Экология СПРАВОЧНИК

Современная версия «трагедии пастбищ» обсуждалась Харвеем Бруксом (Harvey Brooks) из Harvard University. Брукс отмечает, что удобство, независимость и безопасность путешествия на личном автомобиле побуждает множество людей ездить на работу, в университет, в магазины. При небольшом потоке машин это абсолютно логично. Однако при определенном критическом потоке общественная сеть дорог не способна с ним справиться и малейшая проблема (будь то остановившийся автомобиль или небольшое происшествие) обрекает водителей на минуты и даже часы бездействия, что прямо противоположно их ожиданиям. Примеры частых проблем в системах сетей автодорог сейчас стали легендами: Лос-Анджелес, Токио, Неаполь, Бангкок, Мехико.

Далее

Цель 0 : поддержание существования человеческого рода.Цель О,: поддержание способности к устойчивому развитию и стабильности социальных систем.Цель Q-,: поддержание разнообразия жизни.Цель fi4 : поддержание эстетического богатства планеты.

Далее

В этой связи особенная сложность определения наилучших действий общества заключается в том, что действия общества, связанные с окружающей средой, неизбежно включают дилеммы. Приведем лишь несколько примеров: сохранение болот — или создание рабочих мест, отсутствие выбросов парниковых газов ядерными реакторами — или возможность ядерной катастрофы, сохранение и ремонт одежды — или затраты энергии на ее чистку. Чтобы иметь возможность принимать решения, многие предлагали ввести экономическую оценку природных ресурсов (сырья, видов растений, океанов, и т.д.), чтобы решениями управлял рынок. Эта концепция, хотя потенциально и очень полезная, оказалась сложной для внедрения на практике, и ее сложность усугубляется тем, что научное понимание многих оцениваемых объектов еще само находится в стадии развития и постоянно требует такой оценки.

Далее

Многие виды деятельности технологического общества характеризуются тем, что оказывают воздействие более чем на одну экологическую проблему. Аналогично, большинство экологических проблем связано с широким спектром видов деятельности общества. Эта аналитическая сложность, однако, не умаляет значимости концепции, разрабатываемой в настоящей работе.

Далее

Заключительный этап структурной оценки процесса, который мы описываем, заключается в том, что для заданных исследуемых видов деятельности аналитики могут сформулировать конкретные рекомендации по улучшению экологических характеристик продуктов, что показано на рис. 1.7.

Далее

Двадцатый век был периодом необыкновенного прогресса, достигнутого, в частности, потому, что игнорировались возможные последствия тех способов, которыми этот прогресс был достигнут. Сочетание неадекватно продуманных технологических подходов с быстро растущей численностью населения и растущей культурой потребления сейчас вызывает стресс, очевидный для всех.

Далее

Со времен Промышленной революции деятельность фирм, больших и маленьких, определяла большую долю взаимодействий человечества с окружающей средой. Такие взаимодействия, однако, традиционно находились вне проблем основного значения для лиц, принимающих корпоративные решения. Воздействие технологии на природу и в особенности потенциальные масштабы такого воздействия по всему спектру промышленной деятельности были недооценены миром бизнеса.

Далее

Мы начали гл. 1 с обсуждения «Трагедии пастбищ», в которой множество индивидуальных действий, очевидно, выгодных в краткосрочной перспективе для принимающих эти решения, в конце концов переполняет общественный ресурс и приводит к трагедии для всех. Концепция, первоначально сформулированная для описания таких локальных общественных ресурсов, как общественные земли для выпаса скота, была распространена на глобальные ресурсы с такими открытиями, как антарктическая озоновая дыра. Промышленные процессы и продукты взаимодействуют со многими общественными структурами, и инженеры-проектировщики должны интерпретировать концепцию общественных ресурсов очень широко. Концепция, конечно, включает в себя местные объекты, такие, как городской воздух, местные водные бассейны и естественные среды обитания. Сюда также включаются региональные ресурсы, например подземные воды и выпадение осадков (и возможное изменение их химического состава). Глобальные общественные ресурсы ассоциируются с другими системами: глубокими океанами (могут ли разливы нефти и захоронение отходов существенно испортить этот ресурс, или действия человечества умеренны?), Антарктическим континентом (50 лет международной научной деятельности без экологического управления оставили сомнительное наследство) и, разумеется, атмосферой (и ее озоном и климатом).

Далее

Как и в любой области, в промышленной экологии существуют свои ключевые вопросы. В отличие от биологической экологии мы сосредоточили интересы не на функционировании технологической системы как таковой, а на взаимодействиях и вовлеченности промышленной экосистемы в природные системы нашей планеты. Мы концентрируемся на одном виде (человеке) и его взаимоотношениях с окружающей средой. Из этой общей схемы можно предложить набор ключевых исследовательских вопросов для промышленной экологии.

Далее

В части II рассматриваются некоторые темы, образующие рамки, в которых должна действовать промышленная экология. Отдельные главы посвящены биологическим системам, ресурсам Земли, аспектам культуры и социальных наук. Уместность этих тем демонстрирует, что промышленная экология, развиваясь на технологической основе, имеет серьезные междисциплинарные характеристики.

Далее

Хотя многие люди думают о технологии как о физических артефактах, она представляет собой гораздо более широкую концепцию, особенно в контексте промышленной экологии. Ее нельзя просто вырвать из экономического, культурного и социального контекста, в рамках которого она развивается, как нельзя отделить технологию от природных систем, с которыми она связана. Технология — средство, с помощью которого люди и сообщества людей взаимодействуют с физическим, химическим и биологическим миром.

Далее

Риск, т.е. вероятность ущерба от какой-либо опасности, является отражением полного проблем мира, в котором будущее не может быть точно известно. В экологических кругах опасности обычно определяются как воздействия на здоровье человека или окружающую среду, но в более широком социальном смысле они включают экономические, культурные и психологические воздействия. Риск имеет два измерения: объективное и субъективное. Объективное измерение выражено количественно и часто выявляется с помощью ряда алгоритмических методик. Оно может включать в себя разработку сложных систем, оценку токсикологии новых субстанций или потенциальных экономических последствий определенных действий. Субъективное измерение не может быть сведено к числам, но на практике оно часто перевешивает объективные подходы.

Далее

Модели полной оценки риска (comprehensive risk assessment, CRA) основаны на признании того, что существуют количественно различные категории риска, связанные с экологическими проблемами. В большинстве моделей используется классификация, принятая правительством Нидерландов, которая определяет три категории риска. Первая касается ущерба биологическим системам в целом и людям в частности. Вторая категория включает риски, которые эстетически разрушают окружающую среду, но могут и не причинить ущерба биологическим системам. Последняя категория — это риск, включающий ущерб фундаментальным системам планеты.

Далее

Сообщение о наличии риска следует за оценкой риска; на этом этапе результаты оценки риска доводятся до заинтересованных сообществ, организаций и индивидуумов Оценка риска, по крайней мере в принципе, — это объективная операция в области научной интерпретации данных. Сообщать о наличии риска могут корпорации, правительства и СМИ. Из-за этой несопоставимости действующих лиц точное сообщение результатов исследования может представлять сложную задачу, в особенности в эмоционально насыщенных ситуациях.

Далее

Заключительный этап структурной основы регулирующих решений или формулирования политики, связанных с риском, — управление риском. На этой стадии риск уже количественно определен (риск оценен) и заинтересованные стороны проинформированы (сообщение о наличии риска). Ставится задача определить, желательны ли какие-либо политические или регулирующие действия. Эти решения по сути представляют комбинацию научного, экономического и социологического аспектов.

Далее

Рабочее определение биологической экологии таково: это изучение распределения и распространенности организмов и их взаимодействий с физическим миром. В этом же ключе промышленная экология может быть определена следующим образом.

Далее

Элементарная единица изучения в биологической экологии — это организм, который в словаре определяется как «сущность, внутренне организованная для поддержания жизни». Организмы обладают рядом характеристик, и в общих чертах некоторые их них поучительно перечислить и прокомментировать.

Далее

Все организмы должны потреблять ресурсы для того, чтобы жить и осуществлять свои ежедневные функции. Передача этих ресурсов (питательных веществ и воплощенной энергии, которую они содержат) от одного организма к другому и т.д. формирует пищевую цепь (food chain). Основные этапы в цепи называются трофическими уровнями (trophic levels) — от греческого слова, обозначающего пищу). Первый из традиционных трофических уровней в биоэкологии — это уровень первичных производителей (например, растений), которые используют энергию и основные питательные вещества для производства материалов, пригодных к использованию на более высоких трофических уровнях (семена, листья и т.п.). Несколько следующих трофических уровней состоят из травоядных, плотоядных и разлагающих органические остатки организмов (они получают остатки от ка-ких-либо других трофических уровней и регенерируют из них вещества, которые могут использоваться первичными продуцентами). Таким образом, существует четыре типа трофических уровней: (1) добывающие; (2) продуценты, (3) консументы (часто на нескольких уровнях) и (4) разлагающие (сапрофиты). В рамках трофических уровней иногда необходимо различать гильдии (guilds), которые представляют собой группы организмов, имеющие общие методы, расселение и практику поиска пропитания.

Далее

Экология популяций занимается изучением представителей данного вида или нескольких тесно связанных видов — их пространственного распределения, демографии, их временнбй динамики и эволюции. С точки зрения промышленной экологии не обязательно рабски следовать аналогиям биоэкологии и пытаться изучать характеристики групп промышленных предприятий. Напротив, оказывается интересным рассматривать экологию популяций как инструмент исследования продуктов. В то время как продукты некорректно рассматривать как организмы, поскольку в общем они не выполняют трансформационных функций, оказывается, что некоторые из связанных с окружающей средой характеристик продуктов можно с успехом рассматривать с помощью концепций и инструментов экологии популяций.

Далее

Сказанное о системах I и II типов относится к планете в целом и рассматривает типы экосистем последовательно сменяющие друг друга. Однако отдельные экосистемы могут быть любого типа в любую эпоху. В системе I типа, известной в экологии как открытой, потоки ресурсов, поступающие внутрь и покидающие систему, велики по сравнению с потоками внутри нее. Система II типа, известная как закрытая, устроена противоположным образом. Усложняет этот механизм, в особенности в малом масштабе, то, что экосистема может быть открыта по отношению к одному ресурсу (воде, например) и закрыта по отношению к другому (азоту).

Далее

Возможно, не менее важно символическое признание природы и промышленности как взаимосвязанных систем, которые в идеале действуют для сохранения и повторного использования ресурсов, сопротивляющихся воздействиям и изменяющимся в ответ на возникающую необходимость. Промышленная экология включает такие специфические темы, как детализированную разработку продукта, методы выбора материалов, но в глубине это системная наука.

Далее

Одно из часто упоминаемых препятствий устойчивому развитию растущий дефицит некоторых ресурсов, от которых зависит наше технологическое общество. Рассматривая эти проблемы, корпорации, старающиеся улучшить свои экологические показатели, обычно декларируют сохранение ресурсов как важную проблему, и использование ресурсов часто включают во множество метрик экологических показателей. Очевидно, существует впечатление, что доступность ресурсов — это законный вопрос.

Далее

Ресурсы полезных ископаемых и энергетические ресурсы, используемые тысячелетиями, а также некоторая часть водных ресурсов, поступили из богатых залежей, находящихся у поверхности Земли, и, таким образом, добываются относительно легко. Рассмотрим ресурсы полезных ископаемых. Поскольку ожидается использование более бедных залежей, полезно знать распределение распространенности элементов, представляющих интерес. Каждый элемент присутствует в той или иной степени в любом типе породы, и оказывается, что спектр встречаемости по крайней мере распространенных химических элементов подчиняется логнормальному закону распределения в обычных породах (рис. 5.1, а).

Далее

Многие повседневно используемые материалы встречаются в природе не в концентрированной форме, но как сопутствующие продукты в рудах или других запасах, содержащих более распространенные составляющие. Основные сопутствующие элементы показаны в табл. 5.2. Для некоторых элементов получение их как сопутствующих — это в сущности единственный способ.

Далее

Современная технология предъявляет два основных требования: добыча потенциально прибыльных материалов и преобразование их в формы, подходящие для использования. На выполнение этих требований затрачивается энергия. В конечном счете вся технология участвует в этом обмене: чтобы иметь в наличии материалы, необходимые для современной промышленности, мы должны затратить энергию на получение ресурсов и использовать энергию на придание этим ресурсам подходящей формы. Если нам нужны материалы, мы должны платить цену энергии.

Далее

Использование ископаемого топлива доминирует в энергетическом бюджете человечества. Как можно видеть из табл. 5.3, нефть — это самый крупный источник энергии, обеспечивающий около трети мирового первичного потребления энергии в последние годы. (Первичная энергия primary energy) — это энергия, овеществленная в ресурсах в той форме, в которой они встречаются в природе; невозможно по ряду технических и термодинамических причин восстановить ее всю). Добытый уголь и природный газ составляют большую долю оставшейся части. Биомасса, используемая в основном локально для обогрева и охлаждения, используется для производства 15% общего количества энергии. Ядерная энергия и энергия воды дают по несколько процентов каждая. Таблица показывает, что в добытом в 1990 г. топливе конечная энергия final energy — энергия реально поставляемая в точку конечного использования) была немного меньше трех четвертей первичной. Из общего количества конечной энергии около трети используется в промышленности.

Далее

Ископаемое топливо (уголь, нефть и природный газ) формируется, как подсказывает его название, при распаде и изменениях глубоко захороненной органической материи, в основном лесных растений. Эти процессы длятся миллионы лет, так что ресурсы ископаемого топлива для всех практических целей нево-зобновимы.

