- •Экосистемы их строение и условия существования. Трофические цепи и сети экосистем.
- •1.1.Уровни биологической организации и экология
- •1.2. Популяция как форма существования вида, обеспечивающая приспособляемость его к конкретным условиям среды
- •1.3. Сообщество (биоценоз)
- •1.4. Группы организмов и их взаимосвязи в биогеоценозах
- •1.5. Трофические цепи и сети экосистем
- •1.6. Концепция экосистемы
- •1.7. Продуцирование и разложения вещества в природе
- •Учение о биосфере
- •2.2. Состав и границы биосферы
- •2.3.3. Биохимические циклы наиболее важных биогенных элементов
- •1. Формирование техносферы
- •Антропогенное загрязнение окружающей среды (ос) и здоровье человека
- •2.1.Понятие загрязнения
- •2.2. Разрушение литосферы
- •3. Радиоактивные отходы и радиоактивное загрязнение
- •3.1. Опасность накопления радиоактивных отходов
- •3.3. Радиоактивное загрязнение вследствие аварий
- •4. Загрязнение гидросферы
- •4.1. Моря
- •4.2. Континентальные водоемы
- •4.3.Подземные волы
- •Урбанизация
- •2. Проблемы городского транспорта
- •2.1. Влияние на городскую среду
- •4.3. Пути экологизации
- •5. Проблемы чистой воды и бытовых стоков
- •6. Твердые бытовые отходы
- •6.1. Количество и состав
- •6.2. Обращение с твердыми бытовыми отхолами
- •7. Строительный техногенез
- •9. Озеленение
- •10. Города будущего
- •Обеспечение энергией
- •1.1. Характеристика современной энергетики
- •1.2. Прогноз энергетики будущего
- •Часть III. Основные проблемы перехода...
- •1.3.1. Гелиоэнергетика: физический вариант
- •1.3.2. Гелиоэнергетика: биологический вариант
- •1.3.3. Геотермальная энергетика
- •1.3.4. Приливно-агливная энергетика
- •1.3.5. Микрогидроэнергетика
- •1.4. Атомная энергетика
- •1.4.1. География
- •1.4.2. Плюсы и минусы
- •1.4.3. Перспективы
- •1.5. Энергосбережение
- •2. Обеспечение промышленности ресурсами
- •2.1. Масштабы потребления
- •2.2. Опасность исчерпания
- •2.3. Экономия минеральных ресурсов: новые подходы
- •2.4. Потенциал ресурсосбережения
- •2.5. Ограничения материальной революции
- •3. Ресурсы воды
- •3.1. Водопотребление
- •3.2. Последствия превышения норм водозабора
- •3.3. Водосбережение
- •4. Ресурсы древесины
- •4.1.Потребление
- •4.2. Экономия
- •4.3. Лесные ресурсы России
- •1. От Мальтуса к неомальтузианству
- •2. Демографические реалии прошлого и настоящего
- •3. Возможности управления демографическим процессом
- •8.4. Прогноз демографической ситуации в мире
- •5. Демографическая ситуация в России
- •1) Сциентистский - возможность решения любых проблем будущего за счет развития науки;
- •2) Алармистский - неизбежность гибели человечества вследствие экологического коллапса;
- •3) Консервационистский - восстановление естественной природы при резком снижении численности народонаселения;
- •Заключение
- •1.1.Исторический аспект правовых отношений в области экологии и природопользования
- •15.1. Платное природопользование
- •15.2. Экологически ориентированные государственные инвестиции
- •15.3. Экологические налоги
- •15.4. Экологический менеджмент
- •15.5. Экологическая реструктуризация экономики
- •15.6. Экологическое право
- •2. Развитие международного сотрудничества в деле охраны окружающей среды
- •16.1. Контроль за перемещением особо опасных веществ
- •16.2. Охрана атмосферы
- •16.2.1. Киотский протокол
- •16.2.2. Монреальский протокол
- •16.3. Охрана мирового океана
- •16.4. Охрана биологического разнообразия
- •16.4.1. Ситес
- •16.4.2. Конвенция о биологическом разнообразии
- •16.4.3. Другие важные соглашения
- •16.4.4. Участие России
- •16.5. Правительственные и неправительственные природоохранные организации
- •Вопросы к экзамену
2.4. Потенциал ресурсосбережения
На сегодняшний день определилось несколько основных направлений ресурсосбережения.
