Экология и охрана объектов окружающей среды

56

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство высшего и среднего специального образования

Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека

Экология и охрана объектов окружающей среды

Геворгян А.М., Артыков А.Т., Киреев Г.В.

Ташкент-2006

В настоящем методическом пособии показаны основные негативные факторы: вредные продукты химических производств, пестициды радионуклиды, экотоксиканты, канцерогены и другие вещества, негативно влияющие на экологическое благосостояние флоры, фауны, качество и чистоту объектов окружающей среды.

Методическое пособие предназначено в качестве учебно-методической разработки по экологии и защите объектов окружающей среды для бакалавров, магистров и аспирантов, специализирующихся в этой области науки.

Составители: Геворгян А.М., Артыков А.Т., Киреев Г.В.

Утверждено на учёном совете химического факультета Национального университета Узбекистана им. М.Улугбека (Протокол №8. от 15.04.2005 г.)

Содержание

Химики, инженеры-химики в современном химическом производстве и химическое образование

Подготовка химиков и инженеров-химиков

Использование химиков и инженеров-химиков

Современное общество, экологический кризис и химическое образование

Пестициды и охрана окружающей среды

Современное состояние исследований миграции радионуклидов в экосистемах

Цитирование в области экологии

Перспективы развития исследований миграции радионуклидов

Литература

Химики, инженеры-химики в современном химическом производстве и химическое образование

На современном этапе научно-технического прогресса химия и химическая технология, наряду с электроникой и электронно-вычислительной техникой, оптоэлектроникой, биотехнологией и другими прогрессивными направлениями науки и техники, прочно завоевали ведущие позиции, определяющие ход его дальнейшего развития, экономический рост, уровень и качество жизни, решение ряда сложных социальных проблем глобального характера.

Разработка и производство новых конструкционных материалов и материалов для электронной промышленности, энергосберегающих и материалосберегающих технологий, создание экологически чистых производств, принципиально новых медицинских препаратов, основанных на применении биотехнологии, зависит от уровня развития химии как фундаментальной науки и внедрения ее достижений в практику химического производства.

В настоящее время химия и химическое производство вступили в период перехода с технологий переработки на технологии производства новых, дорогостоящих, наукоемких химических продуктов. Соответственно видоизменяется структура капиталовложений в химическую промышленность, подготовка научных и инженерно-технических кадров и их распределение по отраслям и сферам приложения труда.

Именно поэтому представляется своевременным провести краткий сравнительный анализ современного состояния и тенденций развития химии и химических производств в промышленности развитых зарубежных стран и в нашей стране, обобщить мировой опыт и использовать его в интересах перестройки и дальнейшего развития химического комплекса нашей страны.

Состояние и тенденции развития химического производства в мире.

За последние два десятилетия наблюдается значительный рост мирового химического производства. Это подтверждается долей химической промышленности в валовом национальном продукте (ВНП), в общем объеме промышленного производства, а также выпуском отдельных видов химической продукции. По доле химического производства в ВНП первое место занимает Япония (14,1 %), за ней следует ФРГ (9,8 %) и США (4,9 %) [1]. Сравнительно высокая доля химической промышленности в общем объеме промышленного производства. В Италии она составляет 8,3 %, во Франции - 8,6 %, в ФРГ - 12,0 %. США продолжают лидировать в капиталистическом мире по объему химического производства. Их доля в производстве продукции химической и нефтехимической промышленности, включая резинотехническую и пластмассоперерабатывающую, составляет 30,2 % (Япония - 18,0%) [2].

Что касается отдельных видов химической промышленности, то в период 1970 - 1987 гг. мировое производство минеральных удобрений (в пересчете на 100 % питательных веществ) увеличилось с 71,0 млн. до 146,0 млн. тонн, или более чем в 2 раза; химических волокон и нитей - с 8,6 млн. до 19,0 млн. тонн, или в 2,2 раза; синтетических смол и пластических масс - с 30,0 млн. до 83,0 млн. тонн или в 2,8 раза [3].

Лишь по производству минеральных удобрений наша страна занимает одно из первых мест в мире. Однако качество удобрений, производимых нашей химической промышленностью, значительно ниже качества удобрений, производимых химическими фирмами западных стран. Это подтверждается тем, что у нас урожайность зерновых и зернобобовых в 2,6 раза ниже, чем в США.

В период 1960 - 1988 гг. США увеличили производство минеральных удобрений с 2,9 млн. до 28,0 млн. тонн, Япония - с 0,6 млн. до 11,0 млн. тонн, ФРГ - с 1,0 млн. до 9,1 млн. тонн, Франция - с 0,3 млн. до 4,1 млн. тонн. Все развитые капиталистические страны, вместе взятые, увеличили производство синтетических смол и пластических масс с 6,3 млн. до 65,8 млн. тонн, или в 10,4 раза. Об уровне развития химических производств в различных странах можно также судить по доле экспорта химических продуктов в мировом экспорте. Наша страна по доле экспорта химических продуктов в мировом экспорте значительно уступает промышленно развитым капиталистическим странам, и находятся по этому показателю даже ниже развивающихся стран.

О росте химического производства в развитых капиталистических странах говорят и абсолютные величины. Так, объем производства перерабатывающей химической промышленности США составил в 1988 г. 670,2 млрд. долл., а производство готовой химической продукции - 230,0 млрд. долл. Крупнейшими химическими корпорациями США являются: “Дюпон” (годовой товарооборот ~ 24,5 млрд. долл.), “Проктер и Гемпбел” (9,1 млрд. долл.), “Доу кэмик” (7,7 млрд. долл.), “Элланд Сигнел” (7,3 млрд. долл.), “Юнион Карбайд” (6,4 млрд. долл.). Объем химического производства в ФРГ в 1985 г. превысил 181,0 млрд. марок. Крупнейшими химическими компаниями этой страны являются “Бауэр”, “Хехст” и “БАСФ”, объемы годового товарооборота которых составил в 1984 г. (соответственно) 9,2, 8,9 и 8,7 млрд. марок. Годовой товарооборот 25 крупнейших химических компаний США, Великобритании, Японии, ФРГ, Италии, Швейцарии, Нидерландов составил в 1984 г. Около 150,0 млрд. долл.

