- •Предиcловие
- •Лекция № 1. «Человечество и окружающая среда»
- •Основное уравнение
- •Восточная Азия , 3,6 4,6 6,3 5,7
- •Главные цели
- •Цель Экологическая проблема
- •Свя3ь главных целей с экологической наукой
- •Менее важные проблемы
- •Лекция № 2 Концепция промышленной экологии
- •Ключевые вопросы промышленной экологии
- •Часть 1
- •Глава 1. Основополагaющие определения, законы и принципы промышленной экологии
- •1.1. Понятийно-терминологические определения и другие классификационные структуры
- •1.2. Экологизированные (ресурсосберегающие) технологии
- •1.3. Международный контроль и государственное управление качеством окружающей среды
- •1.4. Контроль качества окружающей среды
- •1.5. Стратегия взаимодействия общества и природы Концепции и глобальные модели будущего мира
- •Законы, принципы и правила функционирования техносферы
- •Закон минимума Либиха
- •Закон толерантности Шелфорда
- •Лимитирующие факторы Что такое экологические факторы
- •Ценность концепции лимитирующих экологических факторов
- •Лекция № 4 «Ресурсы» введение
- •Время исчерпания и ограниченные ресурсы
- •Энергоресурсы обмен энергии на минеральное сырье
- •Источники энергии
- •Статус энергетических ресурсов
- •Географическая обусловленность доступности ресурсов
- •Экологически ограниченные ресурсы
- •Кривые кумулятивного предложения
- •Водные ресурсы
- •2. Общие принципы системного анализа организации экологически чистых производственных процессов и аппаратов
- •2.1. Технические и химико-технологические системы (тс и хтс)
- •2.2. Уровни и иерархии организации производственных процессов
- •1. Подсистема подготовки
- •11. Подсистема надежности (обеспечения стабильности подготовки)
- •111. Подсистема оценки качества полупродукта
- •IV. Подсистема переработки
- •V. Подсистема природоохранной стратегии
- •2.3. Алгоритм системной разработки и/или усовершенствования ресурсо- и энергосберегающей техники
- •3. Общие принципы системного анализа и синтеза
- •3.1. Понятие и краткая характеристика систем
- •3.2. Особенности организации и динамики систем
- •3.3. Обобщенная структура системного анализа и синтеза
- •Глава 3
- •3.1. Подсистема подготовки сырья Измельчение
- •Кварцевый песок и карбонатное сырье, измельчают в газоструйных, аэробильных, шapoвыx и валковых мельницах.
- •Дозировка
- •Смешение
- •Компактирование
- •Максимальное давление
- •3.2. Подсистема надежности (обеспечения стабильности подготовки) Структурные характеристики сырья
- •Износостойкость узлов и (или) конструкционных материалов
- •3.3. Подсистема оценки качества полупродукта Активность компонентов и шихты
- •3.4. Подсистема переработки Стекловарение
- •Формование стеклянных нитей
- •3.5. Подсистема природоохранной стратегии Промышленная экология и ресурсосбережение
- •Тепло-, массообменная аппаратура для систем санитарной очистки отходящих газов
- •Лекция № 3 Технологические перемены и изменяющийся риск
- •Подходы к риску
- •Оценка риска
- •Сообщение о наличии риска
- •Управление риском
- •11.1 Энергия и промышленность
- •11.2 Отрасли первичной переработки
- •11.3. Отрасли промежуточной обработки
- •11.5 Общие подходы к минимизации использования энергии
- •11.5.1. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха
- •11.5.2. Освещение
- •11.5.3 Производство энергии на местах
- •11.5.4. Энергосберегающее ведение хозяйства
- •11.6 Резюме
- •Лекция № 5
- •Проектирование и разработка
- •Промышленных продуктов
- •Проблема проектирования продуктов
- •Матрица ВblБора пью
- •Дом качества
- •Команды конструкторов
- •Процесс реализации продукта
- •Лекция № 6 Выбор материалов вопросы выбора материалов
- •Источники и основные направления использ0вания материалов
- •Воздействие добычи и
- •Количество материала
- •Выбор материалов
- •14.1 Введение
- •14.2 Общие вопросы окончания жизненного цикла
- •14.3 Переработка
- •14.4 Рециклирование
- •14.4.1 Металлы
- •14.4.2 Пластики
- •14.4.3 Продукты деревообработки
- •14.5 Связывание частей
- •14.6 Планирование возможности рециклирования
- •14.6.1 Проектирование с учетом возможности демонтажа
- •14.6.3 Приоритеты при рециклировании
- •15.1 Жизненный цикл промышленных продуктов
- •15.3 Постановка цели и определение рамок
- •15.4.1 Границы этапов жизни
- •15.4.2 Границы уровня детали3ации
- •15.4.3 Границы природных экосистем
- •15.4.4 Границы в пространстве и во времени
- •15.4.5 Выбор границ
- •15.5 Подходы к получению данных
- •Затем вычисляется с по формуле
- •Системы оборотного водоснабжения
- •Системный подход
- •Краткое содержание доклада “Пределы роста”
- •Итоги реализации Стратегии устойчивого развития. Глобальная экодинамика
- •Приоритетные аспекты социально-экономического развития, условия окружающей среды и соответствующие индикаторы
