Промышленное  предприятие, функционирующее в  окружающей среде, реализуя ее возможности, весьма широко и интенсивно использует все составляющие природной среды: природные ресурсы, ассимиляционный потенциал биосферы и «природные средства жизни», т.е. возможность обеспечения людей природными услугами.

Окружающая природная  среда является единственным источником средств существования жизни и эволюции человеческого общества. Она служит не только источником всех исходных производственных ресурсов (материально-сырьевых, топливно-энергетических и др.), но и обладает огромными ассимиляционными возможностями, позволяющими «поглощать» и даже частично «перерабатывать» колоссальное (как по номенклатуре, так и по объемам) количество отходов, выбросов и сбросов продукции. Однако эти возможности окружающей природной среды не беспредельны, они ограничены как размерами источников большинства природных и в первую очередь минеральных ресурсов, так и масштабами ее ассимиляционного потенциала. Указанные возможности не являются статичными, они подвержены изменениям в ходе исторического развития. С одной стороны, расширение масштабов и роста темпов развития мирового общественного производства влечет за собой увеличение антропогенной нагрузки на окружающую среду, сокращая указанные ее возможности. С другой — осуществление каждым предприятием, регионом, страной и мировым сообществом в целом природоохранных и природозащитных мер обеспечивает сохранение, а иногда и прирост этих возможностей.

Таким образом, природно-ресурсный потенциал —  это реальные, обладающие свойствами динамики возможности окружающей природной среды обеспечивать устойчивое функционирование общественного производства вообще и конкретного предприятия, в частности, и удовлетворение людей природными услугами.

Следовательно, масштаб природно-ресурсного потенциала величина непостоянная, его размеры изменяются в зависимости от конкретного этапа исторического развития человеческого общества. В сравнительно отдаленные исторические эпохи, когда масштабы общественного производства были относительно небольшими, негативное влияние антропогенной деятельности на природу было не столь значительно, использование природно-ресурсного потенциала компенсировалось за счет свойств самой природной среды. Благодаря механизмам саморегуляции, которыми она обладает, происходило практически полное восстановление этого потенциала. С течением времени по мере расширения мировых масштабов производства интенсивность использования природно-ресурсного потенциала возрастала и его размеры, в особенности в части природных ресурсов, начали сокращаться. Особо заметное снижение масштабов природно-ресурсного потенциала началось в последние десятилетия. Это сокращение происходит как в результате уменьшения мировых запасов природных и в первую очередь невозобновляемых ресурсов, так и вследствие резкого увеличения объемов вредного воздействия на природную среду всевозможными отходами производства. Такое воздействие по своим масштабам начинает превышать возможности саморегуляции природной среды, вследствие чего происходит деградация и разрушение взаимосвязи отдельных компонентов. Масштабы изъятия природных ресурсов и сила воздействия антропогенных загрязнений на окружающую природную среду с течением времени постоянно возрастают, в результате чего происходит соответствующее этому сокращение ее природно-ресурсного потенциала. Этому способствует действие ряда факторов. К наиболее значимым из них необходимо отнести следующие:

• истощение  запасов природных невозобновляемых легко доступных и относительно «богатых» ресурсов и, как следствие, перенос их добычи в места с гораздо более сложными горно-геологическими и природными условиями;

• низкая степень  извлечения запасов полезных ископаемых из разведанных месторождений;

• недостаточный  уровень разработки и применения малоотходных, экологически чистых технологий;

• стремительное накопление в огромных масштабах вредных для окружающей среды веществ нетоварного выхода, в том числе и не встречающихся в природе, в атмосфере, гидросфере и на земной поверхности;

• незначительные масштабы воспроизводства возобновляемых природных ресурсов;

• существенное отставание темпов развития природоохранной  и природозащитной деятельности от темпов загрязнения природной  среды.

Действие этих факторов приводит, в конечном итоге, к тому, что скорость нарастания масштабов использования природно-ресурсного потенциала начинает превышать темпы экономического развития мирового сообщества. Поэтому дальнейший рост объемов производства как в мировом масштабе, так и в отдельно взятой стране должен согласовываться с реальными возможностями природной среды.