В 1988 г. заметно активизировалась инвестиционная деятельность химических компаний. По прогнозам Американской ассоциации производителей химической продукции, в 1988 г. капиталовложения в химическую промышленность должны были возрасти на 9,0 % по сравнению с 1987 г., а по расчетам министерства торговли США - на 12 ,0 % (фактически прирост составил ~ 20,0 %). По мнению экспертов, тенденция к росту капиталовложений химических компаний сохранится и в последующие годы. Самые крупные капиталовложения на расширение производства были сделаны в 1988г. такими компаниями, как “Дюпон” (3,7 млрд. долл.), “Империал кэмикл” (1,35 млрд. долл.), “Доу кэмикл” (1,17 млрд. долл.). Причиной активизации инвестиционной деятельности в этой отрасли промышленности США эксперты считают рост спроса на химические товары на внутреннем рынке и расширение экспортных возможностей [3]. Капиталовложения в химическую промышленность в ФРГ составили в 1985 г. 7,3 млрд. марок, или 8,6 % от общих капиталовложений в промышленность.

Развитие химической промышленности в капиталистических странах, как уже отмечалось, характеризуется существенными количественными и качественными изменениями. До 1980 г. эти изменения вызывались в основном экономическими факторами, такими как спад производства, за которым следовало его подъем до более высокой отметки, чем он был до спада. Продолжительность этих циклов не превышает три - пять лет. При спадах химического производства занятость химиков и инженеров-химиков сокращалась, при подъемах - возрастала. Так, например, безработица среди химиков и инженеров-химиков в 1971 г., по данным Американского химического общества, составляла 3,6 % по сравнению с 3,0 % в предыдущем году. 5,6 тыс. ученых-химиков вообще не имели работы, 7,9 тыс. были заняты частично или работали не по специальности. Однако уже в 1973 г. положение с занятостью химиков начало улучшаться. Уровень безработицы среди членов Американского химического общества снизился с 3,1 % в марте 1972 г., до 1,7 % в марте 1973 г. и до 1,4 % в марте 1974 г. Предсказывалось дальнейшее сокращение безработицы среди химиков и даже рост занятости.

В целом цикличность в химическом производстве не приводила к сокращению подготовки специалистов для этой отрасли. В период 1960 - 1964 гг. ежегодный выпуск инженеров-химиков из американских университетов и колледжей со степенью бакалавра составлял 2,8 тыс. чел., в период 1965 - 1969 гг. - 3,1 тыс. чел., 1970 - 1974 гг. - 3,6 тыс. чел., 1975 - 1979 гг. - 4,1 тыс. чел., в 1980 г. - 6,6 тыс. чел., в 1984 г. - 7,7 тыс. чел.

Характер труда инженеров-химиков существенно не менялся. Большинство из них работало в нефтяной и нефтехимической промышленности, выполняя традиционную инженерную работу - исследования, разработки, дизайн и управление технологическими процессами.

С начала 80-х гг. начался новый этап в развитии химической промышленности, поворот к разработке и выпуску химических продуктов нового качества (полимерные смеси, сплавы, композитные материалы и т.п.). Например, американская фирма “Доу кэмикл” сообщила, что намерена в 1993г. получить 50 % своего дохода от производства специальных химических продуктов (по сравнению с 40 % в 1985г.). Ожидается, что в 1994 г. продажа новых химических продуктов достигнет объема в 3,0 млрд. долл. Для достижения этой цели фирма увеличила ассигнования на исследования и разработки в специальных областях химии с 63 % от общих ассигнований на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР) в 1982 г. до 73 % в 1984 г.

Фирма “Дюпон” в 1984 г. создала лабораторию по разработке технологии производства новых химических продуктов. Из общего бюджета на НИОКР в сумме 975 млн. долл. Она выделила в 1983 г. 22 % на исследования в области электроники по сравнению с 8 % - на исследования в области нефтехимии [4].

Другая американская фирма “Монсанто” в 1984 г. открыла новый научно-исследовательский центр стоимостью в 150 млн. долл. для исследований в области наука о жизни и увеличила долю своего научного бюджета, выделяемую на создание новых фармацевтических препаратов, с 20 % в 1979 г. до 34 % в 1993 г. Ожидаются следующие структурные сдвиги в продаже продукции этой фирмы: снижение продуктов нефтехимии с 31 до 7 %, увеличение продажи специальных химических продуктов и изделий из пластмассы с 29 до 36 %, увеличение продажи медицинских препаратов и сельскохозяйственных продуктов с 21 до 31 %, других новых продуктов (приборы для контроля технологических процессов, электронная техника) - с 19 до 26 % [4].

Химические производства будущего требуют новых подходов к подготовке химиков и инженеров-химиков, повышению их квалификации и переподготовке. Учитывая важность этих вопросов, им посвящается самостоятельный раздел статьи.

По сравнению с развитыми капиталистическими странами химическое производство в нашей стране не отвечает мировым стандартам, а химическая промышленность не удовлетворяет элементарные потребности населения. Остро ощущается дефицит продуктов бытовой химии, медикаментов. Химическая промышленность в нашей стране включена в химико-лесной комплекс народного хозяйства, в который входят, кроме химической и нефтеперерабатывающей промышленности, лесная, деревообрабатывающая и целлюлозно-бумажная промышленность. Удельный вес всего этого комплекса в общем объеме промышленной продукции по существу не меняется с 1970 г., хотя темпы его развития выше темпов развития промышленности в целом.

