Известно, что проникновение экологических новшеств в промышленность происходит по нескольким направлениям. Вся совокупность методов охраны окружающей среды, позволяющих свести к минимуму сбросы и выбросы в биосферу как материальных, так и энергетических загрязнений, в современной промьппленной экологии делится на пассивные и активные.

Первые из них - это перемещение вредных начал в пространстве. Среди них наиболее распространенные пути; ращюнальное размещение источников загрязнений, локализация загрязнений (экранирование, глушение, изолящм, захоронение и др.) и очистка выбросов и сбросов от загрязнителей. Наиболее опасный нз пассивных методов - складирование на полигонах и в хранилищах, а также дампинг («утопление» в морях) твердых или отвержденных вредных химических и радиоактивных отходов в специальных емкостях или «навалом». Но и другие пассивные методы защиты окружающей природной среды от промьшшенных загрязнений не предполагают непосредственного воздействия на источник загрязнения, тем самым сохраняя опасность для природы.

Для наиболее полной и качественной зашиты природы от воздействия любых загрязнений применяются активные методы охраны окружающей среды. Это совершенно иная сфера экологизации производства, предусматривающая совершенствование существующих и разработку новых технологий производства, обеспечивающих максимальное сшшение материальных и энергетических загрязнений. Активные (технические и технологические) методы борьбы с загрязнениями окружающей природной среды могут осуществляться следптощшш путями;

1. Сведение к минимуму отходов путем улавливания выбросов, стоков и отходов не в форме зафязнителей, а в виде полезных материалов, вторичного сырья для промышленности;

2. Замена исходного сьфья и совершенствование технологических режимов с целью получения побочных продуктов в неопасной, адаптируемой к природным состояниям форме;

3. Создание малоотходных, реутилизахщонных я, ресурсосберегающих технологий.

Наиболее перспективным среди активных методов охраны ощэужающей среды и рационального природопользования экологя считают третье направление т.е. создание малоотходньй реутилизационных и ресурсосберегающих технологий, сочетание которы* получило условное название безотходных технологий.

Исходя из первого следствия закона экологии о развитии природных и искусственш.1х экологических систем за счет испо.тьзования материально-энергетических и информационных возможностей окружающей ее среды, которое гласит; «Абсолютно безотходное производство невозможно (оно равнозначно создакмю «вечного» двигателя)», предельной степени экологической безопасности отдельного технологического процесса можно достигнуть лишь ксшцлексно используя малоотходные, реутилизирующие и ресурсосберегающие технологии. В программе Оргакизации объединенных наций по окружающей среде (ЮШП ООН) и документах Европейской экономической комиссии Организации объединенных наций (ЕЭК ООН) в 1984 году введены определения таких технологий, в том числе;

Малоотходная технология - это технология, позволяющая получить минимум твердых, жидких, газообразных и тепловых отходов и выбросов, рассчитьтаемый как теоретически достижимый максимум безогходности для каждого конкретного технологического процесса.

Реутилизационная технология - это цепь технологических процессов, где отходы одного процесса становятся материальным или энергетическим сырьем для другого (предполагается использование этого сырья без остатка). Использование такой технологии может приблизить промьппленное производство к теоретическому минимуму отходов, равному отходам в биосферных циклах (не более 2% от общего .кругооборота веществ и энергии, учасгвующих в процессе), а главное получить отходы перерабатьшаемые природными системами самостоятельно т.е. направлять в природу отходы в виде трофических составляющих (участие в трофических цепях в качестве пищи), либо сырья (на пример - переработка в гумус редуцентами), а значит не несущие отрицательного антропогенного влияния на окружаюшую природную среду.

Ресурсосберегающая технология - это производство и реализация конечных продуктов с минимальным расходом вещества и энергии на всех этапах производственного тщкла и с наименьшим воздействием на человека и природные системы. При этом должны Учитьшаться все расходы на промежуточные этапы производства. Ресурсосберегающая технология включает требование минимизатщи используемых природных ресурсов и минимального нарушения Фиродньк (естествешшх) условий. Нижний предел такой минимизатщи зависит как от способов получения традшщонной продукции, так и от возможностей перехода к выпуску сопутствующей на основе Миниатюризации и технической дополнительности.

4. Проведение анализа технических решений на основе принципов их эффективности с учетом требований охраны очжающей среды и основ рационального природопользования на стадиях проектирования и апробации.

Биосфере свойственна высокая организация, в которой осуществляется обмен информацией между отдельными подсистемами различного ранга посредством информационно - регуляторных механизмов. Можно тфедпо.ложить, что в процессе взаимодействия человека с природой каждому целевому воздействию человека соответствует тот или иной отклик природы, передаваемый субьекту действия по каналам обратной связи. Известно, что созидательная деятельность человека независимо от сферы приложения труда состоит в выполнении ц&тевых установок, формируемых у него, как потребностей в эффективных результатах в той или иной сфере деятельности. Реализация глобальной целевой фущкции и частных производственных задач осуществ.ляется соответствующим технологическим процессом, под которьгм понимается: описание продутщии, описание режимов работы оборудования, на котором эта продукхщя изготавливается, и, наконец, аппаратно - инструментальное и организационное обеспечение процессов, в результате которого и появляется-описанный продукт [73].

