Қазір планетаның әрбір тұрғынына, орташа алғанда, жылына 20 т. жуық шикізат өндіріледі, ол 800 т. су мен 2.5 кВт энергияны қолданумен азық-түлік өнімдеріне өңделеді де шамамен 90-98 % қалдыққа кетеді. Сонымен қатар, тұрмыстық қалдықтардың үлесі бір адамға жылына 0,3-0,6 т. асады. Қалғандары өнеркәсіптік қалдықтар. Алынатын және қайта өңделетін шикізаттың ауқымдары бойынша — 100 Гт/жылына — адамның шаруашылық қызметі планетаның жаңа тау қызметінен артты — 10 Гт/жылына. Сонымен қатар, шикізат пен энергияны пайдаланудағы ысырапшылық адамның шаруашылық қызметінде әр түрлі есті шектерден шығуы артады. Және де егер дамыған елдерде ауыл шаруашылығы қалдықтары 90 %, автомашиналардың корпустары 98 %, сығылған майлар 90 % пайдаға асырылса, онда өнеркәсіп және құрылыс қалдықтарының, кен өндіру және металлургия өндірісі қалдықтарының маңызды бөлігі мүлдем пайдаға асырылмайды. Адамзат өндіріс қарулары мен өзіне ұқсастарды жою технологияларын құруда, өз қызметінің қалдықтарын қайта өңдеу бойынша өнеркәсіпті құрумен айналыспай табысқа жетті. Нәтижесінде, қайта өңделген, сондай-ақ улы өнеркәсіптік қалдықтар көлемінің жыл сайын өсуімен қатар, барлық әлемде өнеркәсіптік дамыған елдерде ондаған және мыңдаған сандарда есептелінетін ескі жерлеулер бар, ал қалдықтар көлемінің шамалары жүз миллиард тонналарға жетеді. Сонымен, егер қалдықтарды (бірінші орында ерекше қауіпті) жоспарлы қайта өңдеуді ескере отырып, қоршаған ортаны қалпына келтіру туралы айтатын болсақ, онда онжылдықтар бойы ондаған және жүздеген миллиард долларларда шығындар қажет етіледі.
Сонымен, деректер ескерілмеген қоқыс жерлері, түгенделуі басталмаған ескі көмулер туралы айтпағанда, қайта өңделмейтін өнеркәсіптік қалдықтардың үздіксіз өсуін көрсетеді. Әлемде қалдықтардың, соның ішінде қауіпті қалдықтардың негізгі массасы жиналады, жиналады немесе көміледі. Көму үшін бірқатар елдер теңізге (мұхитқа) батыруды қолданады, бұл көпшіліктің пікірі бойынша, қалдықтардың қауіптілігі класына тәуелділіктен тыс халықаралық келісімдермен толық тыйым салынуы керек. Бұл кейбір жағдайда адамгершілік мәселесіне жатады: көпшілікке тиесіліні (теңіздер, таулар, ормандар) қоқыс үйіндісі ретінде пайдаланбай, өндірдің бе – өз аумағыңда қайта өңдеу керек (қоймаландыру керек). Шын негізінде, өнеркәсіптік қалдықтарды қайта өңдеуге жалпы көлемнің 20 % жатады.
Қоршаған ортаны қорғау саласында қызмет ету бойынша Жалпы еуропалық кеңестің (Женева, 1979) декларациясында келесі анықтама берілді: «Қалдықсыз технология адам қажеттіліктерінің шеңберінде табиғи ресурстар мен энергияны дұрыс пайдалануды қамтамасыз ету және қоршаған ортаны қорғау үшін білімдерді, әдістер мен құралдарды тәжірибеде қолдану. Басқа сөзбен айтқанда, қалдықсыз деп шикізаттан түрлі энергиялардың, көмекші материалдардың, катализаторлардың және басқа да технологиялық факторлардың әсер етуі кезінде арнайы өзара байланысты аппараттарда тек биоортаны ластайтын түрлі заттар мен энергиялардан тұратын технологиялық ағымдар жүйесінен шықпай мақсатты өнімдерді ғана алуға мүмкіндік береді».
Сонымен қатар, қалдықсыз өндірістердің міндетіне басқа өндірістер үшін шикі зат болып табылатын мақсатты өнімдерге, және де таза табиғи заттарға (ауаға, суға, нейтралды минералды массаға) белгілі бір шикізат көлемін кешенді қайта өңдеу кіреді.
Алайда, бұл міндетті бір ғана саланың шеңберінде шешу қиын, себебі мәселенің барлық аспектілері қамтылуы керек: технологиялық, әлеуметтік-экономикалық, экологиялық, білім беру және мәдени-тәрбиелеу, құқықтық, ақпараттық қамтамасыз етуші және тіпті халықаралық. Ол үшін табиғатты қорғаудың, табиғи ресурстарды дұрыс пайдалану мен жандандырудың, қоршаған табиғи ортаның қолайлы жағдайының жалпы мемлекеттік ұзақ мерзімді кешенді бағдарламасы жұмыс істеуі керек. Бұл бағдарламаға жоғарыда аталған мәселелерді шешудің қосалқы бағдарламасы кіреді.
Қалдықсыз өндірістерді құру барысында жалпылауыш принцип өндірісті құру, жобалау және пайдалану кезінде қолдануды жөн көретін жүйелі амал болып табылады [1, 33-36 б.]. Қалған шикізат пен энергиялық ресурстарды толық пайдалануға, сондай-ақ, қоршаған ортаны қорғауға бағытталған едәуір нақты принциптер үш топқа бөлінуі мүмкін: 1) химиялық; 2) технологиялық; 3) ұйымдастырушы-басқарушылық. Көптеген жағдайларда бір ғана принцип шикізатты қалай толық пайдалануға болса, дәл солай сыртқы энергиялық ресурстарды пайдалануды азайтуға және қоршаған ортаны қорғауға бағытталады [2, 18 б.]. Қазіргі өндірістердің қатты, сұйық және газ тәрізді қалдықтарды пайдаға асыру, қайта өңдеу немесе зиянсыз ету үлкен халық-шаруашылық мәнге ие, маңызды өнімдерді алу мақсатымен шикізатты толық пайдалануды кеңейтуге ғана емес, сондай-ақ, су қоймалары мен ауа алабының жағдайын жақсартуға әсер етеді. Қалдықсыз өндірістерді құру кезінде, ең бастысы, өндіріс қалдықтарын, оларды халық шаруашылығы үшін құнды өнімдерге, сондай-ақ, басқа өндірістер үшін шикізатқа айналдырып пайдаға асыру және қайта өңдеу алдын ала қарастырылады.
Қалдықтар көбінесе күрделі гомогенді және гетерогенді жүйелерді білдіреді. Негізгі сұрақ оларды фазалар мен құрамды бөліктерге кейін соңғы өнімдерін пайдаланумен немесе жоюмен таңдап алу болып табылады. Келесі әдістері бар: қалдықтарды жою, фазаларды бөлу, жеке құрамды бөліктерін алу, химиялық өңдеу, биологиялық өңдеу.
Жоюға тек мүлдем пайдалана немесе қазіргі әдістермен мақсатты өнімдерге қайта өңделе алмайтын қалдықтар ғана ұшыратылады. Қолданылып жүрген әдістердің ішінде қоқыс үйінділері, полигондар мен шлам қоймалары, санитарлық жер төгу, жерлеу немесе терең жер асты ұңғымалары, жағу, пиролиз қолданыс тапты [3, 56 б.].
Қоршаған ортаны қорғауға қатысты биотехнологияны биологиялық объектілердің тіршілік әрекеті өнімдеріне, микробтарды көбейтуге, қауымдастықтарға, олардың митоболиттері мен препараттарына, оларды заттардың, элементтердің, энергия мен ақпараттың табиғи алмасуына қосу жолымен негізделген технологиялық процестерді әзірлеу және құру түрінде қарастыруға болады. Биотехнологияны пайдаланудың мысалы ретінде су ерітінділерін қолдануға негізделген рудалардан металдарды алудың гидрометаллургиялық әдісін қолдануды көрсетуге болады, оның бір түрі металдарды бактериялық-химиялық сілтісіздендіру болып табылады. Метанмен күресудің биотехнологиялық әдісі көмір қаттарында және сығылған кеңістіктерде метан қышқылдағыш бактериялармен араласу процесі болып саналады. Қатты қалдықтарды қайта өңдеу биотехнологиясы биогазды пайдаға асыруға және энергия тапшылығын төмендетуге, сондай-ақ, қоршаған ортаға антропогенді жүктемені азайтуға, соның ішінде негізгі әсердің құрамды бөліктерін азайтуға мүмкіндік береді. Энергетикалық мақсаттармен қалдықтарды жүзеге асыру биотехнологиясын жалпы шолу оларды анаэробтық бұзу болып табылады. Анаэробтық бұзу оттегінсіз ферментативтік кезеңдік микробтық процесті білдіреді, ол әр түрлі микроорганизмдер тобының көмегімен мезофильді жағдайларында іске асырылады [4, 56-59 б.].
Алайда, қазіргі таңда өндірісті қалдықсыз етуге мүмкіндік беретін технологиялар әзірленуі үнемі мүмкін емес. Сондықтан, бірінші кезеңде аз қалдықты өндірістердің технологиялары әзірленеді және енгізіледі. Аз қалдықты өндірістердің технологиясы дегеніміз зиянды заттардың пайда болатын қалдықтар көлемі ауа бассейнінде, табиғи су қоймаларында және жерде мүмкін концентрациясынан аз болатын өндірістің амалы. Бұл технология тұйық болып табылады, онда қоршаған ортадан өндірістің оқшаулану принципі жүзеге асырылады. Демек, аз қалдықты өндіріс шикізат пен мақсаттық өнімдерді қоспағанда, заттар мен энергияның айналу принципі іске асырылатын тұйық жүйені білдіруі керек. Сонымен қатар, қазіргі таңда іске қосылған өндірістерде тіпті аз қалдықты технологияларды құру қиын. Өндіріс ауқымдарының өскен және жоғары экологиялық талаптар жағдайында бір-біріне түбегейлі ұқсамайтын дайын өнімді алу бағытын анықтауға болады [5, 116 б.].
Бірінші бағыт іске қосылған өндірістердің қайта құрылуын және газ шығарындыларын, өндірістен шығарылатын суды, және де табиғатқа, әсіресе адам денсаулығына зиянды заттарды кейін тазартатын технологияларды құруды алдын ала қарастырады. Мұндай жол қазіргі таңда химия өнеркәсібінде, мұнай-химия синтезі және машина жасауда кең қолданылыс тапты. Бірақ, ол мәселені толық шешуге мүмкіндік бермейтіндіктен аз тиімді. Тазарту ғимараттарының көмегімен үнемі зиянды өнімдерден шығарындыларды толық босату мүмкін емес, демек, олардың биоортаға түсуіне жол берілмейді. Сонымен қатар, тазарту ғимараттары қымбат болып табылады, себебі олар үлкен аудандарды қамтиды, қатты лақтырылатын заттар мен тұнбаларды жоюдың жаңа мәселелерін құрады, материалдар мен энергияның көп көлемін тұтынады және т.б. Яғни, бұл жолдың келешегі жоқ, бірақ ол біраз уақыт қолданылатын болады.
Қалдықсыз және аз қалдықты технологиялық процестер жоғары деңгейде табиғи процестерді имитациялайтын екінші бағыттың болашағы мол, тиімді және батыл болып табылады. Алайда, бұл, келесі себептерге байланысты әлі қолданыс тапқан жоқ: осындай деңгейге дейін бар өндірістерді қайта құру мүмкін емес, өйткені оларда әр түрлі ағымдардың жүйесінен шығару алдын ала ескеріледі. Қалдықсыз өндірістерге арналған технология, егер оны тар ведомстволық немесе бүгінгі күн тұрғысынан қарастырса, яғни зиянды шығарындылардан немесе тазартудан халық шаруашылығына экологиялық және тіпті экономикалық зиянды және пайдаға асырылған жанама өнімдердің құнын ескермеген жағдайда жиі қымбат шығады.
Сонымен бірге, қазіргі таңда іске қосылған өндірістердің технологиясын «тазаға» дейін жеткізу үшін екі жолды да пайдалану қажет. Осы кезеңде мұндай міндеттердің шешілуіне экономикалық факторды ескерумен келген дұрыс. Осындай өндірістер алғашқы кезеңдерде едәуір қымбат болып көрінуі мүмкін, соның нәтижесінде қалдықсыз технология бойынша өндірілетін өнімдердің өндірісі қысқаруы мүмкін. Демек, мұндай жағдайларда белгілі бір кезеңде тазарту ғимараттарымен өндірісті құру қажет. Сонымен қатар, химиялық және мұнай газ синтезі мен машина жасау салаларының даму жағдайларында табиғатты қорғаудың басты бағыттарының бірі қайта өңдеуге тартылатын шикізаттың барлық түрлері толық қолданылатын және толық тауар өнімдеріне айналатын өндіріс ұйымы болып табылатынын ескерген дұрыс. Бұл қалдықсыз технологияны құру кезінде ғана жасалуы мүмкін.
Қалдықсыз өндірісте көп құрамды шикізатты едәуір тиімді пайдалану үшін шикізатты кешенді пайдалану принципі сақталады: технологиялық процеске енгізілген материалдық субстант, ал оны қайта өңдеу кезінде алынған өнім толық көлемде ассортиментте қолданылады. Сонымен қатар, әрбір өнімді өндірістік-шаруашылық айналымға қатыстыру тәжірибеде көптеген бір уақытта іс-әрекет ететін ұйымдастырушылық, техникалық, экономикалық және әлеуметтік сипаттағы факторлармен байланысты.
Адамзат өз тарихының жаңа кезеңіне қадам басады, оның едәуір өзіне тән белгісі – жаһандық мәселелердің пайда болуы. Тарихта бірінші рет адамзат қазіргі өркениеттің жаһандық қауіпсіздігін қамтамасыз ету сияқты негізге бірігуі мүмкін жағдай туындады.
Барлық алдыңғы тарихты экологиялық мағынада ғылымда, техникада және қоршаған орта жағдайында болған өзгерістердің жиналу процесін тез жүріп келе жатқан тарих ретінде қарастыруға болады. Аталған өзгерістер соңында қазіргі экологиялық дағдарысқа ауысты. Бұл дағдарыстың негізгі белгісі – кейінгі 50 жыл ішінде болған биоортаның сапалы күрт өзгеруі. Сонымен бірге, экологиялық дағдарыстың экологиялық апатқа өсуінің бірінші белгілері пайда болғанына көп уақыт өткен жоқ.
Сонымен, техникалық прогресс, екі жүзді Янус сияқты, қазіргі және болашақ адамзаттың бейнесінде екі қарама-қарсы ипостасьқа ие екенін көрсетті. Тек ұжымдық адамзаттық ақыл-парасатқа, үкіметтердің іс-әрекеттерінің ойланып істелгендігіне және жинақтылығына, болашақ ұрпағымыз қандай да бір техникалық прогресті көретіндігі.
Экологиялық мәселе адамзатты алдағы даму жолын таңдау алдына қойды: өндірісті шексіз өсіруге бұрынғыдай бағытталуы керек пе немесе бұл өсу табиғи орта мен адамзат организмінің нақты мүмкіндіктерімен келісілуі керек, жақындармен ғана емес, әлеуметтік дамудың жеке мақсаттарымен өлшенуі керек.
Экологиялық дағдарыстың пайда болуы мен дамуында ерекше, анықтауыш роль техникалық прогреске тиесілі. Шын мәнінде алғашқы еңбек құралдары мен алғашқы технологиялардың пайда болуы табиғатқа және алғашқы адаммен жасалған экологиялық катаклизмдердің пайда болуына антропогенді қысым әкелді. Техногенді өркениеттің дамуымен экологиялық дағдарыстар қаупінің және олардың салдарлары байқалды.
Аз қалдықты, одан әрі қалдықсыз өндірістің жаңа технологияларын тұйық цикл бойынша құру нашар экологиялық тепе-теңдікті бұзбай өмір сүрудің жеткілікті жоғары деңгейін қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.