Среднегодовые темпы роста объема производства химико-лесного комплекса по сравнению со среднегодовыми темпами роста производства всей промышленности были выше на 0,8 %, а темпы роста производства химической и нефтехимической промышленности - на 4,5 %, а по сравнению с химико-лесным комплексом - на 3,7 %. Это количественные показатели (причем слишком обобщенные), по которым трудно судить о структуре и тем более о качественной стороне химического производства. Между тем, по оценке специалистов, она далеко не соответствует мировому уровню.

В 1986 г. научные консультанты авторитетного американского журнала “Форчун” дали экспертную оценку уровня работы в США, Японии, Западной Европе и нашей стране в ряде областей, в том числе в области биотехнологии и новых материалов (по десятибалльной системе). Соответствующие показатели оказались следующими: биотехнологии - 8,9; 5,7; 4,9; 1,3, по новым материалам - 7,7; 6,3; 6,0; 3,8 соответственно. Хотя к этим данным следует относиться с известной осторожностью, они указывают на то, что в наша страна в этих ведущих направлениях научно-технического прогресса значительно отстает от промышленного развития капиталистических стран. Косвенно это подтверждается и распределением по странам Нобелевских премий, присужденных в области физики и химии с момента ее учреждения в 1895 г. Из 380 премий присужденных по физике, химии и медицине до 1987 г., 143 были присуждены американским ученым, 68 - английским, 10 - русским ученым и т.д.[4].

Хотя оценки по новым материалам 3,8 значительно выше оценки по биотехнологии 1,3, положение с разработкой новых материалов в нашей стране, особенно композитов, указывает на значительное отставание от США, Японии и стран Западной Европы. На самом деле, производство композитов за рубежом стремительно растет. Если в 1977 г. в Западной Европе и США было продано соответственно по 350 тыс. тонн композитов, то в 1986 г. уже по 1 млн. тонн. К 2000 - 2005 гг. и для США, и для Западной Европы ожидается рост потребления композиционных материалов до 2,5 - 3,0 млн. тонн. Одновременно снижается уровень потребления стали. С 1977 г. он снизился в США со 134 млн. до 103 млн. тонн. Химическая наука и изобретательская активность в химической промышленности

В условиях научно-технического прогресса наука и образование - важнейшие факторы, определяющие экономическое развитие и положение стран в экономическом сообществе и на мировых рынках. Соревнование между странами в экономической области превратилось по существу в соревнование в сфере науки и техники, а последнее охватило область образования и подготовки высококвалифицированных специалистов. Именно в образовании ведущие капиталистические страны видят основное средство сохранения и укрепления своих позиций на мировых рынках. Это подтверждается и тем, что только на пять ведущих капиталистических стран (США, Япония, Франция, ФРГ и Великобритания) приходится сейчас ~ 85 % всех ученых и затрат на науку, более 50 % высших учебных заведений и ~ 40 % студенческого контингента капиталистического мира. Лидирующее положение среди указанных стран занимают США, где расходы на образование достигли рекордного уровня - 353 млрд. долл., а на науку - 124 млрд. долл. Растут расходы на науку и образование и в других ведущих капиталистических странах. Среднегодовые темпы роста затрат на науку с 1970 г. составили (в постоянных ценах) в Японии - 7,40 %, ФРГ - 3,95 %, во Франции - 3,95 %, в Великобритании - 2,55 %.

Основное внимание в указанных странах в последние годы уделяется развитию фундаментальных исследований, которые сосредоточены в основном в высших учебных заведениях. Растет финансирование этих исследований как из государственных бюджетов, так и из фондов частных корпораций. Это обусловлено тем, что именно фундаментальные исследования могут приблизить прорыв на наиболее передовые направления науки и технологии (химия, биотехнология, генная инженерия и др.)

Основными источниками финансирования научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в капиталистических странах являются государство и промышленные фирмы. В совокупности на их долю приходится от 89 % в Японии до 100 % во Франции от общих расходов на науку. Доля государственного финансирования науки колеблются от 27 % в Японии до 50 % в США. Фундаментальные исследования в общей структуре НИОКР занимают от 6,3 % в Великобритании до 20,9 % во Франции. Прикладные исследования находятся на уровне 22 - 24 %. За исключением Франции, где на них приходится 33 % от общих расходов на НИОКР. Доля разработок колеблется от 46,1 % во Франции до 69,7 % в Великобритании. Наибольшая часть НИОКР в ведущих капиталистических странах выполняется в научных центрах промышленных фирм. На них приходится 73 % НИОКР в США, 72 % - в Японии, 68 % - в ФРГ, 64 % - в Великобритании, 57 % - во Франции [9].

Во всех перечисленных странах основная часть затрат на науку приходится на обрабатывающую промышленность (> 90 %). Более 75 % промышленных научных исследований и разработок приходится на отрасли высокой технологии (химическая - 11,6 %, общее машиностроение - 13,4 %, электротехника - 21,8 %, авиакосмическая - 21,8 %, приборостроение - 7 %). В государственных лабораториях реализуется 22- 25 % всех затрат на науку в Великобритании и во Франции, 14 % - в ФРГ, 10 - 12 % - в США и Японии. В большинстве стран относительно высокая доля НИОКР в области естественных, точных и технических наук (в Японии - 91,5 %. ФРГ - 95,3 %, Великобритании - 97,2 %) [5].

Объем НИОКР, выполняемый высшей школой (университетская наука), составляет 11 - 12 % всех научных исследований в США и Великобритании, до 15 - 16 % - в ФРГ, во Франции, Японии. Значительная доля университетских исследований относится к фундаментальным: В США - 60,0 %. Японии - 54,9 %, В ФРГ - 59,7 %, во Франции - 90,0 %, в Великобритании - более 95 %. Прикладные исследования в университетах США занимают 27,7%, в Японии - 36,6 %, ФРГ - 40,3 % (включая разработки), во Франции - 10,0 %, Великобритании - 3,6 %. Что касается разработок, то их доля в университетах незначительна (в США - 12,3 %, Великобритании - 1,3 %, во французских университетах их нет) [6].

