Методичні вказівки. Науково-технічний прогрес здійснюється у двох взаємообумов­лених формах: 1) еволюційній, яка означає порівняно повільне і часткове вдосконалення традиційних

Науково-технічний прогрес здійснюється у двох взаємообумов­лених формах: 1) еволюційній, яка означає порівняно повільне і часткове вдосконалення традиційних основ науки і техніки; 2) революційній, яка має вигляд науково-технічної революції та веде до докорінного перетворення продуктивних сил суспільства.

Технічний прогрес сприяє зниженню потреб у паливі та матеріалах, зменшує залежність розміщення обробної промисловості від природних умов і ресурсів. Відбуваються деякі зрушення в розміщенні індустрії, пов’язані з подорожчанням сировини, робочої сили, земельних площ, необхідністю дорогої охорони навколишнього середовища.

Відмінною рисою сучасного стану науково-технічного прогресу стало загострення проблем природокористування і навколишнього середовища. Його вплив може мати двоїстий характер: з одного боку, позитивно впливати на екологічний стан території, а з іншого — вести до погіршення, деградації, руйнування.

Нині в усіх країнах різко зріс обсяг капіталовкладень на природоохоронні заходи. Так, у валовому внутрішньому продукті США та Японії вони перевищують 2 %, а в країнах Західної Європи становлять 1,2 — 1,8 %. Кошти, що виділяються на природоохоронні заходи, частково витрачаються на будівництво очисних споруд. Проте останні не можуть бути основними засобами для вирішення екологічних проблем у регіонах, оскільки вони: а) надзвичайно дорогі — в середньому вартість їх спорудження та експлуатації сягає 30 % та більше від вартості основних промислово-виробничих фондів; б) відсоткового очищення досягають рідко і не в усіх галузях промисловості воно є технічно можливим; в) уловлювання викидів не вирішує проблем відходів, а лише переводить їх у безпечнішу для навколишнього середовища форму. Тому хоча можливості очисних споруд не вичерпано, вони не можуть відігравати головної ролі.

З огляду на це на початку 70-х років у всьому світі переважного розвитку набула стратегія споживання відходів виробництва і споживання, ресурсо- та енергозбереження.

За визначенням європейської економічної комісії ООН, «безвід­ходна технологія — це такий спосіб виробництва продукції (процес, підприємство, територіально-виробничий комплекс), за якого найра­ціональніше і комплексно використовуються сировина та енергія в циклі «сировинні ресурси — виробництво — споживання — вторинні ресурси» в такий спосіб, що будь-який вплив на навколишнє середовище не порушує його нормального функціонування».

В основу концепції безвідходних технологій лягли три основні положення. Перше — безвідходне виробництво є практично замкненою системою, організованою за аналогією з природними екосистемами. Друге — обов’язкове раціональне використання всіх компонентів сировини. Третє — безвідходне виробництво, неминуче впливаючи на навколишнє середовище, не порушує його функціонування, не завдає йому збитків.

Безвідходне виробництво передбачає встановлення повного контролю над рухом матеріальних ресурсів на всіх його стадіях: видобутку сировини, виробничої переробки її, споживання, утилізації відходів виробництва і споживання. Безвідходні технології стають ефективними навіть у тих випадках, коли собівартість одержаної продукції вища, ніж без її застосування. Проте необхідно, щоб перевитрати на затрати виробництва продукції в капіталовкладеннях були меншими, ніж економія на зменшенні збитків од забруднення навколишнього середовища.

До основних напрямів упровадження безвідходних технологій відносять: 1) комплексне використання сировини, 2) створення замкнених газо- і водооборотних систем, 3) розроблення принципово нових і вдосконалення діючих процесів і виробництв, 4) переробку та використання відходів виробництва і споживання.

Хоч би якого високого ступеня безвідходності досягали технологічні процеси і виробництва на рівні окремих регіонів, промислових комплексів, на народногосподарському рівні безвідходні технології — це, насамперед, залучення у виробництво вторинних ресурсів. Підвищення ефективності суспільного виробництва в економічно розвинених країнах відбувається через максимально можливе збереження в обробці вже добутих із природного середовища ресурсів.

До вторинних ресурсів відносять сукупність відходів виробництва і споживання. Джерелами утворення відходів виступають промислові підприємства будівництва, транспорту і зв’язку, сільського госпо­дарства, сфери послуг, житлово-комунального господарства та населення. До відходів виробництва належать залишки сировини, напівфабрикатів, відходи видобутку і збагачення корисних копалин тощо. Наприклад, відомо, що виплавляння металу супроводжується утворенням шлаків. Їх переробка визначає організацію безвідходного виробництва. Доменні шлаки використовуються для виробництва цементу, бетону, шлакоблоків у будівництві автошляхів. Флотаційні відходи збагачення вугілля використовуються для виробництва силікатної цегли, а відходи коксохімічного виробництва — для виробництва в’яжучих матеріалів. Відходи теплових електростанцій служать сировиною для будівництва будівельних матеріалів — бетонних блоків, панелей, шляхового покриття, силікатної цегли. У США вони використовуються з цією метою на 20 %, у Великобританії — на 60, у Франції — на 72, у Фінляндії — на 84 %.

