Экологически обоснованное рациональное природопользование должно заключаться в максимально возможном повышении этих пределов и достижении высокой продуктивности всех звеньев трофических цепей природных экосистем. Другими словами, экологически сбалансированное природопользование возможно лишь при использовании «экосистемного подхода, учитывающего все виды взаимосвязей и взаимовлияний между средами, экоценозами и человеком».
Нерациональное природопользование в конечном счете ведет к экологическому кризису, а экологически сбалансированное природопользование создает предпосылки для выхода из него.
Выход из глобального экологического кризиса — важнейшая научная и практическая проблема современности. Над ее решением работают тысячи ученых, политиков, специалистов-практиков во всех странах мира. Задача заключается в разработке комплекса надежных антикризисных мер, позволяющих активно противодействовать дальнейшей деградации природной среды и выйти на устойчивое развитие общества.
Попытки решения этой проблемы только одними какими-либо средствами, например технологическими (очистные сооружения, безотходные технологии и т. д.), принципиально неверны и не приведут к необходимым результатам. Преодоление экологического кризиса возможно лишь при условии гармоничного развития природы и человека, снятии антагонизма между ними. Это достижимо лишь на основе реализации «триединства естественной природы, общества и природы очеловеченной», на путях устойчивого развития общества (конференция ООН, Рио-де-Жанейро, 1992 г.), комплексного подхода к решению природоохранных проблем.
Наиболее общим принципом, или правилом охраны окружающей среды, необходимо считать следующий: глобальный исходный природно-ресурсный потенциал в ходе исторического развития непрерывно истощается, что требует от человечества научно-технического совершенствования, направленного на более широкое и полное использование этого потенциала.
Из этого закона следует другой основополагающий принцип охраны природы и среды жизни: «экологичное — экономично», т.е. чем рачительнее подход к природным ресурсам и среде обитания, тем меньше требуется энергетических и других затрат. Воспроизводство природно-ресурсного потенциала и усилия на его воплощение должны быть сопоставимы с экономическими результатами эксплуатации природы.
Еще одно важнейшее экологическое правило — все компоненты природной среды — атмосферный воздух, воды, почву и др. — охранять надо не по отдельности, а в целом, как единые природные экосистемы биосферы. Только при таком экологическом подходе возможно обеспечить сохранение ландшафтов, недр, генофонда животных и растений.
Согласно закону Российской Федерации об охране окружающей среды (1991) основными принципами охраны окружающей среды являются следующие:
приоритет охраны жизни и здоровья человека;
научно-обоснованное сочетание экологических и экономических интересов;
рациональное и не истощительное использование природных ресурсов;
платность природопользования;
соблюдение требований природоохранительного законодательства, неотвратимость ответственности за его нарушение;
гласность в работе экологических организаций и тесная связь их с общественными объединениями и населением в решении природоохранных задач;
международное сотрудничество в области охраны окружающей природной среды.
Важнейший природоохранный принцип – научно обоснованное сочетание экологических и экономических интересов – отвечает духу Международной конференции ООН в Рио-де-Жанейро (1992), где был взят курс на модель устойчивого развития общества, на разумное сочетание экологической и экономической составляющих, на сохранение окружающей природной среды наряду с экономическим ростом.
Экологический кризис не является неизбежным и закономерным порождением научно-технического прогресса, он обусловлен как у нас в стране, так и в других странах мира комплексом причин объективного и субъективного характера, среди которых не последнее место занимает потребительское, а нередко и хищническое отношение к природе, пренебрежение фундаментальными экологическими законами. Анализ как экологической, так и социально-экономической обстановки в России позволяет выделить пять основных направлений, по которым Россия должна выходить из экологического кризиса. При этом необходим комплексный подход в решении этой проблемы, т.е. одновременно должны использоваться все пять направлений.
В качестве первого направления должно быть названо совершенствование технологии – создание экологически чистой технологии, внедрение безотходных, малоотходных производств, обновление основных фондов и др. К сожалению, существующее на сегодня финансирование этих мероприятий крайне недостаточно.
