Промисло́ва еколо́гія — міждисциплінарна галузь науки, що вивчає взаємодію промислових систем із природним середовищем, закономірності потоків речовини, енергії та інформації в техногенних системах, а також способи мінімізації негативного впливу виробничої діяльності на довкілля. Основною метою промислової екології є формування екологічно збалансованих виробничих систем, у яких відходи одного процесу стають ресурсами для іншого, подібно до функціонування природних екосистем.
Промислова екологія сформувалася на стику екології, інженерії, економіки, технології, управління природокористуванням та наук про навколишнє середовище. Вона є однією з теоретичних основ концепцій сталого розвитку, циркулярної економіки та ресурсоефективного виробництва.
Історія розвитку
Передумови виникнення промислової екології пов'язані зі зростанням антропогенного навантаження на довкілля внаслідок індустріалізації та науково-технічного прогресу. Особливо гостро екологічні проблеми проявилися після промислової революції XVIII–XIX століть, коли масштаби використання природних ресурсів і забруднення навколишнього середовища суттєво зросли.
Як самостійний науковий напрям промислова екологія почала формуватися наприкінці 1980-х років. Важливу роль у її становленні відіграла стаття Роберта Фроша та Ніколаса Галлопулоса «Strategies for Manufacturing» (1989), у якій було запропоновано розглядати промислові системи за аналогією з природними екосистемами.
У 1990-х роках сформувалися основні наукові школи промислової екології у США, Канаді, Нідерландах, Німеччині та Японії. Подальший розвиток дисципліни був пов'язаний із поширенням концепцій життєвого циклу продукції, екологічного менеджменту та циркулярної економіки.
Теоретичні основи
Концептуально промислова екологія базується на уявленні про промисловість як складну систему, що функціонує подібно до природної екосистеми. На відміну від традиційної лінійної моделі виробництва:
видобування сировини → виробництво → споживання → відходи,
промислова екологія орієнтується на замкнуті цикли матеріалів та енергії:
ресурс → виробництво → споживання → повторне використання → ресурс.
Основними принципами промислової екології є:
мінімізація використання природних ресурсів; замикання матеріальних потоків; скорочення утворення відходів; підвищення енергоефективності; повторне використання та рециклінг матеріалів; промислова симбіозність; інтеграція виробничих систем із природним середовищем; зниження екологічного ризику.
Об'єкт і предмет дослідження
Об'єктом дослідження промислової екології є техногенні системи різного рівня:
окремі технологічні процеси; підприємства; промислові вузли; територіально-виробничі комплекси; регіональні виробничі системи; глобальна техносфера.
Предметом дослідження є закономірності взаємодії виробничих систем із навколишнім середовищем, потоки речовини та енергії, механізми утворення забруднень і способи їх мінімізації.
Основні напрями
Індустріальний метаболізм
Одним із центральних понять промислової екології є індустріальний метаболізм — сукупність потоків матеріалів та енергії в техногенних системах. Аналіз індустріального метаболізму дозволяє оцінювати ресурсоємність виробництва та масштаби екологічного навантаження.
Аналіз життєвого циклу
Аналіз життєвого циклу (Life Cycle Assessment, LCA) використовується для оцінювання впливу продукції на довкілля на всіх етапах її існування:
видобування сировини; виробництво; транспортування; експлуатація; утилізація або переробка.
Метод LCA є одним із ключових інструментів сучасної промислової екології.
Промислова симбіозність
Промислова симбіозність передбачає використання відходів одного підприємства як сировини для іншого. Найвідомішим прикладом є промисловий парк Кальундборг у Данії, де реалізовано систему обміну побічними продуктами між підприємствами різних галузей.
Циркулярна економіка
Промислова екологія є науковою основою концепції циркулярної економіки, яка передбачає максимально тривале використання ресурсів і мінімізацію утворення відходів.
Методи досліджень
У промисловій екології застосовуються:
матеріально-потоковий аналіз (Material Flow Analysis); енергетичний аналіз; ексергетичний аналіз; аналіз життєвого циклу; екологічне моделювання; системний аналіз; еколого-економічне оцінювання; математичне моделювання техногенних систем.
Екологічні проблеми промисловості
Основними екологічними наслідками промислової діяльності є:
забруднення атмосферного повітря; забруднення поверхневих і підземних вод; деградація земель; накопичення промислових відходів; утворення токсичних речовин; порушення біогеохімічних циклів; скорочення біорізноманіття; зміна клімату.
Значення для сталого розвитку
Промислова екологія розглядається як один із ключових інструментів досягнення Цілей сталого розвитку ООН. Її практичне застосування сприяє:
декарбонізації економіки; скороченню споживання природних ресурсів; розвитку безвідходних технологій; підвищенню екологічної безпеки виробництва; формуванню циркулярної економіки.
Див. також
Екологія Охорона довкілля Сталий розвиток Циркулярна економіка Промислова симбіозність Техносфера Екологічний менеджмент Аналіз життєвого циклу Інженерна екологія
Примітки
Література
Allenby B. R. Industrial Ecology and Sustainable Engineering. — New York: Prentice Hall, 2012. Ayres R. U., Ayres L. W. A Handbook of Industrial Ecology. — Cheltenham: Edward Elgar, 2002. Erkman S. Industrial Ecology: An Historical View. — Journal of Cleaner Production. — 1997. — Vol. 5. — P. 1–10. Frosch R., Gallopoulos N. Strategies for Manufacturing // Scientific American. — 1989. — Vol. 261. — No. 3. — P. 144–152. Graedel T. E., Allenby B. R. Industrial Ecology and Sustainable Engineering. — Upper Saddle River: Pearson, 2010. Lifset R., Graedel T. Industrial Ecology: Goals and Definitions // A Handbook of Industrial Ecology. — Cheltenham: Edward Elgar, 2002. Lowe E. Eco-Industrial Park Handbook for Asian Developing Countries. — UNEP, 2001. Socolow R., Andrews C., Berkhout F., Thomas V. Industrial Ecology and Global Change. — Cambridge University Press, 1994. White R. Industrial Ecology and the Greening of Industry. — International Journal of Environment and Pollution. — 1994. — Vol. 4. — P. 179–188. Graedel T. E. Industrial Ecology. — Encyclopaedia Britannica.
Посилання
Journal of Industrial Ecology. International Society for Industrial Ecology (ISIE). United Nations Environment Programme (UNEP). Примітки