Решение о строительстве нового и расширение действующего промышленного предприятия, включающего в себя особенно крупные и «природоемкие» производства, во многом должно зависеть от наличия в том или ином регионе природно-ресурсного потенциала в необходимых масштабах. Реально существующие ограничения возможностей окружающей среды должны служить достаточным основанием для отказа в развитии производства на таких территориях, несмотря на очевидную и доказанную расчетами высокую экономическую его эффективность. Ограничение природно-ресурсного потенциала в целом или отдельных составляющих его элементов обусловливается масштабами и интенсивностью его использования уже функционирующими в данном регионе промышленными предприятиями. Для изложения возможных путей, направлений и резервов сохранения и развития природно-ресурсного потенциала необходимо остановиться на рассмотрении и характеристике его факторов: природные ресурсы и источники загрязнения окружающей среды.

Природные ресурсы — это полезные для существования людей, в том числе и для производства, вещества, материи и энергии, не созданные трудом человека, а находящиеся в окружающей природной среде.

Классификация природных ресурсов, используемых промышленным производством, представлена на рис 2.5. Указанная классификация составлена в соответствии с главными позициями понятия «природно-ресурсный потенциал» — наличием реальных возможностей у отдельных видов ресурсов к воспроизводству (возобновляемоемости) и поддержанием на этой основе указанного потенциала. Согласно этому вся их совокупность может быть дифференцирована на две группы: исчерпаемые и неисчерпаемые.

Рис. 2.5. Классификация природных ресурсов

Неисчерпаемыми  ресурсами природы принято считать те из них, которые по времени, масштабам и объему их использования являются неограниченными, и их наличие обусловлено в основном внеземными факторами.

К исчерпаемым относятся природные ресурсы, объемы которых ограничены планетарными

масштабами. Исчерпаемые  ресурсы в свою очередь подразделяются на возобновляемые, возобновляемые и  относительно возобновляемые. Ресурсы, способные к самовосстановлению, в том числе и при помощи человека, за сроки, соизмеримые с периодом экономического развития, называются возобновляемыми. Восстановление этих ресурсов идет с разной скоростью, а темпы использования и расходования каждого из них должны соответствовать темпам их восстановления. В противном случае возобновляемые природные ресурсы могут стать невозобновляемыми.

К невозобновляемым относятся те природные ресурсы, которые не обладают свойством самовосстановления, а их объемы в природной среде ограничены. Эти ресурсы формируются в течение сотен миллионов лет и не воспроизводятся в природной среде на протяжении относительно коротких периодов, сравнимых с историей человечества. Использование этих ресурсов неизбежно ведет к исчерпанию.

Относительно  возобновляемые природные ресурсы — это такие ресурсы, которые являются возобновляемыми относительно их объемов (количества), т.е. они способны к восстановлению в своих масштабах, а относительно качественных показателей, характеризующих уровень их антропогенного загрязнения, они являются невозобновляемыми, поскольку свойством самовосстановления практически не обладают.

Промышленные  предприятия являются непосредственными  потребителями как возобновляемых, так и невозобновляемых природных ресурсов. Объем использования первичных природных ресурсов конкретными предприятиями определяется рядом факторов, важнейшими из которых являются:

• отраслевая принадлежность;

• уровень совершенства применяемых технологий;

• степень замены первичного природного сырья вторичным;

• объемы и номенклатура производимой продукции;

• качество исходного природного сырья;

• уровень комбинирования производства и др.

Масштабы потребления  в первую очередь невозобновляемых природных ресурсов прямо и непосредственно  определяют динамику природно-ресурсного потенциала как на планетарном уровне, так и в отдельных странах и регионах. В случае своевременного и равного по объемам потребления восстановления возобновляемых ресурсов их использование на изменение природно-ресурсного потенциала не сказывается. Если темпы потребления возобновляемых ресурсов превышают темпы их восстановления, то размер этого потенциала будет уменьшаться. И наоборот, когда масштабы воспроизводства таких ресурсов превосходят объемы их использования, природно-ресурсный потенциал будет нарастать.