Второе направление – развитие и совершенствование экономического механизма охраны окружающей среды.
Третье направление – применение мер административного пересечения и мер юридической ответственности за экологические правонарушения (административно-правовое направление).
Четвертое направление – гармонизация экологического мышления (эколого-просветительское направление).
Пятое направление – гармонизация экологических международных отношений (международно-правое направление).
Определенные шаги по выходу из экологического кризиса по всем указанным выше пяти направлениям в России предпринимаются; однако впереди всем нам предстоит пройти самые трудные и ответственные участки пути. Они – то и решат – выйдет ли Россия из экологического кризиса или погибнет, погрузившись в пучину экологического невежества и нежелания руководствоваться фундаментальными законами развития биосферы и вытекающими из них ограничениями.
Разработка и внедрение экозащитных технологий предусматривает снижение экологической опасности производственных процессов и сельскохозяйственных работ. Основные направления развития экозащитных технологий:
1) снижение расхода природных, материальных и энергетических ресурсов;
2) сокращение техногенного воздействия на окружающую природную среду.
Защита атмосферного воздуха от химических загрязнений и пыли осуществляется применением технологии улавливания дисперсных частиц, фильтрации и очистки отходящих газовых выбросов, использованием их в качестве сырья для других производств.
Экологическая защита водных ресурсов состоит в ограничении потребления воды для технологических целей, применении замкнутых оборотных систем водоснабжения, строительстве систем водоподготовки, канализования и очистки сточных вод с применением новейших технологий, использовании в качестве обеззараживания действия УФустановок, методов озонирования, замене металлических трубопроводов на коррозионно стойкие - стеклопластиковые, отказе от строительства новых гидроэлектростанций - причин деградации водных объектов.
Развиваются технологии Рекультивации земель, нарушенных или загрязненных в результате добычи ресурсов, их транспортировки, переработки, утилизации отходов производства. Среди новых разработок - использование экологически безопасных сорбентов, применение биологических препаратов.
Отрасль вторичного использования отходов является одним из способов ликвидации постоянно растущего объема отходов производства и потребления.
Агротехнические мероприятия, включающие щадящие виды вспашки почвы, внесение органических удобрений, отказ от пестицидов, применение нехимических методов борьбы с вредителями полей, садов и огородов, рациональное использование поливных систем, также являются новыми экозащитными технологиями.
Строительство электростанций, использующих альтернативные - экологически чистые источники энергии, позволит сократить использование нефти, газа, сланцев, угля.
Сегодня в России как строительство нового производства, так и усовершенствование имеющегося невозможно без проведения экологической экспертизы, оценивающей возможный риск и экологическую безопасность объекта.
Важным преимуществом современных технологий является автоматизация производства и мониторинга, дающая возможность управлять процессами и при необходимости вносить коррективы. Международное сотрудничество по обмену опытом в области достижений науки и техники, направленных на экологизацию производства, успешно развивается
Для того, чтобы определить, какими способами и методами защитить природу и человека от загрязнений, следует решить несколько задач.
Первой среди них является разработка и внедрение безотходных и малоотходных технологий. Пока ограничимся определением: отходы — это добытые человеком и выброшенные им природные ресурсы. Отходы появились только в результате хозяйственной деятельности человека.
При разработке и внедрении безотходных технологий выделяют ряд взаимосвязанных принципов.
Главным из них является принцип системности . В соответствии с ним каждый отдельный процесс или производство рассматривается как элемент динамичной системы всего промышленного производства региона, а на более высоком уровне — как элемент эколого-экономической системы в целом, включающей все материальное производство, природную среду (атмосферу, гидросферу, литосферу, экосистемы, ландшафты), человека и среду его обитания. Иначе говоря, принцип системности должен учитывать взаимосвязь и взаимозависимость производственных, природных и социальных процессов.
Вторым важнейшим принципом создания безотходных производств является комплексность и полнота использования ресурсов . Этот принцип предусматривает максимальное использование всех компонентов сырья и энергоресурсов. Общеизвестно, что все природное сырье является комплексным. Например, уже сейчас все серебро, висмут, платину и более 20% золота получают попутно при комплексной переработке руд.
