1.4. Промышленность и окружающая среда

Все стороны жизнедеятельности человека, все отрасли хозяйства (промышленность, сельское хозяйство, сфера услуг) оказывают прямое или косвенное влияние на состояние окружающего нас мира. Вопрос лишь в том, что оно может быть большим или меньшим, наносящим значительный ущерб природе или масштабы вредного воздействия могут быть сокращены за счет проведения природоохранных мероприятий.

С точки зрения экономики в целом производственный процесс приводит к возникновению издержек двух видов:

• экономический ущерб от выбросов вредных веществ, загрязняющих атмосферу, литосферу, гидросферу и т.д.;

• издержки на мероприятия, направленные на предотвращение загрязнения (затраты на реализацию природоохранных мероприятий).

Как известно, самым большим потребителем природных ресурсов выступает промышленное производство. Промышленность оказывает воздействие на окружающую нас природную среду по всей технологической цепочке – от добычи сырья и первичной обработки через собственно процессы производства до использования полученного продукта и размещения отходов. В результате технологических процессов промышленного производства во всевозможных отраслях хозяйства возникает необходимость в запланированных (а иногда неожиданных) сбросах вредных газообразных, твердых и жидких отходов, в разной степени загрязняющих окружающую среду. Некоторые из отходов и продуктов промышленности весьма токсичны и могут нанести вред и значительный ущерб как природе, так и человеку.

Геоэкологические последствия у конкретных отраслей промышленности или отдельных производств разные. Одни из них оказывают наибольшее воздействие на почву, земельные и лесные ресурсы (например, добыча полезных ископаемых, промышленность строительных материалов), другие – в разной степени способствуют загрязнению вод (целлюлозно-бумажная и мясо-молочная промышленность, нефтедобыча и нефтяная промышленность, в т.ч. при транспортировке нефти морским и речным транспортом). Третьи отличаются преимущественным загрязнением атмосферы. К таким производствам относятся, например, энергетика (особенно топливная промышленность и производство электроэнергии на тепловых станциях), коксохимическое производство, цветная металлургия, нефтепереработка, производство цемента и проч.

Но есть еще масса отраслей промышленности и отдельных производств, которые оказывают геоэкологические воздействия сразу на все природные сферы – гидросферу, литосферу, атмосферу, а также на жизнедеятельность населения, вызывая разного рода проблемы и даже болезни. Среди подобных можно выделить следующие отрасли: черную и цветную металлургию, основную химию, производство пластмасс и синтетических волокон и т.д.

По мере перехода к конечным стадиям производственного процесса объем загрязняющих веществ и отходов, сбрасываемых в окружающую среду, может сокращаться, однако при этом может увеличиться токсичность выбросов в атмосферу или загрязнение сточных вод.

Промышленное производство является весьма важным потребителем разнообразных природных ресурсов (металлических и неметаллических руд, энергии различных видов и т.д.). Добывается огромное количество сырья. Известно, что очень значительная часть добываемого на этом этапе сырья идет в отходы и лишь небольшая часть – достигает уровня переработки. В результате первичной переработки получают своего рода промежуточную продукцию, например, чугун, сталь, прокат различного профиля, цветные металлы, разнообразные химические вещества (полуфабрикаты), пиломатериалы и т.д. Далее создается конечная продукция в разных отраслях промышленности – оборудование, машины, орудия труда и предметы потребления, продовольствие.

В соответствии со стадиями промышленного производства возникают определенные тенденции изменения геоэкологических проблем. Например, по мере перехода к конечным стадиям производственного процесса объем загрязняющих веществ и отходов, сбрасываемых в окружающую среду, может сокращаться, однако при этом может увеличиться токсичность выбросов в атмосферу или загрязнение сточных вод. Рассмотрим особенности влияния отдельных отраслей промышленности на окружающую среду на конкретных примерах.

Влияние энергетики и других отраслей промышленности на окружающую среду.Известно, что первичные энергоносители (топливные ресурсы) и электроэнергия являются важнейшим товаром в международной торговле, а надежное обеспечение ими стран мира стало серьезной геостратегической проблемой ХХ в. и современного столетия.

