1. Фундаментальное уравнение материального баланса

Первый закон термодинамики - закон сохранения вещества и энергии

Поток материалов и энергии, поступающий из природы в процесс производства - потребления, должен быть равен потоку отходов, направляющихся обратно в окружающую природную среду (Рис.20)

Стадии процесса производства - потребления:

1 - добыча и первичная переработка сырья;

2 - дальнейшая переработка сырья, производство готовой продукции и оказание услуг;

3 - оптовая и розничная торговля;

4 -потребление.

Рис. 20. Взаимодействие экономики и окружающей природной среды с учетов основных материальных потоков

Функционирование экономической системы сопровождается загрязнением окружающей среды.

Действительным ограничителем социально-экономического развития является ассимиляционный потенциал биосферы, т.е. способность ее и отдельных экосистем принимать, перерабатывать и превращать в безопасные формы разнообразные отходы производства и потребления.

Таким образом, для устойчивости социально-экономического развития суммарные остаточные отходы не должны превышать ассимиляционный потенциал отдельных экосистем и биосферы в целом.

Фундаментальное уравнение материального баланса (ФУМБ)

R_p+R_c=W₁+W₂+W₃+W₄ (1)

где R_p – объем природных ресурсов;

R_c – объем ресурсов, служащих потребителю непосредственно;

W_{1, 2, 3…} – формы загрязнение природной среды;

w_{1, 2, 3…} – оставшаяся непереработанной часть ресурсов;

r_i – часть отходов, через рециклинг, возвращаемая в состав сырья.

Потоки ресурсов природы, используемых в производстве и потреблении, должны соответствовать потокам остаточных отходов, выбрасываемых в природную среду.

Условия для реализации ФУМБ

R_p+R_c=G+∑W_i –∑r_i (2)

G – выпуск продукции

Требование – минимизация отходов

∑ w_i min (3)

Необходимо, чтобы

R _p+R_c min (4)

Возможности для достижения цели

1 ) (G+∑W_i –∑r_i) min (5)

Цель, традиционная для стран, не прошедших начальные стадии экологизации производства

2)

Уровни производства и потребления с учетом их возрастания обеспечиваются при сокращении объема первичных ресурсов. Цель для стран, реализующих принципы циркулярности, безопасного ведения бизнеса и экологического способа производства.