность и сельское хозяйство (Б) имеют положительные связи. Население – это трудовые ресурсы, необходимые для роста промышленности и сельского хозяйства; промышленность обеспечивает человека материальными благами и содействует интенсификации сельского хозяйства. Сельское хозяйство даёт приодукты питания и сырье для промышленности, отсюда быстрый рост А и Б.

А, Б

экспонента

время

Рис.1. Рост сельского хозяйства и промышленности во времени.

Отрицательные обратные связи, усиливающиеся по мере воздействия человека на окружающую среду – причина ограничения роста населения и расширения хозяйства, так как отрицательно влияют на условия жизни и качество природных ресурсов. (см. Рис 2)

На конференции ООН по окружающей среде и развитию (Рио-де- Жанейро, 1992 г.) на уровне глав и правительств принято решение об изменении стратегии человечества; было признано, что идеал экономически развитых стран, очень высокий уровень благополучия и мощь богатого меньшиства недостижимы для развивающихся стран Азии, Африки и Латинской Америки. Невозможно движение развивающихся стран по пути, которым пришли к своему благополучию развитые страны, природа не выдержит такого бурного роста потребления.

Была провозглашена необходимость перехода мирового сообщества на рельсы устойчивого развития, обеспечивающего должный баланс между решением социально-экономических проблем и сохранением окружающей среды, удовлетворением основных жизненых потребностей нынешнего поколения с сохранением таких возможностей для будущих поколений. Экологическое благополучие любого государства не может обеспечиваться за счет других государств или без учета их интересов.

		-
		+

+

Рис. 2 Схема связей взаимодействия человека и окружающей среды

Причина экологического кризиса – противоречия во взаимоотношениях общества и природы. Потребности человека удовлетворяются за счет эксплуатации природных ресурсов, составляющих часть общего природного потенциала ландшафтов.

Ресурсный потенциал ландшафта следует оценивать с экономических, экологических и эколого- экономических позиций.

Экономическая оценка – стоимость природных ресурсов (решение о целесообразности использования тех или иных ресурсов данного ландшафта - руда, лес и т.д.)

Экологическая оценка – природный потенциал ландшафта как совокупность условий, необходимых для жизни и воспроизводства населяющих данную территорию организмов, в том числе и человека.

Эколого-экономическая оценка – затраты на рекультивацию естественного потенциала ландшафта после его нарушения, вызванного эксплуатацией природных ресурсов.

Исток экологических проблем- различия в процессах, совершающихся в природных и социально-экономических системах.

Естественные ландшафты:

Характерны процессы саморегулирования, ведущие к гомеостазу экосистемы – сохранению внутренних и внешних связей, обеспечивающих ее устойчивость. Ведущая роль – функции живого вещества, без которого системы быстро деградируют, в них усиливается роль механических форм движения вещества, структура упрощается. Энтропия в природных системах снижается естественным образом.

Природно-хозяйственные системы (геосистемы города, промышленого предприятия):

Массообмен резко отличается от природного: ресурсные циклы производства и потребления открыты; поток вещества и энергии через производственную систему почти не имеет обратной положительной связи. На входе всё возрастающее потребление ресурсов и энергии, ведущее к деградации природных систем, на выходе – огромное количество отходов и отбросов, поступающих в окружающую среду, усиливается хаос.

Важный критерий рационального природопользования (Алпатьев А.М., 1978) – сохранение принципа географической и экологической эквивалентности.

При рациональном природопользовании, направленном на поддержание нормальных динамических равновесий, новая экосистема должна быть эквивалентна исходной по массе продуцируемого органического вещества и энергии.

Так как возврат вещества и энергии в природную среду неизбежен, нет необходимости и реальной возможности осуществлять тождественный возврат, однако для поддержания нормальной эволюции биосферы возможен и необходим не тождественный, а эквивалентный возврат вещества и энергии.

По Алпатьеву для поддержания экологической безопасности человечества на Земле необходимо:

1) сохранение и поддержание расширенного производства естественных экосистем, прежде всего растительных сообществ, средообразующая функция которых является гарантией поддержания нормальных динамических равновесий в среде обитания человека;

2) управление природно-хозяйственными системами, средообразующие функции которых эквивалентны естественным системам, место которых они заняли;

3) внедрение экологически чистых технологий, устраняющих последствия хозяйственной деятельности, неблагоприятной для человека.

Для того, чтобы имеющиеся природные ресурсы распределять в достаточном количестве на душу населения, а, следовательно, регулировать рост населения на уровне воспроизводства, необходимо повышать в первую очередь уровень образования.

В России угроза экологического кризиса также осознается и делаются попытки по его преодолению: разработана «Экологическая доктрина Российской Федерации» (2002 г.), в которой изложены стратегическая цель, задачи и принципы государственной политики в области экологии, основные направления государственной политики по обеспечению экологической безопасности, пути и средства реализации государственной политики.

Стратегической целью государственной политики в области экологии является сохранение природных систем, поддержание их целостности и жизнеобеспечивающих функций для устойчивого развития общества, повышения качества жизни, улучшения здоровья населения и демографической ситуации, обеспечения экологической безопасности страны.

Задачи:

- сохранение и восстановление природных систем, их биологического разнообразия и его способности к саморегуляции как необходимого условия существования человеческого общества;

- обеспечение рационального природопользования и равноправного доступа к природным ресурсам ныне живущих и будущих поколений людей.