Далее

Добыча и переработка минералов требует большого количества энергии, которое зависит от выделяемого металла и класса перерабатываемой руды. Когда какой-либо элемент имеется в достаточном количестве для того, чтобы находиться над минералогическим барьером, т.е. материнская порода может называться рудой, а не горной породой, минералы освобождают от окружающей их материнской породы дроблением и перемалыванием, а затем концентрируют в процессе разделения, например флотации. Получающийся в итоге концентрат минералов может быть затем очищен для получения требуемого металла.

Далее

Ресурсы не распределены по планете равномерно, а отражают особым образом сконцентрированные процессы геохимии и гидрологии. Некоторые ресурсы встречаются пространственно гораздо более равномерно, чем другие. Известняк, железо и поваренная соль доступны почти повсюду, в то время как золото, алмазы, металлы группы платины и нефть находят в приемлемых количествах только в нескольких местах. С точки зрения доступности материалы второго типа легко купить в мире, где широко осуществляются глобальные перевозки товаров. Такой мир свободной торговли, однако, существует не всегда. Войны, политическая нестабильность, картели, природные катастрофы и другие сложности иногда создают ситуации, когда достаточно распространенные материалы становится трудно достать. Во время Второй мировой войны, например, разрушение глобальных перевозок вынуждало все затронутые страны разрабатывать заменители — часто неадекватные — для ряда промышленных материалов.

Далее

Простейшее ограничение, но одно из наиболее важных — разрушение поверхностных и субповерхностных (subsurface) экосистем в результате добычи ресурсов. Ресурсы не обязательно размещены в регионах, где вода находится в изобилии, как демонстрируют медные копи в южной Аризонской пещере в Соединенных Штатах. Отделение минералов меди от ненужного шлака путем флотации, следующее за помолом, обычно требует около литра воды на килограмм металла. Использование другого металла аналогично. В местах, где вода в дефиците, переработка руд может быть тяжелой нагрузкой на региональные поставки воды — из-за используемого объема или из-за загрязнения.

Далее

С кривыми кумулятивного предложения связаны несколько групп факторов. Первая группа геологическая и определяет наклон кривой. Как описано ранее в этой главе и показано на рис 5.1, если распределения класса руды логнормальны, они приведут к кривой кумулятивного предложения, представленной на рис. 5.4,а. Если они бимодальны, результатом, по-видимому, будет кривая кумулятивного предложения на рис. 5.4,Ь или рис. 5,4,с. В настоящий момент недостаточно данных для определения того, какая альтернатива правильная.

Далее

Вода — возобновимый ресурс, но тем не менее ограниченный. Воду уже назвали «нефтью XXI в.», и существуют все предпосылки к тому, что она будет все более ограничивать использующие ее технологические процессы. В отличие от дерева или других возобновимых ресурсов общее среднее количество воды, которым располагают люди, фиксировано. Однако не фиксировано постоянство темпов предложения, так как засухи, наводнения и среднегодовые осадки — явления относительно общие. Поскольку все секторы промышленности используют воду, некоторые гораздо больше других, размещение производства, тип и эффективность являются важными факторами водного бюджета.

Далее

Очень мало вероятно, чтобы какие-либо ресурсы исчезли совсем, поскольку, если они станут дефицитными, цена станет очень высокой и использование будет падать. Однако в течение нескольких следующих десятилетий существует реальная возможность того, что ограниченно распространенные ресурсы станут достаточно дефицитными, чтобы их возросшая цена вызвала новый спектр природоохранных мер, замещения и более разумного использования.

Далее

Что общество и культура должны делать с промышленной экологией? Рассмотрим рис. 6.1, на котором показаны концентрические уровни в типичной промышленной экологической системе. На нижнем уровне, уровне компонентов, связанные с окружающей средой решения представлены решениями инжене-ров-проектировщиков, и взаимодействиями с обществом и культурой можно пренебречь. На последовательно более высоких уровнях, однако, степень взаимодействия растет. Общественное предпочтение уединенности и статуса, например, отражено в тенденции центров расселения расползаться далеко от рабочих мест и магазинов. Следствием этих предпочтений является стремление к производству более крупных, более мощных и более комфортабельных автомобилей, чем это требовалось бы в более плотной городской среде. Технология и общество, таким образом, внутренне связаны, и из-за того, что воздействия на окружающую среду возникают как результат этих взаимоотношений, технология, общество и окружающая среда также тесно связаны.

Далее

Обычно анализ социальных и культурных условий предполагает стабильность, и в большинстве случаев это жизнеспособное и полезное предположение. В долгосрочной перспективе, однако, или когда очень сильна роль идеологии, это предположение может не быть верным, что способно приводить к решениям, вызывающим значительный экологический, социальный и экономический ущерб. Табл. 6.1 подчеркивает, что структура системы становится гораздо более гибкой со временем, и дополнительные элементы становятся более изменчивыми по мере удаления. В более долгосрочной перспективе практически все взаимосвязано и изменяемо. В частности именно поэтому долгосрочные прогнозы, часто основанные на прогнозах текущих тенденций, почти всегда оказываются в корне неправильными.

Далее

Для промышленной экологии, видимо, важно понимать культурную роль и масштабы частных фирм, поскольку фирмы находятся на стыке социальных организаций, экологических целей, проектных решений и воздействия на окружающую среду. Две наиболее важные идеи здесь следующие: фирмы в своей совокупности являются продуктами культуры; со временем они развиваются.

Далее

Оставшиеся варианты, постоянная охрана окружающей среды (committed environmentalism) и промышленная экология, разделяют признание того, что экологические факторы и ограничения должны быть внедрены в человеческую культуру и экономическую деятельность на всех уровнях. Они принципиально расходятся в своих взглядах на роль технологии в переходе к более устойчивому миру. Охрана окружающей среды обычно рассматривает технологию с подозрением и активно препятствует введению новых технологий. Для этого реализуются такие политические принципы, как принцип предосторожности, который требует доказательств несущественности риска перед введением любой новой технологии, безотносительно риска, связанного с применяемой технологией. Соответственно постоянная охрана окружающей среды приводит к меньшему уровню поддержки населения и сокращению «несущей способности» Земли. Как и в случае радикальной экологии, маловероятно, что этот вариант будет достижим без значительного политического давления.

Далее

Правительства, в особенности поскольку они разрабатывают и внедряют политические системы, могут играть важную роль во внедрении экологически ответственной технологии. Дисциплина экономики и ее меры, возможно, служат наиболее общими основами этих систем. Соответственно для промышленных экологов важно знать применимые аспекты деятельности правительств, законы и экономику. В этой главе мы представляем краткий обзор этих областей; более детальный анализ можно найти в разделе «Дополнительное чтение».

Далее

Хотя система международного управления быстро изменяется, дело по-прежнему обстоит так, что с полномочиями суверенного государства знакомы большинство людей. Кроме того, суверенные государства имеют власть над любой деятельностью, осуществляемой в их границах. Однако многие экологические проблемы, включающие практически все сложные вопросы, лежат вне границ какого-либо одного суверенного государства: кислотные осадки, загрязнение водного бассейна, разрушение озонового слоя, глобальное изменение климата, потеря биологического разнообразия и мест распространения. Таким образом, существует несовпадение в масштабах политических организаций, обладающих властью и легитимностью, и экологических возмущений, с которыми им необходимо иметь дело. Глобальный масштаб многих антропогенно нарушенных систем природообеспечения в сочетании с неуклюжей системой международного права поднимает вопрос о надлежащем рассмотрении экологических вопросов и передаче обязательств суверенных государств международным организациям, транснациональным корпорациям и политическим структурам.

Далее

Как и в этих исторических примерах, большая доля экологического законодательства отражала восприятие экологических проблем, распределенных во времени, пространстве и средах (т.е. воздухе, воде, почве). Например, в недавнем прошлом было обычным делом бороться с загрязнением грунтовых вод органическими растворами, которые потом удаляли методом «ухудшения воздуха», или просто выбросом растворителя в воздух, где во многих случаях он участвовал в образовании озона тропосферы. Аналогично, многие места захоронения опасных отходов в США были «очищены» просто путем перевозки загрязненного грунта куда-то еще, что не только не решает проблемы, но создает опасность происшествий во время удаления и транспортировки. Экологическое регулирование, таким образом, было традиционно сконцентрировано на определенных явлениях и использовало так называемый командно-контрольный подход.

Далее

Появление концепции «устойчивого развития» вместе с признанием того, что экологические вопросы теперь стали стратегическими для фирм и общества, чрезвычайно усложнило правовую структуру, в рамках которой происходит управление экологическими проблемами. Как показывает пример торговли и окружающей среды, приведенный выше, это поднимает ряд фундаментальных правовых вопросов, обсуждаемых ниже.

Далее

Ситуацию поясняет краткое обсуждение конкретных примеров, в которых существующие правовые структуры входят в конфликт с окружающей средой. Их следует рассматривать как примеры, этапы которых могут быть охарактеризованы сравнительно легко. Во-первых, признается, что отдельные политические структуры оказывают воздействие на окружающую среду, которое до этого времени игнорировалось. Во-вторых, существует период конфликта, когда ни специалисты по охране окружающей среды, ни сообщества, на которые направлена политика, не желают поступаться своими целями ради других. Наконец, существует период диалога, в течение которого складывается доверие и у каждой стороны возникает лучшее представление об этих вопросах. Это создает основу для решения конфликта.

Далее

По способности формировать политику экономика, возможно, является наиболее влиятельной дисциплиной. Ее анализ сильно влияет на большинство формулировок национальной и международной политики, и неспособность поддерживать сильную экономику может стать катастрофической для качества жизни граждан страны. Кроме того, экономические показатели встроены в концепцию устойчивого развития, и развитие в целом и институты, существующие для поддержания развития, сильно опираются на экономический анализ и критерии. По-видимому, в будущем и экономика и промышленная экология существенно изменятся под воздействием взаимного обогащения; разумеется, для успешной реализации промышленной экологии крайне необходимы экономические теории. Вместе с тем изучение экономики без понимания промышленной экологии будет становиться все более бесплодным.

Далее

В своем самом широком смысле анализ выгод-затрат представляет собой любую методологию, формальную или неформальную, которая пытается всесторонне оценить выгоды и издержки определенных действий, чтобы определить, следует ли эти действия совершать. В приложении к экологическим вопросам обычная сложность заключается в том, что трудности в выделении и количественном определении всех важных факторов эндемичны, свойственны определенной местности. Соответственно следует рассматривать уместность предположений, требуемых для оценивания интересов сторон, осуществляющих (или финансирующих) оценку, распределительного воздействия предлагаемых действий (кто выигрывает и кто теряет), и связанных с этим значительных неопределенностей.

Далее

Информация, касающаяся экономических показателей фирмы, обычно собирается в системах управленческого учета. Традиционно такие системы рассматривали экологические издержки — даже реальные, количественно определяемые, такие, как издержки утилизации отходов — как накладные, и таким образом они не разбивались в соответствии с какой-либо деятельностью, продуктом, процессом, материалом или технологией. Результатом было то, что менеджеры, не имея доступа к информации по экологическим издержкам, связанным с принимаемыми ими решениями, не имели ни стимула, ни данных, необходимых для сокращения этих издержек.

Далее

Еще одно предположение, общее для стандартного экономического анализа, — заменяемость между ресурсами и экономическими факторами, основанная на денежной стоимости, которая, в свою очередь, отражает относительную редкость. Обычно это обоснованно и демонстрировалось много раз: в то время как один фактор становится редким и, таким образом, более дорогим, его заменяет другой. Сложность с этим принципом возникает не потому, что он неправилен, но потому, что он выполняется так часто< что стал аксиомой, а не предположением. Другими словами, он предполагает, что всегда существуют заменители. Это стало олицетворением непоколебимого технологического оптимизма. Именно это и сомнительно. Например, элемент гадолиний, который обладает свойством нагреваться в магнитном поле, использовался для разработки высокоэффективной технологии охлаждения (максимальная эффективность обычного холодильника — около 40%; холодильник на гадолинии имеет теоретическую эффективность около 60%). С учетом растущего спроса на холодильники, в особенности в быстро развивающихся тропических странах, и отсутствия других материалов с таким свойством гадолиний мог бы быть дополнением эффективного охлаждения при отсутствии (пока еще не найденных) заменителей.

Далее

Большинство экологов имеют тенденцию подозрительно относиться к рынкам капитала и финансовым рынкам, если они вообще о них думают. Студенты — промышленные экологии не могут позволить себе этого, потому что именно доступность капитала и его продуктивное использование для поддержки развития экологически предпочтительных технологий обещают сократить воздействие человечества на окружающую среду, в то время как оно движется к беспрецедентным уровням богатства и численности.

Далее

Одна из наиболее сложных проблем современной технологии — проблема, с которой сталкивается проектировщик нового продукта. Продукты сами по себе могут быть неимоверно сложными, некоторые могут иметь более миллиона отдельных деталей (рис 8.1). Однако разработка продукта — не единственная задача конструкторов. Их задачи также включают следующее.

Далее

Матрица выбора Пью (Pugh Selection Matrix) разработана для отражения характеристик возможной конструкции продукта и для оценки того, насколько хорошо этим характеристикам удовлетворяют выпускаемые корпорацией продукты и альтернативные новые проекты. Пример достаточно запутанной диаграммы, используемой в этом процессе, дается на рис. 8.2; в качестве примера продукта рассматривается комнатный кондиционер.