На фоне этой общей картины, показывающей структуру и тенденции развития науки в ведущих капиталистических странах, рассмотрим состояние химической науки на примере США (объем статьи не позволяет затронуть другие страны).

Фундаментальные исследования. В 1986 г. фундаментальные ассигнования на развитие фундаментальных исследований в области химии составили 425,4 млн. долл., которые выделялись следующим федеральным ведомствам: министерство обороны - 17 %, министерство энергетики - 26 %, министерство здравоохранения - 18 %, Национальный научный фонд (ННФ) - 26 %, министерство сельского хозяйства - 8 % и другие - 5 %.

В период 1976 - 1986 г. федеральные ассигнования на исследования в области химии росли медленно (в среднем 10 % в год), чем по науке в целом (11 % в год). Более половины ассигнований было выделено двумя федеральными ведомствами - министерством энергетики и ННФ (52 %). Ассигнования последнего на фундаментальную химию возросли с 40,6 млн. долл. в 1976 г. до 109,0 млн. долл. в 1986 г. Промышленность ассигновала в 1986 г. на фундаментальные исследования в области химии 555 млн. долл., или 39 % от общих ассигнований промышленного сектора на фундаментальные исследования (1,4 млрд. долл.). Ежегодный рост ассигнований промышленности на фундаментальную химию составил 11 % по сравнению с 12 % для фундаментальной науки в целом.

В 1986 г. общие ассигнования на университетские исследования в области химии составили 415 млн. долл., из которых 308 млн. долл. были выделены федеральным правительством. С 1976 г. среднегодовые темпы общих расходов на химическую науку в университетах США были на уровне 13 % (несколько выше, чем на всю университетскую науку). Из федеральных ведомств наибольшие ассигнования в фонд развития химической науки в университетах внесли ННФ (39 %), министерство здравоохранения (32 %), министерство обороны (10 %), министерство энергетики (10 %).

Около 1/5 ассигнований на университетскую химическую науку получили 10 ведущих университетов и институтов: Массачусетский технологический институт, Калифорнийский (г. Беркли), Гарвардский, Станфордский, Корнельский университеты, Калифорнийский технологический институт, университет штата Висконсин (г. Медисон), университет штата Мериленд (г. Колледж парк), университет штата Калифорния (г. Лос-Анджелес) и Иллинойский университет (г. Урбана). В целом же на 400 наиболее престижных университетов и колледжей США (из 2000) приходятся 98 % общих ассигнований на вузовскую науку (в среднем по 30 млн. долл. на университет), что говорит о значительной концентрации исследований в сравнительно небольшой группе университетов, располагающих наиболее научным потенциалом.

Что касается прикладных исследований в области химии, то в 1986 г. федеральное правительство ассигновало на эти цели 228 млн. долл. Из них: министерство обороны - 41 %, министерство энергетики - 16 %, министерство здравоохранения - 11 %, министерство сельского хозяйства - 22 %, другие - 10 %, ННФ - 1 %. В период 1976 - 1986 гг. федеральные ассигнования на прикладные исследования в области химии составили примерно половину ассигнований на фундаментальные исследования [7].

В течении последних пяти лет широкое распространение получила практика создания при университетах научно-технологических центров с участием федерального правительства и частных компаний, в задачу которых входит ведение фундаментальных исследований по важнейшим направлениям развития науки и передача их результатов в промышленный сектор для быстрого внедрения. Главный смысл создания таких центров, по мнению специалистов США заключается в том, чтобы обеспечить одновременное поступление в сферу производства новых научных идей и специалистов (выпускников университетов), владеющих этими идеями и готовых внедрить их в производство. Такая организационная форма университетской науки является наиболее эффективной.

Ввиду отсутствия аналогичных данных по финансированию фундаментальных и прикладных исследований в области химии в нашей стране сделать сопоставления состояния химической науки в двух странах не представляется возможным.

По изобретательской (патентной) деятельности в области химии и химического производства первое место занимает Япония, далее следует США, Франция. В общем объеме патентной документации, зарегистрированной в 1976 - 1986 гг., на химическое направление приходится 18,2 % патентов в Японии, 17,5 % - в США, 13,2 % - во Франции. Патентные документы по химии и химической промышленности, зарегистрированные в этот же период (563 470 документов), распределяются между странами следующим образом: Япония - 41,8 %, США - 31,3 %, Франция - 14,5 %. Изобретения по направлению “Получение органических веществ”, занимают наибольшую долю во всех рассматриваемых странах, но динамика патентования везде падает. Повышенный по сравнению с другими странами интерес изобретателей к процессам разделения и смешивания веществ может быть частично объяснен использованием этих процессов в горном деле и при получении стройматериалов.

Применение микробиологии в химической промышленности является новым и весьма перспективным направлением, хотя количество патентных документов по нему сравнительно невелико, динамики патентования растет в большинстве стран.

В целом анализ статистических и динамических структур изобретательской активности по сравнению с США, Францией и Японией, проведенные ВНИИ патентной информации Государственного комитета по изобретениям и открытиям, показывает, что структура изобретательской активности и сложившаяся научно-техническая политика во многом отличаются от тенденций, выявленных в развитых капиталистических странах. Для нашей страны характерна высокая стабильная активность в области добывающей промышленности (горное дело), металлургия и обработки металлов, превышающая соответствующие показатели США и Франции в три раза. Недостаточно уделяется внимание развитию химии - направлению, безусловно, лидирующему в США, Японии и во Франции. Анализ структур изобретательской активности в этой области показывает, что существенных различий между США, Францией и Японией нет, они очень близки.