Глобальная энергетическая проблема взаимосвязана с основными общемировыми проблемами, такими как рост населения, распространение бедности, дефицит продовольствия и воды, состояние здоровья населения, изменение климата, неудовлетворительное состояние воздушной среды и многие другие.

Наша современная цивилизация и энергетика основаны на использовании горючих полезных ископаемых. Они применяются и как сырье для отдельных отраслей промышленности, и как топливо. Общий объем производимой в мире энергии огромен и продолжает расти. Производство и использование основных источников тепловой энергии практически всегда сопровождается неблагоприятными последствиями, влияющими на атмосферу и на здоровье людей. Использование угля, нефти и природного газа, высокая их доля в производстве энергии определяют набор связанных с этим экологических проблем.

Так, по объему выбросов загрязняющих веществ в атмосферу именно тепловая энергетика занимает первое место. В составе выбросов – твердые частицы, диоксид серы, двуокись углерода, оксиды азота. Причем осуществляется еще и тепловое загрязнение (неиспользуемый выброс тепла). Из трех основных источников получения тепловой энергии более всего загрязнений и парниковых газов производится и выбрасывается в окружающую среду в результате сжигания угля, в меньшей степени нефти, а наименьшее по сравнению с другими видами топлива – при сжигании природного газа.

“Кислотные дожди”, образующиеся при растворении двуокиси серы, выбрасываемой в атмосферу, в большой степени также являются следствием функционирования тепловых электростанций, котелен при промышленных предприятиях и в быту. Они наносят существенный ущерб всем экосистемам – лесам, рекам, озерам, почве, а также зданиям (жилым и административным строениям и особенно памятникам архитектуры, которые в последние годы крайне быстро разрушаются). Современная энергетика является важнейшим фактором накопления парниковых газов и поэтому само промышленное производство является одной из наиболее важных причин антропогенного изменения климата на планете.

В меньшей степени, чем тепловые станции, в производстве электроэнергии в мировом хозяйстве в целом принимают участие гидроэлектростанции (ГЭС) и атомные станции (АЭС). Однако в разных странах мира использование этих видов получения энергии различно (где-то преобладают атомные станции, где-то – гидро- или тепловые). Причем гидроэлектростанции приносят не только пользу, но и свой, специфический набор проблем. Например, при их строительстве затопляются плодородные земли, которые могли бы быть использованы в сельском хозяйстве, из зон затопления приходится переселять людей (жителей деревень, поселков, городов, проживавших в зоне строительства ГЭС и будущих водохранилищ), изменяются водные и наземные экосистемы и их плодородие и т.д. Ко всему прочему, строительство гидротехнических сооружений является чрезвычайно дорогостоящим.

Атомные электростанции несут с собой риск экологической катастрофы и загрязнения природы радиоактивными веществами. Печальный опыт взрыва реактора на Чернобыльской АЭС (Украина, 1986 г.) и аварии на других АЭС в разных странах мира не дают нам права забывать об этом. Не решенными в атомной энергетике остаются и проблемы хранения и переработки отходов деятельности АЭС, а также вопросы консервации атомных станций после истечения сроков их действия. Это проблемы всего мирового сообщества. Можно по-разному относиться к строительству атомных станций, однако, их существование и использование в ближайшие годы – объективная реальность. В мире эксплуатируется более 400 энергоблоков на АЭС и несколько десятков находятся в стадии строительства. Если бы гипотетически все атомные станции в мире заменить на тепловые, работающие на угле, то, по оценке специалистов, во-первых, понадобилось бы дополнительно добыть более 600 млн т угля, а во-вторых, в результате его сжигания в окружающую среду поступило бы 2 млрд т углекислого газа, более 30 млн т оксидов азота, 50 млн т серы, 4 млн т летучей золы. То есть количество вредных отходов возросло бы многократно. По другим расчетам, эксплуатация атомных станций позволяет экономить (не добывать или использовать для других целей) около 400 млн т нефти.

По заявлению специалистов Международного агентства по атомной энергетике (МАГАТЭ), термоядерный синтез является способом получения энергии, потенциально приемлемым с точки зрения экологии и безопасности, и может в будущем обеспечить весь мир необходимым количеством энергии. Необходима лишь осторожность и соблюдение всех правил использования этого вида энергии.