Для иллюстрации  современных масштабов изъятия из природной среды невозобновляемых ресурсов и адекватного им уменьшения природно-ресурсного потенциала приведем несколько цифр. Ежегодные объемы добычи руд полезных ископаемых составляют около 10 млрд т, вместе с которыми извлекается на земную поверхность еще 100 млрд т пустой породы. На нашей планете ежегодно добывается свыше 10 млрд т условного топлива. По расчетам отдельных ученых при сохранении нынешних объемов добычи, технологий переработки и использования минеральных невозобновляемых ресурсов имеющихся разведанных запасов свинца, олова, меди хватит на 20—30 лет, нефти — на 200 лет, угля, сланцев и торфа - на 200—300 лет.

К сожалению, ситуация с мировым потреблением возобновляемых и относительно возобновляемых природных ресурсов складывается также не лучшим образом. Темпы роста масштабов их использования пока существенно превышают темпы роста их воспроизводства. Так, например, вода, занимающая первое место среди всех остальных видов природных ресурсов по объемам потребления, становится лидером по росту ее дефицита, в особенности чистой и, главное, питьевой воды. Несмотря на огромные запасы водных ресурсов (71% всей поверхности нашей планеты покрыто водой), воды пригодной для питья, т.е. пресной воды, насчитывается всего 2%, из которых почти 80% — вода, находящаяся в ледовом покрове Земли. Ежегодно в мире только на сжигание органического топлива изымается из атмосферы порядка 40 млрд т атомарного кислорода. Хотя кислорода в атмосфере казалось бы очень много — 1,5хЮ¹⁵ т, тем не менее объемы его ежегодного потребления почти в два раза превышают объемы его поступления в атмосферу, образующегося вследствие процессов фотосинтеза. Не лучше пока обстоят дела с таким важнейшим возобновляемым природным ресурсом, как лес. В результате превышения объемов вырубки лесов над масштабами их восстановления ежегодно площади сомкнутых лесов сокращаются на планете, примерно, на 20 млн га.

Все изложенное выше свидетельствует, во-первых, о  реальном снижении природно-ресурсного потенциала, обусловленного сокращением возможностей природной среды в обеспечении возрастающих потребностей общественного производства во всех видах природных ресурсов, а во-вторых, об объективной необходимости разработки и реализации комплекса мер по экономному использованию и сохранению для будущих поколений невозобновляемых, расширению и развитию процесса воспроизводства возобновляемых природных ресурсов.

Важнейшими направлениями  решения проблемы сохранения невозобновляемых и воспроизводства возобновляемых природных ресурсов, реализация которых может быть обеспечена как развитием научно-технического прогресса и внедрением его результатов в производство, так и использованием мировым сообществом и каждым отдельным государством принципов концепции устойчивого развития. Основными путями реализации указанных направлений являются следующие:

• максимально  возможное замедление темпов исчерпания запасов невозобновляемых природных  ресурсов на основе за мены их возобновляемыми ресурсами;

• расширение масштабов  и увеличение темпов развития процесса вначале простого, а впоследствии расширенного воспроизводства возобновляемых ресурсов;

• разработка и  внедрение в практику технологий, позволяющих коренным образом повысить степень извлечения из эксплуатируемых месторождений невозобновляемых ресурсов (сегодня из-за несовершенства технологий добычи в недрах остается до 70% нефти, 30% угля, 20% железной руды и т.д.);

• развитие и  расширение использования технологий с применением оборотного водоснабжения;

• максимально  возможная замена органического  топлива на ядерное, что при условии безаварийной работы АЭС позволяет существенным образом экономить углеродное сырье (нефть, газ) для использования в других целях, а также исключает необходимость извлечения из атмосферы природного кислорода; в перспективе — его замена такими неисчерпаемыми энергетическими ресурсами, как солнечная и ветровая энергия, энергия Мирового океана и даже водород;

• всемерное  вовлечение в производственный оборот так называемых «техногенных месторождений», т.е. все более активное развитие процесса использования отходов.

