Реферат на тему:

Теоретичні засади екологічної технології (інженерної екології)

План

1. Зростання техногенного впливу на природу.

2. Історія розвитку прикладних екологічних досліджень.

3. Екологічна технологія, її об’єкт, предмет і завдання. Поняття про
технологію і технологічні процеси.

1. Протягом тисячоліть штучні (техногенні), або антропогенні джерела
забруднення навколишнього природного середовища (НПС) не справляли
помітного впливу на природні процеси. Використовувалося вузьке коло
речовин (серед металів лише мідь, срібло, золото, свинець, залізо, сурма
і ртуть), а також скло, мило, фарфор, деякі фарби, які отримували з
використання найпростіших окислювально-відновних реакцій. Відходи цих
продуктів та забруднювачів впливали на довкілля в незначній мірі (хоча
збереглися згадки про забруднення вод Тібору в Римі і порту Пірей в
Афінах).

В середні віки розпочався процес інтенсивного розвитку хімії, а з ним і
зростає кількість забруднюючих технологій, особливо таких як виробництво
кислот, селітри, пороху, мідного купоросу. Різко збільшуються викиди від
пічного спалювання з використання кам’яного вугілля (зокрема відомий
едикт англійського короля Едуарда ІV (1273 р.) про заборону використання
кам’яного вугілля в Лондоні – це перший західноєвропейський закон про
охорону природи).

До ХVІІІ ст. половина джерел забруднення довкілля були стічні побутові
води, а також продукти згорання палива. Накопичення відходів поки що
істотно не впливало на стан НПС.

Інтенсивне забруднення середовища розпочалось з розвитком капіталізму. З
винаходом парової машини промисловість стає найбільшим джерелом
забруднення, оскільки різко зростає споживання палива. Особливо
негативно впливали на довкілля комплекс галузей металургії і залізничний
транспорт. Різке зростання інгредієнтів-забруднювачів довкілля, істотна
зміна якісного складу забруднювачів починається на початку ХХ ст. з
появою двигунів внутрішнього згорання, з початком використання теплових
електростанцій і розвитком хімії.

Якщо раніше у викидах переважали оксиди вуглецю, сажа, попіл, сірчаний
ангідрид, а також відходи харчової промисловості (жири, кров, сироватка
і т. д.), то тепер почали викидатись значні кількості оксидів азоту,
сполук свинцю, ртуті, аміаку, сірководню, альдегіди, вуглеводні і т. д.
Почали з’являтись гори залишкових відходів, терикони, білі содові озера,
зросла кількість смітників.

Особливо різка інтенсифікація руйнування довкілля розпочалася після
другої світової війни з розвитком НТР. Техногенна діяльність набула
планетарного (глобального) масштабу. (Приклади).

У ХХ ст. видобуто з надр землі більше корисних копалин ніж за всю
історію цивілізації розпочинаючи від палеоліту. При цьому більше
половини залізної руди, 2/3 нафти, газу, солей, фосфоритів, 3/4
бокситів, майже 100 % урану видобуто за останні 30 років. При цьому для
потреб людства використовується 2-5 % видобутої природної речовини,
решта йде у відходи.

Щорічно на планеті у результаті спалювання в атмосферу поступає 20 млрд.
т. оксиду вуглецю. У ріки скидається 160 км куб. промислових стоків. В
грунт вноситься більше 500 млн. т. мінеральних добрив і приблизно 3 млн.
т. отрутохімікатів. З’явилась більша кількість органічних забруднювачів,
які є дуже стійкими і одночасно сильно канцерогенними (хлоровуглеці,
діоксини, поліциклічні вуглеводні і т. д.). Сьогодні лише в Україні
ведеться спостереження в ході моніторингу за вмістом (ГДК, ГДВ) більш
ніж 2 тис. Різноманітних забруднювачів (в інших країнах значно більше).

Отже, як бачимо саме НТП народив нову глобальну проблему – екологічну. А
тому лише сама техносфера повинна перебудуватись для того, щоб хоча б
частково ліквідувати або зменшити свій негативний вплив на довкілля. І
основне завдання тут полягає у широкому використанні природозберігаючих
технологій у виробництві, поступове його перетворення в екологічно
“чисте” виробництво.

2. Вирішення подібної проблеми можливе лише завдяки інтеграції технічних
наук з природничими, зокрема інженерних і технологічних їх складових з
екологічними. В середині ХХ ст. з’являються перші праці присвячені
питанням екологізації інженерних дисциплін і технологізації екологічних.
Зокрема в Радянському Союзі розпочався інтенсивний розвиток інженерної
екології. Одне з перших її визначень ми знаходимо в працях Б.С.
Флейшмана (1968 р.), який розглядає останню як складову системотехніки,
що проектує, перебудовує і досліджує поведінку природної і
природно-інженерної систем, що за предметом дослідження наближає її до
конструктивної географії і розташовує інженерну екологію між системним
аналізом і системотехнікою “на ділянці взаємодії техніки з
ландшафтознавством”. З’являються перші кафедри інженерної екології в
технічних вузах.

