Эколого-экономическая оценка конструкторских и технологических решений

При анализе воздействий на окружающую среду большое значение имеет эколого-экономическая оценка конструкторских и технологических решений. Конструкторское решение - это инженерное решение по разработке и созданию новой машины или агрегата. Влияние конструкторского решения на природную среду проявляется по следующим направлениям:

• использование сырья и энергии;

• влияние на атмосферу, гидросферу и литосферу;

• шумовое, тепловое, радиационное и электромагнитное загрязнение;

• влияние на живые организмы.

Выделяют три стадии влияния конструкторского решения на природную среду: изготовление, эксплуатация и списание.

На стадии создания машины с экологической точки зрения важны применяемые материалы, материале- и энергоемкость изготовления узлов и конструкции в целом, влияние на природную среду сборочного и смежных производств.

При эксплуатации машины влияние ее на природную среду связано с прямьм воздействием, с энерго- и материалопотреблением, с функционированием обслуживающей системы. Например, выпуск новой модели самолета может потребовать увеличения площади аэродромов; повышение скорости автомобилей обусловит создание ограждений вдоль трасс; выпуск более мощных лодок приведет к снижению продуктивности рыб в водоемах.

Затраты на утилизацию материалов при окончании срока эксплуатации машины связаны с разделением ее конструкции на части и вовлечением их в виде вторичного сырья в производство. Конструкторские решения, эффективные для создания и эксплуатации машин могут быть весьма неэффективными при их списании. Например, применение узлов, не допускающих разделения медных и стальных частей, ведет к потере меди как ресурса и загрязнению стали (ухудшению ее качества) при переплавке этого узла. Современные требования к конструкторским решениям предполагают при создании новой машины разработку схемы ее утилизации с оценкой массы теряемых материалов.

При проектировании автомобиля должны быть предусмотрены следующие условия:

• детали должны легко демонтироваться;

• материалы не должны содержать вредных веществ;

• не следует применять неразделимые сочетания материалов;

• количество материалов следует уменьшить;

• необходимо применять легкоутилизируемые пластмассы.

Выбор варианта конструкторского решения осуществляется на основе следующих экологических показателей: удельной материалоемкости и удельной энергоемкости, производительности природных ресурсов, удельного ущерба по факторам воздействия на природную среду.

Технологическое решение - это инженерное решение по изменению используемого сырья, параметров режима работы и состава оборудования или принципов осуществления процесса. Оно должно быть ориентировано на снижение экологических издержек при сохранении показателей выпускаемой продукции.

Влияние технологического решения на природную среду проявляется по следующим направлениям:

• использование сырья и энергии;

• влияние на атмосферу, гидросферу, литосферу;

• отчуждение земли;

• шумовое, тепловое и радиационное воздействие;

• связывание природных ресурсов в оборудовании.

Выбор варианта технологического решения следует осуществлять на основе следующих экологических показателей: коэффициентов полезного использования сырья и энергии; производительности природных ресурсов; удельного ущерба по факторам воздействия на природную среду.

Коэффициент полезного использования сырья - это отношение массы готового продукта (сырья, перешедшего в продукт) к массе исходного сырья.

Коэффициент безвозвратных потерь сырья - доля сырья, теряемая безвозвратно в ходе технологического процесса.

Коэффициент временных потерь сырья - доля отходов производства, складируемых в отвалах из-за экологической нецелесообразности их использования в настоящее время.

Коэффициент условных потерь сырья - доля отходов производства, продаваемых для производственного или потребительского использования.

Коэффициент полезного использования энергии - это соотношение теплоемкости, теоретически необходимой на процесс, к теплоемкости общего количества затраченного топлива.

Производительность природных • ресурсов - характеризует интенсивность юс использования. Она определяется как выпуск продукции (в натуральном исчислении) на единицу отчуждаемой территории, на единицу сырья и энергии.

Удельный ущерб природной среде определяется как отношение полного (общего) ущерба к суммарному выпуску продукции за определенный интервал времени.

При расчете общего эколого-экономичеекого ущерба учитываются нормативы воздействия на природную среду: предельно допустимые выбросы и сбросы загрязняющих веществ; нормативы допустимых физических воздействий; технологические нормативы.