Далее

Аналитический инструмент, который может послужить альтернативой или дополнением к матрице выбора Пью, — Дом качества. Этот инструмент, показанный на рис. 8.3, так же как и матрица Пью, сфокусирован на покупателе, но погружается в процесс проектирования глубже. Вначале открывается «комната покупателя», где указываются нужные покупателям характеристики продукта и их относительная важность. Затем добавляется «экологический фундамент», в котором приводятся желательные экологические атрибуты. Потенциальные инженерные характеристики добавляются в «комнате проектирования».

Далее

Дом качества завершается сооружением «матрицы крыши». Записи в этой матрице отражают, где отдельная цель проектирования усиливает другие (X) или где цели проектирования находятся в конфликте (О). Если «комната проектирования» разработана достаточно детально, «матрица крыши» часто может помочь в выборе подходов к проектированию, способных удовлетворить потребителя, и темам, поднимаемым экологическим фундаментом.

Далее

Концентрирование внимания на покупателе, издержках и на всех проблемах, поднимаемых DfX, требует, чтобы проектирование продукта и процесса больше не осуществлялось изолированной группой инженеров. Напротив, современная промышленная практика должна формировать команды конструкторов, составленные из специалистов разного профиля. Пример структуры такой команды приведен на рис. 8.5. В дополнение к соответствующему сочетанию специалистов-инженеров такая команда часто включает экспертов-экологов, инженеров по упаковке (т.е. тех, кто может определить, насколько безопасно и недорого продукты могут быть доставлены покупателям), инженеров по производству (т.е. тех, кто понимает сложности производства продукта), специалистов по маркетингу, специалистов по бизнес-планированию и, возможно, специалистов по финансам и закупкам. В ответ на запросы современной сложной экономики многие команды конструкторов включают членов стратегических партнерств, например главных поставщиков и покупателей.

Далее

Современные производственные менеджеры стимулируют проектировщиков и разработчиков, чтобы те генерировали многочисленные идеи, в надежде, что в итоге получится несколько по-настоящему успешных продуктов. Однако развитие каждой идеи от концепции до производства продукта слишком дорого, чтобы быть возможным, и поэтому был разработан структурированный процесс реализации продукта (product realization process, PRP), чтобы направлять бизнес-решения на каждом этапе этого пути.

Далее

Один из основных подходов к проектированию и эксплуатации промышленных процессов называется предотвращение загрязнения (pollution prevention) (часто называемое Р2) или более чистое производство (cleaner production). Цель этой деятельности — сокращение воздействия или риска воздействия на работников, местные сообщества и окружающую среду в целом путем предотвращения загрязнения там, где оно впервые возникает. Последовательность такова: определение проблемы или потенциальной проблемы, выявление ее источника в производственном процессе и изменение источника таким образом, чтобы уменьшить или устранить проблему.

Далее

Многие промышленные процессы интенсивно используют воду. При добыче и переработке металла и синтезе химических веществ вода используется особенно интенсивно на общей основе, но на нормированной основе такие секторы, как электроника, являются поразительно крупными пользователями: в то время как добыча металлической руды требует около 5 грамм воды на грамм перерабатываемой руды, производство компьютерного чипа требует около 1000 грамм воды на грамм конечного произведенного продукта.

Далее

Как и продукты, производственные процессы также имеют жизненный цикл, хотя отличаются их составляющие. Жизненные стадии процесса охватывают три периода (рис. 9.6): обеспечение ресурсами и осуществление процесса возникают одновременно; первичные и вторичные операции процесса также возникают одновременно; починка, рециклирование и размещение — стадии конца жизни. Характеристики этих этапов описаны ниже.

Далее

Все оборудование процесса в конце концов станет непригодным. Поэтому оно должно быть разработано так, чтобы оптимизировать его разборку и повторное использование либо модулей (предпочтительный вариант), либо материалов. В этом смысле к оборудованию процесса предъявляются такие же требования и рекомендуются такие же действия, как и к любому продукту: использование быстроразъемных частей оборудования, идентификационная маркировка пластика и так далее. Ряд этих конструкторских решений принимаются корпорациями, производящими оборудование, которые вполне могут и не быть пользователями, но проектировщик процесса может контролировать или ограничивать экологически ответственные действия по рециклированию оборудования, выбирая характеристики первоначального проекта процесса.

Далее

Анализ процесса начинается со сбора данных; центром внимания становятся три области: (1) сам первичный процесс, (2) оборудование, используемое в этом процессе, и (3) информация, касающаяся любых используемых дополнительных процессов. Информация должна быть настолько количественной, насколько это возможно при условии, что количественный анализ может быть проведен быстро; но многое может быть определено и по качественным данным, и аналитик не должен вязнуть в попытках все точно определить количественно.

Далее

Оборудование для процесса необходимо анализировать так, как бы анализировали продукт. (Это, естественно, продукт производителя оборудования для процесса, и покупатель оборудования принимает экологические характеристики оборудования, хорошие и плохие.) Анализ должен рассматривать материалы, использованные для производства оборудования, методы, которыми это оборудование собирается, его модульность, легкость, с которой оборудование может быть разобрано, и степень, до которой идентифицированы материалы. Большая часть оборудования для процессов изготовлена из стали. В зависимости от процесса могут требоваться нержавеющая сталь, органические или керамические покрытия поверхности. Оборудование для процессов также часто окрашивается с внутренней стороны. Оборудование для некоторых процессов, в особенности вне отраслей тяжелой промышленности, включает или целиком изготавливается из пластика. Распространены компьютерное управление и соответствующая электроника.

Далее

Полезно составить список руководящих принципов деятельности по проектированию процесса и по его реализации. В микромасштабе «зеленая химия» усиливается в результате реализации нескольких принципов.Руководящие указания для макромасштаба Р2 (называемого промышленным симбиозом) даются в гл. 22.

Далее

Очевидная и ценимая выгода экологически ответственного проектирования процессов носит финансовый характер: программа «Предотвращение загрязнения платит» корпорации ЗМ и подобные программы других корпораций приводят к сбережению больших объемов средств ежегодно, начиная с более низких издержек по перемещению и переработке отходов, меньших закупок материалов для процесса, более низких издержек по обязательствам и сокращения издержек соответствия. Вторая выгода по природе управленческая: проще практиковать «зеленое» проектирование продукта и «зеленое» управление процессом, если все вокруг тебя это практикуют. Интеграция усилий в направлении корпоративного экологического превосходства — мощный способ связать подходы и стимулировать достижения.

Далее

В современном все более сложном мире проектировщик должен также уделять внимание ряду дополнительных вопросов.В этой главе мы исследуем две темы, связанные с последним набором вопросов — опасностью для окружающей среды и доступностью ресурсов, и предложим материалы, которые, по-видимому, обладают самыми хорошими экологическими характеристиками.

Далее

Выбор материалов часто ограничен токсичностью. При условии сопоставимости других аспектов для определенного приложения целью проектировщика должен быть выбор наименее токсичных материалов. Правительственные экологические агентства обычно определяют материалы, которые вызывают озабоченность с точки зрения токсичности, и эти списки служат хорошей точкой отсчета для физического проектировщика. В табл. 10.1 мы воспроизводим 17 веществ или групп химикатов, сокращение применения которых составляет цель проекта «Промышленная токсичность» Агентства по охране окружающей среды США, добровольной инициативы промышленных корпораций по сокращению выбросов этих веществ. Применение большинства приведенных материалов также были ограничено Европейским союзом и другими правительственными учреждениями. Список включает химические вещества как продуктов, так и процессов. Кадмий, хром, свинец, ртуть, никель и их соединения иногда используются в производстве, так что эти металлы оказываются частью производимых продуктов, часто в виде покрытия. Большинство оставшихся материалов относятся к химикатам; их можно использовать как растворители или очистители. Большую часть списка составляют хлорсодержащие растворители и моно-ароматические вещества. Также присутствуют растворы цианидов, обычно используемые в гальваническом покрытии. Поэтому команда физического проектирования должна рассматривать два аспекта выбора материалов, включающего токсичные материалы: возможность замены материалов в продуктах и возможность изменения процессов.

Далее

Первоначально прерогатива конструктора выбирать материалы с физическими и химическими свойствами, подходящими для установленной цели, ограничена поставками этих материалов и связанными с ними издержками. Многие из моментов, связанных с этим вопросом, обсуждались в гл. 5, и информация, представленная там, показала, что ряд широко используемых ресурсов может стать менее доступным в будущем из-за разнообразия факторов, ограничивающих их добычу и переработку.

Далее

Добыча сырья из земной коры обычно включает движение и переработку больших объемов породы и земли. Например, для получения одной тонны меди требуется перемещение около 350 тонн перекрывающей породы и 100 тонн руды. Поэтому добыча сырья крайне энергоемка и имеет тенденцию быть разрушительной по отношению к экологическим ареалам обитания. Некоторое ощущение исключительного объема связанных материалов передает табл. 10.2 и превращение в продукты — рис. 10.2.

Далее

В противоположность добыче и переработке эффективная деятельность по рециклированию будет способна обеспечить адекватные количества необходимых материалов при гораздо меньших затратах и воздействии на окружающую среду. Некоторые материалы пока не восстанавливались и не рециклировались с разумной эффективностью, но существует много таких, которые поддавались этому. В табл. 10.3 дана текущая статистика по процентному составу некоторых материалов, рециклируемых в глобальной экономике. Многие металлы рециклируются с разумной эффективностью и обычно могут быть усовершенствованы заново до требуемой чистоты. Переработка бумаги также широко используется, но осложняется тем, что с каждой стадией длина бумажного волокна уменьшается, и поэтому часто ограничиваются производством материала более низкого качества — последовательностью, которая известна как каскадное рециклирование (cascade recycling). В случае пластика сложности разделения и переработки замедлили прогресс, но эту ситуацию энергично пытаются улучшить. Важно и дальше развивать эффективное рециклирование ресурсов, поскольку рудные запасы многих материалов не бесконечны и каждый раз, когда ресурс становится недоступным для технологического сообщества, конструкторы теряют потенциально важную степень свободы.

Далее

Замена материалов часто связана с разработкой новых подходов к добыче или переработке. Из-за значительных капитальных издержек и обычного сопротивления изменениям изменения процессов обычно происходили медленно: например, в США интервал для трансформации процесса производства стали составляет около 50 лет (рис. 10.4). Эта закономерность воздействует на количество доступного материала и может оказаться особенно значительной там, где участвуют необычные композиты.

Далее

С учетом связанных с использованием материалов соображений, обсуждавшихся выше, какие рекомендации по выбору материалов можно предложить конструкторам? Подходящий подход не концентрация внимания на той или иной характеристике материалов, а рассмотрение целой их группы с многопараметрической точки зрения. Мы рекомендуем использовать информацию по абсолютной распространенности ресурса: добывается ли он как основной продукт или как побочный, широко ли он распространен географически, каковы степень энергоемкости его добычи и переработки и его токсичность.

Далее

Промышленность использует значительные объемы энергии и, как следствие, вносит значительный вклад в связанные с энергией экологические проблемы. В Соединенных Штатах, например, на производственную деятельность тратится около 30% всей потребляемой энергии, и значительная часть этой энергии используется очень неэффективно. Рис. 11.1 показывает, что использование электроэнергии (в основном получаемой при сжигании ископаемого топлива) концентрируется в нескольких секторах промышленности, так что шесть отраслей потребляют более 85% общей промышленной энергии или энергетических эквивалентов. Однако эта информация ничего не говорит об эффективности, с которой эта энергия используется. Полезный показатель промышленного использования энергии, хотя и не полностью удовлетворительный, — энергонапряженность, потребление энергии на доллар валового внутреннего продукта. Энергонапряженность отдельных корпораций в рамках той же отрасли сильно отличается. Обычно отрасли, имеющие дело в основном с сырьем, а не с конечными продуктами или полуфабрикатами, имеют более высокую энергонапряженность.

Далее

Химические вещества и химические продукты находятся на втором месте среди отраслей (рис. 11.1), хотя около трети показанного объема представлено нефтью и природным газом, используемым как сырье для продуктов, а не как топливо для производства энергии. Из оставшихся двух третей значительное количество используется для образования или поглощения тепла за счет разницы температур между потоками процесса и потоками нагрева и охлаждения. Производство сжатых газов — это другая энергоемкая сфера: около 70% издержек газов представляют издержки электроэнергии, и, таким образом, улучшение энергоэффективности обладает потенциалом для большой отдачи в этой отрасли. Физические проектировщики разрабатывают процессы, которые минимизируют эти температурные различия путем лучшего использования тепла на заводах, путем реконструкции процесса, включающей различные виды сырья или лучшие катализаторы, или путем сбора тепла процесса для последующего использования или продажи. Их опыт может быть продемонстрирован на примере достойного похвалы сокращения потребляемой энергии на единицу производимого продукта в химической промышленности США (рис. 11.2). За период 1970—1999 гг. эта мера энергоэффективности улучшилась почти на 50%.

Далее

Отрасли промежуточной обработки слишком разнообразны для того, чтобы их обсуждать индивидуально, но можно описать общие методы улучшения их энергоэффективности. Наиболее простым представляется использование компьютерных систем для управления использованием энергии. Общая идея такова, что энергия должна использоваться только тогда, когда она нужна, и не потому, что недосмотр или отсутствие персонала на месте делают ее непрактичной для организации контроля. Поэтому оборудование должно запускаться и останавливаться тогда, когда это диктуют время суток или показания сенсоров, которые отслеживают характеристики потока продуктов. Среди типов использующего энергию оборудования, которое может контролироваться таким обр азом, — двигатели, котлы, вентиляторы и лампы.