Дещо пізніше В.Г. Глюшинський (1977 р.) розкриває більш повну суть
поняття інженерної екології, як галузі досліджень на стику природничих і
технічних наук, предмет якої – оцінка ступеня шкідливості, яке наносить
довкіллю індустріалізація виробництва, а також прогнозування
техніко-біологічних засобів захисту навколишнього середовища. Але
найпростіше розкриває суть інженерної екології визначення інженерної
біології Артура Крюдмера (1951 р.) в однойменній монографії (те саме, що
інженерна екологія)- як галузь знань, що досліджує шляхи можливої
стабільної гармонії між природою і техносферою через розумну інженерну
діяльність людини, яка повинна стати засобом досягнення такої гармонії.

Інтенсивний розвиток прикладних галузей екології припадає на 80-ті роки.

Поступово наголос зміщується з інженерних на технологічні аспекти, тому
що саме технології визначають розвиток виробництва. З виникненням і
розвитком соціоекології прикладні екологічні дисципліни розглядаються як
складові останньої науки.

Зокрема Г.О. Бачинським (1995 р.) підкреслюється, що терміни інженерної
екології, промислової екології є невдалими. На його думку назвою для
спільного підрозділу соціоекології і технічних наук є “екологічна
технологія”. За М.Ф. Реймарсом – це конструктивна енвайренменталістика
(1990, 1992 рр.).

3. Адже термін “технологія” означає технічну дисципліну, яка визначає
певну сукупність і послідовність прийомів та засобів добування, обробки
або переробки сировинного матеріалу (напівфабрикатів у процесі
суспільного виробництва (хімія, будівництво, металургія та інші
технології). Екологічна технологія покликана на основі вивчення
взаємодії суспільного виробництва з навколишнім середовищем, розробляти
екологічно безпечні прийоми та засоби інженерної господарської
діяльності людей.

Отже, взаємодія технологічних і природних процесів є предметом вивчення
екологічної технології (рис. 1) характер цієї взаємодії зумовлюється
функціональною структурою природно-господарських систем (ПГС) або ж
природно-технічних систем (ПТС), які і є об’єктом вивчення екологічної
технології (рис. 2). Під ПГС,ПТС, геотехнічними системами – розуміють
системи, які охоплюють різні господарські об’єкти (промислові,
сільськогосподарські, транспортні, комунальні і т. д.) та певну частину
навколишнього середовища на яку вони впливають (В.П. Кухар).

Дещо інша точка зору в професора В.Д. Гогунського (1993 р.) який
розвиваючи поняття технологія виробництва у поняття “екотехнологія”
приходить до висновку, що останні функції не лише у виробничій, але і у
сфері природокористування. Тому він називає їх екологічно обумовленими
технологіями виробництва і природокористування, розуміючи під ними
“взаємопов’язану сукупність прийомів і шляхів (засобів) вилучення і
використання природних ресурсів, способів обробки сировини і матеріалів,
методів утилізації виробничих відходів і їх обеззараження перед
відведенням в довкілля.

Теоретичне завдання – технологічна оптимізація та кореляція зв’язків між
параметрами технологічних процесів і змінами в природі.

Головні прикладні завдання.

§ розробка ефективних очисних технологій;

§ розробка безвідходних, маловідходних та екологічно чистих технологій;

§ розробка засобів утилізації відходів;

§ комплексне використання вторинної сировини (замикаючі цикли).

Головне комплексне завдання: екологізація технологій виробництва і
природокористування.

За Н.Ф. Реймарсом екотехнологія (технологічна екологія) змикається з
конструктивною енваренменталістикою: вивчає забруднення довкілля,
способи і методи очистки відведених газів, стічних вод і реутилізації
відходів, а також технологічні заходи охорони і покращення стану НПС.

Поняття про технологію (технологічний процес).

Слово “технологія” походить від грецького “технос” – мистецтво, ремесло,
і “логос” – наука, слово. Дослівно “технологія” – наука про ремесло. Це
прикладна наука, яка вивчає способи і процеси переробки сировини у
засоби виробництва та предмети споживання. Технологія – самостійна
галузь знань, що входить в комплекс технічних наук.

