Экологизация общественного производства

1. Экологизация общественного  производства.     

 Представление  о неисчерпаемости природных  ресурсов,  так  же как  и о беспредельных возможностях самоочищения природной среды, имеет отрицательные последствия,  не только экологические,  но  и экономические. Сложившаяся к настоящему времени как в России, как и во многих странах мира весьма неблагоприятная  эколого-геохимическая  ситуация  в большинстве случаев является следствием научно-технического прогресса.  Статистика показывает,  что  мощность современной  индустрии  удваивается каждые 13-15 лет (спад производства в 1991-1994 гг.,  повлекший снижение  жизненного  уровень народа, - явление в России временное, так как причина его кроется не в экологии, а в политической неопределенности развития общества).  Рост  средств  и  масштабов воздействия на природу вызывает стремительную деградацию  природной  среды.  Особенно  возрастают уровни химического давления на окружающую природную среду, применение экологически грязной технологии, устаревшего оборудования и т.д.    

 По  данным ВОЗ,  в настоящее время в мире в практической деятельности используется около 500 тыс.  химических соединений,  из которых 40 тыс, вредны для организма, а 12 тыс. - ядовиты. Огромные выбросы и сбросы вредных веществ при недостаточной реализации природоохранных мероприятий привели к нарушению (включая  истощение природных ресурсов) природных систем,  общество оказалось перед реальностью экологического кризиса.    

 Процессы  прогрессирующего развития общества  повернуть вспять уже нельзя, так же как невозможно прекратить хозяйственное освоение территорий.  Научно-технический прогресс немыслим без использования природных ресурсов.  В то же время  естественная  емкость природных систем, и, следовательно, их устойчивость, небезграничны.  Складывающаяся в  интенсивно  осваиваемых  районах  социально-экономическая  и  экологическая ситуация требует регулирования техногенного давления как с точки зрения охраны  природы,  так  и для  интенсификации природопользования.  При регулировании любого элемента природопользования,  а тем более при интенсификации процесса  его  пользования  должны учитываться не только потребности общества, но и состояние ресурса. Более того, если предприятие не компенсирует ущерб среде, то оно с государственной позиции оказывается убыточным, хотя и приносит определенную прибыль, производя продукцию.

Деградация  среды вследствие формирования обратных связей отражается  на  экономических показателях производства.  Достаточно наглядны экономические потери,  например, из-за выпадания кислотных дождей: теряется продуктивность сельскохозяйственных и лесных земель и продуктивность водоемов.  Таким образом, освобождаясь от прямой  зависимости  от  природы  вследствие  научно-технического прогресса, общество все больше зависит от ее "благополучия", что определяет содержание основного социального заказ в науке:  обеспечить разработку научных основ оптимизации природопользования  - в обозримые сроки при минимальных издержках найти пути экологизации производства и  восстановления  состояния  природных  систем.

Следовательно, задача сводится к поиску путей экологического нормирования и конструирования  экологической обстановки с созданными свойствами.  Основным  вопросом,  возникающим на пути организации качества среды, является определение системы базовых научных исследований и соответствующих мероприятий,  необходимых и достаточных для экологизации общественного производства.

Очевидно, что основной путь рационального  природопользования и  сохранения окружающей среды лежит через достижения научно-технического прогресса.  Только новые достижения научно-технического прогресса  откроют новые широкие возможности увеличения и в то же время рационального использования природных ресурсов.

Новые методы  добычи  сырья благодаря техническому прогрессу должны сокращать количество сырья и материалов  для  производства единицы производства,  когда одни виды сырья заменяются другими и в целом влияют на сокращение потребности в сырье для производства единицы продукции.  В настоящее время роль технического прогресса ярко проявляется в механизации и автоматизации  процессов  добычи сырья, позволяющих переходить к более массовым способам его получения.

Рост  добычи угля осуществляется более эффективным открытым способом, который в 2-3 раза дешевле подземного, с использованием мощных экскаваторов и автомобилей - самосвалов большой грузоподъемности. В промышленно развитый странах в подземно-шахтной добыче угля ручной труд уже не применяется и при проходке, и при добыче. Появились мощные механизмы, с помощью которых осуществляются проходка,  крепление, выемка угля, откатка и навалка, а затем и погрузка.  Применение на горных  работах  экскаваторах-драглайнах  с вместимостью ковша 80 куб.м и длиной стрелы 100м,  автосамосвалов грузоподъемностью 240т,  буровых станков для бурения  скважин  до 320-450мм  коренным  образом  изменило технологию открытой добычи угля и руд цветных и черных металлов.