Далее

Для отдельного процесса желательна ревизия использования энергии на каждом этапе добычи ресурса, переработки и производства. Например, в производстве алюминиевых емкостей (рис. 11.5) основное количество энергии тратится на разделение и очистку алюминия, содержащегося в руде. Производство листов и емкостей также важно, но на гораздо меньшем уровне. Транспортировка материала между этапами вносит незначительный вклад в общее использование энергии. Имея эту информацию в качестве основы, можно было бы увеличить объем рециклированного сырья, используемого для производства металлических продуктов, а не добывать металлы напрямую из руды. Хотя алюминий дает величайшую возможность сбережения энергии путем рециклирования, использование многих других видов лома может приводить к экономии энергии 30% и более.

Далее

Чем «легче» отрасль, тем больше доля энергии, которая будет использована на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха (HVAC) . Это не только из-за того, что легкая промышленность по сути требует меньше энергии, чем тяжелая, но также потому, что ее производственные операции часто включают точный контроль внутренней среды предприятия. Значительная экономия энергии может быть достигнута за счет улучшения «эффективности оболочки» зданий, т.е. герметизации, отделки окон, надлежащей посадки деревьев и кустарников и т.п. Контроль за состоянием оборудования HVAC часто вообще не осуществляется, а ведь он способен быть очень выгодным. Основные выгоды может принести замена устаревшего оборудования HVAC современным, управляемым компьютером, который потребляет на 30—90% меньше энергии в зависимости от специфики использования.

Далее

В ряде промышленных предприятий, включая сталелитейные заводы, нефтехимические комплексы и нефтеперерабатывающие заводы, можно использовать поток отходов процесса, например горючих углеводородов, как топливо для получения энергии. В зависимости от типа процесса, доступности и стоимости коммерческой энергии конструирование и создание мощности IES может быть хорошим способом использовать доступные ресурсы для разных целей.

Далее

Хорошее управление энергией включает в себя принятие промышленной ситуации такой, какая она есть, и выработку способов ее коррекции или изменения для того, чтобы она стала более энергоэффективной. Возможностей — в изобилии. Например, персональные компьютеры сейчас используют более 5% всей энергии в бизнесе, поэтому более эффективно спроектированные компьютеры или одновременная экономия используемой ими энергии могут заметно сократить потребление. Важно понимать, что, поскольку все используют энергию на своих рабочих местах, каждый может внести полезный вклад в сбережение энергии в офисах, лабораториях и производственных комплексах.

Далее

Энергия дает пример ситуации, в которой проектировщик процесса играет такую же или более крупную роль, чем разработчик продукта. Как и в большинстве ситуаций, совместные усилия обоих, вероятно, дадут наибольшие сбережения энергии, способствуя эффективному и действенному производству. Возможно, больше чем другие темы, обсужденные в этой книге, минимизация энергии — в особенности подходящая сфера для постепенных изменений, так же как и для полного изменения процесса. В то время как мы пишем эти строки, некоторые страны устанавливают налог на выбросы углерода, другие устанавливают требования по использованию энергии для промышленных продуктов. Как эти требования будут изменяться, мы еще увидим, но мало сомнений в том, что энергия будет и дальше дорожать, в то время как ресурсы сокращаются в соответствии со спросом со стороны растущего населения планеты, а вопросы охраны окружающей среды вдохновляют законодательную деятельность. Сокращение и изменение способа использования энергии, таким образом, крайне вероятно будут хорошими инвестициями в будущую прибыльность корпораций, а также в экологическую ответственность.

Далее

Детальное исследование показало, что около 30% всех муниципальных отходов составляют упаковочные материалы. Было установлено, что около трети всего производства пластика идет на краткосрочное использование в виде упаковки с последующим выбрасыванием. Для многих продуктов, например, обычных продуктов питания, упаковка — основной вид отходов после использования их потребителями. Использование токсичных материалов, таких, как тяжелые металлы в типографской краске на упаковке, для некоторых продуктов может быть первостепенным воздействием на окружающую среду. Должная упаковка продуктов всех видов, от больших объемов химических веществ до небольших потребительских предметов личного ухода, таким образом, играет важную роль в поддержании экологической устойчивости. Следует отметить, что многие программы экологических стандартов, например, немецкая («Blue Angel») требуют использования упаковки, которая полностью рециклируема, имеет максимальное содержание рециклированных материалов, не содержит токсичных веществ и, если это бумага, то не отбеленная. В то время как системы упаковки оказывали и оказывают значительное и выгодное воздействие на здоровье и безопасность потребителей и значительно сокращают объем отходов, в особенности в пищевых продуктах, во многих случаях можно сохранить эти выгоды, сокращая потенциальное воздействие на окружающую среду.

Далее

Существуют несколько возможных уровней упаковки. Для некоторых продуктов вообще может не понадобиться упаковка. В других случаях необходима только первичная упаковка, т.е. упаковка, которая находится в физическом контакте с продуктом. Во многих случаях менее определенна потребность во вторичной (дополнительном контейнере) или третичной упаковке (внешнем контейнере и связанного с ним материала). Процесс упаковки продукта всегда должен быть нацелен на использование минимального количества этапов. Однако различные приложения накладывают различные требования по упаковке. Например, некоторая упаковка пищевых продуктов достаточно сложна: пакет с картофельными чипсами может быть «сэндвичем» из семи или восьми различных компонентов или слоев, каждый с отдельной функцией (рис. 12.1). Насколько любой этап упаковки может быть исключен или упрощен, настолько поток отходов будет сокращен и будут минимизированы расходы производителя и поставщика на транспортировку и хранение.

Далее

Первая цель при разработке твердой упаковки для продуктов — минимизировать ее насколько это возможно в соответствии с другими требованиями по упаковке. Среди возможностей минимизации — замена мягкими мешочками и бумажными коробками твердых пластиковых бутылок и банок для таких продуктов потребления, как моющие средства и кофе. Для смягчителей ткани и других жидкостей, которые могут продаваться в концентрированной форме, разведение их самими покупателями до нужной концентрации может обеспечить значительное сокращение размера упаковки; если это правильно подается рекламой, многие покупатели пожелают сделать этот маленький шаг. Аналогичные подходы к новой упаковке и концентрированию товаров бытовой химии могут использоваться и уже используются для промышленных и товарных продуктов, как, например, в европейской практике морской перевозки химических продуктов в запаянных пластиком бумажных мешках, а не в барабанах. Еще более привлекательна программа DuPont по отправке брикетов в мешках из материала, химически совместимого с материалом самих брикетов. Когда брикеты использованы, мешок может быть смят и брошен в измельчитель.

Далее

Несмотря на то, что сбросы и выбросы жидких и газообразных веществ не представляются основной проблемой, связанной с упаковкой продукта, важно, чтобы об этом не забывали в случаях, когда они могут быть важны. Простой пример: стальной барабан, используемый для перевозки жидких химических веществ. Традиционно захоронение этих барабанов включало также и захоронение значительных количеств оставшихся химических веществ. Сейчас новая конструкция барабанов позволяет перед захоронением удалить изнутри практически все химические вещества. (Еще лучше, там где это возможно, барабаны многоразового использования).

Далее

Во многих отношениях несколько противоречиво сначала рекомендовать минимальное использование материалов в упаковке, а затем — безопасную и беспроблемную перевозку, поскольку продукты должны быть защищены в пути от ударов, вибрации, конденсации, коррозийных газов и жидкостей, заражения насекомыми и температурных перепадов. Один из способов подойти к проблеме — понять, что только крупные продукты упаковываются и транспортируются индивидуально; большинство остальных отправляются в больших количествах в более крупных коробках, транспортных контейнерах, пластиковых оболочках и т.п.

Далее

Упаковка и транспортировка — стадии, на которых производитель имеет возможность показать покупателю экологически ответственные характеристики своих продуктов. Поведение многих производителей в этом отношении не было похвальным. Их подход слишком часто заключался в том, чтобы делать необоснованные или по крайней мере неподтвержденные заявления об экологической привлекательности упаковки своих продуктов. В противоположность этому продукты, которые спроектированы ответственно, редко рекламируются и продаются с достаточной информацией для покупателя. Мы рекомендуем, чтобы внешняя упаковка и какая-либо другая детальная информация, такая, как инструкции по эксплуатации, рассказывали, почему производители считают такой проект экологически ответственным и как эти действия соотносятся с тем, что могло бы быть сделано.

Далее

Проектирование с учетом окружающей среды включает гораздо больше, чем проектирование, при котором производство продуктов сопровождается минимальным воздействием на окружающую среду. Другой важный, иногда отвергаемый момент, — объем воздействия на окружающую среду продуктов во время их использования. В отличие от среды, окружающей добычу или переработку, которые находятся под прямым контролем корпораций, использование продукта после того, как он переходит к потребителю, ограничено главным образом только его конструкцией. Это обстоятельство налагает на конструктора особое обязательство: хорошо представлять себе аспекты конструкции, минимизирующие воздействие продукта на протяжении всей его полезной жизни.

Далее

Во время использования продукта образуется несколько типов твердых отходов. Например, продукты, которые сами по себе могут быть долговечными и рециклируемыми, могут тем не менее производить твердые отходы из расходных материалов. Обычные примеры включают компьютерные принтеры (картриджи для принтеров) и фотокамеры (пластиковые контейнеры от фотографической пленки). Экологическая выгода того, что твердые отходы от расходных материалов могут быть сокращены в результате инновационного проекта, очевидна. В любом случае расходные материалы должны содержать минимум токсичных материалов или вообще не содержать их.

Далее

Последняя проблема связана с тем, что жидкие продукты до использования часто хранятся в подземных или надземных резервуарах. Устранение протечек из резервуаров для хранения или нарушение целостности самого резервуара могут привести к незапланированным хаотическим сбросам жидкостей в воду и почву. Для таких продуктов необходима такая конструкция контейнеров, которая позволила бы минимизировать ненамеренные потери объектов хранения. Например, там, где это возможно и безопасно, резервуары и трубы должны быть над землей, чтобы позволить легко обнаружить и устранить неисправности или течи.

Далее

Если использование продукта включает такие процессы, как выпуск сжатого газа или сжигание ископаемого топлива, промышленный эколог должен исследовать возможности изменения конструкции для минимизации или ликвидации этих выбросов. Двигатель внутреннего сгорания автомобиля, возможно, служит наиболее распространенным примером такого продукта, и его кумулятивные выбросы очень значительны, но все, что во время использования испускает запах, по определению, вырабатывает газообразные отходы; например пары от ковровых клеев, полимерные стабилизаторы пластиков, испарившиеся жидкости сухих очистителей. При необходимости заменить летучие химические компоненты вполне доступно.

Далее

Источник данных: Volvo Саг Corporation, The Volvo Car Corporation’s Fuel Database, Environmental Report 26, Göteborg, Sweden, 1991.Некоторые продукты при работе потребляют энергию. Энергия может быть электрической, как в случае холодильников и фенов, ил и производиться при сжигании ископаемого топлива, как в случае газонокосилок и цепных пил. Недавняя реконструкция вызвала снижение потребления энергии при использовании многих продуктов, и законодательство в растущем числе стран расширяет эти усилия. Конструкции с низким энергопотреблением иногда могут включать новые подходы; в результате обеспечивается не только менее затратная работа, но также улучшенное позиционирование продукта (с точки зрения продаж), в особенности в областях мира, которые энергетически бедны.

Далее

Многие продукты спроектированы так, чтобы рассеиваться в процессе использования, т.е. в конце концов теряться в какой-либо форме в окружающей среде с малой надеждой или полным ее отсутствием на восстановление. Примеры включают покрытия поверхностей: краски или хромирование, смазки, пестициды, продукты личной гигиены и чистящие составы. Делаются попытки минимизировать как объем упаковки, так и объем продукта в некоторых из этих случаев, как в недавнем введении су-перконцентрированных моющих средств (хотя это и не устраняет их способности рассеиваться). С другой стороны, некоторые жидкие продукты, которые рассеиваются при использовании, могут быть разработаны для разложения экологически приемлемым способом. На протяжении последних нескольких лет этот подход был успешно применен для ряда пестицидов и гербицидов. Недавно была продемонстрирована разработка биоразла-гаемого синтетического моторного масла, разработанного исключительно для неэффективных двухцикловых двигателей, которые при работе выбрасывают в окружающую среду приблизительно 25% недожженной смеси бензина и масла.

Далее

Обслуживание произведенных продуктов может включать использование очистителей и смазки. По возможности продукты необходимо разрабатывать так, чтобы процедуры обслуживания, включающие рассеивающиеся материалы, проводились нечасто; хороший пример этого подхода интервалы, требующиеся между сменой автомобильного масла, которые значительно увеличились в последние годы. Там, где может ожидаться замена износившихся деталей или узлов, эти детали должны делаться такими, чтобы их было бы легко перемещать и заменять. По возможности разработанные системы должны отражать, когда необходимо, обслуживание, это лучше, чем полагаться на консервативные схемы обслуживания для обеспечения удовлетворительной работы. Если системе требуется обслуживание, включающее материалы со значительным воздействием на окружающую среду, ими должны заниматься только обученные техники, чтобы минимизировать потери и оптимизировать восстановление и рециклирование.

