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:

— вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производств, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточ­ными водами;

— использование отвальных твердых отходов гор­ного и обогатительного производства в качестве стро­ительных материалов, дорожных покрытий и т. д. вме­сто специально добываемых минеральных ресурсов;

— использование ресурсосберегающих процессов, позволяющих интенсифицировать процесс переработ­ки сырья, уменьшить расход энергоносителей, снизить объем отходящих газов и вредную нагрузку на окру­жающую среду;

— резкое сокращение расхода свежей воды и уменьшение количества сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологичес­ких процессов и бессточных систем водоснабжения;

— разработка и широкое внедрение на металлурги­ческих предприятиях высокоэффективного очистного