Совокупность всех форм использования природно-ресурсного потенциала и мер по его сохранению называется природопользованием. Природопользование включает в себя: 1) извлечение и переработку природных ресурсов, их возобновление или воспроизводство; 2) использование и охрану природных условий среды жизни; 3) сохранение (поддержание), воспроизводство (восстановление) и рациональное изменение экологического баланса (равновесного состояния) природных систем. Три названные составляющие природопользования служат основой сохранения природно-ресурсного потенциала развития общества. С экономической позиции природопользование означает совокупность производительных сил, производственных отношений и соответствующих организационно-экономических форм и учреждений, связанных с первичным присвоением, использованием и воспроизводством человеком объектов окружающей его природной среды для удовлетворения своих потребностей. Более кратко природопользование можно представить как совокупность воздействий человечества на геосферы (атмосферу, гидросферу, литосферу, биосферу) Земли. Задачи природопользования как науки сводятся к разработке общих принципов осуществления всякой деятельности, связанной либо с непосредственным использованием природной среды (отдых, охота, сбор ягод, грибов и т.д.) и ее ресурсов (атмосфера, вода, леса и т.п.), либо с изменяющими ее воздействиями. Конечная цель этой разработки сводится к обеспечению единого подхода к природе как к объекту труда (всеобщей основе труда) при ее сохранении.
Одним из выражений единого подхода к природе как к объекту труда является концепция ресурсных циклов. Она разработана известным географом И.В.Комаром и основана на идее круговорота веществ в природе, когда в ходе естественных преобразований природные элементы переходят из одного состояния в другое, от одного компонента природы к другому, по принципу замкнутого безотходного цикла. С возникновением человечества складывается общественное (хозяйственное) звено круговорота веществ, которое стало взаимодействовать с природным круговоротом, оказывая на него свое влияние. Это влияние состояло в том, что из природного оборота изымалась большая масса природного вещества, а обратно в него возвращалась масса входов, которые после технической переработки не могли ассимилироваться природой, постепенно все больше и больше загрязняя ее и нарушая природный оборот вещества.
Хозяйственное звено круговорота вещества получило название ресурсного цикла, под которым понимается совокупность превращений и пространственных перемещений вещества природы в процессе его освоения, добычи, переработки, потребления и конечного возвращения в природу после использования. Этот цикл имеет незамкнутых характер, т.е. имеет большую массу отходов на всех этапах добычи и использования природного вещества. Выделено шесть основных видов ресурсных циклов:
- цикл энергоресурсов и получения энергии;
- цикл металлических ресурсов и получения металлов;
- цикл неметаллических минеральных ресурсов и получения химических, строительных, технических материалов;
- цикл лесных ресурсов и получения продуктов лесного хозяйства и древесных материалов;
- цикл земельно-климатических ресурсов и получение сельскохозяйственных продуктов и сырья;
- цикл ресурсов дикой фауны и флоры с получением продукции промыслов - охотничьих, рыбных, собирательства полезных растений и т.п.
Учет особенностей ресурсных циклов является одним из залогов рационального природопользования. Рациональное природопользование - это планомерное, научно обоснованное преобразование окружающей среды по мере совершенствования материального производства на основе комплексного использования невозобновляемых ресурсов в цикле «производство - потребление - вторичные ресурсы» при условии сохранения и воспроизводства возобновляемых природных ресурсов. Рациональное природопользование должно отвечать следующим требованиям:
1. Рациональное природопользование рассматривается как неотъемлемый, необходимый, обязательный элемент в общественном развитии.
2. Рациональное природопользование должно осуществляться теми же темпами и средствами, что и так называемое "основное производство", с помощью достижений НТП.
3. Рациональное природопользование должно основываться на понимании непрерывности этого процесса во времени и пространстве, с учетом взаимосвязи, взаимообусловленности отдельных компонентов, элементов природного комплекса, отдельных природных ресурсов, отдельных свойств и качеств.
4. Рациональное природопользование предполагает учет разделения труда (территориальное, общественное, международное, объединение усилий, согласованность, сотрудничество).
5. Рациональное природопользование предполагает системность во времени и пространстве учета, контроля, наблюдения за динамикой количественных и качественных характеристик, показателей балансов ресурсов.