Многие из перечисленных  путей сохранения и развития природно-ресурсного потенциала в части обеспечения производства природными ресурсами могут быть использованы не только в планетарном или государственном масштабах, но и на уровне любого промышленного предприятия.

Второй важнейшей  составляющей (помимо природных ресурсов) природно-ресурсного потенциала, который в процессе своего функционирования используют промышленные предприятия, являются отдельные, весьма масштабные элементы биосферы. По В.И. Вернадскому (1863—1945): «Биосфера — это целостная геологическая оболочка Земли, заселенная жизнью и качественно преобразованная ею в направлении формирования и повышения жизнепригодных свойств». Эта «оболочка» охватывает:

• часть атмосферы  и в первую очередь нижние ее слои (высотой до 25 км), где сосредоточено  около 80% газовой оболочки нашей планеты, включая защитный озоновый слой атмосферы;

• практически  всю гидросферу планеты: океаны, моря, озера, реки и другие водоемы;

• часть литосферы, т.е. верхнюю твердую оболочку Земли  и в первую очередь почвенный, плодородный слой земной поверхности.

Биосфера и  ее компоненты представляют собой целостные  природные системы, со сложившимися внутренними связями и сформировавшимся механизмом саморегуляции.

Антропогенное воздействие на биосферу проявляется  в размещении в отдельных составляющих ее элементах всей массы образующихся в процессе производства и жизнедеятельности остатков вещества и энергии. Атмосфера, литосфера и гидросфера служат своеобразными природными «емкостями», в которые сбрасываются все непригодные для потребления, к тому же часто вредные и даже токсичные, вещества. Так, в атмосферу попадают все отходящие газы, пылеобразные и жидкие (парообразные) вещества, называемые выбросами. Гидросфера служит «резервуаром» для попадающих в нее жидких отходов, называемых сбросами. Литосфера является своеобразным «полигоном» для размещения на поверхности земли разнообразных твердых веществ, называемых отходами. Основная причина образования всех этих загрязнений заключается в том, что как в процессе производства, так и в процессе потребления не происходит полного, стопроцентного преобразования исходных материально-сырьевых и энергетических ресурсов в производимые товары и услуги, что и обусловливает образование различных по своему содержанию, состоянию, свойствам и ценности остатков неиспользованных материальных ресурсов и энергии, которые принято называть веществами нетоварного выхода (ВНТВ). Вещества нетоварного выхода — это та часть материальных и энергетических ресурсов, которая в процессе производства и процесса потребления не перешла своей материальной субстанцией в готовую продукцию и услуги. Именно ВНТВ являются основным источником, первопричиной образования экологического ущерба, наносимого окружающей среде.

Экологический ущерб — это стоимостная (денежная) оценка возможных или реально наступивших негативных изменений во всех ингредиентах природной среды, вызываемых ожидаемым или фактически имевшим место антропогенным ее загрязнением. Экологический ущерб может проявляться: в ухудшении здоровья людей и сокращении продолжительности их жизни из-за употребления загрязненных воды, воздуха и продуктов питания, в снижении урожайности сельскохозяйственных угодий, в сокращении популяции и исчезновении отдельных видов фауны и флоры, в превращении отдельных территорий в зоны, непригодные для проживания людей.

Процесс образования  ВНТВ формируется под влиянием ряда факторов, основными из которых являются следующие:

• наличие во всех природных ресурсах вредных  примесей и балластных загрязнений, избавиться от которых — важнейшая задача любого технологического процесса;

• освоение и  разработка месторождений с пониженным содержанием полезного вещества;

• несовершенство применяемых технологий переработки  исходного сырья в готовый  продукт;

• условия эксплуатации, качество изготовления и естественные сроки службы предметов потребления;

• объективное  существование экономически обусловленных  границ повышения степени извлечения и перехода в готовый продукт полезного вещества, содержащегося в исходном 
сырье, в условиях применяемых технологий.