Подготовка химиков и инженеров-химиков

экологический химический радионуклид пестицид

Структурные сдвиги в экономике капиталистических стран, происходящие под воздействием научно-технического прогресса, не могли не вызвать существенных изменений в системах образования этих стран, и особенно в системах высшего образования, где осуществляется подготовка научных кадров и высококвалифицированных специалистов для всех отраслей современного производства и социальной сферы. Образование было признано наиболее выгодной сферой приложения капитала. Исходя из этого, в США и других промышленно развитых капиталистических странах оно было отнесено к приоритетным областям в инвестиционной политике государств и корпораций. В период 1960 - 1989 гг. расходы на образование в США увеличились с 24 млрд. долл. до 353 млрд. долл., или в 14,7 раза, расходы на высшее образование - с 7,1 млрд. долл. до 141 млрд. долл., или в 20 раз. Высокими темпами росли расходы на образование и в других капиталистических странах, особенно в Японии и ФРГ.

Параллельно с ростом ассигнований на нужды образования модернизировались устоявшиеся традиционные структуры образовательных систем, которые теперь не отвечали потребностям новых организационных форм и технологий производства и интересам общества в целом.

Проводившиеся в 60 - 70-х годах реформы образования (особенно высшего) затрагивали многие его аспекты - организационную структуру и управление, комплектование вузовских контингентов, содержание обучения, организацию учебного процесса, формы и методы обучения, вузовскую науку, ее связи с производством и т.п. Трансформировалась сама концепция понятия высшего образования, по-новому определялась роль образования в обществе.

Необходимость реформ образовательных систем диктовалась тем, что в то время в Западной Европе, США и Японии начала складываться новая модель экономического развития. В этой модели знания становились важнейшим фактором коренной реконструкции на базе новых технологий традиционных отраслей промышленности и бурного развития совершенно новых наукоемких производств, для которых требовались специалисты нового типа и более высокий образовательный уровень совокупной рабочей силы. Требовались специалисты с подготовкой, ориентированной на работу непосредственно в этой сфере производства. Удовлетворение этой потребности осуществлялось двумя способами: во-первых, частичной профессионализацией классического университетского образования; во-вторых, созданием сети новых типов учебных заведений в системе высшего образования с сокращенным (до двух-трех лет) сроком обучения и ориентированным на подготовку специалистов для производственной сферы.

Так, в Великобритании в конце 60-х годов было открыто 30 политических колледжей с контингентом студентов в 150 тыс. чел. В настоящее время в них обучается 300 тыс. чел. Во многих из них обучение строится по методу “сендвич-курсов” (чередование аудиторных занятий с работой на предприятии по получаемой специальности), чем обеспечивается высокий уровень не только теоретической, но и практической подготовки будущих специалистов.

В то же время во Франции были созданы университетские технологические институты с двухгодичным сроком обучения, в которых к 1980 г. обучалось уже 65 тыс. студентов. Правительство Франции, проводя политику на расширение подготовки специалистов инженерно-технического профиля и поднятие престижности инженерной специальности намерено увеличить число учебных заведений этого типа до 130 и довести численность студентов в них до 90 тыс. чел.

В ФРГ в 60 - 70-х годах на базе средних инженерных школ была создана сеть высших профессиональных школ, в которых в настоящее время обучается ~ 270 тыс. студентов (25 % студенческого контингента страны).

Особенного внимания заслуживает быстрый рост студенческих контингентов двухгодичных колледжей в США и Японии - прогресс, адекватный созданию новых типов учебных заведений в европейских капиталистических странах. В 1986 г. в США насчитывалось более 1300 двухгодичных колледжей с контингентом студентов в 4,5 млн. чел., что составляет 36 % общего студенческого контингента страны. В Японии численности двухгодичных колледжей составляет ~ 400 тыс. чел., или ~ 20 % общей численности студентов. В университетах Швеции выделен специальный сектор высшего профессионального образования, ориентированного на подготовку инженеров для сферы промышленного производства.

Наряду с высокими темпами подготовки специалистов в учебных заведениях, большое внимание уделяется профессиональной структуре их выпускников. В США около 40 % студентов двухгодичных колледжей выбирают в качестве специальности электронику, микроэлектронику, информатику, робото- и вычислительную технику, био- и химическую технологию. Эта тенденция способствует распространенному в США мнению, что в будущем ключевой фигурой в организации производства и управления технологическими процессами станет технолог, хорошо знающий основы управления и современную электронно-вычислительную технику.

Значительно расширилась за последние годы сеть так называемых нетрадиционных типов высших учебных заведений (открытые университеты, теле- и радиоколледжи, университеты без стен и т.п.), которые при помощи современных информационных технологий и спутниковой связи проводят обучение на расстоянии.

Заметные сдвиги произошли в промышленно развитых зарубежных странах в последипломном обучении. Возросло число аспирантских школ, заметно повысились темпы подготовки докторов наук. В последние годы в США ежегодно защищаются более 30 тыс. докторских диссертаций.

В США в период с 1970 - 1985 гг. число студентов на 10 тыс. жителей увеличилось с 258 до 270, а у нас снизилось со 190 до 177. Разрыв в выпуске специалистов с высшим образованием между двумя странами удерживается на уровне 465 тыс. чел.

Но главную озабоченность вызывают не количественные, а качественные показатели, особенно профессиональная структура выпускников наших высших учебных заведений. Если сопоставить ее с профессиональной структурой выпуска специалистов из вузов капиталистических стран, то увидим существенные различия, многие из которых не поддаются даже объяснению, хотя прочно сохраняются в течении многих лет. Прежде всего обращает на себя внимание большая диспропорция в выпуске специалистов инженерно-технического профиля и специалистов, получивших университетские специальности. В США, например, выпуск инженеров в общем выпуске университетов и колледжей составляет 7 - 8 %. Выпуск специалистов по университетским специальностям в США превышает 40 %. А ведь университеты во всех странах мира традиционно считаются основными центрами подготовки научных кадров, особенно в области естественных, общественных и гуманитарных наук.

Но даже в рамках инженерных специальностей имеют место значительные диспропорции, которые могут в недалеком будущем крайне отрицательно сказаться на развитии новых, наукоемких отраслей промышленности. Крайне мало готовится специалистов по новой технике и новым технологиям (электронно-вычислительная техника, генная инженерия, биотехнология, новые материалы и т.п.).