Рециклинг. Многократное использование сырья с превращением вторичного сырья (отходов) в основной источник минеральных ресурсов в конце XX в. получило широкое распространение. Возможны различные варианты реутилизации -от многократного использования молочных бутылок и наваривания новых протекторов на автопокрышки и до сложной переработки вторичных ресурсов (лома черных и цветных металлов, битого стекла, макулатуры и т.д.). Только за период 1985-1995 гг. вторичное использование стекла в мире выросло с 20 до 50%, а металлов - с 33 до 50%. В США в 1999 г. 58% стали было получено из металлолома. При этом особенно выгодно перерабатывать металлолом на месте: в небольшом, но густонаселенном штате Нью-Йорк действует 8 мини-печей по выплавке стали из металлолома. Кроме того, здесь работает 13 бумажных фабрик, перерабатывающих макулатуру, это дает ежегодно продукции на сумму более 1 млрд долларов. Примечательно, что в этом штате нет ни лесов, ни месторождений железа [9].
Широкое распространение получает выпуск продукции, свойства которой облегчают ее повторное использование. В Германии было принято революционное постановление об отходах от упаковки, вошедшее в силу в начале 1993 г., оно делает производителей упаковочного материала ответственными за его судьбу. Это сразу привело к повышению уровня повторного использования материалов - с 12% в 1986 г. до 86% в 1997 г. Сбор пластика, например, увеличился почти в 19 раз (с 30 тыс. до 567 тыс. т). Многие фирмы начали производство компьютерных коробок из простых материалов без использования клеев, красок или композитных материалов, НТО облегчает их реутилизацию. Подобные законы приняли многие страны, включая Австрию, Францию и Бельгию. Производители автомобилей и телевизоров все чаще создают свою продукцию с учетом их легкой разборки. На этой же основе компания Ксерокс ставит задачей ремонт с повторным использованием 84% копировальной техники.
К сожалению, прогресс рециклинга не снизил потребление первичных ресурсов, а лишь позволил интенсифицировать производство. В будущем планируется вовлекать в рециклинг по 80% металлов, 60-70% бумаги и пластиков. Использование вторичного сырья будет стимулироваться экономическими механизмами природопользования - увеличением стоимости первичных ресурсов.
Ресурсосберегающие технологии. В настоящее время огромное количество, например, металла теряется потому, что уходит в стружку. Многие машины (экскаваторы, станки, тракторы) весят слишком много. Совершенствование технологии переработки металлов и уменьшение массы готовых изделий позволит намного сократить расход рудного сырья.
Большую перспективу для экономии металла представляет порошковая металлургия. Если при металлообработке литья и проката в стружку уходит 60-70% металла, то при изготовлении деталей из пресс-порошков потеря материалов не превышает 5-7%. Это позволяет не только экономить энергию, но и снижает загрязнение атмосферы и воды, сопровождающее обычные металлургические процессы. Все более широкое распространение в машиностроении получает точное литье, листовая и объемная холодная штамповка и т.д. При таких способах обработки металла удается обойтись без снятия стружки. Это способствует значительному повышению коэффициента использования металла, что является важнейшим критерием при оценке совершенства технологий.
Возможна экономия нефти при увеличении глубины нефтепереработки и повышении выхода светлых продуктов, в первую очередь - бензина. На большинстве наших заводов получается лишь 60% светлых нефтепродуктов (только отдельные установки дают до 80%), в ФРГ - 90%. Если перевести все заводы на современные технологии, то из двух тонн нефти можно будет получать бензин в том же количестве, в котором его сегодня получают из трех.
Комплексное использование сырья. Эти технические решения позволяют обеспечить значительную экономию ресурсов. Например, апатитонефелиновая руда Кольского месторождения содержит 13% апатита, 30-40% нефелина, известняк и другие минералы. Добытая руда разделяется на апатитовый и нефелиновый концентраты, после этого из апатита получают фосфорные удобрения, фосфорную кислоту, фториды, фосфогипс, а из нефелинового концентрата и известняка - глинозем, соду, поташ и портландцемент. Из медных руд можно получать еще не менее 20 полезных элементов (серу, цинк, золото, серебро, молибден и т.д.). Одни и те же ресурсы используются несколькими отраслями хозяйства. Попутный газ, теряемый при добыче нефти, может служить сырьем для химической промышленности. Новые технологии, кроме того, позволяют заменять более дефицитные ресурсы менее дефи-
цитными. К примеру, стекловолокно заменяет дефицитную медь, пластики - железо и алюминий.
Нанотехнологии. Важнейшей тенденцией постиндустриальных технологий являются развитие электроники и микроминиатюризация. Простая кремниевая или германиевая микроплата площадью 1 мм2 может заменять тысячи транзисторов и связующих элементов. Только за последние 30 лет плотность упаковки рабочих элементов в электронных устройствах увеличилась в миллионы раз. В результате во столько же раз уменьшились удельные затраты материалов и труда на один операционный элемент устройства или на запись одного бита информации. В 2004 г. мировые инвестиции в сферу разработки нанотехнологии, по сравнению с 2003 г., почти удвоились и достигли 10 млрд долларов. Мировыми лидерами в этой сфере стали Япония и США, наиболее стремительный рост инвестиций отмечен в Италии (выросли на 289%), Тайване (187%), Германии (144%). Ожидается, что в 2008 г. будет продано товаров, созданных с использованием нанотехнологии, на сумму 100 млрд долларов.