Принципы государственной политики:

- устойчивое развитие, предусматривающее равное внимание к его экономической, социальной и экологической составляющим, и признание невозможности развития человеческого общества при деградации природы;

- приоритетность для общества жизнеобеспечивающих функций биосферы по отношению к прямому использованию её ресурсов;

- справедливое распределение доходов от использования природных ресурсов и доступа к ним;

- предотвращение негативных экологических последствий в результате хозяйственной деятельности, учет отдаленных экологических последствий;

- отказ от хозяйственных и иных проектов, связанных с воздействием на природные системы, если их последствия непредсказуемы для окружающей среды;

- природопользование на платной основе и возмещение населению и окружающей среде ущерба, наносимого в результате нарушения законодательства об охране окружающей среды;

- открытость экологической информации;

- участие гражданского общества, органов самоуправления и деловых кругов в подготовке, обсуждении, принятии и реализации решений в области охраны окружающей среды и рационального природопользования.

Среди основных направлений гос.политики в области экологии, в частности,:

снижение загрязнения окружающей среды и ресурсосбережение, для чего необходимо:

- внедрение ресурсосберегающих и безотходных технологий во всех сферах хозяйственной деятельности;

-технологическое перевооружение и постепенный вывод из эксплуатации предприятий с устаревшим оборудованием;

- оснащение предприятий природоохранным оборудованием;

- обеспечение качества воды, почвы и атмосферного воздуха в соответствии с нормативными требованиями;

- сокращение удельного водопотребления в производстве и жилищно-коммунальном хозяйстве;

-поддержка экологически эффективного производства энергии, включая использование возобновляемых источников и вторичного сырья;

-развитие систем использования вторичных ресурсов, в том числе, переработки отходов;

- снижение потерь энергии и сырья при транспортировке, в том числе, за счёт экологически обоснованной децентрализации производства энергии, оптимизации системы энергоснабжения мелких потребителей;

- модернизация и развитие экологически безопасных видов транспорта, транспортных коммуникаций и топлива, в том числе неуглеродного;

- переход к экологически безопасному общественному транспорту – основному виду передвижения в городах;

- развитие экологически безопасных технологий реконструкции жилищно-коммунального комплекса и строительства нового жилья;

- поддержка производства товаров, рассчитанных на максимально длительное использование.

В настоящее время разработаны и разрабатываются новые законодательные и нормативные документы, но впереди в этом плане большая работа. Ещё в 70-80-годах ХХ века академиками Н.Н.Семёновым и И.В. Соколовым-Петряновым была выдвинута концепция безотходной (малоотходной) технологии. Она подразумевает такое производство, в котором технически достигнут возможный в настоящее время минимальный объем газообразных, жидких, твердых и тепловых отходов в процессах переработки природного сырья. В общем виде это связано с разработкой и внедрением технологических процессов, обеспечивающих комплексную переработку сырья с замкнутой системой водооборота или полной рекуперацией (улавливанием и использованием) отходов производства в циклах реутилизации.

Для этой цели в США оценку технологий рекомендуется осуществлять по системе СКОВИО (снижение количества отходов в источнике образования).

Наиболее перспективным считается создание производственных комплексов, позволяющих использовать отходы и последовательно перерабатывать сырьё. Например, комплексное энерго-технологическое использование топлив: объединение крупных промышленных установок для получения металлов и других технологических продуктов (в том числе химических), а также технологических газов с мощными топками ТЭС, что позволило бы утилизировать как органическую, так и минеральную часть топлива, увеличить степень использования тепла, снизить расходы топлива. Так на энергогазохимическом комбинате топливо перед сжиганием может быть подвергнуто пиролизу (пиролиз – высокотемпературное разложение в инертной среде) с получением ценных химических продуктов. Из сернистых мазутов, в частности, можно получать в виде сжиженного газа пропан-бутановую смесь, бензол, серную кислоту, ванадий и газ с высоким содержанием этилена и пропилена.

В настоящее время в нашей стране недостаточно ресурсов для масштабных инвестиций в экологическую реструктуризацию экономики, но возможна реализация подходов в виде интенсивной эволюции технологий:

- формирование структур управления предприятиями, соответствующих мировым стандартам экологического качества;

- разработка нормативов и внедрение федерального сертификата экологичности продукции;

- выделение в производственных схемах звеньев, наиболее влияющих на окружающую среду;

- создание эффективных экологических систем фильтрации загрязняющих среду сбросов и выбросов;

- создание эффективной и рентабельной схемы рециклинга отходов для типовых производств и сельхозтехнологий;

- аттестация производственных изделий на экологическую безопасность (как в процессе эксплуатации товара, так и при его утилизации.) Эта новая для отечественной промышленности проблема, включающая следующие блоки:

- формирование нормативной базы экологической аттестации для наиболее конкурентных товаров, причем нормативная база должна быть гармонизирована с мировыми стандартами;

- разработка порядка аттестации, присвоения знака экологического качества и обеспечение объективности оценки изделий;

- подготовка специалистов, способных квалифицированно осуществлять данную процедуру.

Система эволюционной экологически обусловленной модернизации сложившихся технологий отражена на схеме (см.рис.3) В соотвествии с ней выделяются наиболее сложные участки и встраиваются звенья эффективных систем фильтрации и сбора отходов. В этом состоит основная часть задачи формирования безотходных экологически чистых технологий, причем решать её надо наиболее экономичныи способом.

В настоящее время существуют разработки по улавливанию и обезвреживанию многих загрязнителей, есть и разработки безотходных технологий.

Главный аргумент для эволюции технологий принадлежит институциональным стимулам. Их эффективность определяется прозрачностью правовой схемы и долговременностью установленного порядка.

Наиболее жесткий и справедливый механизм - законодательная система технического регламентирования, включающая детальный механизм платежей и параметров загрязнения, подлежащих экономическому возмещению

Рис.3. Схема экологической модернизации производства

Дата добавления: 2014-01-07