В США в период с 1965 - 1985 гг. выпуск специалистов по ЭВМ увеличился в 10 раз, а с 1984 г. он находится на одном уровне, что явно не согласуется с поставленной задачей электронизации народного хозяйства. Зато неоправданно много выпускается инженеров для металлургии (9,2 тыс. в год, в то время как в США и Японии их ежегодный выпуск не превышает 1,5 тыс. чел.).

Выпуск специалистов по машиностроению и приборостроению до сих пор превышает на несколько тысяч общий выпуск инженеров в США, хотя качественный уровень этих отраслей нашей промышленности от этого не улучшается и значительно отстает от уровня передовых промышленно развитых стран.

Все это говорит о том, что до сих пор нет четкой концепции инженерного образования, которое отвечало бы современному этапу научно-технического прогресса и структурным преобразованиям в экономике страны, не определены роль и место инженера в современном производстве и в обществе в целом, престиж инженера и инженерного труда упал до недопустимого уровня, особенно если сопоставлять все эти процессы с ведущими капиталистическими странами [8].

В ходе модернизации традиционных отраслей промышленности, развития новых наукоемких производств и сопровождающих эти процессы реформ высшего образования в развитых зарубежных странах формировалась новая концепция инженерного образования, уточнялись функции инженера и рамки его ответственности перед обществом за результаты своего труда. Основные положения этой концепции исходят из повышения роли инженера на всех стадиях производства - от зарождения технологической идеи, ее проработки, проектирования, экономического обслуживания, оценки экологических последствий до выпуска готового продукта. По подсчетам экономистов США на долю инженерного обеспечения приходится от 5 до 10 % общей стоимости выпускаемой продукции или строительства. Подчеркивается, что ошибки, допущенные на этапе проектирования, могут привести (и приводят!) к неэффективному использованию энергетических и трудовых ресурсов, материалов, что в конечном итоге выражается в повышении стоимости всего того, что производится или строится. По образному выражению одного из американских специалистов “инженерное обеспечение - это большой хвост, который вертит большой собакой”. Поэтому предприниматели предъявляют к инженерным кадрам строгие требования [2].

Во-первых, необходимо, чтобы при хорошей профессиональной подготовке в технической области, он обладал знаниями в области экономики производства и управления им, умел применять эти знания на практике в целях достижения более высокой производительности труда и прибыли. Во-вторых, в условиях научно-технического прогресса повышается ответственность инженера за решение проблем глобального характера, таких, как использование энергоресурсов, защита окружающей среды, здравоохранение, борьба с голодом и др. В силу этого от инженера требуется глубокое понимание последствий его деятельности. В-третьих, развитие процессов международного разделения труда и сотрудничества в сфере экономики привело к тому, что современному инженеру часто приходится работать над межнациональными проектами в своей собственной стране или за ее пределами, занимать соответствующие должности в филиалах зарубежных фирм. Для этого необходимы инженеру знания иностранных языков, международного права, политики, экономики, культуры, быта и образа жизни других стран и народов. Все это требует дальнейшей гуманитаризации инженерного образования, ставит вопрос о наиболее рациональном распределении учебного времени между общенаучным, специальным, общественными и гуманитарными дисциплинами. В-четвертых, конкретные требования к инженеру, к его общенаучной и специальной подготовке, личным качествам определяются в конечном итоге сферой приложения его труда, запросами рынка. Следовательно, инженерное образование должно быстро реагировать на изменения, происходящие в науке, технике, производстве. Этим обуславливается необходимость тесной связи инженерно-технических вузов и инженерных факультетов университетов с наукой и производством. В-пятых, в условиях НТР знания, получаемые будущими инженерами во время учебы быстро устаревают. В связи с этим особое значение приобретает проблема непрерывного образования инженеров в течении всей их трудовой жизни [9].

В ходе широкого обсуждения проблемы инженерного образования в последние годы сформулирован ряд положений, которые можно с некоторыми оговорками рассматривать в качестве концептуальных. Практически в развитых промышленных странах достигнут консенсус относительно того, что главной целью инженерного образования является обеспечение производства конкурентоспособных продуктов как на внутреннем, так и на внешнем рынках. Подчеркивается, что повышение конкурентоспособности выпускаемой промышленностью продукции в значительной степени обеспечивает применение современных технологий, в разработке которых определяющая роль принадлежит инженеру. По мнению специалистов США, подготовка инженерных кадров должна осуществляться с учетом тесной связи между человеком, социальной средой и техникой. Этим обуславливается необходимость включения в учебные планы инженерных вузов психологии и социологии, дающие ключ к анализу социальной среды и пониманию взаимоотношений между людьми в процессе производства.

Считается целесообразной дифференцированная подготовка инженеров, как по содержанию, так и по срокам обучения в зависимости от характера их будущей деятельности в различных отраслях производства, науки и техники. Четко выделяются три категории инженеров: инженеры-теоретики (разрабатывающие технические науки, новые технологии, материалы), которые должны иметь глубокие знания в области фундаментальных наук и более высокой степени (магистра, доктора); инженеры технологи, получившие высокую подготовку по математическим дисциплинам и имеющие дело с расчетными аспектами инженерной деятельности; инженеры по промышленной технологии, ориентированные на работу непосредственно в сфере производства [10].

Признание и дальнейшее развитие получает концепция междисциплинарного подхода к подготовке инженерных кадров. В частности, по мнению специалистов в области инженерного образования Франции, где междисциплинарность реализуется в более широких масштабах, чем в других капиталистических странах, инженеры, подготовка которых строится на междисциплинарной основе, быстрее и с меньшими затратами сил и средств решают сложные инженерно-технические проблемы, легче адаптируются в случае перемены места работы [11].

