К подгруппе оперативных относятся мероприятия, применяемые в экстремальных ситуациях, возникаю­щих на производстве или в природной среде.

Экстремальные ситуации на производстве обычно сопровождаются авариями (взрывы, пожары, разрывы трубопроводов) и приводят к залповым выбросам и сбросам, загрязняющим окружающую среду.

Эти принципиальные направления основаны на цикличности материальных ресурсов и заимствованы у природы, где, как известно, действуют замкнутые циклические процессы. Технологические процессы, в которых в полной мере учитываются все взаимодей­ствия с окружающей средой и приняты меры к пред­отвращению отрицательных последствий, называют экологизированными.

Подобно любой экологической системе, где веще­ство и энергия расходуются экономно и отходы одних организмов служат важным условием существования других, производственный экологизированный процесс, управляемый человеком, должен следовать биосфер­ным законам, и в первую очередь закону круговоро­та веществ.

Принципиально новый подход к развитию всего промышленного и сельскохозяйственного производ­ства — создание малоотходной и безотходной тех­нологии.

Понятие «полностью безотходная технология» ус­ловное, так как ни одно производство невозможно без отходов. Даже природные круговые процессы сопро­вождаются образованием отходов.

Малоотходные и безотходные технологические про­цессы и системы должны функционировать таким образом, чтобы не нарушать естественного хода про­цессов, протекающих в природе.

Разработаны следующие рекомендации по созда­нию малоотходных и ресурсосберегающих техноло­гий:

§ все производственные процессы должны осуще­ствляться при минимальном числе технологических этапов, поскольку на каждом из них образуются от­ходы и теряется сырье;

§ технологические процессы должны быть непре­рывными, что позволяет наиболее эффективно исполь­зовать сырье и энергию;

§ единичная мощность технологического оборудо­вания должна быть оптимальной, что соответствует максимальному коэффициенту полезного действия и минимальным потерям;

§ при разработке нового технологического обору­дования необходимо предусматривать широкое ис­пользование автоматических систем на базе компью­терной техники, обеспечивающих оптимальное ведение технологических процессов с минимальным выходом вредных веществ;

§ выделяющаяся в различных технологических процессах теплота должна быть полезно использова­на, что позволит сэкономить энергоресурсы, сырье и снизят тепловую нагрузку на окружающую среду.

С учетом этих общих рекомендаций можно опре­делить основные направления в совершенствовании малоотходных технологий для отраслей промышлен­ности, наносящих урон окружающей среде.

Так, в энергетике необходимо шире использовать новые методы сжигания твердого топлива, например в кипящем слое, а также оборудования, в частности горелок с низким выходом вредных веществ, что спо­собствует снижению содержания вредных веществ в отходящих газах; разрабатывать эффективные систе­мы очистки этих газов от пыли и оксидов серы и азо­та; применять экологически чистые источники энер­гии: термальных вод, солнечную, ветра, воды.

В черной и цветной металлургии необходимо вне­дрение безотходных и малоотходных технологических процессов, обеспечивающих экономное и рациональное использование рудничного сырья:

— вовлечение в переработку газообразных, жидких и твердых отходов производств, снижение выбросов и сбросов вредных веществ с отходящими газами и сточ­ными водами;

— использование отвальных твердых отходов гор­ного и обогатительного производства в качестве стро­ительных материалов, дорожных покрытий и т. д. вме­сто специально добываемых минеральных ресурсов;

— использование ресурсосберегающих процессов, позволяющих интенсифицировать процесс переработ­ки сырья, уменьшить расход энергоносителей, снизить объем отходящих газов и вредную нагрузку на окру­жающую среду;

— резкое сокращение расхода свежей воды и уменьшение количества сточных вод путем дальнейшего развития и внедрения безводных технологичес­ких процессов и бессточных систем водоснабжения;

— разработка и широкое внедрение на металлурги­ческих предприятиях высокоэффективного очистного

4. Современные биотехнологии охраны окружающей среды

В последние годы в экологической науке все боль­ший интерес проявляется к биотехнологическим про­цессам, основанным на создании необходимых для человека продуктов, явлений и эффектов с помощью микроорганизмов.

Применительно к охране окружающей человека природной среды биотехнологию можно рассматри­вать как разработку и создание биологических объек­тов, микробных культур, сообществ, их метаболитов и препаратов путем включения их в естественные круговороты веществ, элементов, энергии и информации (Журавлев В.П. и др., 1995).

История биотехнологии насчитывает тысячелетия (хлебопечение, виноделие, сыроделие и т. д.). Однако ежегодно появляются новые прикладные направления биотехнологии, общим подходом для которых являет­ся искусственное создание условий для эволюционных, биогеохимических процессов на Земле в виде характер­ных биореакторов, реализующихся с большими скоро­стями, оставаясь совместимыми по своим продуктам с окружающей природной средой.

Биотехнология нашла широкое применение в охра­не природной среды, в частности при решении следу­ющих прикладных вопросов:

§ утилизация твердой фазы сточных вод и твер­дых бытовых отходов с помощью анаэробного сбраживания;

§ биологическая очистка природных и сточных вод от органических и неорганических соединений;

§ микробное восстановление загрязненных почв, получение микроорганизмов, способных нейтрализо­вать тяжелые металлы в осадках сточных вод;

§ компостирование (биологическое окислении) от­ходов растительности (опад листьев, соломы и др.);

§ создание биологически активного сорбирующе­го материала для очистки загрязненного воздуха.

На транспорте необходимо внедрение экологичес­ки чистых видов топлива (газа, неэтилированных бен­зинов), устройство каталитического дожигания и улав­ливания вредных веществ, широкое внедрение элек­тромобилей.

В холодильной технике и технике кондициониро­вания переходить от хладагентов на базе хлорсодержащих углеводородов (фреонов), разрушающих озоно­вый слой, к озонобезопасным смесям, состоящим только из фторуглеводородов.

В машиностроении разрабатывать системы водоочистки для гальванических производств, переходить к замкнутым системам рециркуляции воды и извле­чению металлов из сточных вод, в области обработки металлов шире использовать получение деталей из пресс-порошков.

В целлюлозно-бумажной промышленности внедрять процессы с низким расходом свежей воды на единицу продукции, применяя замкнутые и бессточ­ные системы промышленного водоснабжения; максимально использовать экстрагирующие соединения, содержащиеся в древесном сырье, для получения целевых продуктов, совершенствовать процессы отбеливания целлюлозы с помощью кислорода и озона; улучшать переработку отходов лесозаготовок биотехнологическими методами в целевые продукты; создавать про­изводственные мощности по переработке бумажных отходов, в том числе макулатуры.