Основным же направлением в стратегии снижения геоэкологических воздействий на окружающую среду от энергетики является использование альтернативных источников получения энергии. Однако их роль в мировом хозяйстве и энергетике отдельных стран пока малозначима. К тому же абсолютно безвредных производств практически не бывает. Так, использование геотермальной энергии влечет за собой значительное загрязнение воды, воздуха и земли. Ветровые электростанции вызывают неприемлемые шумовые эффекты и должны располагаться вдали от населенных пунктов и т.п.

Другое направление в развитии энергетики – меры по экономии энергии и повышению эффективности ее использования, меры по снижению расходов энергии на единицу произведенного продукта, по использованию новейших технологий (малоотходных, безотходных) и, как следствие, использование меньшего количества топливных ресурсов и снижение количества отходов производства.

Воздействие на природу и человека таких отраслей промышленности, как черная и цветная металлургия, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная промышленность, как отмечалось выше, распространяется на всю географическую оболочку. Они загрязняют атмосферу, воду, землю, оказывают отрицательное влияние на здоровье людей. Во многих крупных и даже не очень крупных промышленных центрах разных стран мира концентрация загрязняющих веществ в атмосфере часто во много раз превышает санитарные нормы. Так, например, практически все производства химической промышленности являются в большей или меньшей степени экологически опасными. Современные достижения науки направлены как раз на создание особой химической продукции – биоразлагаемых синтетических моющих веществ, быстро разлагающихся в природе полимерных материалов (в отличие от современных изделий из пластмасс и упаковочных материалов, которые не разлагаются в природе даже после их захоронения). Изучаются методы сбора, сортировки, утилизации большого количества химических и прочих материалов на свалках.

Загрязнение природной среды. Называя экологическую ситуацию в каком-либо регионе неблагополучной, обычно имеют в виду, что природная среда в данном месте настолько изменилась под воздействием человеческой деятельности по отношению к своему первоначальному, естественному состоянию, что стала попросту опасной для жизни населения и для ведения хозяйства. В современных условиях загрязнение – это главный фактор формирования экологической ситуации. Под загрязнением чаще всего понимают процесс накопления в окружающей среде вредных веществ в опасных для этой среды и для человека концентрациях. Обычно загрязнение подразделяется на следующие виды:

• химическое– выбросы газов, пыли, сажи, сбросы сточных вод и т.п. от производственных и коммунальных объектов и транспорта;

• физическое– радиоактивное, шумовое, тепловое и проч.;

• биологическое– бактериологическое, вирусное, распространение сорных растений, вредных животных;

• эстетическое– резкое изменение привычных ландшафтов вследствие преобразования естественной среды обитания.

В реальной жизни чаще всего во внимание принимается, прежде всего, химическое загрязнение как наиболее массовое и практически повсеместное.

Все без исключения города с их промышленными предприятиями, коммунальными объектами и транспортом являются источниками поступления в окружающую среду разного рода загрязняющих веществ (поллютантов). По мере накопления вредных веществ в окружающей среде экологическая ситуация все больше сказывается как на развитии производства, так и на здоровье и качестве жизни людей.

При анализе экологической ситуации часто пользуются понятием предельно допустимой концентрации (ПДК) загрязняющих веществ в воздушной, водной среде или в почве.

В идеальном варианте воздействие на окружающую среду не должно превышать соответствующих критических параметров. Однако в действительности наблюдается обратная картина, следствием чего являются многочисленные экологические проблемы. Измененная среда начинает негативно влиять на человеческий организм, провоцируя разного рода заболевания населения на загрязненной территории. Во многих крупных городах образуется новая жизненная среда, которая по многим параметрам не соответствует условиям нормальной жизнедеятельности, оказывая сильное влияние на самого человека, его физическое состояние и психическое здоровье. К иного рода последствиям антропогенного изменения окружающей среды можно отнести снижение эффективности функционирования хозяйственного комплекса, снижение рекреационной значимости территории, проблемы, связанные с сохранением культурного наследия этих регионов. Иными словами, вклад в загрязнение окружающей среды вносят практически все отрасли и сферы народного хозяйства, но наибольшая ответственность лежит на энергетике, транспорте (особенно автомобильном) и некоторых отраслях промышленности. Таким образом, встает вопрос об экологизации промышленности.