Анализ второй международной конференции по химическому образованию, которая состоялась в апреле 1987 г. в г. Кембридже, показывает, что изложенные выше концептуальные положения широко применяются и при подготовке химиков и инженеров-химиков. Так, например, в докладе “Химическое инженерное образование в ФРГ”, представленное М. Баернсом и Г.-П. Хортигом, отмечается, что подготовка инженеров-химиков в ФРГ осуществляется по двум основным направлениям: одно направление характеризуется наличием в учебных планах большого числа инженерных дисциплин и малой доли дисциплин в области химии. Другое направление отличается значительным объемом дисциплин в области химии и малой доли общеинженерных дисциплин. Кроме того, подготовка инженеров-химиков в ФРГ осуществляется на двух уровнях - А и Б. Подготовка на уровне А дается в высших профессиональных школах и ориентирована на практическую деятельность в сфере химического производства. Подготовка на уровне Б осуществляется в университетах. Она занимает от 4 до 5 лет и разбивается на два периода: первый посвящается интенсивному изучению фундаментальных дисциплин - математики, химии физики, материаловедения и др., а второй период характеризуется большей специализацией в области химической технологии [12].

В других докладах подчеркивается необходимость компьютеризации химического образования в предвидении того, что в будущем все процессы в химическом производстве будут управляться и контролироваться с помощью ЭВМ. В частности, в одном из докладов описывается проект фирмы “Ай-Би-Эм” по компьютеризации подготовки инженеров-химиков в Имперском колледже в Лондоне [13].

Главное значение указанной конференции состоит в том, что на ней была представлена серьезная попытка выработать направления дальнейшего развития химического образования в свете тех изменений, которые происходили в химической промышленности разных стран.

В США признается необходимость проведения крупных реформ в американской системе подготовки научных кадров в области химии. Подчеркивается важность химии для всех областей развития современной высокоэффективной технологии. Декан химического факультета Массачусетского технологического института М. Райтон отмечает, что атомные и молекулярные химические исследования в области химии тонких пленок, поверхностей и фотохимии необходимы для достижения прогресса в науке об ЭВМ. Научные исследования в области высокотемпературных сверхпроводников связаны с химическими исследованиями структуры твердых тел, неорганическим синтезом. Отмечается центральная роль химии в материаловедении и биологии.

Райтон считает, что для проведения современных научных исследований химикам часто не хватает знаний в междисциплинарных научных областях, в то время как в течении последних 10 лет программы обучения аспирантов и студентов остаются практически неизменными. Отмечается сокращение числа выпускников средних школ, желающих поступать на химические факультеты. В целях изменения этой тенденции и улучшения обучения студентов предлагается провести ряд реформ. Некоторые преподаватели химии должны заниматься научными исследованиями уже на первом году обучения. Слушатели аспирантских школ также должны как можно раньше приступать к научно-исследовательской и экспериментальной работе. Считается, что, оказавшись вовлеченными в научно-исследовательский процесс, они начинают совсем по-другому относиться к учебным занятиям.

Другая рекомендация заключается в пересмотре водного курса по химии, который имеет очень важное значение. Если программа этого курса плохо подготовлена, студенты, первоначально намеревавшиеся специализироваться в химии, могут изменить свое решение, что и происходит на многих факультетах.

Заместитель директора ННФ по научно-техническому обучению Б. Шахашири считает, что в ходе обучения студенты химики должны получать достаточное представление о широком круге научных проблем, связанных с развитием биохимии и материаловедения. Райтон рекомендует увеличить время работы студентов в лабораториях и включить в нее проведение экспериментов, связанных с полимерами и биологическими веществами. Практически все в научных и промышленных кругах согласны с тем, что студенты должны иметь доступ к современным приборам, и все химические факультеты должны располагать таким оборудованием, включая спектрометры и современные ЭВМ.

Рекомендуется тщательно изучить вопрос о возможном исключении некоторых устаревших разделов из учебной программы по химии с тем, чтобы предоставить студентам больше времени для практических занятий в лабораториях и изучения смежных научных областей, таких как биология и наука о полимерах. В некоторых университетах уже сейчас пытаются изменить программу обучения студентов таким образом, чтобы они могли последний год обучения полностью посвятить изучению биохимии, химии полимеров и материалов [17].

В связи с намечающейся реформой химического образования в США небезынтересно привести оценку обучения на химическом факультете МГУ, данную специалистом США, который проходил стажировку на этом факультете. Она сводится к следующему. Вследствие этого тематика многих курсов оказывается устаревшей… С другой стороны, такая централизация приводит к стандартизации системы образования, рассчитанной на массовую подготовку специалистов среднего уровня и не выделяет лиц, интеллектуальные способности которых повышают этот средний уровень… Отмечается большая роль фактографической информации в процессе обучения. Учебники имеют энциклопедический характер и предлагают студентам обширный набор готовых решений. С другой стороны, наши студенты значительно лучше, чем их коллеги в США, знают описательную сторону химии [15]. Полагаю, что американскому стажеру удалось отметить главное, характерное не только для МГУ, но и для других вузов страны.

Остановимся теперь на количественных показателях подготовки химиков и инженеров-химиков в некоторых капиталистических странах, главным образом в США, поскольку полная информация по другим странам отсутствует.

Обычно в США и других капиталистических странах специалисты в области химии делятся на две большие группы: химики, к числу которых относятся выпускники химических факультетов, получившие научную подготовку в области химии, и инженеры-химики или химики-технологи, получившие инженерную или технологическую подготовку в этой области.

В период с 1974 г. резких колебаний в выпуске химиков и инженеров-химиков в США не наблюдалось. Несколько снизился выпуск специалистов в области химии со степенями бакалавра и магистра и увеличился выпуск докторов наук [16].