Остановимся на раскрытии механизма влияния  на процесс образования отходов производства последнего фактора. Природа влияния этого фактора на динамику образования отходов сводится к следующему. В силу объективных причин применяемые в современных условиях технологии не обеспечивают стопроцентного использования содержащегося в исходном сырье полезного вещества, поэтому определенная часть его попадает в отходы. Одной из важнейших задач производственников и в первую очередь технологов является повышение этого показателя до максимально высокого его уровня. Такое повышение обеспечивает снижение удельных затрат по основному виду исходного сырья и сокращению объемов образующихся отходов. На первый взгляд все кажется очевидным. Однако механизм влияния степени использования исходного сырья на динамику образования отходов не столь очевиден. В соответствии с действующими объективными законами в физико-химических процессах, чем выше достигнутая степень использования полезного вещества, тем больше требуется усилий (читай — дополнительных текущих затрат) для последующего дополнительного его извлечения и перехода в готовый продукт. Иначе говоря, повышение степени использования исходного сырья на каждый процент (или даже долю процента) становится все дороже. Следовательно, существуют экономически обусловленные пределы (границы) роста использования исходного сырья, при достижении которых процесс его повышения должен быть приостановлен, в результате чего неиспользованная часть этого сырья перейдет в отходы. В качестве критерия установления таких пределов может выступать минимальный уровень себестоимости единицы производимой продукции, поскольку любые изменения параметров технологического процесса находят свое непосредственное отражение в удельных затратах, отражаемых в тех или иных статьях ее калькуляции.

Во многих производствах  химической, металлургической и других отраслей промышленности, где преобладают физико-химические и термохимические процессы, степень использования исходного сырья оказывает двоякое влияние на удельную себестоимость готовой продукции. Так, ее повышение приводит, с одной стороны, к сокращению удельных затрат по сырью, а с другой — к росту затрат по переделу, вызываемому дополнительным расходом топлива, энергии, материалов и других ресурсов и обеспечивающему увеличение степени извлечения полезного вещества.

Иллюстрацией  зависимости себестоимости единицы  продукции и ее составляющих от степени  использования исходного сырья  могут служить результаты проведенных исследований, общий вид которых представлен на рис. 2.6.

Рис. 2.6. Зависимость удельной себестоимости (у), ее сырьевой составляющей (З_с) и затрат по переделу (З_п) от степени использования исходного сырья (С_и)

Как видно из рис. 2.6, повышение степени использования  исходного сырья, например от С¹_и до С²_и, вызывает некоторый рост (∆З_п) затрат по переделу (кривая «b»), обеспечивших это повышение (∆С_и). Однако благодаря более значительному сокращению удельных затрат по сырью (кривая «а»), вызванному тем же повышением степени использования исходного сырья (т.е. ∆3_с >∆З_п), себестоимость единицы продукции (кривая «а») в указанном интервале роста степени использования исходного сырья продолжает снижаться (∆у). Такое снижение будет происходить и дальше, пока степень использования сырья не достигнет значения, равного С°_и, при котором удельная себестоимость будет минимальной (y_min ).

При дальнейшем повышении степени использования  сырья эффект, образующийся за счет сокращения удельных затрат по сырью, уже не перекрывает возникающий при этом прирост затрат по переделу, вследствие чего себестоимость единицы продукции начинает возрастать. Следовательно, в условиях действующих производств возникает необходимость установления оптимальной зоны или объективно допустимых пределов повышения степени использования сырья (на рис. 2.6 — это заштрихованная область), при которых себестоимость продукции достигает своего минимального значения. Достижение и стабилизация степени использования сырья в указанных пределах, обеспечивая максимальный уровень экономической эффективности производства продукции, может привести к росту объемов образующихся при этом отходов.