Важливим джерелом сировини є відходи споживання — вироби й матеріали, що використовувалися населенням, втратили свої важливі якості та були викинуті населенням. Дослідження, проведені в Німеччині, показали, що на кожного жителя щорічно припадало 127 кг скла, 173 кг паперу і 1271 кг інших відходів побутового сміття або цінних матеріалів. Одне вибіркове обстеження населення м. Констанца (ФРН) показало, що за відокремленого збирання цінних побутових відходів та їх сортування ще вдома в залишковому смітті вагою 5160 кг містилося 607 кг паперу, 455 кг скла. У ФРН нині встановлено 100 тис. контейнерів для збору утильсировини. Завдяки відкриттю сміттєвої сировинної бази із вторинних ресурсів отримують 55 % сталі, 53,5 % паперу, 50,6 % свинцю, 43,2 % скла, 38,5 % міді, 38,34 % алюмінію, 20 % будівельних матеріалів. Побутове сміття стало істотним джерелом сировини в багатьох країнах, а це економить ліс, воду, енергію, паливо. Скажімо, якщо у виробництві скла додають 10 % розбитого, то витрати на енергію скорочуються на 2 %.

Стратегію природокористування, спрямовану на збільшення темпів виробництва, якщо завдяки цьому стабілізуються або навіть сповільнюються темпи використання первинної сировини, називають ресурсозбереженням. Воно досягається за рахунок: а) упровадження нових технологій; б) переробки вторинних ресурсів.

Резерви утилізації відходів в Україні дуже значні; вона за багатьма показниками використання вторинної сировини відстає від розвинених країн світу. Так, частка макулатури у виробництві паперу й картону в Україні становить 20 %, а металу з металевого брухту — 17 %.

Одним із напрямів ресурсозбереження є енергозбереження. Цей напрям НТП дозволяє, насамперед, зменшити енергоємність одиниці продукції за модернізації процесів виробництва. Крім того, зменшення енергоємності виробництва відбувається й за оптимізації галузевої структури народного господарства, коли в ній підвищується частка галузей групи Б, які вирізняються меншою енергоємністю, ніж галузі групи А.

У всіх країнах вдаються до різних заходів у сфері економії енергії на виробництві та в побуті. До них належать: впровадження норм та обмежень витрат енергії, палива з відповідними системами штрафів за перевитрату; вилучення з експлуатації застарілих транспортних засобів із високими витратами палива, обмеження порожніх пробігів автомобілів, впровадження літнього часу, покращання теплоізоляції помешкань тощо.

Однак ресурсо- та енергозбереження дозволяють хіба що спо­вільнити темпи зростання виробництва електроенергії, але не зменшують її абсолютного виробництва, тому НТП має розвиватись із використанням екологічно безпечних джерел енергії.

Одним із напрямків безвідходного виробництва є створення водооборотних систем, в основі функціонування яких лежить багатократне використання води, після чого чисті води повертаються у водойми. Методи очищення водойм повинні забезпечувати одночасне вилучення та утилізацію цінних компонентів. Що більша кратність використання води, то досконаліша схема водопостачання. На окремих підприємствах Японії та США кратність використання водних ресурсів у промисловості становить 22 — 27 разів.

Одним із важливих напрямів НТП є біотехнології — комплекс біологічних знань і технічних засобів, що використовується з метою отримання продуктів життєдіяльності клітин.

Початком біотехнологій можна вважати дослідження властивостей мікроорганізмів і розроблення методів їх використання Луї Пастером у середині ХІХ ст. Але корені біотехнології сягають значно далі, коли було виготовлено дріжджі, молочнокислі бактерії тощо. Нині мікроорганізми дуже широко використовуються в промисловості, де з їхньою допомогою отримують гліцерин, ацетон, вітаміни, антибіотики, гормони, білково-вітамінні концентрати, амінокислоти. Клітини мікроорганізмів, передовсім бактерій і дріжджів, — зручний об’єкт для біотехнологій. Їхні переваги обумовлені швидким ростом, високими темпами збільшення біомаси, здатністю жити в екстремальних умовах та утилізувати різні речовини й матеріали — нафту, вугілля, метали, це­люлозу, пластмаси. Біомасу клітини організмів використовують як корми для худоби, продуктами їх життєдіяльності служать ферменти, антибіотики. Біохімічні властивості мікробів корисні для очищення стічних вод, вилуговування металів, вилучення домішок із вугілля.

У 70-х роках мікробіологічна промисловість зробила спробу синтезувати білок із рідких парафінів, що видаляються з нафти. Однієї тонни сировини достатньо для того, щоб отримати 600 кг кормового білка і вітаміни. Перше виробництво білково-вітамінних концентратів (БВК) було невдалим, бо супроводжувалося забрудненням повітря синтезованими білковими речовинами, а вони є алергенами. Крім того, споживання м’яса тварин, яким згодовували БВК, супроводжувалося зниженням імунітету, через що від промислового виробництва БВК багато країн відмовилися.

З допомогою мікробних ферментів створюються повноцінні замінники цукру (монелін, аспартам). Налагоджено випуск глюкозо-фруктозного продукту з кукурудзи, солодких сиропів із деревини.

Мікробіотехнології застосовуються в промисловості з метою утилізації металів із розчинів. Деякі бактерії накопичують до 17 % міді, 5 % свинцю, 8 % кадмію; існують мікроогранізми, здатні поглинати уран.

У сільському господарстві біотехнології дають змогу селекціонувати рослини з великою кількістю білка, азоту або такі рослини, що здатні виділяти отруту проти комах, а це може скоротити використання міндобрив і пестицидів.

План семінарського заняття

1. Науково-технічний прогрес та його вплив на використання природних ресурсів.

2. Методи охорони навколишнього середовища від шкідливих викидів.

3. Безвідходні технології та основні напрями їх реалізації в народному господарстві України.

4. Ресурсозбереження — один із головних напрямів інтенсифіка­ції виробництва.

5. Енергозбереження — важливий напрям науково-технічного прогресу. Нові види енергії.

6. Еколого-економічні проблеми біотехнологій.

Поиск по сайту: