Кіріспе

Қоршаған ортаны қорғаудың техникалық және технологиялық процестері

Экологиялық технология (envirotech) – қоршаған ортаны жақсарту мақсатында, қоршаған ортаға әсер ететін мәселелерді түсініп, шешу үшін инженерлік және технологиялық тәсілдерді пайдалану. Ол қоршаған ортаны сақтау және адамның қоршаған ортаға тигізетін зиянын азайту арқылы экологиялық қиындықтарды шешуде ғылым мен технологияны қолдануды қамтиды. Бұл термин кейде күн энергиясын пайдалану құрылғылары (фотоэлектрлік элементтер), жел турбиналары сияқты жаңартылатын энергияны өндіру технологияларын сипаттау үшін де қолданылады.

Ауаны тазарту

Ауа тазарту – адамдар мен қоршаған ортаға тигізетін зиянды әсерлерді азайту мақсатында ауадан қорамсал заттар мен ластаушыларды жоюға арналған процестерді қамтиды. Ауа тазарту процесі механикалық сүзгілеу, иондау, белсенді көмірдің адсорбциясы, фотокатализдік тотығу және ультракүлгін сәулесімен микроорганизмдерді жою сияқты әдістер арқылы жүзеге асырылуы мүмкін.

Қоршаған ортаны қалпына келтіру

Қоршаған ортаны қалпына келтіру – қоршаған ортаның сапасын жақсарту үшін топырақ, су және басқа да орталардағы ластаушы заттарды жою процесі. Басты назар қоршаған ортадағы қауіпті заттарды азайтуға бағытталған. Қоршаған ортаны қалпына келтіруге қатысты салалар: топырақ ластануы, қауіпті қалдықтар, жер асты суларының ластануы, мұнай, газ және химиялық төгілулер. Қоршаған ортаны қалпына келтірудің ең көп таралған үш түрі бар: топырақ, су және шөгінділерді қалпына келтіру. Топырақты қалпына келтіру топырақтағы ластаушы заттарды жоюдан тұрады, себебі олар адамдар мен экожүйеге үлкен қауіп төндіреді. Мысалдарға ауыр металдар, пестицидтер және радиоактивті материалдар жатады. Ластаушы затқа байланысты қалпына келтіру процестері физикалық, химиялық, термиялық немесе биологиялық болуы мүмкін. Суды қалпына келтіру – судың маңызды табиғи ресурс екенін ескере отырып, аса маңызды. Су көзіне қарай ластаушы заттар әртүрлі болады. Жер бетіндегі судың ластануы негізінен ауыл шаруашылығы, мал шаруашылығы және өнеркәсіптік қалдықтардан, сондай-ақ қышқыл шахталық сулардан тұрады. Өнеркәсіптік қалдықтардың көлемінің артуына байланысты суды қалпына келтіруге деген қажеттілік өсіп, тұрақты су шешімдеріне сұраныс туындады. 2030 жылға қарай суды қалпына келтіру нарығы 19,6 миллиард долларға жетеді деп күтілуде. Шөгінділерді қалпына келтіру – ластанған шөгінділерді жою процесі. Бұл топырақты қалпына келтіруге ұқсас, бірақ көбінесе күрделірек, себебі ол қосымша ластаушы заттарды қамтиды. Ластаушы заттарды азайту үшін физикалық, химиялық және биологиялық процестер қолданылуы мүмкін, олар ластану көзін бақылауға көмектеседі, бірақ егер бұл процестер дұрыс орындалмаса, ластанудың қайта пайда болу қаупі бар.

Қатты қалдықтарды басқару

Қатты қалдықтарды басқару – үкімет немесе қала/қалашықтың басшы органы жүзеге асыратын қатты қалдықтарды тазарту, пайдалану, қайта қолдану, жою және өңдеу процесі. Ол ерімейтін қатты қалдықтарды жинау, өңдеу және кәдеге жаратуды қамтиды. Қатты қалдықтар өнеркәсіптік, мекемелік, коммерциялық және тұрмыстық қызметпен байланысты. Қауіпті қатты қалдықтар тиісінше жойылмаған жағдайда жәндіктер мен кеміргіштердің көбеюіне, соның салдарынан аурулардың таралуына себеп болуы мүмкін. Қатты қалдықтарды басқарудың ең көп таралған түрлері: полигонға салу, вермикомпосттау, компосттау, қайта өңдеу және жағу. Дегенмен, қатты қалдықтарды басқару практикасының басты кедергісі – қайта өңдеумен байланысты жоғары құн мен қосымша ластану қаупі болып табылады.

Электрондық қалдықтарды қайта өңдеу

Электрондық қалдықтарды (электрондық есірткілерді) қайта өңдеу экологиялық алаңдаушылықтың күшеюімен және электрондық өнімдерді кәдеге шығару көлемінің артуымен байланысты маңызды технологиялық жетістіктерге қол жеткізді. Электрондық қалдықтарды қайта өңдеудің дәстүрлі әдістері, көбінесе қолмен жинауды қамтиды, жұмысшыларды қауіпті заттарға ұшыратады және көп еңбек талап етеді. Жақындағы жаңалықтар қауіпсіздік пен тиімділікті арттыратын автоматтандырылған процестерді енгізді, бұл құнды материалдарды дәлірек бөліп алуға және қалпына келтіруге мүмкіндік береді. Қазіргі заманғы электрондық қалдықтарды қайта өңдеу техникалары автоматтандырылған ұсату және жетілдірілген сұрыптау технологияларын пайдаланады, бұл түрлі материалдарды тиімді түрде бөліп, қайта өңдеуге көмектеседі. Бұл тек құнды металдарды қалпына келтіру деңгейін ғана емес, сонымен қатар қалдықтарды полигонға тасымалдау көлемін азайту арқылы қоршаған ортаға тигізетін зиянды да азайтады. Сонымен қатар, биоразлагаюшы электрониканы зерттеу, қоршаған ортада табиғи түрде ыдырайтын электрониканы жасау арқылы болашақтағы электрондық қалдықтарды азайтуға бағытталған. Бұл жетістіктер материалдардың қызмет ету мерзімін ұзартатын және қоршаған ортаға тигізетін зиянды едәуір азайтатын айналымдық экономикаға көшуді қолдайды.

Биологиялық оңалту

Биоремедиация – қоршаған ортада кездесетін қауіпті ластаушы заттарды бейтарап ету үшін бактериялар, саңырауқұлақтар, өсімдік ферменттері және ашытқы сияқты микроорганизмдерді қолданатын процесс. Бұл мұнай төгілуі, пестицидтер, ауыр металдар және басқа да ластаушы заттар сияқты түрлі экологиялық қауіптерді азайтуға көмектеседі. Биоремедиация орын басында ("in situ") немесе орыннан тыс ("ex situ") жағдайда жүргізілуі мүмкін, соңғысы климат тым суық болған кезде жиі қажет болады. Биоремедиацияның ұзақтығына ластану деңгейі, қоршаған ортаның жағдайы және бірнеше айдан бірнеше жылға дейін созылатын мерзімдер сияқты факторлар әсер етеді.

Жаңартылатын энергия

Жаңартылатын энергия – оңай толығатын энергия. Адамзат жылдар бойы ағаш, күн, су сияқты көздерді энергия өндіру үшін пайдаланып келеді. Күн, жел сияқты табиғи нысандар арқылы өндірілетін энергия жаңартылатын деп есептеледі. Жел энергиясы, су энергиясы, күн энергиясы, геотермальдық энергия және биомасса/биоэнергия сияқты технологиялар қолданылып келеді. Бұл уақыт өте келе табиғи түрде қалпына келетін және таусылмайтын энергияның кез келген түрін білдіреді. Бұл энергия түрі табиғи түрде толығады және төмен көміртегі із қалдырумен сипатталады. Жаңартылатын энергия көздерінің ең көп таралған түрлері: күн энергиясы, жел энергиясы, гидроэлектр энергиясы және органикалық заттарды жағу арқылы өндірілетін биоэнергия.

Жаңартылатын энергия көздеріндегі инновациялар

Технология мен тұрақтылықтың қиылысуы жаңартылатын энергия жүйелерінің тиімділігін арттыруға бағытталған инновациялық шешімдерге әкелді. Мұндай инновациялардың бірі – жел және күн энергиясын біріктіру арқылы энергия өндіруді барынша арттыру. Unéole сияқты компаниялар күн панельдерін және жел турбиналарын бір платформада біріктіретін технологияларды дамытуда, бұл шектеулі кеңістігі бар қалалық орта үшін ерекше тиімді. Бұл гибридтік жүйе кеңістікті үнемдеп қана қоймай, күн мен жел энергиясының толықтырып тұратын сипатын пайдаланып, энергияны өндіруді арттырады. Сонымен қатар, теңіздегі жел технологиясындағы жетістіктер жел энергиясының тиімділігі мен мүмкіндігін арттырды. Қазіргі заманғы теңіздегі жел турбиналары конструкциялық дизайн мен аэродинамикалық қасиеттері жақсартылған, бұл олардың энергияны жинау мүмкіндігін арттырып, шығындарды төмендетеді. Бұл турбиналар әртүрлі теңіз ортасына бейімделе алады, орналасу икемділігін арттырады және көру ластануын азайтуға мүмкіндік береді. Мысалы, жүзбелі жел турбиналары кернеулі тіреу платформаларын және шпарлы буйлерді пайдаланады, оларды терең суларда орнатуға болады, бұл жел энергиясын өндіруге арналған әлеуетті аймақтарды кеңейтеді.

Мұндай инновациялар жеке жаңартылатын технологиялардың қабілетін ғана емес, сонымен қатар берік және тұрақты энергия желісіне де үлес қосады. Жаңартылатын ресурстарды интеграциялау мен тиімділігін оңтайландыру арқылы бұл технологиялар тұрақты энергия болашағына көшуде маңызды рөл атқарады.

Энергияны үнемдеу

Энергияны үнемдеу – электр энергиясын тұтынуды азайту мақсатында, аз энергия қажет ететін құрылғыларды қолдану. Электр энергиясын пайдалануды азайту, оны өндіру үшін жағылатын табиғи отын мөлшерін кемітеді. Бұл жеке адамдардың мінез-құлқы мен әдеттерін өзгерту арқылы энергияны азайтып пайдалану практикасы. Энергияны үнемдеудің басты назары – энергияның қоршаған ортада ысырапқа жұмсалуын болдырмау және оның қолжетімділігін арттыру. Энергияны үнемдеудің негізгі жолдарының бірі – мүмкіндігі болғанда, көп энергия тұтынатын құрылғыларды пайдаланудан аулақ болу.

eGain болжау

Egain болжамы – бұл болашақ ауа райының ғимаратқа тигізетін әсерін болжау үшін болжау технологиясын қолдану әдісі. Ауа райы болжамына сүйене отырып жылуды реттеу арқылы жүйе қажетсіз жылу шығындарын болдырмайды, соның салдарынан энергия тұтынуды және парниктік газдар шығарындыларын азайтады. Бұл технологияны eGain International компаниясы ұсынған, бұл швед компаниясы ғимараттың қуат тұтынуын интеллектуалды түрде теңестіреді. Технология ғимаратқа белгілі бір кезеңде қажетті жылу энергиясы мөлшерін болжауды қамтиды, бұл энергия тиімділігі мен экологиялық тұрақтылыққа әкеледі. eGain ғимараттың энергия тұтынуын және шығарындыларын төмендетіп қана қоймай, тиімсіздіктер байқалған жағдайда техникалық қызмет көрсету қажеттілігін де анықтайды.

Тұрақты ауыл шаруашылығы

Тұрақты ауыл шаруашылығы – азық-түлік қауіпсіздігін қамтамасыз ете отырып, ауыл шаруашылығы жүйелерінің, экожүйелердің және қоғамның ұзақ мерзімді денсаулығы мен өнімділігін сақтайтын шаруашылық жүргізу тәсілі. Тарихи тұрғыдан алғанда, технологиялық жетістіктер ауыл шаруашылығы өнімділігін арттыруға және физикалық еңбекті азайтуға маңызды үлес қосты. Ұлттық азық-түлік және ауыл шаруашылығы институты (NIFA) адамдардың азық-түлік және талшыққа деген қажеттіліктерін қанағаттандыруға, қоршаған ортаның сапасын жақсартуға, ауыл шаруашылығы экономикасы үшін маңызды табиғи ресурстарды сақтауға, қайта жаңармайтын және шаруашылықта қолданылатын ресурстарды тиімді пайдалануға, сондай-ақ тиісті жағдайларда табиғи биологиялық циклдар мен бақылауларды интеграциялауға, шаруашылықтардың экономикалық тұрақтылығын сақтауға және фермерлер мен қоғамның өмір сапасын жақсартуға бағытталған қаржыландырылатын бағдарламалар арқылы тұрақты ауыл шаруашылығын дамытады. NIFA өз бастамаларының ішінде шаруа қожалықтары мен мал шаруашылықтарының тәжірибесін, кешенді зиянкестермен күресуді, жайылымды кезектестіруді, топырақты қорғауды, су сапасын/батқылық жерлерді, жапқыш дақылдарды, дақылдардың/ландшафттың әртүрлілігін, тыңайтқыштарды басқаруды, агроорман шаруашылығын және баламалы сату жолдарын жақсартуға ұмтылады.