При организации технологического процесса признается, что и оборудование, и режимы, и продукция отвечают требованиям рационального использования окружающей среды, которые регламентируется "нормативными знаниялш" в рассматриваемом промышленном приложении. Однако опыт свидетельствует, что разработавяые и на бумаге доказанные экологобезопасные технологии по Множеству результатов фактической производственной деятельности далеки от обосновавяого идеала и в большей или меньшей степени привносят новый вред окружающей среде. Поэтому исследуя влияние ультразвуковых технологий на состояние окружающей среды необходимо Изучить, во-первых, процессы взаимодействия человека и природы при вьшолнении производственной функции, а во-вторых, исследовать влияние пепосредственио ультразвука и сопутствующих факторов на человека и °фужающую среду. Известно, что результаты ана.лиза любой проблемы и *Ь1воды наиболее убедительны, если человек в интересующей его об.ласти знаний вместе с исследователем прослеживает всю логическую цепочку Рассуждетшй от исходных посылок до выводов, поэтому для °бьективности доказательств эко.логической безопасности ультразвуковьгх «нологий тфедоставим читателю всю совокупность сведений в Рассматриваемой промьшшениой сфере. Системный подход

Исходя из сочетания трех названных технологий ЕЭК ООН дает обобщенное определение безотходных технологий. Безотходная технология - это такой способ производства продукции (процесс, предприятие, территориально-промышленный комплекс), при котором наиболее рационально и комплексно используется сырье и энергия в цикле: сырьевые ресурсы - производство - потребление -вторичные сырьевые ресурсы и таким образом любые воздействия на окружающую среду не нарушают ее нормального функционирования. Расппфенное определение сделано на семинаре по вопросам последствий применения малоотходных технологий в 1989 году в Гааге. Безотходная технология - как сочетание малоотходных, реутилизационных н ресурсосберегающих технологий - это эквивалент экологически чистых технологий, то есть технологий, построенных по типу процессов, характерных для природы. В наиболее общем виде развтие и расширение масштабов создания безотходных технологических хфоцессов и производств может осуществляться по четырем магистральным направлениям:

1. Переход на новые технологические процессы, исключаюпще образование отходов;

2. Перевод в замкнутый щпсл всех видов производства, использутощих в технологических целях технологические компоненты многократного применения;

3. Создание производственных комплексов с замкнутой системой потоков сьфья, энергии и отходов;

4. Возвращение временно не применяемых отходов в природную среду в состоянии пригодном для восстаноштения природными биодеструкторами до природных веществ.

На основе сделанных рекомендаций в промышленной экологии сутцествует несколько путей создания безотходных технологий и производств, в основу которых положены инженерные пршщипы рационального природопользования:

1. Системный подход к проблемам природопользования и охраны окжающей среды;

2. Использование замкнутого кругооборота веществ и энергии в природе - как основы моделирования прогрессивной безотходной технологии;

3. Использование эталонных экологических моделей технологических процессов для создания и эксплуатации реальных;

Нерегулируемые

природные явления (стихия)

целевые установки

техногенный процесс

нормативные знания

человек (специалист)

результат ожидаемый

результат непредсказуемый

коррекция

Рис. 8.1. Двойной информационный цикл взаимодействия человека и окружающей среды

Будем считать результатом технологического процесса всю совокутшость технических, экономических, социальных, экологических в прочих эффектов, в том числе, не измеряемых в количественных шкалах или проявляюпщхся в более поздние временные периоды. При этом, результаты могут быть;

- по уровню обоснованноси; планируемые (предсказуемые) и-чй случайтште (непредсказуемые);

предусматривает комплексную оцеш воздействия промышленно . технической деятельности, поэтому рассмотрим информационную модель взаимодействия человека, осушествляющего изменения в окружающей природной среде при вьтолнении им некоторой производственной функции (рис 8.1) [74].

- по степени воздействия на природную среду: улучшающие или ухудшающие качество природной среды;

- по динамике процесса: эволюционные, в том числе, и накапливаемые, а также бифуркатщонные- стихийно антропогенные на уровне экологического стресса;

- по степени антропогенного воздейств на природу: нейтральные, восстанавливающие или разрутпаюшие.

При анализе модели можно установить, что воздействие человека на окружающуто среду осутдествляется в два цикла. Внутренний цикл обеспечивает регулирование режимов работы технологического оборудования с целью получения заданных результатов и в соответствии с ограничениями из нормативной базы. Внешний цикл осуществляет коррекцию ограничештй специалиста по выполнению заданий для изменяющюсся условий окружающей среды. Технологический процесс и его воздействие на окружающую среду в результате деятельности технического специалиста непрерывно изменяются.

Функционирование реальных технологических процессов всегда сопряжено с множеством случайных факторов, часть которых приводит к непредсказуемым (в том числе и критическим) ситуациям.

Другой особенностью фулшщонирования экологических систем, отражаемых моделью, является их сравнительно большая инерционность, состоящая в том, что некоторое воздействие человека на систему может привести к результату через промежуток времени, значительно превышающий возможности учета и нейтрализации этого воздействия. Отражением этой особенности является классификация закономерностей и тендетщий, оттределяющих эффетсгивность деятельности по охране природы, которая ттредставлена схемой на рисунке 8.2.