Далее

Если рассмотреть также и стиральные машины, холодильники, автомобильные пластики и все другие используемые в настоящее время и не спроектированные с учетом рециклирования продукты, то запасы невосстанавливаемых материалов в них оказываются огромными. Однако извлечение полезных компонентов из большей части этих материалов в настоящий момент более дорого и сложно, чем необходимо, поскольку большинство продуктов не были разработаны с учетом возможности ремонта и рециклирования. Поэтому конструирование с учетом возможности рециклирования может не только быть рекомендовано, но и оказаться чрезвычайно важным для способности общества продолжать использовать материалы теми способами, к которым мы привыкли.

Далее

Непосредственная практическая причина того, что во всех отраслях используется проектирование с учетом возможности рециклирования, заключается в тенденции правительств и других потребителей требовать или отдавать предпочтение продуктам, учитывающим философию DfR. Например, в 1991 г. было опубликовано Распоряжение правительства США 12780. Оно потребовало, чтобы все правительственные агентства (в совокупности агентства — это крупнейший покупатель страны) начали покупать продукты, изготовленные из рециклированных материалов, и поощрять поставщиков к участию в программах утилизации отходов. В том же году в штате Нью-Йорк был объявлен конкурс на поставку компьютеров для офисов штата, в условиях которого было указано, что одним из факторов оценки при выборе поставщика будет рециклируемость. Статут немецкого экологического знака «Blue Angel» включает такие требования в процедуры оценки. Такие действия обеспечивают наглядное и легко передаваемое логическое обоснование DfR.

Далее

Переработка включает в себя повторное использование уже не работающих продуктов путем сохранения деталей, которые еще могут служить, починки деталей, которые можно использовать, и введением замещающих деталей (идентичных либо модифицированных). Такой процесс часто экономически эффективен и почти всегда экологически ответствен. Он требует тесной связи между покупателем и поставщиком, часто на основе лизингового контракта; в любом случае эти связи составляют конкурентное преимущество. Переработка требует разумного проектирования, поскольку процесс часто становится возможным или невозможным в той степени, в которой продукт может быть легко разобран и быстро модифицирован.

Далее

Общая концепция проектирования с учетом возможности рециклирования включает модульное проектирование. Если конструктор предполагает, что определенная часть проекта, вероятно, будет развиваться или потребуется починка или замена ряда деталей, в то время как другие части продукта, возможно, этого не потребуют, ту часть, которая, вероятно, изменится, можно сконструировать из модулей, так что она может быть эффективно заменена и рециклирована. Использование съемных печатных плат в современных телевизорах служит хорошим примером этой философии. Другой такой пример — персональный обработчик изображения фирмы ГЧСЯ (рис. 14.5), представляющий высокую степень модульности.

Далее

Чистые металлы могут быть хорошо рециклированы, и многие из них исторически рециклировались в очень высокой степени.Рециклирование включает повторное прохождение металлического лома через процесс рафинирования, часто после этапа очистки, включающего удаление оксидов и других продуктов коррозии.

Далее

Уделяя достаточно внимания проектированию и выбору материалов, можно рециклировать многие пластики, находящиеся в промышленном использовании. Наиболее простой подход состоит в очистке, плавке и гранулировании. Следующая по уровню сложности — деполимеризация, в различной степени разлагающая полимеры. Наиболее виртуозны процессы, которые разлагают полимеры до исходных составляющих.

Далее

Из всех видов сырья, которые используются человечеством, для рециклирования лучше всего подходят продукты деревообработки: бумага, картон, древесина и т. д. Само сырье может регени-рироваться за несколько десятилетий, а переработанное часто очень долго и успешно используется, как бревна для строительства, так и в рамах. После использования значительная доля древесины рециклируется. Наиболее хорошо разработанная система рециклирования — многоэтапный процесс рециклирования бумаги. На каждой стадии рециклирования волокна бумаги укорачиваются и возможности допустимого использования сокращаются, при том что нормальный цикл охватывает стадии производства белой бумаги для документов, окрашенной бумаги для документов, газетной бумаги, бумажных пакетов, туалетной бумаги.

Далее

Болты — возможно, самый простой из обычных способов соединить детали. Их следует использовать как можно меньше, следует минимизировать число их размеров и типов. (Если продукт собирается из модулей, производимых различными поставщиками, необходимо уделить особое внимание однородности крепежа). Особенно сложный подход к конструированию с точки зрения рециклирования заключается в использовании металлических вставок с резьбой, включенных в пластик; для их удаления обычно требуется нагрев, тем более что они часто не могут быть отделены с помощью магнитов, обычно используемых на перерабатывающих заводах.

Далее

Проектирование товаров длительного пользования с учетом возможности демонтажа может звучать как что-то невообразимое, но это уже происходит. Например, чайник для заварки, выпущенный на рынок фирмой Polymer Solutions, Inc., совместным предприятием GE и Fitch Richardson Smith, которое делает формованные детали в Соединенных Штатах и использует британские нагревательные элементы и переключатели (рис. 14.7). Из-за того что части скрепляются вместе, инженеры обнаружили, что допуски на предотвращение течи были гораздо более жесткими, чем в более старых методах производства. В краткосрочном периоде издержки на улучшение оборудования были отрицательным фактором, но в более долгом периоде они обеспечили возможность производить продукты с гораздо более желательными свойствами.

Далее

В качестве заключительного руководства для проектировщика мы приводим альтернативы рециклирования (в приоритетном порядке), разработанные American Electronic Association.Обычно наименее предпочтительно выбрасывание в отходы.

Далее

Оценка жизненного цикла может быть крупной и сложной задачей и иметь много вариантов. Тем не менее существует общее соглашение по формальной структуре ЬСА, которая содержит три стадии: определение цели и масштаба, инвентаризацию выбросов и анализ воздействия; при этом за каждой стадией следует интерпретация результатов (рис. 15.2). Сначала определяются цель и масштаб ЬСА, затем проводятся инвентаризация выбросов и анализ воздействия. Интерпретация результатов на каждой стадии стимулирует анализ возможных улучшений (которые могут в качестве обратной связи воздействовать на каждый из этапов, так что весь процесс носит итеративный характер). Наконец, выпускается руководство по проектированию с учетом требований окружающей среды.

Далее

Возможно, что цель оценки будет гораздо более серьезна, чем оценивание отдельного продукта или процесса. Обычно это происходит при оценке какой-либо системы, работы всегЬ предприятия или корпорации, или, например, правительственного учреждения. В таком случае, вероятно, будут исследованы альтернативные операциональные подходы, но не альтернативные системы. Кроме того, система, которая образует логическое целое с точки зрения ЬСА, может включать более одного агента, поэтому может потребоваться совместная целевая установка. Если цель может быть определена количественно, например, «достичь 20%-го сокращения общего воздействия на окружающую среду», это, вероятно, будет более полезно, и результат легче оценивать, чем в случае качественных целей. Однако количественное определение (квантфикация) цели требует квантификации каждого шага оценки, и количественные цели должны ставиться только тогда, когда известно, что доступны соответствующие данные и инструменты оценивания.

Далее

Первые попытки оценить относящиеся к промышленности воздействия на окружающую среду концентрировались исключительно на деятельности в рамках самих производственных предприятий. С точки зрения жизненного цикла эти подходы можно рассматривать как ограниченные этапом жизни 2 или те, что сегодня иногда называют анализом от ворот-до ворот (gate-to-gate analysis), т.е. от ворот предприятия, через которые поступают материалы, до ворот, через которые выходят продукты. Традиционные методы предотвращения загрязнения имеют похожие ограничения.

Далее

Второй вопрос, связанный с природными экосистемами, который возникает при выборе границ LCA, — биологическая деградация. Когда промышленные материалы выбрасываются, например, на свалку, в результате биоразложения происходят выбросы метана — от бумаги, хлорфторуглеродов — от пенопластовой упаковки и появляются медь, железо и цинк из металлолома. Подходы LCA к таким осложнениям подразумевали включение этих потоков в инвентаризацию, полностью исключая выбросы с полигона отходов, или допуская эти потоки только на определенный период времени. Потоки с полигонов обычно сложно оценить, так что экологи сталкиваются с выбором между понятностью и возможностью отследить результаты.

Далее

Воздействия на окружающую среду характеризует то, что их влияние может сказаться на очень больших расстояниях и через большие промежутки времени. Выброс крупных частиц сажи оказывает местное влияние, выбросы оксидов и азота вызывают кислотные дожди за сотни километров, а выбросы диоксида углерода воздействуют на энергетический баланс планеты. Аналогично, выбросы, вызывающие фотохимический смог, воздействуют только день или два, разрушение экосистем — несколько десятилетий, стимулирование глобального изменения климата — несколько столетий. Границы ЬСА можно установить на краткий срок и малые расстояния, на долгий срок и планетарные расстояния или где-нибудь посередине. Выбор любого из этих вариантов границы в пространстве и времени может быть уместным в зависимости от рамок ЬСА.

Далее

Как только рамки оценки ЬСА определены, аналитик переходит к получению необходимых данных. При содействии команды проектирования и производства процесс начинается с построения инвентаризационной диаграммы потоков Б1Е. Ставится цель перечислить, по крайней мере качественно, но лучше количественно, все входы и выходы материалов и энергии на протяжении всех этапов жизненного цикла. На рис. 9.1 был приведен пример такой диаграммы для производства настольного телефона, в котором корпус покрыт предварительно окрашенной смолой на заводе, печатные платы производятся из деталей, поставляемых поставщиками, и все это и другие детали (микрофон, гнезда, батарейки и т.д.) собираются в конечный продукт. Диаграмма показывает ряд побочных продуктов сырья и энергии (последнее — в основном неиспользованное тепло). Как только создана инвентаризационная диаграмма с максимально возможной степенью детализации, может начаться настоящий инвентаризационный анализ.

Далее

В предыдущей главе обсуждалась составляющая LCA — инвентаризационный анализ. В некоторых случаях на этой стадии добывается количественная информация по потокам материалов и энергии, в других — качественная. Данные предыдущей главы показывают, что некоторые аспекты анализа жизненного цикла могут быть более проблематичны, чем другие, но рассматриваемый подход уклоняется от расстановки приоритетов. Можно легко представить ситуацию, в которой альтернативные проекты продукта или процесса имели бы близкие темпы использования материалов, но использовали бы различные материалы. Как аналитик делает рациональный, аргументированный выбор между такими альтернативами? Ответ: (1) должно быть внимательно рассмотрено выявленное в ходе инвентаризационного анализа LCA влияние деятельности на определенные экологические характеристики и (2) относительная серьезность изменений соответствующих экологических характеристик должна быть ранжирована по приоритетам. В совокупности эти этапы составляют оценку воздействия LCA.

Далее

При вычислении компонентов экологического индекса включаются следующие факторы.Масштаб — измерение общего воздействия на окружающую среду.Распределение — размер или состав.Частота или интенсивность — степень воздействия на подвергающейся воздействию территории.

Далее

Первый шаг по улучшению ЬСА — использование информации, поступающей с этапов инвентаризации и. воздействий, для разработки рекомендаций, относящихся к исследуемой деятельности. Намерение заключается в создании экологических выгод или по крайней мере в минимизации экологических обязательств. В некоторых обстоятельствах этот этап почти тривиален, как в исследовании Уо1уо по выбору экологически предпочтительной передней панели. В дополнение к очевидной пользе выбора варианта конструкции на экологической основе, однако, исследования ЬСА часто выявляют более долгосрочные возможности улучшения качества окружающей среды. Исследования Уо1уо, например, предполагают, что, как только выбирается материал для использования в производстве бамперов, его общая экологическая нагрузка может быть еще больше сокращена с помощью любого или всего из перечисленного ниже.

Далее

Один из подходов к приоритетности заключается в отказе от расчета и сортировке рекомендаций, т.е. разделении их на несколько категорий на основе экспертной информации, как это делается в матрицах Пью и Доме качества. Например, можно ранжировать каждую рекомендацию на шкале +/—, считая, что ++ это наиболее желательный, а — наименее желательный вариант по следующим продуктовым ограничениям.

Далее

По рис. 16.5 рекомендации с наивысшим приоритетом легко отличить от рекомендаций с более низким приоритетом. В области производства два действия имеют наивысший приоритет: (1) определение содержания рециклированного материала в основных, металлических деталях и (2) повторное использование контейнеров для перевозки модулей и деталей. Некоторые другие действия, перечисленные в таблице, ранжируются как высокоприоритетные (хотя и не максимально); их осуществление также было бы хорошо обосновано. Экономический эффект для всех этих действий мал или им можно пренебречь. В области проектирования выделяется рекомендация —провести маркировку основных пластиковых деталей символами 1БО (как обсуждалось в гл. 14). Для управления также определяется одно приоритетное действие: разработка программы эффективного возврата отработавших батареек.

Далее

Альтернативное отображение приоритета рекомендаций обеспечивается диаграммой этапов жизненного цикла. Как и для диаграммы «действие—деятель», основная информация берется из табл. 16.3 и нормализуется. Затем рекомендации разделяются на пять групп, по одной на каждый этап жизненного цикла: (1) предпроизводственный этап, (2) производитель, (3) доставка продукта, (4) использование продукта и (5) окончание жизненного цикла. Если рекомендация имеет отношение более чем к одному этапу жизненного цикла, она включается в каждую группу жизненного цикла, к которой она относится. На рис.

Далее

Перспективные ЬСА осуществляются как часть процесса проектирования, приводящего к новым продуктам. Цель — определение аспектов проектирования (или альтернативных возможных проектов), которые могли бы быть изменены для улучшения экологических характеристик продукта. Полезность перспективного ЬСА зависит в большой степени от стадии процесса проектирования, где он может быть применен. Временные ограничения часто жесткие.