Экологизация промышленности. По мнению известного отечественного ученого-эколога Н.Ф. Реймерса, проникновение экологических новшеств в промышленность происходит по нескольким направлениям²⁵.

Первое из них предусматривает перемещение вредных начал в пространстве. Самый распространенный путь – очистка выбросов и стоков от загрязнителей. Еще более откровенный характер носит складирование на полигонах и хранилищах, а также “утопление” в морях твердых и жидких вредных химических и радиоактивных отходов в специальных емкостях или “навалом” (океан сегодня – хранилище отходов). Практикуется также экспорт (“перенесение”) опасных веществ в слаборазвитые страны мира, причем как в виде строительства там высокоотходных (“экологически грязных”) предприятий, так и в форме перевозки и захоронения отходов на их территории. В последние годы эта проблема встает и перед Россией.

Другое направление выражается в совершенствовании технологий производства. Это улавливание выбросов и отходов для вторичного использования их в промышленности, переработка мусора, получение биогаза, весь цикл реутилизации вторичного сырья. При совершенствовании самих технологий стремятся к малоотходности и снижению ресурсо- и энергоемкости производства. Таким образом, для борьбы с неблагоприятными последствиями промышленного производства существуют два основных подхода:

• борьба с загрязнением на конечной стадии производства;

• системная перестройка самого производственного цикла.

При долгосрочной стратегии экологизации промышленности существуют следующие технологические подходы, требующие системной перестройки промышленного производства для действительного снижения объемов и токсичности отходов. Это:

• экономия сырья, материалов и энергии. К этой категории относятся изменения схем производственного цикла: внедрение более экологически и экономически эффективных производственных процессов;

• увеличение степени использования промышленного продукта. К этим мерам относится организация использования вторичного сырья.

• извлечение полезных для производства продуктов из промышленных отходов.

Еще одно направление экологизации промышленности связано с изменением занятости населения. Экологически чистые производства увеличивают число рабочих мест. Эксперты считают, что производство очистных сооружений, оборудования и экологичной техники в ближайшее время займет важное место в промышленности развитых стран. В этих странах уже сейчас под особым контролем находятся особо опасные отходы. За загрязнение окружающей среды налагаются крупные штрафы. На руководителей промышленных предприятий и фирм оказывается давление со стороны общественности (экологическое движение “Гринпис”, политические партии “зеленых” и др.) и государства. Это стимулирует поиск высокоэффективных средств защиты природы и человека. Усилена ответственность и за трансграничные переносы загрязнителей и за аварии на промышленных предприятиях. На международном уровне подписываются конвенции, договора и соглашения по охране окружающей среды.

Необходимо также изменить отношение населения и общественности к проблемам охраны природы, при этом следует искать эффективные средства решения вопросов защиты природы и человека. Однако во многих странах мира решению экологических проблем уделяется явно меньше внимания, чем это необходимо. Несмотря на рост затрат на охрану природы в промышленности, на транспорте и в других сферах жизнедеятельности населения, несмотря на все мероприятия по снижению выбросов отдельных компонентов отходов, общий их объем в мире еще очень велик. Экологическую проблему необходимо решать объединенными усилиями всего мирового сообщества.

Выводы

Воздействие промышленного производства, прежде всего таких отраслей, как тепловая энергетика, черная и цветная металлургия, химическая, нефтехимическая и целлюлозно-бумажная отрасли промышленности, распространяется на всю географическую оболочку. Они загрязняют атмосферу, воду, почву, оказывают отрицательное влияние на здоровье людей.

Экологизация научно-технического прогресса должна проявляться в изучении пределов антропогенного воздействия общества на окружающую среду, в использовании чистых и неисчерпаемых источников энергии, в более полном использовании добываемых из недр полезных ископаемых, полезного элемента из извлеченной породы, во внедрении ресурсосберегающих и безотходных технологий и т.п. Следствием явится снижение масштабов потребления ресурсов и снижение отходов производственной деятельности.