Рост  добычи нефти также связан с ускорением научно-технического прогресса.  Современная техника  допускает  бурение  скважин глубиной до 5 тыс.м и более, не только вертикальных, но и наклонных.  Использование буровых стационарных  платформ  типа  "шельф"позволило  обеспечить  добычу нефти в открытом море на глубине до 300м.  Большое значение имеют совершенствование способов извлечения  нефти  на  поверхность  и  повышение степени ее извлечения с 30-35% по отношению к ее содержанию в недрах до 50-60% с закачкой в  нефтяные пласты пара при температуре до 100-110 С и теплой воде.

Механизируется  и  автоматизируется   добыча  природного газа. Применение современных методов разведки дает возможность ускорить открытие и изучение его новых месторождений. Ускоряется и удешевляется проходка скважин.  Возрастают  объемы  добычи,  повышается извлечение  газа и конденсата из недр,  повышается выход полезных компонентов,  шире используется попутный нефтяной газ (его сжигание  в  факелах  составляет  около 11 млрд.куб.м,  т.е.  столько, сколько потребляется для нужд всего населения России). Увеличение диаметра газопроводов и более высокое рабочее давление в них позволяют ускорить и удешевить передачу газа в районы потребления от Уренгоя до Парижа, Праги, Берлина.

Рационализируются и интенсифицируются производственные  процессы  добычи  и  обработки  железной руды и сопутствующих железу компонентов,  полиметаллических руд и др. Применяются геофизические методы разведки залежей различных металлических руд и разведка из космоса. Широкое развитие получают методы обогащения, повышения  извлечения  металла до 80-85%  даже из относительно бедных руд (до 0.2-0.5% с содержанием извлекаемых металлов), но залегающих большими массивами.

Широкое  применение механизации,  мелиорации земель и химизации  в  сельском  хозяйстве позволило более чем удвоить получение зернобобовых на единицу  площади,  удвоить  численность  рогатого скота и утроить количество свиней в 1990г. по сравнению с дореволюционным уровнем, увеличить сборы технических культур, фруктов и ягод.  Общая  площадь сельскохозяйственных угодий при этом долгие годы оставалась без изменения.

Использование мощных землеройных и других механизмов, а также взрывных работ способствовало осуществлению крупнейших изменений  в водном хозяйстве страны:  были построены каналы и плотины, созданы обширные водохранилища, изменены условия водоснабжения.

Научно-технический  прогресс  сыграл  важную роль в изменении энергетической базы общества в течение XIX и XX вв.,  что отразилось  в  использовании природных ресурсов и характере загрязнения окружающей среды.  XIX век был веком угля и паровой машины.  Углю принадлежала подавляющая доля в топливном балансе наиболее развитых стран.  Сжигание угля росло по мере развития  промышленности. Растущие выбросы дыма, сажи, копоти и золы стали обычным явлением для основных индустриальных  районов  промышленноразвитых  стран.

Отсюда  и  характерное название "черная страна" для промышленного района центральной Англии. Не менее "черными" из-за сжигания угля были  Рурская область в Германии,  северо-восток Франции в районе Лилля,  район Шарлеруа в Бельгии, районы черной металлургии США - Питсбург в Пенсильвании,  Бирмингем в Алабаме и др.  Закопченными были и другие крупные города с  их  промышленными  предприятиями, железными дорогами, многочисленными котельными, каминами и печами для отопления домов.

За последние  30-40 лет энергетическая база промышленности и городов значительно изменилась:  доля угля и  паровой  энергетики сократилась. Главным видом топлива стали нефть и газ. Доля угля в добыче топлива во всем мире снизилась.  Одновременно  существенно возросла добыча нефти. Увеличилась доля природного газа.

Однако  к концу текущего столетия,  по-видимому, следует ожидать снижения доли нефти в добыче и потреблении топлива, учитывая постепенное истощение ее залежей.  В перспективе доля газа  будет возрастать.  В  частности,  увеличится применение газа в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания, например установленных  в автобусах.  Одним из больших преимуществ работы двигателей на газе является снижение загрязнения  атмосферы.  Вместе  с  тем из-за нестабильной в последнее время работы АЭС возможно увеличение доли угля в потреблении. Чтобы не ухудшать состояние окружающей среды из-за сжигания его,  потребуются проведение более радикального улавливания отходящих газов,  отказ от сернистых углей и их обессеривание и другие мероприятия, которые повысят затраты на производство электроэнергии.