Далее

Если бы не существовало ограничений по времени, затратам, доступности данных и аналитическим подходам, полный LCA, описанный в главах 15 и 16, дал бы идеальный совет по улучшению экологических показателей. На практике, однако, всегда есть ограничения. Поэтому, хотя были предприняты очень обширные LCA, полный количественный LCA никогда не проводился и вообще маловероятно, что когда-либо будет проведен. Неизбежно возникало много компромиссов, среди которых часто использовали средние, а не определенные локальные значения издержек энергии, ставок платы за захоронение отходов и т.п., исключали анализ катализаторов, добавок и других малых (но потенциально значимых) объемов материалов, пренебрегали капитальным оборудованием, таким, как оборудование химического производства, и неудачно включали материальные потоки и воздействия, относящиеся к операциям по поставке. Поэтому нельзя считать, что детализированный LCA обеспечивает точные количественные результаты, но можно считать, что он обеспечивает рамки, в которых могут разрабатываться более эффективные и полезные методы оценивания.

Далее

Ниже приведен один из традиционных подходов, не упомянутых К. Вейтц и ее коллегами.

Далее

В последние годы был разработан ряд подходов SLCA. Все они используют матричный подход, в котором несколько этапов жизненного цикла оцениваются по их потенциальному воздействию на ряд относящихся к окружающей среде проблем. Идеальная система оценки экологически ответственных продуктов должна обладать следующими характеристиками: она должна быть пригодной для прямых сравнений ранжируемых продуктов; быть используемой и последовательной для различных групп оценщиков; должна охватывать все стадии жизненных циклов продуктов и все соответствующие экологические проблемы и быть достаточно простой для проведения относительно быстрого и недорогого оценивания. Очевидно, она должна в явном виде рассматривать пять этапов жизненного цикла в типичном сложном производственном продукте, как было показано на рис. 8.4.

Далее

Автомобиль и его производство обеспечивают широко известный и хорошо изученный пример того, как БЬСА осуществляется на практике. Автомобили оказывают воздействие на окружающую среду как во время производства, так и во время использования в противоположность многим другим продуктам, таким, как мебель или внутреннее оборудование. Самое большое воздействие оказывается сгоранием бензина и выбросами из выхлопной трубы во время цикла движения. Однако существуют и другие аспекты продукта, которые воздействуют на окружающую среду: рассеивающее использование нефти и других смазок, утилизация шин и других износившихся частей и конечная утилизация автомобиля. Для оценки этих факторов были проведены экологически ответственные оценки автомобилей 1950-х и 1990-х годов. Некоторые характеристики автомобилей приведены в табл. 17.3. В целом автомобиль 1950-х годов был значительно тяжелей, менее экономичен, склонен к большему рассеиванию рабочих жидкостей и выхлопных газов и имел детали, например покрышки, которые были менее долговечными.

Далее

Как было сказано выше, когда концепция ЬСА некоторым образом упрощается, можно подумать, что пропадает часть законности всестороннего ЬСА. Что это, то что действительно потеряно? Или, наоборот, каковы выигрыши? Можно привести и обсуждать и то и то. 8 ЬСА потенциально превосходят ЬСА по следующим причинам.

Далее

Системы модифицированной оценки продуктов могут быть легко адаптированы к производству ряда продуктов. Когда продукт одной корпорации служит источником сырья другой корпорации, как, например, пластиковые шарики, в конечном счете используемые для автомобильных корпусных панелей, оценивание, вероятно, проводилось на межкорпоративной основе.

Далее

Деятельность промышленности, имеющая в своем фокусе экологические проблемы, покрывает очень широкий диапазон временных шкал и организационных единиц. На рис. 18.1 показано размещение обычных видов деятельности во временном и организационном пространствах. В самом низу, в области производства, достаточны действия по предотвращению загрязнения. Подходы к экологической технологии имеют дело с проблемами, которых невозможно полностью избежать предотвращением загрязнения. Рассмотрение всего жизненного цикла проекта приводит в действие подходы с более широкими перспективами: проектирование для окружающей среды и производство для окружающей среды. Когда рассматривается вся технологическая система, требуется полный масштаб промышленной экологии. Наибольшие шкалы — всего общества и периода цивилизации, требуют рассмотрения концепции устойчивого развития. Границы между этими концепциями размыты, определения подходов перекрывают друг друга, но рис. 18.1 полезен при аппроксимации их масштаба и фокуса.

Далее

Для большинства корпораций экологическое мышление началось с принятия правил, требующих определенного уровня экологических характеристик. Выполнение предписаний, имеющих отношение к ведению бизнеса — финансовых, касающихся безопасности работников, ответственности перед покупателями, необходимо.

Далее

Предотвращение загрязнения связано с пересмотром текущих продуктов и процессов и минимизацией их воздействия на окружающую среду, в основном через простые, прямые подходы: например лучшее ведение хозяйства и замену материалов. Типичный срок действий по предотвращению загрязнений и их влияния — это год или два. Типичные действия включают предотвращений утечек, сохранение энергии и улучшение упаковки. Не предпринимается никаких значительных изменений по отношению к продуктам или процессам, но, скорее, оптимизируется способ, которым они производятся. Почти по определению, предотвращение загрязнения рассматривается только в отношении видов деятельности за заводскими воротами.

Далее

Проектирование для окружающей среды — это процесс, в котором полный спектр экологических проблем принимается во внимание как обычный этап разработки продукта или процесса. Его компоненты, описанные в предыдущих главах, обычно не требуют регулирования и могут или не могут обеспечивать финансовые стимулы для Р2. Однако все чаще покупатели требуют более экологичных продуктов. ЭГЕ — это структура проектирования и разработки, которая обеспечивает доступ к этим рынкам.

Далее

В главе 8 мы представили концепцию процесса реализации продукта (РЯР) и «ворот», которые должны быть успешно пройдены, если продукт должен быть одобрен для производства и продажи. Экологические вопросы часто упускались в обзорах у ворот, в основном потому, что инструменты не были формализованы для привнесения экологической информации в процесс. Необходимая информация, таким образом, отсутствует, даже если и доступна внутри корпорации. Однако нужная экологическая информация может в принципе быть предоставлена у каждых ворот, если практикуется разделение знаний. И если эта информация представляет часть решения у ворот, общий результат, возможно, будет лучшим.

Далее

Инструменты промышленной экологии, доступные для корпораций, и этап экологического менеджмента, к которому они обычно относятся, приведены табл. 18.4. Новые инструменты, разумеется, постоянно разрабатываются, и подходы и цели существующих методов частично перекрывают друг друга. Список, таким образом, не обязательно полон, но более чем достаточен для демонстрации того, что механика промышленной экологии имеет множество инструментов, которые можно использовать.

Далее

В табл. 18.4 мы отразили те инструменты, которые потенциально полезны без значительной модификации и для промышленной экологии сектора услуг. Соответствие предписаниям, естественно, представляет проблему для многих фирм сектора услуг — например, для больниц. Выбросы в атмосферу, воду и почву также проблематичны для многих из них, например, для химчисток или автомобильных мастерских. Для предотвращения загрязнений, естественно, многие проводят аудит потребления энергии, воды и аудит отходов. Некоторые фирмы индустрии услуг разработали список «ненарушений», который относится не к их производству, но к компонентам продуктов, которые они покупают — неприменение свинцового припоя в электронных устройствах, например.

Далее

Частная корпорация — это важная единица в промышленной экологии, проводит ли кто-либо анализ потоков массы или исследует средства, с помощью которых можно разработать экологически предпочтительные продукты. Частные фирмы доминируют в развитии и использовании технологии и находятся в центре глобальной экономической деятельности и, все больше, глобального управления. Поэтому они как в экономическом, так и в социальном смысле чрезвычайно важны при движении в сторону более устойчивой экономики. Специалисту в области промышленной экологии полезно знание соответствующей деятельности корпораций и способов, с помощью которых корпорации рассматривают изменения и управляют ими.

Далее

Экологическая программа фирмы необязательно эквивалентна программе промышленной экологии. В прошлом экологические проблемы возникали у фирм из-за плохой или небрежной практики, и правительства стимулировали восстановление и соответствие нормам регулированием. Более того, экологическая деятельность внутри и вне фирмы была сосредоточена в основном на производственном процессе и обычно характеризовалась управлением выбросов «конца трубы». Предписания касались отдельно взятого источника, некоторых веществ, определенных мест или выбросов конкретных процессов. Было недостаточно признать (или намерения признать) то, что воздействия, оказываемые деятельностью фирм, были фундаментально связаны с региональными и глобальными природными, технологическими и экономическими системами. Промышленная экология, однако, требует этого признания и поощряет фундаментальную интеграцию этих проблем на уровне фирмы.

Далее

Внедрение промышленной экологии в фирмы включает виды деятельности и программы, обычно связанные с любыми культурными изменениями в сложных организациях.Эволюция экологических проблем от накладных расходов до стратегических вопросов развития требует, чтобы в фирме была распространена экологическая экспертиза, став частью процессов бухгалтерского учета, стратегического и бизнес-планирования, исследований и разработок, проектирования продукта и маркетинга. С возникновением этого процесса экологические проблемы могут в меньшей степени казаться экологическими и в большей — финансовыми, стратегическими, проблемами проектирования и выбора материалов. Такой перевод экологических проблем на другие корпоративные «языки» весьма желателен: он способствует улучшению экологических характеристик.

Далее

Большинство транснациональных фирм из-за своего масштаба и обычно высокого качества менеджмента, которое в первую очередь и позволило им стать транснациональными, долгое время имели свои собственные внутренние системы экологического менеджмента. Поскольку эти внутренние системы менеджмента сформированы для фирмы и ее операций, они имеют тенденцию быть более действенными и, бесспорно, более эффективными, чем более бюрократичные и обобщенные общественные EMS. Кроме того, хотя общественные EMS подразумевают их использование всеми типами фирм, они имеют тенденцию более легко внедряться промышленными фирмами, чем другими. То есть желательная общность единообразной структуры оплачивается неэффективностью приложения к конкретной фирме. Более того, сертификация в соответствии со стандартами EMS, в особенности ISO 14000, требует обширных аудиторских проверок внешними консультантами. Аудит обосновывает процесс сертификации, но он также создает и значительные непродуктивные издержки. Это не обязательно означает, что системы EMS обладают небольшой ценностью: в особенности они могут быть удачным руководством для более мелких производственных фирм в развитых и развивающихся странах, с малым опытом в системах управления. Но даже в таких случаях, до тех пор пока покупатели не требуют действительной сертификации, не ясно, обоснованны ли дополнительные издержки на получение сертификации вместо внедрения внутренних EMS.

Далее

Традиционные организации ЕНБ, вероятно, будут неэффективными, если им дать полную власть внедрять принципы промышленной экологии, потому что непременно потребуется экспертиза многих других отделов организации. Организация ЕНБ, направленная на определение критериев разработки продуктов, будет иметь небольшое доверие у команд проектировщиков продуктов, например, хотя их входные данные, представленные надлежащим образом, могут помочь командам разработать предпочтительную конструкцию. Организация ЕШ, которая выпускает стандарты «зеленого расчета» для фирмы, с трудом будет завоевывать доверие менеджеров, даже если они смогут обеспечить необходимыми данными.

Далее

Многие средние и малые фирмы слабо соответствуют существующему административно-контрольному экологическому регулированию и малоспособны разрабатывать и использовать методологию промышленной экологии — проектирование с учетом требований окружающей среды. Поэтому бывает важно организовать программы экологического обучения, в рамках которых не только будут даны определенные инструменты, но и будет показано, что такая практика приобретет бизнес-смысл. Крупные фирмы во многих случаях .способны организовать такое обучение самостоятельно, малым же, например издательствам, требуется правительственная поддержка. Важно выбрать организацию, участвующую в проведении обучения: если оно предлагается правительственным агентством по охране окружающей среды, например, более мелкие фирмы будут обеспокоены интеграцией функций обучения и соответствия и могут начать подвергать сомнению технологическую компетенцию обучения. Лучше иметь организацию, воспринимаемую как независимую и технологически развитую, — например, местные университеты и колледжи.

Далее

Интеграция экологических вопросов во все аспекты бизнеса фирмы очень сложна, пока не обеспечена надлежащая техническая поддержка: информация по экологически и экономически предпочтительным технологиям, по жизненному циклу продукта и методам DfE, по соответствующим требованиям торговли и маркетинга. В крупных фирмах это можно обеспечить самостоятельно, в том числе объединив с программой обучения. В других случаях, однако, стоит рассмотреть предложение таких услуг через государственные или образовательные организации. Например, если страна имеет ряд финансируемых обществом технологических центров, они могут быть модифицированы для поддержки DfE, LCA и других методологий и обеспечивать информацией по экологически и экономически эффективным материалам, процессам и альтернативам проектов продуктов. С другой стороны, академические институты могут финансироваться для обеспечения этих услуг. При надлежащей реализации этот подход имеет также преимущества в обучении студентов.

Далее

Безотносительно юрисдикции частные фирмы юридически основаны в целях получения прибыли для своих акционеров. Последняя строчка счетов — это то место, где все издержки и доходы фирмы суммируются, где определяется общая прибыль или убыток операции. Недавно заинтересованные лица и фирмы начали экспериментировать с подходом, известным как Тройной итог (Triple Bottom Line, TBL1), в котором фирма пытается удовлетворить не только экономическим, но также и экологическим и социальным критериям функционирования. С этой точки зрения экологические вопросы и промышленная экология становятся частью более широкого подхода, с помощью которого фирма управляет своей деятельностью (рис. 19.1).