Классификация веществ нетоварного выхода, образующихся в процессе жизнедеятельности людей и являющихся основной причиной сокращения ассимиляционных возможностей природной среды, представлена на рис. 2.7.

Рисунок 2.7 – Классификация веществ нетоварного выхода

Данная классификация  ВНТВ произведена в соответствии с присущими каждой их группе признаками и исходя из необходимости отражения свойств, которыми обладают те или иные отходы и отбросы, с точки зрения воздействия их на природно-ресурсный потенциал. Согласно этому все многообразие веществ нетоварного выхода может быть дифференцировано на отходы и отбросы.

Отбросы — это такие вещества нетоварного выхода, которые в данный момент времени не обладают полезными для производства свойствами и по этой причине не могут быть использованы. Их воздействие на природно-ресурсный потенциал сказывается только отрицательно, поскольку, будучи пока бесполезными для производственного или иного применения, загрязняют окружающую среду, ограничивая ее ассимиляционные возможности.

Отходы  — это остатки вещества и энергии, обладающие полезными для производства свойствами, которые не были использованы в предыдущем технологическом процессе. Поскольку отходы обладают реальной потребительной стоимостью и они могут быть использованы повторно, то их влияние на уровень природно-ресурсного потенциала проявляется двояко.

Во-первых, используемые отходы, будучи вовлеченными в производственный оборот, расширяют сырьевую базу и обеспечивают тем самым сокращение объемов потребления первичных природных ресурсов. Во-вторых, такие отходы, попадая снова в производство, выводятся из окружающей среды, уменьшая их вредное воздействие на природу. Следовательно, используемые отходы, выступающие в виде вторичного сырья или вторичных материальных ресурсов, в случае их применения в производственных или иных целях способствуют сохранению, а в условиях использования накопленных их объемов увеличению природно-ресурсного потенциала. Неиспользуемые отходы, обладающие потенциальной потребительской стоимостью, но в силу ряда причин не перешедшие в разряд используемых отходов, аналогично отбросам отрицательно воздействуют на величину природно-ресурсного потенциала.

Мера воздействия  всех веществ нетоварного выхода на размер природно-ресурсного потенциала определяется двумя важнейшими факторами: уровнем их токсичности и масштабами образования. В соответствии с этим вся их совокупность подразделяется, во-первых, в зависимости от силы влияния на природную среду, на высокотоксичные (особовредные), токсичные (вредные) и инертные (безвредные), и, во-вторых, в зависимости от объемов образования, на многотоннажные и малотоннажные.

Исходя из сказанного становится очевидной объективная  неизбежность все более широкого по номенклатуре и полного по объему вовлечения в хозяйственный оборот всех видов отходов, что является важнейшим направлением сохранения и расширения природно-ресурсного потенциала. Развитию процесса использования отходов и наращению на этой основе природно-ресурсного потенциала способствуют следующие объективные предпосылки: безусловная необходимость и реальная возможность их производственного применения. Необходимость использования отходов обусловлена следующими обстоятельствами:

• рост дефицита первичных природных ресурсов;

• увеличение стоимости  первичных природных ресурсов, обеспечиваемое, с одной стороны, возрастанием их дефицитности, а с другой — усложнением условий их добычи;

• назревшая  потребность в сохранении запасов  природных ресурсов для будущих поколений;

• сокращение объемов  загрязнения окружающей среды.

Основные возможности  вовлечения в производственный оборот отходов, являющиеся по своей сути важнейшими путями сохранения, а в отдельных случаях и увеличения природно-ресурсного потенциала, сводятся к следующему:

• разработка и  внедрение в производство малоотходных, экологически чистых технологий;

• развитие безотходных  производств на основе их комбинирования и «удлинения производственной цепочки» с целью последующей переработки  отходов, образующихся на предыдущих стадиях;

• создание природоохранных  и природозащитных систем и комплексов;

• расширение процессов  замены первичных ресурсов вторичными;

• формирование и внедрение в практику хозяйственной  деятельности механизма экономического стимулирования процессов использования отходов.