По другим капиталистическим странам такой подробной статистической информации нет, но о масштабах подготовки специалистов химического профиля можно судить хотя бы по такому показателю, как доля студентов, избравших в качестве специализации химию или химическую технологию. Для Японии этот показатель находится на уровне 3,6 %, для ФРГ - 2,8 %. По расчетным данным, в японских университетах по химическим специальностям обучается на уровне бакалавра 65 876 чел. Из них: по теоретической химии - 14 270 чел., прикладной химии - 41 089 чел. и по агрохимии - 10 517 чел. В японской магистратуре по химическим специальностям обучается 5626 чел., или 10,4 % от всех магистрантов. Число химиков в докторантуре несколько более 1 тыс. чел., что составляет 4,1 % от общей численности докторантов. В университетах ФРГ по специальности “химия и химическая технология” обучается 2,8 % студентов.

Использование химиков и инженеров-химиков

По данным ННФ, в 1986 г. в США насчитывалось 195,2 тыс. научных работников в области химии, что составляет 9 % от их общей численности, и 163,1 тыс. инженеров-химиков, или 6,5 % от их общего числа, работавших в различных сферах. Из общего числа, работавших в различных сферах. Их общего числа ученых-химиков, 68 % - работало в промышленности, 19 % - в высших учебных заведениях, 6 % - в учреждениях федерального правительства, 4 % - в учреждениях правительств штатов и местных органов управления и 3 % - в других организациях. Что касается инженеров-химиков, то ~ 90 % от их общей численности было занято в промышленном секторе.

По роду занятий наибольшее число ученых-химиков (32,9 тыс. чел.) занимается разработками; 31,9 тыс. чел. заняты в производственной сфере, включая лиц, выполняющих обязанности контролеров качества продукции; 26 тыс. чел. заняты в сфере управления НИОКР; 30,3 тыс. чел. - прикладными исследованиями; 24,7 тыс. чел. - административной деятельностью; 25,1 тыс. чел. - преподавательской деятельностью и 11,9 тыс. чел. - фундаментальными исследованиями. Среди ученых-химиков, занятых в промышленности, 23 % от общей численности занимаются разработками новых видов продукции; 18 % - производством, включая сферу контроля, и 17 % - прикладными научными исследованиями. В сфере образования 67 % химиков заняты преподавательской работой и 31 % - фундаментальными исследованиями [17].

Что касается условий труда химиков и инженеров-химиков в промышленности США, то, по данным Американского химического общества, средняя заработная плата опытных химиков со степенью бакалавра достигла в 1986 г. 33 тыс. долл., магистров - ~ 40 тыс. и докторов наук - ~ 48 тыс. долл. Заработная плата химиков обычно возрастает с приобретением практического опыта. Так, в марте 1986г. химики доктора наук с 5 - 9-летним стажем работы после получения степени бакалавра имели среднегодовой заработок в размере 39,1 тыс. долл., с 15 - 19-летним стажем - 48 тыс. долл., с 25 - 30-летним стажем - 62,7 тыс. долл., 40 и более лет - 60 тыс. долл. Размер зарплаты химика в промышленности зависит от области его деятельности в промышленности. Так, доктор наук в марте 1986 г. имел среднегодовой заработок: в топливной промышленности - 56,7 тыс. долл., в электронной - 52,8 тыс. долл., в фармацевтической - 52,2 тыс. долл., лакокрасочной - 51,6 тыс. долл., в биотехнологической и биомедицинской - 47,5 тыс. долл., в пищевой - 43,5 тыс. долл. [18]. Химики, работающие в промышленности имеют более высокую заработную плату, чем в правительственных учреждениях или высших учебных заведениях. На март 1986 г. средняя заработная плата химика со степенью магистра составляла: в промышленности - 42,1 тыс. долл., в правительственных учреждениях - 34,7 тыс. долл., а в высших учебных заведениях - 31,8 тыс. долл. Заработная плата доктора наук - 53,0, 48,0 и 44,7 тыс. долл. соответственно [19].

В заключении хотелось бы сказать еще об одном весьма важном аспекте подготовки специалистов и их использования. Это - забота о систематическом повышении квалификации в соответствии с изменениями в производственной сфере. Важная роль в этом отводится, кроме высших учебных заведений, учебным центрам промышленного фирм и профессиональным обществам, которые стоят на страже высокой профессиональности частного бизнеса США в этой области можно судить хотя бы по сумме расходов, связанных с повышением квалификации своего персонала. Эта сумма по одним данным достигает 30 млрд. долл. в год, по другим - 40 млрд. долл. Некоторые крупные корпорации расходуют на эти цели до половины своего чистого дохода[20].

Современное общество, экологический кризис и химическое образование

Всеобщая химизация народного хозяйства, в необходимости которой еще недавно никто не сомневался, встретила в последние годы активное сопротивление значительной части населения. В целом ряде центров, где сконцентрирована химическая, нефтехимическая, микробиологическая промышленность, прокатилась волна демонстраций и митингов, направленных против дальнейшего строительства химических предприятий.

Причина этих выступлений вполне понятна: экологическая обстановка в ряде регионов нашей страны открыто признана неблагополучной. Предельно допустимые концентрации многих видов загрязнений зачастую превышаются в десятки раз, заболеваемость, в особенности среди детей, водоемы стали непригодными для купания, а иногда и для жизни водных организмов. Если в предшествующие десятилетия все эти данные тщательно засекречивались, то с наступлением периода гласности они постепенно получают относительно широкое распространение. О трудном положении в деле охраны природы сообщают средства массовой информации[21].

Химизация сельского хозяйства также сопряжена с серьезными осложнениями. Агрохимически неграмотное, а иногда чрезмерное применение минеральных удобрений приводит к опасному загрязнению водного бассейна фосфатами и нитратами, к появлению избыточного количества нитратов в сельскохозяйственной продукции. В этих условиях затраты на производство минеральных удобрений не окупают себя, т. к. не дают желаемого увеличения урожая. Использование минеральных туков при недостатке химических средств защиты растений вызывает обильный рост сорняков. Вместе с тем, неумеренное применение ядовитых дефолиантов при уборке хлопка привело к сильному загрязнению опасными фосфорорганическими соединениями почвы и воды в хлопкосеющих республиках.