Третьим принципом безотходных производств является цикличность и замкнутость производственного процесса . Одним из примеров такого цикличного использования природного сырья является оборотное водоснабжение, о котором будет сказано ниже.
Принятая в 2004 г. Государственная программа «Отходы» предполагает, что отходы одной отрасли хозяйства должны стать сырьем для другой. В результате реализации этой программы должны быть решены сразу три задачи:
освобождение огромных площадей, занятых под свалками, рекультивация этих земель и возвращение их в разряд пахотных;
утилизация многих отходов помогла бы решить ряд важных сырьевых проблем, например, использование металлолома, а не руды в качестве металлургического сырья;
уменьшение загрязнения биосферы сбросами и выбросами отходов и, как результат, улучшение качества ОС и оздоровление населения России .
Для осуществления этой программы в России необходимо:
создание единого координирующего центра по формированию технической политики в области удаления отходов и банка данных по отходам, такой центр в идеале смог бы помочь утилизации подавляющей массы отходов;
идентификация видов отходов, имеющих сырьевое значение: многие отходы могут стать ценным сырьем. Например, в большинстве рудных отвалов могут содержаться редкие металлы, которые «не заметили» при добыче железа и цветных металлов;
обнаружение отходов, вызывающих наибольшее загрязнение ОС, наиболее оптимальная их утилизация или размещение. В данном случае речь идет, прежде всего, о токсичных и радиоактивных отходах;
обеспечение материально-технической базы научных и производственных подразделений, деятельность которых связана с удалением отходов;
обеспечение финансирования из федерального и региональных бюджетов проектов и научных исследований, связанных не только с проблемой переработки отходов, но и с задачами предотвращения образования отходов;
разработка системы налоговых и других финансовых льгот предприятиям и организациям, осуществляющим научные исследования в области удаления отходов.
Перечисленные выше мероприятия имеют, в основном, организационный характер. Однако главные задачи стоят в области технологии, поскольку необходимо создать по существу новую экономику, в которой все отрасли хозяйства были бы четко скоординированы и ориентированы в одном направлении — на сохранение биосферы .
Методы очистки сточных вод. Оборотное водоснабжение
Второй, не менее важной, задачей ООС является строительство очистных сооружений, предотвращающих загрязнение воды, воздуха и почвы.
Водоемы загрязняются, в основном, в результате спуска в них промышленных и бытовых сточных вод, от чего изменяются физические (температура, прозрачность, цвет), химические (кислотность, содержание органических и неорганических соединений, осадок), биологические (появление болезнетворных бактерий) и органолептические (запах, привкус) свойства воды. Загрязненные водоемы становятся непригодными для питьевого, рыбохозяйственного, а иногда и для технического назначения.
Основные методы очистки производственных и бытовых сточных вод можно разделить на четыре группы: механические, химические, физико-химические и биологические.
Механические методы, как правило, используются на первой стадии предварительной очистки и предназначены для удаления взвесей. Сооружения механической очистки — решетки, отстойники, фильтры, разного вида уловители (например, нефтеловушки, основанные на разности плотности воды и нефти; где всплывающие на поверхность воды нефтепродукты собирают и удаляют для дальнейшего использования). Как правило, механическая очистка предназначена для подготовки сточных вод к дальнейшей очистке (химической, физико-химической, биологической).
К химическим методам относится нейтрализация кислот и щелочей, которую проводят, пропуская сточные воды через доломит, магнезит и известняки. Нейтрализация необходима для предупреждения коррозии металлов водоотводящих сетей и очистных сооружений.
Физико-химические методы основаны на свойствах поверхности некоторых веществ (например, угля) поглощать (адсорбировать) примеси вредных веществ; иногда таким поверхностно активным веществом является слой почвы. Химические и физико-химические методы особенно важны при очистке производственных сточных вод.
Биологическая очистка осуществляется путем пропускания сточных вод через биологические фильтры, содержащие сообщества микроорганизмов (бактерии, простейшие, водоросли, грибковые), которые окисляют органические примеси.