Екологія та охорона природи, маловідходні та безвідходні технології

Природний круговорот речовин є практично замкнутим. У природних екосистемах речовина і енергія витрачаються економно, і відходи одних організмів служать важливою умовою існування інших. Антропогенний обмін речовин в значній мірі розімкнути; відрізняється відчутним витратою природних ресурсів і супроводжується утворенням великої кількості відходів, що викликають забруднення природного середовища. Створення навіть найдосконаліших очисних споруд не вирішує проблему повністю, так як тільки усуває наслідки, а не викорінює причину самого явища. У зв'язку з цим основним завданням є розробка технологій, що дозволяють зробити антропогенний кругообіг якомога більш замкнутим. Рішенням цього завдання є розробка принципово нового підходу до розвитку всього промислового і сільськогосподарського виробництва - створення та впровадження маловідходних і безвідходних технологій.

Під безвідходної технологією розуміють такий спосіб виробництва, який забезпечує максимально повне використання сировини, що переробляється і утворюються при цьому відходів. Більш точним, ніж "безвідходна технологія", слід вважати термін "малоотходная технологія", так як в принципі повністю безвідходне виробництво неможливе, будь-який створений людиною процес супроводжується виділенням відходів, хоча б у вигляді енергії. Технологію, що дозволяє отримати мінімум твердих, рідких і газоподібних відходів, називають малоотходной, і на сучасному етапі розвитку науково-технічного прогресу вона є найбільш реальною. Важливою умовою малоотходной технології служить рециркуляція - повторне використання матеріальних ресурсів, що дозволяє економити сировину та енергію, зменшити кількість відходів і енергетичні втрати.

У комплекс заходів щодо скорочення до мінімуму кількості шкідливих відходів і зменшення їх впливу на природне середовище входять:

- розробка систем переробки відходів виробництва у вторинні матеріальні ресурси;

- розробка безстічних технологічних систем і водооборотних циклів на основі очищення стічних вод;

- створення і випуск нових видів продукції з урахуванням вимоги її повторного використання;

- створення принципово нових виробничих процесів, що дозволяють виключити або скоротити технологічні стадії, на яких відбувається утворення відходів.

Особливий інтерес при створенні маловідходних технологій представляє використання біотехнологічних процесів. тобто процесів, заснованих на створенні необхідних для людини продуктів, явищ і ефектів за допомогою живих організмів (в першу чергу мікроорганізмів). Використання біотехнологічних процесів у виробництві засноване на здатності мікроорганізмів, з одного боку, розкладати фактично будь-яка хімічна сполука, з іншого - синтезувати широке коло різних речовин, у тому числі і необхідних для людини. Застосування живих організмів у виробничому процесі в значній мірі сприяє його екологізації, включенню всіх видів взаємодії з навколишнім середовищем в природний цикл кругообігу речовин.

Біотехнологія знайшла широке застосування безпосередньо в охороні природного середовища, зокрема, при вирішенні таких прикладних питань:

- утилізації твердої фази стічних вод і твердих побутових відходів за допомогою анаеробного зброджування;

- біологічної очистки природних і стічних вод від органічних і неорганічних домішок;

- микробном відновленні забруднених грунтів;

- отримання та використання мікроорганізмів, здатних нейтралізувати важкі метали в опадах стічних вод;

- компостировании (біологічному окисленні) відходів рослинного походження (листовий опад, солома, бадилля та ін.);

- створення біологічно активного сорбирующего матеріалу для очищення забрудненого повітря.