Далее

Как в правительственном, так и в промышленном управлении «что измеряется, тем можно управлять», в особенности в такой сложной и насыщенной идеологией области, как окружающая среда. Метрики и индикаторы гарантируют прозрачность и обеспечивают стимулы для реализации. Почти невозможно представить какую-либо систему экологического управления, которая не полагается на некоторое структурированное оценивание для проверки и направления ее функции. Метрики (metrics) и индикаторы (indicators) служат инструментами структурированной оценки, будучи мерами прогресса и стимулами для характеристик функционирования. Метрика — это количественная мера результата в сравнении с определенным критерием. Индикатор — это неколичественная мера состояния окружающей среды, например существование или несуществование исчезающих видов. Выбранные надлежащим образом, это ключевые элементы программ экологического улучшения, вне зависимости от организации, пространственного или временного масштаба.

Далее

Метрики соответствуют разнообразию пространственных шкал и организационных единиц. Хотя важно использовать глобальные метрики для оценки состояния мира, только там, где шкала соответствует организационной единице, метрика действительно обладает полезностью. Правительство может быть озабочено глобальной проблемой, например устойчивостью, но может достичь успеха, только используя метрики, которые стимулируют действия на национальном уровне. Национальные метрики качества воды и воздуха давно существовали во многих странах, и концепция устойчивости вдохновила разработку новых национальных метрик. В 1987 г., например, в Нидерландах начали разрабатывать метрики в рамках Национального плана экологической политики на 1989 г., поставив цель сделать страну устойчивой за одно поколение (см. гл.7). Очевидно, это потребовало некоторых метрик, с помощью которых можно было бы измерить достижения в этом направлении. В результате было определено, что метрики должны удовлетворять четырем требованиям.

Далее

В последние годы многие корпорации начали выпускать ежегодные экологические отчеты. Центральный момент большинства этих отчетов — экологические показатели компаний, выраженные результатами метрик. В отличие от корпоративных финансовых отчетов, для которых приняты строгие стандарты и форматы, метрики в корпоративных экологических отчетах выбираются самостоятельно. Некоторые из обычно используемых метрик даны в табл. 20.3, хотя всего лишь несколько отчетов включают их так много. Поскольку разработка метрик продолжается, данные табл. 20.3 следует рассматривать как образцы, которые необходимо соответственно модифицировать для определенного сектора, фирмы, предприятия или рассматриваемой операции.

Далее

Эффективное объединение метрик и их отображение могут существенно увеличить их выразительность и полезность. Опасность таких подходов заключается в том, что они могут быть чрезмерно упрощены или могут вводить в заблуждение; в силу потенциальной компенсации, однако, их стоит рассмотреть.

Далее

Традиционное экологическое регулирование и управление всегда было основано на предположении, что именно производство, а не экономическая деятельность в целом служит источником экологического стресса. Это восприятие отражает видимость воздействий на окружающую среду, возникающих от производства, связанных с ним воздействий на здоровье человека, и часто — от прямолинейных технологических решений. Однако предположение, что регулирование и управление производственными выбросами создадут экологически и экономически устойчивый мир, просто неверно. Дело не в том, что выбросы производственных процессов по-прежнему не требуют внимания, в особенности в развивающихся странах. Но экологические возмущения все чаще становятся результатом экономической деятельности в целом, а в экономике развитого мира они все более определяются сферой услуг (рис. 21.1). Существует стойкое представление, что смещение основы экономики потребления с продажи произведенных продуктов к предложению услуг (ветавйцО всегда экологически более предпочтителено и представляет простой способ движения к более устойчивой экономике. Интуитивно это кажется разумным, но пока не было подтверждено данными анализа.

Далее

Деление раздела I отражает то, что в то время как он, разумеется, охватывает ряд услуг, он все же не является исчерпывающим. Ряд этих услуг — инжиниринг, ремонт, бухгалтерия и т.д. — это сделки «бизнес — бизнес», а не «бизнес — потребитель»; это важно, поскольку степени взаимодействия, экспертизы и рычагов управления весьма различны.

Далее

В распространенных, альфа-услугах услуга оказывается в фиксированном месте, а клиент к ней приходит сам. Примером может служить химчистка, которая принимает одежду, обрабатывает ее с помощью химических или физических процессов и возвращает. Продуктом (одеждой) здесь владеет клиент, продукт временно переходит к оказывающему услугу предприятию и затем возвращается. С точки зрения оценки проектирования с учетом требований окружающей среды (01Е) воздействия, связанные со зданием, где оказывается услуга, а также сама услуга связываются с тем, кто ее оказывает. В зависимости от философии аналитика воздействия на окружающую среду, связанные с транспортировкой, могут быть связаны либо с клиентом, либо предприятием, оказывающим услугу. Некоторые примеры альфа-услуг даются в табл. 21.2.

Далее

Бета-услуги оказываются в том месте, где находится клиент. В табл. 21.2 приведены некоторые примеры бета-услуг, например починка приборов на дому у клиента. Поставка и обслуживание сдаваемых в аренду фотокопировальных машин — это распространенный пример из области коммерции. Другой тип бета-услуги — сдача в аренду телевизора. В этом случае продуктом владеет поставщик услуг, и этот продукт временно передается пользователю, а затем возвращается. С точки зрения аналитика БАЕ затраты на предоставление услуги, включая транспортировку, относятся на счет предоставляющего услугу, в то время как те, что связаны с предприятием, относятся на счет предприятия, где эта услуга оказывается.

Далее

Появление новых технологий в последние годы сделало возможным возникновение нового класса услуг: гамма-услуги не требуют, чтобы клиент шел к услуге и не идут к нему сами (табл. 21.2). Услуга обеспечивается с помощью электронных средств, например банковские услуги по телефону. В их более широкой реализации гамма-услуги дают возможность полностью осуществлять деятельность с минимальными физическими перемещениями, посредством компьютеров, телефонов, факс-аппаратов, модемов и соответствующего программного и аппаратного обеспечения.

Далее

Все услуги функционируют на технологических платформах: образовательные услуги требуют школьных зданий, электронная торговля требует транспортных сетей, дистанционная работа требует информационных инфраструктур. В сущности услуги имеют тенденцию быть немного более капиталоемкими на одного работающего, чем производство (рис. 21.3). Например, рассмотрим поставку Интернет-услуг. Требуется не только физическая сеть со всеми ее операциональными воздействиями (рис. 21.4), но и оборудование, связанное с этой сетью, например компьютеры, которые оказывают воздействие на окружающую среду, связанное с их производством, использованием, а также этапами конца жизненного цикла. Например, простая стеклянная панель рабочей станции состоит из множества различных оксидов, некоторые из них редкие и/или потенциально опасные (табл. 21.3).

Далее

Эволюция экономики услуг привела к тому, что значимость многих фирм сферы услуг сильно выросла по сравнению со значимостью их поставщиков, что дало им существенный рычаг воздействия на экологические показатели цепей поставок. В розничном секторе, например, фирмы масштаба Walmart, Office Depot или Staples могут побудить или потребовать, чтобы их поставщики использовали методы, соответствующие требованиям охраны окружающей среды. Теоретически то, что делают поставщики этими действиями — это интернализация экстерналий- То есть, интегрируя новые требования, основанные на экологических критериях, в практику своих закупок, они привносят в экономику издержки и выгоды, которые ранее не были ее частью. В этой связи ряд крупных транснациональных фирм, которые продают в розницу пиломатериалы и продукты деревообработки, начали требовать экологической сертификации продукции своих поставщиков, частично для того, чтобы публично продемонстрировать свой вклад в охрану окружающей среды.

Далее

Ни одна из этих выгод не затрагивает открыто экологических вопросов, но окружающая среда выигрывает от изменения стимулов. Когда поставщик делает свои деньги, основываясь единственно на объеме продуктов, которые он поставляет, у него есть стимул поставить их как можно больше. По старой модели поставщики краски предпочитали, чтобы автомобильные компании использовали их товар неэффективно. В новой системе, однако, поставщик краски напрямую получает долю прибыли, которая образуется при уменьшении расхода краски на одну машину, минимизации отходов и их токсичности (и, таким образом, издержек управления) и разработке максимально функциональных покрытий. С системной точки зрения эти экологические эффекты возникают в результате того, что была устранена несоответствующая граница, проведенная между проектированием и производством краски и ее приложением в производственной среде.

Далее

Во многих случаях оказывается, что качество жизни улучшается в результате замены услугами. Например, у АТ Т есть большой штат дистанционных сотрудников — по крайней мере 25% его менеджеров работают дистанционно хотя бы раз в неделю, в том числе 10% в виртуальных офисах, где они постоянно работают с домашнего компьютера. Опросы показывают, что такие работники более довольны своей работой и более продуктивны, чем те, кто постоянно работают в офисе. Не только они сами, но и их семьи также больше удовлетворены структурой работы. Поэтому надо по крайней мере в некоторых случаях рассматривать услуги как замену чего-то другого; услуги могут на самом деле быть значительным улучшением статус-кво.

Далее

Продукт, который разработан для среды услуг, обычно будет отличаться от продукта, разработанного для производства и продажи. В особенности там, где возврат продукта относится к услугам, издержки, которые могли бы ранее быть внешними для производителя (и проектировщика) продукта, теперь интернализируются в этой фирме и со временем влияют на проектирование продукта. Вместо небольших первоначальных затрат, например, затраты фирмы должны включать такие элементы, как обратные системы логистики (чтобы получить продукт обратно), издержки на демонтаж, ремонт или рециклирование продукта, его деталей или его материалов. Эта эволюция продукта от продукта отдельно стоящего до находящегося в сфере услуг в большинстве случаев приводит к более высокой экологической эффективности.

Далее

В главе 4 мы исследовали отношение биоэкологии к технологии с точки зрения организмов (производственных предприятий) и популяций (семейств продуктов). Мы продемонстрировали, что инструменты биоэкологии (БЭ) могут помочь промышленной экологии (ГТЭ) в таких областях, как изучение использования ресурсов, эффективность производства и продуктовый синергизм. Центром внимания был отдельный организм или группа организмов.

Далее

Симбиоз в биологической экологии (БЭ) встречается нередко. Это тесная ассоциация двух видов ради выгоды либо одного из них (паразитический симбиоз) либо для обоих (взаимозависимый симбиоз). Симбиоз БЭ обычно включает долгий период совместного развития. Эта концепция может быть применена также и к технологическим системам, но разница заключается в том, что симбиоз в ПЭ может возникнуть спонтанно или может быть запланирован. Планируемый промышленный симбиоз, по-видимому, подает надежды развивающимся промышленным экосистемам, которые в экологическом плане значительно превосходят незапланированные.

Далее

Как можно разработать эффективную промышленную экосистему? Кажется очевидным, что в такой системе должно быть широкое отраслевое и пространственное распределение участников, она должна быть гибкой и инновационной. Вероятно, будут включены некоторые типа EIP. Эта концепция показана на рис. 22.5. Система иллюстрирует компоненты 3-го, 4-го и 5-го типов и вероятно, что в такой системе будут также происходить взаимодействия 1-го и, возможно, 2-го типа.

Далее

Поток питательных веществ и энергии в отдельных организмах, как биологических, так и промышленных, был описан в гл. 4. Во многом подобным образом можно изучить потоки для целых экосистем. Версия БЭ показана на рис. 22.7,а. Здесь в системе II типа питательные вещества в значительной степени рециклиру-ются, но поток энергии строго линеен. Система стабильна во времени, поскольку на временных шкалах сотен миллионов лет источник энергии — Солнце — неисчерпаем.

Далее

Сразу же становится очевидным, что природный мир пространственно неоднороден. Различные места обитания — берега рек, леса, поля поддерживают экосистемы различного богатства, связанности и функциональности, даже при похожих климатических условиях. Такая реализация формирует основу для экологии ландшафтов, развивающейся области в рамках БЭ. Ясно, что экология ландшафтов также должна сыграть свою роль и в ПЭ.

Далее

Рассуждения этой главы и гл. 4, по-видимому, оставляют мало сомнений в том, что в БЭ и ПЭ можно использовать общие инструменты и концепции. По крайней мере ПЭ может извлечь пользу из следующего.Промышленная экология может также быть полезной биологически, в особенности в обеспечении информацией по воздействиям на экосистемы. По мере поступления информации о пространственно определенных потоках отходов ПЭ, об их химической природе и количестве реакцию биологических систем на технологические воздействия можно будет определять более точно и перспективно.

Далее

Экология — это концепция, в самом сердце которой находятся циклы, и циклы анализируются посредством бюджетирования материалов и энергии. Почти каждый знакомится с концепцией домашнего хозяйства и личного финансового бюджета, когда сознательно решает создать и придерживаться его. Подход, очень похожий на подход финансового бюджетирования, используется при формировании бюджетов в промышленной экологии. Ситуацию можно понять с помощью рис. 23.1: в ванну из нескольких кранов течет вода и есть несколько стоков разного размера. Когда вода подается с постоянным объемом (но, возможно, с различным расходом по кранам) и отводится через стоки с тем же общим расходом, хотя, возможно, с разными через разные стоки, уровень воды остается постоянным. Однако, если ванна очень большая и на поверхности образуются волны, что усложняет ответ на вопрос о том, изменяется ли абсолютный уровень, наблюдатель может сталкиваться с трудностями при определении того, находится ли система в равновесии. В этом случае он может попытаться измерить расход воды через каждый кран и каждый слив за некий период времени, чтобы увидеть, равны ли суммы. Часть этого метода включает определение размеров ванны (количества воды в ванне) и либо скорости заполнения, либо скорости стока. Определение изменений размеров ванны дает информацию о скоростях, которые трудно измерить. Процесс оценивания или измерения входящих и исходящих потоков и проверки общего баланса путем измерения количества воды, находящейся в ванне, составляет бюджетный анализ.