Одновременно  с этим необходимо ускорить  освоение новых видов энергии. Это прежде всего атомная энергетика и "мягкие" источники энергии,  не  приводящие к загрязнению окружающей среды,  геотермальной и гелиотермальный  виды  энергии,  использование  энергии приливов ветра, которые можно эффективно применять благодаря современным достижениям техники.

Атомная энергетика   -  открытие  века,  за ней в перспективе большое будущее как экологически чистого  производства  электроэнергии. Чернобыльская катастрофа не должна стать причиной свертывания атомной энергетики.  Вопрос заключается в совершенствовании технического прогресса управлением АЭС и обеспечении безопасности населения. Атомная энергетика имеет долговременные ресурсы.

На VII  мировой  энергетической  конференции,  проходившей в Москве в 1968г., была дана оценка содержания урана в морях и океанах на уровне 4*10⁹ 0т. Это значит, что данный вид топливно-энергетического ресурса практически неисчерпаем.  Однако  до  недавнего времени  мировые запасы определялись всего лишь 1.5 млн.т (металлический уран).  В 1977г.  в Японии предложены  методы  получения урана из морской воды.  И вопрос в конечном счете сводится к удешевлению подобных процессов до уровня,  приемлемого для  широкого промышленного использования с учетом стоимости альтернативных источников энергии.

Учитывая  недостаточную  надежность работы АЭС и большую загрязненность окружающей среды от применения  угля,  в  современных условиях общество обязано изыскать возможность применения в перспективе вышеназванных "мягких" источников энергии,  не приводящих к  загрязнению окружающей среды: геотермальной и гелиотермальной  энергии ,  использования  энергии приливов и ветра ,  которые  можно эффективно применять благодаря современным достижениям техники.

Источникам  геотермальной энергии  служат  радиоактивные  процессы,  химические реакции и другие явления в земной коре. Температура на глубинах 2-3 тыс.м превышает  100 5о 0С.  Циркулирующие  на таких  глубинах воды нагреваются до значительных температур и могут быть выведены на поверхность по буровым скважинам.  В районах вулканической деятельности глубинные воды, нагреваясь, поднимаются по трещинам в земной коре.  В таких  районах  термальные  воды имеют наиболее высокую температуру; они нередко расположены ближе к поверхности. Иногда они выделяются на поверхность в виде перегретого пара.  Термальные воды с температурами до 100 5о 0С выходят на поверхность во многих районах России.  Значительные запасы  таких вод  имеются  в  Западной Сибири,  на Северном Кавказе и в Закавказье,  в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке.  Еще  далеко  не полностью изучены все возможности получения термальных вод.  Так, если учесть воды,  залегающие на глубине более 3 тыс.м,  а  также воды с повышенной минерализацией,  то их запасы можно было бы существенно увеличить. Известны ресурсы высокотемпературного пара и пароводяных смесей:  они выведены на поверхность на Камчатке, Курильских островах и в Дагестане.

Первая  в России геотермальная электростанция на юге Камчатки (Паужетская) мощностью 5 МВт была пущена в 1966г. Здесь используется пароводяная смесь,  которая выводится через буровые скважины на поверхность и направляется в сепарационные устройства, где пар отделяется от воды при небольшом давлении.  Пар приводит в движение турбогенератор, а вода при температуре выше 120 5о 0С применяется для теплофикации поселков, выращивания овощей в теплицах, бальнеологических целей и т.д.

Себестоимость добычи тепловой энергии таким способом в 2-2.5 раза ниже,  чем тепловой энергии, получаемой от котельных. Себестоимость  электроэнергии на Паужетской геотермальной электростанции в 4 раза ниже,  чем на дизельных электростанциях в том же районе.  Эти показатели могут быть значительно улучшены при условии более полного освоения геотермальной энергии. Имеются предположения  об  использовании более крупных месторождений термальных вод на Камчатке (Мутновское,  Нижнекошелевское) с сооружением геотермальных электростанций мощностью 200 и 100 МВт.