6. Рациональное природопользование предполагает заинтересованность и обязательную ответственность (материальную, моральную, административную, уголовную) за выполнение законодательной основы природопользования на всех уровнях управления (регион, республика, государство, международные соглашения).
В целом рациональное природопользование должно осуществляться человеком так, чтобы в первую очередь была «польза» природе и далее себе, как элементу природы. В качестве показателей рационального природопользования могут выступать:
- Экологическая устойчивость биосферы.
- Здоровье человека, включая физическое, психологическое и нравственное.
- Экономное использование природных ресурсов.
- Восполнение израсходованных природных ресурсов.
- Преимущественное использование возобновляемых природных ресурсов.
- Повторное использование отработанных ресурсов и ряд других показателей.
Последние четыре показателя относятся к важному в природопользовании понятию «экологизация производства». Под экологизацией производства понимается максимально возможное уподобление производственных процессов в целом и ресурсных циклов в частности природным круговоротам веществ в биосфере, либо это любые мероприятия, снижающие опасность производства для природы и человека.
В основе экологизации производства лежит ресурсосбережение, основанное на передовых технологиях переработки природных ресурсов, и их движение от первичного состояния к потребителю в виде готовой продукции и дальнейшее использование в последующих циклах. Пути ресурсосбережения показывают, что в основу рационального использования природных ресурсов должно быть положено максимальное сбережение ресурсов на всех стадиях производства и использования.
В настоящее время выделяют следующие направления и пути ресурсосбережения:
Направление Путь
Внедрение ресурсосберегающих технологий
«Безотходная» технология
Малоотходная технология
Новая техника
Повышение выхода продукции
Снижение ресурсоѐмкости
Удлинение срока службы продукции
Взаимозаменяемость природных ресурсов
Материалы-заменители
Материалы экономичные
Нетрадиционные источники энергии
Повышение качества продукции
Экономико-математические
методы
Задачи линейного и динамического программирования:
Рассмотрим более подробно такие важные для современной промышленной экологии понятия, как «малоотходные» и «безотходные технологии».
Малоотходная технология - это промежуточная ступень перед созданием безотходной технологии, подразумевающая приближение технологического процесса к замкнутому циклу. При малоотходной технологии вредное воздействие на окружающую среду не превышает уровня, допустимого санитарными органами. Часть сырья всѐ же превращается в отходы и подвергается длительному хранению или захоронению.
Безотходная технология - это технология, подразумевающая наиболее рациональное использование природных ресурсов и энергии в производстве, обеспечивающее защиту окружающей среды.
В целях защиты окружающей среды работа промышленных предприятий должна быть организована таким образом, чтобы образующиеся отходы
распределение,
транспортирование
Эколого-экономическое моделирование
Балансы
Нормирование природных ресурсов
Нормы:
изъятие ресурса
расход
запас
плата за ресурсы
Экономия природных ресурсов
Интенсификация использования
Комплексное использование
Использование вторичных ресурсов
Уменьшение потерь и отходов
Снижение норм расхода
превращались в новые продукты. Сейчас в России в основном предприятия работают по формуле: Продукты – отходы. Процесс приближения производства к безотходной технологии следует характеризовать отношением количества полезно используемых сырья и энергии, к общим расходам сырья и энергии.
Процессы внедрения малоотходных и безотходных производств направлены на создание следующих схем и режимов производства:
- комплексных схем, позволяющих максимально использовать все ингредиенты сырья и обеспечивающих соблюдение ПДК вредных веществ в отходящих потоках.
- схем с полных кругооборотом воды, позволяющих резко сократить потребность предприятий в свежей воде.
- энерготехнологических схем с утилизацией тепла реакций, в результате чего некоторые производства превращаются из энергопотребляющих в энергопроизводящие.
- технологических режимов, обеспечивающих выпуск продукции высокого качества, которую можно использовать более эффективно и более длительный срок.
Осуществление указанных мер позволит снизить в промышленности общий расход сырья и энергии. Применение малоотходных и безотходных технологий позволит не только решить проблему окружающей среды, но и одновременно обеспечит экономическую эффективность производства. Однако необходимо учитывать, что чисто безотходных технологий, повидимому, быть не может. На практике имеют в виду прежде всего малоотходные технологии, с внедрением которых полнота использования природных ресурсов, первично взятых у природы, высока, что приводит к снижению природоѐмкости.