Далее

Подход ОМА также очень полезен при изучении деятельности завода и коммерческого предприятия. Анализируя то, что поступает на предприятие, что его покидает и в какой степени входящий материал полезно используется или теряется, часто можно выявить возможности для существенного улучшения экологических показателей.

Далее

Анализ ресурсов применяется на различных уровнях, которые можно выделить по признаку химического состояния ресурса. Если ресурс рассматривается в атомарной или молекулярной форме, исследование называется анализом веществ (substance analysis). В простейшем случае объект анализа — скорость перехода элемента из запаса в запас. Следующий по сложности подход имеет дело с молекулами примесей, т.е. с хорошо определенными химическими веществами. Наконец, если ресурс рассматривается в различных химических состояниях и в ряде природных и антропогенных запасов — рудах или автомобилях, метод носит название анализ материалов (materials analysis). В любом из этих случаев подход может включать только определение потоков или как потоков, так и запасов. В табл. 23.3 приведены различные типы анализа ресурсов. Анализ ресурсов может проводиться для природных запасов и потоков, для антропогенных запасов и потоков или их сочетания.

Далее

В центре внимания анализа элементов находится атом, поскольку его запасы могут быть ограничены (например, золота), или поскольку он биотоксичен (например, кадмий). Это означает не то, что объект анализа обязательно присутствует в атомарной форме, а то, что химическая форма, в которой атом существует, в рамках этого анализа не рассматривается. Преимущества этого подхода заключаются в том, что данные четко определены: например, поток серы выражается как масса серы в единицу времени, вне зависимости от того, в каком химическом веществе рассматривается сера.

Далее

Данные относятся к 1990 и взяты из Т. Е. Graedel and P.J. Crutzen, Atmospheric Change: An Earth System Perspective, New York: W.H. Freeman, 1993. Для каждого элемента дается лучшая оценка, в скобках — общий интервал, внутри которого, как считается, должно находиться истинное значение.

Далее

Анализ свинца на рис. 23.4 можно было бы считать примером 8ЕА, если бы было определено химическое состояние свинца в каждом потоке. Даже без такого уровня детализации очевидно, что свинец, который претерпевает рециклирование, обычно после использования находится в элементной форме (в батареях, оболочке кабеля, прокатанный свинец), в то время как свинец, потерянный в окружающей среде после использования, имеет химическую форму более сложную (пигменты, бензин со свинцовыми добавками, отходы очистки). Поэтому диаграмма дает немедленный ответ проектировщику продукта: если это возможно, избегать использования сплавов, композитов и других смесей, если не доступны эффективные технологии для восстановления, разделения и рециклирования.

Далее

Типы анализа, обсуждаемые в этой главе, показали свою крайнюю полезность как инструменты промышленной экологии. Анализ метаболизма разрешает исследовать использование ресурсов индивидуумами и предприятиями и способствует пониманию культурных и технологических закономерностей. Для географических регионов такой анализ и прогнозы, построенные на его основе, подсказывают разнообразие политических инструментов, позволяющих помочь улучшить показатели, например планирование дорожного движения, побуждение к рециклированию и строительство заводов, перерабатывающих отходы.

Далее

Возможно, наиболее важная операционная особенность подхода промышленной экологии заключается в ее способности фокусироваться не только на продукте, но также и на связанных с продуктом системах и их поведении. Идентификация соответствующей системы и связывание ее с соответствующими технологическими условиями часто бывает чрезвычайно важным шагом в любой успешной оценке в промышленной экологии. Поэтому полезно ввести и обсудить общую концепцию технологической системы.

Далее

Отношение подходов сложных систем к промышленной экологии связано с тем, что продукты технологии не стоят особняком, а встроены в ббльшую технологическую систему, став ее компонентами. Точно так же, как существует важное место для промышленной экологии на уровне продуктов, существует роль и для тех, кто использует промышленную экологию на системном уровне. Этот последний подход можно лучше всего продемонстрировать на знакомом всем примере: технологической системе автомобильной промышленности.

Далее

Как только определена рассматриваемая система, следующим логичным шагом будет желание определить, как эта система работает. Например, в системе производства и использования автомобиля как использование автомобиля соотносится с характеристиками инфраструктуры и культуры, в рамках которой он должен работать? Интеллектуальная конструкция, которая пытается описать эти взаимосвязи, называется моделью.

Далее

Пример промышленно-экологической модели был создан в 2000 г. University of Surrey для металлургической и сталелитейной промышленности Великобритании. Диаграмма системы показана на рис. 24.4.Модель не имеет пространственного аспекта, но является динамической, позволяя вычислить ряд ежегодных параметров на период в несколько десятилетий. Был сделан ряд упрощений для простоты отслеживания, например предположение о среднем сроке жизни для всех используемых стальных продуктов.

Далее

Как узнать, обоснованны ли результаты работы модели? Типичный результата модели состоит из вычисленных значений ряда зависимых переменных. В идеале эти данные сравниваются с реальными данными для условий, подобных тем, что были смоделированы. В британской модели стали, например, можно видеть, соответствуют ли потоки лома затратам лома в производстве и данным по торговле ломом. Это дает начальную меру достоверности. Если модели не удается воспроизвести данные, модель в чем-то ошибочна, и изучение этих отклонений часто дает ключ к пониманию. Наконец, модель может быть использована для разработки прогнозов, скажем, для стали, выпущенной в 1995 г., и их оценки по реальным измерениям. После выполнения множества таких шагов говорят, что модель проверена. Результаты модели для неизмеряемых параметров, таких, как потребление экзергии в британском производстве стали в 1965 г. , может затем рассматриваться как, вероятно, хорошее представление о реальной ситуации.

Далее

Удачная модель означает, что система достаточно хорошо понятна, так что факторы, которые воздействуют на нее, известны и их влияние можно определить по крайней мере с достаточной точностью. Модель затем может быть использована в прогностическом режиме: могут быть сделаны предположения, касающиеся параметров воздействующих функций в будущем, после чего модель можно использовать для выработки реалистических планов. Модели обычно наиболее полезны для «определенных систем», т.е. систем, которые развиваются в соответствии с хорошо определенными естественными законами (хотя детерминированная система может по-прежнему быть очень сложной, например, как климат). Человеческие системы, включая экономические и промышленные, добавляют к сложности дополнительный элемент: случайность, связанную с выбором. Это означает, что практически мы не только не знаем, но и не можем знать, в каком направлении будут развиваться промышленность, использование материалов, культура и общество. Соответственно люди, например, специалисты по бизнес-планированию, которые пытаются прогнозировать и понимать возможные будущие промышленные системы, часто используют методы, которые менее формальны и строги, чем моделирование: распространенный подход — разработка вариантов вероятного «будущего», или сцанариев, и исследование последствий каждого из них.

Далее

Цель системного анализа, моделей и сценариев заключается в достаточно хорошем понимании системы технология—окружающая среда, чтобы делать прогнозы о том, как в будущем могут развиваться взаимоотношения и какими могут быть возможные политические инициативы или вмешательства. Нельзя серьезно принимать прогнозы до тех пор, пока мы не поймем современную систему достаточно хорошо, чтобы моделировать ее. За исключением парникового газа, влияющего на глобальное изменение, эти виды деятельности в промышленной экологии находятся в зачаточном состоянии.

Далее

Традиционный инжиниринг — это искусство трансформирования материалов для удовлетворения человеческих потребностей или желаний. Взаимодействие технологии и природных систем планеты долгое время не рассматривалось. Неудивительно, что впоследствии, в результате промышленной деятельности, природные системы часто разрушались, либо мгновенно либо со временем.

Далее

Наиболее распространенный пример Е8ЕМ малого масштаба — восстановление «коричневых полей», мест, которые исторически использовались для промышленных целей и были загрязнены захоронениями или стоками растворителей тяжелых металлов или других опасных химикатов. Эти объекты обычно находятся на городских территориях и поэтому расположены рядом с центрами концентрации населения, общественного транспорта и объектов городской инфраструктуры, т.е. обладают характеристиками, которые обычно делают восстановление гораздо более предпочтительным, чем отказ от этих территорий. Наиболее распространен метод восстановления с удалением загрязненной почвы, транспортировкой ее в малонаселенный район и глубоким захоронением. С другой стороны, объект может быть восстановлен только до степени, которая делает возможными определенные новые виды использования, совместимые с состоянием восстановления.

Далее

Глобальное потепление — это феномен, в котором антропогенные выбросы газов в атмосферу приводят к росту поглощения инфракрасного излучения. Основной антропогенный парниковый газ — диоксид углерода, хотя метан, хлорфторуглероды, оксид азота и другие газы также вносят свой вклад. Из-за потенциальной серьезности глобального потепления был предложен ряд подходов к его предотвращению. Мы обсуждаем их ниже.

Далее

Как подсказывают приведенные примеры, институциональных, культурных и познавательных возможностей для осуществления Е8ЕМ пока не существует. Этическая структура, необходимая для поддержки интегрированной деятельности Е8ЕМ, также отсутствует. Однако геосистемы, которые так сильно разрушены, что они становятся или угрожают стать нефункциональными, могут, тем не менее, потребовать от нас некоторых действий. В этих случаях можно обратиться к сегодняшнему опыту инженерных проектов сложных систем для разработки основного множества принципов ЕБЕМ, которые, будучи пока иллюстративными, создают операционную основу. Эти принципы могут быть сгруппированы в три категории: теорию, управление, проектирование и инжиниринг.

Далее

В то время как дискуссии о глобальном изменении климата дают, возможно, наиболее яркий пример перспективного Е8ЕМ, можно также упомянуть о продолжающихся усилиях по управлению Балтийским морем, региональными лесами для достижения их устойчивости, ограничению эксплуатации локальных и региональных рыбных угодий, и продолжающихся проблемах, вызванных вторгающимися видами. Этот последний пример — в большой степени продукт предыдущих особенностей миграции людей и иллюстрирует, что ЕБЕМ — не то, что люди только сейчас начали делать, но то, что мы веками оказывали откровенное воздействие на природные системы. Аналогично неразумно рассматривать глобальные сельскохозяйственные системы, тесно связанные торговлей и рынками товаров, как процесс ЕБЕМ — а, очевидно, как другой процесс, который продолжался столетиями.

Далее

С началом нового тысячелетия общество, окружающая среда и структуры управления — все проходит сквозь череду быстрых и переходных изменений. Несомненно, окружающая среда — это система, которая подвергается тяжелому стрессу. Экосистемы вызывают тревогу: биоразнообразие уменьшается и планетарные процессы, которые развивались в течение очень долгих периодов времени, демонстрируют признаки дисфункции. Эти изменения окажут существенное влияние на технологию и ее взаимодействие с природой и человеком. По-видимому, в период 2010—2050 гг. произойдут крайне быстрые социальные трансформации и возникнут по-новому драматические примеры деградации окружающей среды. Системы, управляемые человеком, будут вынуждены решительно отвечать на экологические вызовы.

Далее

Преобразование технологии для обеспечения значительно более устойчивого мира кажется наиболее сложным проектом. Тем не менее, как мы увидели в этой книге, для реализации такого проекта доступен ряд полезных инструментов, и они находятся в непрерывном развитии. Можно представить эти инструменты как содержимое полок хозяйственного магазина промышленной экологии, магазина с отделами, созданными для того, чтобы иметь особую привлекательность для проектировщиков продуктов и процессов, менеджеров, технологических аналитиков (сис-темоаналитиков) и лиц, принимающих решения. Ряд этих инструментов примитивен; говорят, что мы часто применяем инструменты каменного века к проблемам века космического, в особенности в областях ЭШ. Один очевидный недостаток заключается в том, что многие из наших инструментов статичны, в то время как проблемы, которые они призваны решать, динамичны. Однако сейчас нам приходится с ними работать, и они доказали свою полезность. Ниже мы резюмируем запас на каждой полке с набором инструментов.

Далее

Промышленная экология — это наука, хотя и очень молодая. В каком направлении должны действовать промышленные экологи? Один аспект — проблема масштаба, пространственного и временного. В большинстве научных областей есть специалисты, работающие в очень мелком и в очень большом масштабе, как показано на рис. 26.1. Промышленная экология также содержит компоненты, которые работают в очень разных масштабах. Место этих специалистов в пространстве и времени промышленной экологии отражает не только их предпочтения, но также состояние зрелости данной области.

Далее

Обычно считается, что деятельность по исследованиям и разработкам включает три этапа.В интеллектуальном плане эти этапы могут восприниматься как последовательные. На практике они часто появляются в более или менее обратном порядке, по крайней мере на ранних этапах развития. Промышленная экология вполне определенно по-прежнему находится в этой ранней фазе развития.

Далее

Альтернативой подходу матрицы БЬСА 5x5, описанной в гл. 17, служит использование матриц множественной оценки. Цель — охватить полный спектр потенциальных характеристик: производственных, социальных и политических, токсичности воздействия и экологических. Таким образом, мы рассматриваем все аспекты принятия бизнес-решений, сохраняя относительную эффективность подхода модифицированной оценки.

Далее