Друге значення поняття “технологія” пов’язане з комплексним характером
виробничої діяльності як певної сукупності виробничих (технологічних)
процесів. “Технологія” – це процес послідовної зміни стану ,
властивостей, структури, форми та інших характеристик предметів праці з
метою виготовлення певної продукції. Є різні предмети праці, різні
виробництва і отже різні види технологій. Для екологів звичайно слід
знати основи всіх виробничо-технологічних процесів для того, щоб
орієнтуватись в можливих джерелах забруднення довкілля, на яких їх
стадіях можлива компенсація негативного впливу на природу або ж і певна
його ліквідація. Ви повинні оволодіти основами технічних і технологічних
процесів в курсі “Основи виробництва, сільського господарства і
транспорту”, а в курсі “Природозберігаючі технології” (ПЗТ) засвоїти
основні напрямки розвитку технологічних процесів спрямованих на охорону
довкілля.

Для кращого розуміння навчального матеріалу ми зупинимося спочатку на
класифікації технологічних процесів взагалі, а потім ПЗТ.

Технологічний процес лежить в основі будь-якого виробництва, адже він є
складовою виробничого процесу. Одночасно технологічний процес
складається з окремих елементів (складових матеріальних частин) і стадій
(складових часово-просторових частин).

Виробничий процес – це сукупність технологічних процесів (дій), в
результаті яких вихідні матеріали і напівфабрикати перетворюються в
готові вироби. Його складовими, крім технологічних процесів, виступають
проектно-конструкторські та організаційно-управлінські процеси.

Технологічний процес – це послідовна зміна форми, розмірів, властивостей
матеріалів і напівфабрикатів з метою одержання деталі, виробу або
кінцевої продукції у відповідності із заданими технічними вимогами.
Технологічні процеси складаються з ряду фізичних, хімічних, біохімічних,
механічних і ін. явищ, які відрізняються за характером якісних змін і
перетворень.

Фізичні і механічні процеси характеризуються лише зміною зовнішніх форм
і фізичних властивостей речовини. При цьому будова і склад їх, як
правило, залишається незмінними. Хімічні процеси можуть викликати зміни
агрегатного стану, хімічного складу, внутрішньої будови.

Окремі технологічні ланки, стадії (операції) можуть бути зображені у
вигляді технологічних схем (приклад ЕВЦ).

Класифікації.

За способом організації технологічні процеси поділяються на дискретні,
безперервні і комбіновані. За кратністю обробки: циклічні (кругові),
відкриті (із розімкнутим технологічним ланцюгом – екологічно небезпечні)
і комбіновані. За агрегатним станом: гомогенні і гетерогенні (або
однорідні і неоднорідні). За тепловим ефектом: екзо- і ендотермічні. За
умовами впливу: високотемпературні, низькотемпературні, каталітичні,
вакуумні, електрофізичні, електрохімічні, під високим тиском і т. д.
рис. 4.

Важливе значення мають також параметри тиску, температури, концентрації
тобто показники що характеризують технологічний процес, а також
характеристики: швидкість, зворотність, текучість, оброблюваність тощо.
Сучасні технології, зокрема альтернативні, будуються на:
радіаційно-хімічних процесах, ультразвукових, лазерні, променеві,
плазмові.

Література:

Аксенов И.Я. Транспорт: история, современность, перспективы, проблемы.
Отв. Ред. Хачатуров Т.С.- М.: Наука, 1985.

Бобровников Н.А. защита окружающей среды от пыли на транспорте.- М.:
Транспорт, 1984.

Боков В.А., Лущик А.В. Основы экологической безопасности. – Симферополь:
Сонат, 1998. – 224с.

Борейко В.Е. История охраны природы Украины. – К., 1997. – 301с.

Владимиров А.М., Ляхин Ю.И. Охрана окружающей среды. – Л., 1991. – 423с.

Всемирная стратегия охраны природы //Природа и ресурсы. – 1982. – №4. –
С.9.

Гавриленко М. Охороняймо природу. – Полтава, 1982.

Гильзин К.А. В мире транспорта.- М.: Транспорт, 1978.

Глуховский И.В. и др. Современные методы обезвреживания, утилизации и
захоронения токсичных отходов промышленности: Учебное пособие. – К.:
ГИПК Минэкобезопасности Украины, 1996. – 100с.

Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и транспорт.- М.:Транспорт,
1987.- 207 с.

Григорьев А.А. Экологические уроки прошлого и современности. – Л., 1991.
– 129с.

Гутаревич Ю.Ф. Охрана окружающей среды от загрязнения выбросами
двигателя.- К.: Урожай, 1989.

Дворкин Л.И., Пашков И.А. Строительные материалы из отходов
промышленности: Учебное пособие. – К.: Высшая школа, 1989. – 208с.

Дедю И.И. Экологический энциклопедический словарь. – Кишенев, 1990. –
406с.

Дорст фон Бернд. Устойчивое развитие: Охрана природы и развитие — две
стороны одной медали //Курьер ЮНЕСКО. – 1987. – Ноябрь. С.5-8.

Похожие записи