Продление срока службы ресурсоемкой продукции и повышение эффективности ее использования. Значительной экономии ресурсов можно достичь за счет продления срока службы различных продуктов производства, начиная с сельскохозяйственной техники и автомобилей и заканчивая одеждой и обувью. В контексте ресурсосбережения всегда выгоднее ремонт товара длительного пользования, чем замена его новым. Например, удвоение срока эксплуатации автомобиля в два раза сокращает использование ресурсов, необходимых для его производства. Многие компании пошли на увеличение долговечности продукции, которую они используют. Так, компания Тойота повторно использует морские грузовые контейнеры, первоначальный срок службы которых составлял 20 лет. Ремонт компьютеров и бытовой техники создает дополнительные рабочие места. Экономия ресурсов достигается при более эффективном использовании товаров длительного пользования, например, при аренде автомобиля вместо приобретения его в личную собственность. Пункты по выдаче автомобилей напрокат имеются в США и во многих странах Европы. По оценкам экологов, пользование услугами прачечных в сравнении с применением домашних стиральных машин может сократить использование материалов в расчете на одну стирку в 10-80 раз. В ФРГ разрешается ежеквартально устраивать возле дома свалки громоздких вещей. Прежде чем их заберет машина, они обычно «перераспределяются». Случается, что машине оказывается нечего вывозить: вещи забирают те, кто надеется их отремонтировать и использовать. Одежду, которую еще можно носить, собирают благотворительные организации (ее выставляют перед домом в специальных пакетах, которые накануне каждый домовладелец находит в почтовом ящике).
Перспективна также система «распродаж», которые возникли в США для удлинения срока службы вещей. Распродаются по низким ценам вещи, уже бывшие в употреблении, но еще пригодные для дальнейшего использования (разумеется, тех, использование которых экологически безопасно, к ним, например, не относятся загрязняющие атмосферу старые автомобили). Реутилизация бытовых вещей не только продлевает срок их службы, но и уменьшает количество бытового мусора (см. разд. 13.4).
К сожалению, в целом ориентация на удлинение срока службы предметов длительного использования пока не получила широкого распространения, так как она невыгодна производителям товаров. По этой причине в США повторно используются лишь 17% таких товаров. Это связано, кроме того, с широким развитием потребительства (см. разд. 15.2), которое делает приобретение новых вещей престижным.
Повышение роли услуг. Экономии ресурсов способствует развитие рынка услуг, которые становятся основой «постиндустриальной цивилизации». По современным представлениям [23] различают альфа-услуги (клиент находит услугу сам, например, сдает одежду в химчистку), бета-услуги (услуга приходит к клиенту - починка приборов на дому) и гамма-услуги (оказание услуги на расстоянии - почта, банковские услуги по телефону). Конечной целью системы услуг является повышение качества жизни при минимизации их влияния на окружающую среду.
Информатизация. Преобладающими факторами производства становятся знания. Ведущую роль приобретает труд, направленный на получение, обработку и хранение информации, что позволяет переориентировать производство на менее природоемкие технологии [2]. Электроника последних десятилетий XX в. позволила создать телекоммуникационные сети с огромной несущей способностью, в каждой ячейке которых - монитор, телефон, модем, компьютер и т.д. Использование Интернета позволяет экономить энергию и материальные ресурсы. Экономится бумага, материалы и энергия, затрачиваемые на полиграфическое производство и доставку печатной продукции и т.д. Во многих случаях отпадает необходимость в дальних и длительных командировках, также связанных с затратами вещества и энергии. Разумеется, потребление информации не может заменить потребление энергии и продуктов производства, тем не менее, она позволяет снизить энергоемкость и материалоемкость соответствующих изделий и кардинальным образом меняет всю индустриальную сферу.
У России возможности экономии ресурсов особенно веники, так как она унаследовала от СССР ресурсоемкие технологии. Проиллюстрировать это можно данными о количестве выбросов диоксида серы на единицу ВВП (табл. 11.4), они в 20 раз выше, чем в Японии, и в 3 раза выше, чем в Англии и в СШlА. Сера является важнейшим сырьем для производства многих продуктов химической промышленности и машиностроения.
Таблица 11.4
Относительное количество выбросов диоксида серы, кг/тыс, долларов ВВП
Страна |
Выбросы |
Страна |
Выбросы |
Япония |
0,3 |
Англия |
1,8 |
Германия |
1,1 |
Канада |
4,1 |
Франция |
0,9 |
США |
2,3 |
Норвегия |
0,3 |
Россия |
6,0 |