- •«Устойчивое развитие», или «стратегия переходного периода» ( н.Н. Моисеев)
- •2.2. Основы системного анализа моделей по уровням сложности и уровням абстракции
- •2.3. Ctpуktуpho-функциональный анализ
- •Экологические и экономические принципы оценки инженерной зaщиты биосферы
- •5.1. Экологическая оценка влияния промышленности на природу и человека
- •5.1.1. Экологическая эффективность природоохранных мероприятий
- •5.2. Оценка социальной эффективности природоохранных мероприятий и программ
- •5.3. Экономическая эффективность малоотходных и ресурсосберегающих производств
Основное уравнение
Полезный способ определить наиболее эффективные шаги, которые общество может предпринять при стрессовых воздействиях на окружающую среду - исследование доминирующих факторов, Участвующих в формировании этих воздействий. Очевидно, воздействия на многие аспекты геосистемы в большой степени обусловлены потребностями населения, которые необходимо обеспечить, и уровнем жизни, который населению требуется. Одно из наиболее известных выражений этих факторов дает «основное уравнение»:
Экологическое воздействие = численность населения Х
[ВВП на душу населения] Х [(экологическое'
воздействие)/(единица ВВП)], (1.1)
где ВВП - это валовой внутренний продукт страны, мepa промышленной и экономической активности.
Это уравнение традиционно называлось IPAT (Iпflueпce= Populatioп х Aflueпce х, Тесhпоlоgy, Воздействие = Численность населения х Изобилие х Технология). Давайте рассмотрим все три члена этого уравнения и их возможные изменения во времени.
Как показывает рис. 1.4, численность населения Земли быстро растет (более детальное отображение современного этапа развития - на рис. 1.3). Для конкретного географического региона (города, страны, континента) скорость изменения численности населения определяется уравнением
R = [Rb - Rd]+[Ri - Re], (1.2)
где нижние индексы обозначают соответственно рождение, смерть, иммиграцию и эмиграцию.
Доминировать в этом равенстве могут различные факторы в периоды высокого уровня рождаемости, войн, увеличенной миграции, бедствий и т.д. Для мира в целом, естественно, Ri = Re = 0. При данной скорости изменения численность населения в будущем может быть предсказана с помощью формулы
Р = PoeRt, (1.3)
где РО - текущая численность населения, t - число лет прогноза, R выражена дробью.
Если R постоянно в далеком будущем, уравнение предсказывает бесконечную численность населения. Такой сценарий, очевидно, невозможен; в определенный момент в будущем R будет стремиться к нулю или станет отрицательным, и тогда рост населения будет соответствующим образом скорректирован.
На практике демографы предсказывают изменения R на основе возрастной структуры населения, культурной эволюции и других факторов. Страны, естественно, различаются, и время и интенсивность возможного пика численности населения земли остаются довольно неопределенными. Однако даже при наиболее умеренном сценарии ожидается численность населения, существенно превышающая нынешнюю.
Второй член в равенстве (1.1), ВВП на душу населения, существенно различается по различным странам и регионам в соответствии с глобальными и локальными экономическими условиями, стадиями исторического и технологического развития, факторами, связанными с деятельностью государств, погодой и т.д. Общая тенденция, однако, положительна (табл. 1.1). Эта таблица связана со стремлениями людей к лучшей жизни. Хотя ВВП и качество жизни могут быть и не связаны однозначно, можно ожидать продолжения роста ВВП, в особенности в развивающихся странах.
Третий член в «основном уравнении», степень воздействия на окружающую среду на единицу ВВП, представляет собой степень, в которой технология способна обеспечить развитие без серьезных экологических последствий, и степень, в которой эта технология используется. Типичная закономерность, характерная для стран, участвовавших в промышленной революции XVIП и XIX вв., показана на рис. 1.5. Абсцисса может быть разделена на три участка: (1) неограниченная промышленная революция, во время которой темпы использования ресурсов и отходов очень быстро росли; (2) период немедленных восстановительных действий, когда обратились к вопиющим примерам такого излишества; и (3) период более длительной перспективы (еще не полностью завершенный), когда существует надежда, что воздействия на окружающую среду станут минимальными при достаточно высоком качестве жизни.
ТАБЛИЦА 1.1 Рост реального дохода на душу населения в развитых
и развивающихся странах, 1960-2000 гг.*
Группа стран 1960-1970 1970-1980 1980-1990 1990 - 2000
Развитые страны 4,1 2,4 2,4 2,1
Субэкваториальная Африка 0,6 0,9 -0,9 0;3