Jiří Matoušek,
Fakulta chemická, Vysoké učení technické v Brně
Abstrakt
Trvale udržitelný rozvoj v globálním měřítku je koncepcí rozvoje post-moderní společnosti ve světě vzájemných závislostí, omezeného množství zdrojů, rostoucí populace a silně narušeného životního prostředí. Tato rozvojová strategie nemá jinou rozumnou alternativu. Na prahu třetího tisíciletí mají inženýři a vědci rozhodující úlohu v realizaci této strategie, a ta by se měla odrážet v jejich vzdělávání a zmírňovat tak dosud převládající technokratické zaměření, hlavně na technicky orientovaných vysokých školách. Hlavní náplň takto pojatého vzdělávaní je rozebrána v tomto článku. Představen je model vzdělávání inženýrů v oblasti trvale udržitelného rozvoje a dosažené výsledky a zkušenosti s vyučováním chemie a chemické technologie.
Úvod
Na přelomu dvacátého století je svět, který prošel průmyslovou, vědeckotechnickou a informační revolucí, a v němž populace nedávno dosáhla šesti miliard, stále více propojen vzájemnými závislostmi. Prostředky dopravy a komunikace zkrátily vzdálenosti; zvětšila se propast mezi bohatými a chudými; znečištěné životní prostředí, nedostatek potravy a čisté vody ohrožuje část rostoucí populace; únosná kapacita přírody byla téměř vyčerpána a přírodní zdroje jsou blíže konci.
Celosvětová provázanost je podstatnou složkou toho, co se nazývá globalizace, a je pociťována jako hrozba, které bychom se měli vyhnout nebo proti ní bojovat. Toto fatální nedorozumění, které viní globalizaci z problémů současného světa, přivádí zástupy mladých lidí v mnoha metropolích do ulic a na náměstí, kde pořádají protestní akce. Tyto protesty obyčejně končí násilím. Cesta, založena na výbuchu emocí, však nevede nikam.
Východiskem, respektujícím globalizaci jako objektivní realitu, je trvale udržitelný rozvoj, jenž je strategickou koncepcí a je to tedy úkol, se kterým se dá aktivně zacházet. Jako takový by měl být vysvětlován, akceptován a respektován.
Trvale udržitelný rozvoj jako strategická koncepce pro budoucnost lidstva vstupujícího do třetího tisíciletí.
Je nemožné dlouhodobě žít za hranicemi vlastních možností. Národní a globální populace nemůže existovat po vyčerpání zdrojů. Přístupné zdroje jsou dlouhodobě dostačující pro omezenou populaci a pro určitý životní styl. Římský klub publikoval v roce 1972 knihu „Limity růstu“ a tehdy si lidstvo začalo uvědomovat systémové principy, které omezují dlouhodobě trvající produktivitu biosféry. Tyto principy samy o sobě obsahují hlediska přístupnosti zdrojů, vlivu na životní prostředí a materiálových toků. Výchozím bodem pro definici systémového přístupu a jeho požadavků je citát ze zprávy Brundtlandové, Komise OSN pro životní prostředí a rozvoj, 1987: ”Trvale udržitelný rozvoj je rozvoj, který vyhovuje požadavkům současnosti aniž by omezoval schopnost budoucích generací zabezpečit své potřeby.” Trvale udržitelný rozvoj, samozřejmě nejen jako environmentální jev, ale jako strategie vývoje post-moderní společnosti, byl reflektován v dokumentu Konference OSN o životním prostředí a rozvoji (UNCED), Rio de Janeiro, 1992, hlavně v Agendě 21 a v několika mezinárodních smlouvách, které byly přijaty do dnešní doby.
Trvale udržitelný rozvoj je často považován za environmentální nebo dokonce jenom ekologický fenomén. Popud pro jeho definici vychází jistě od environmentalistů, kteří si první uvědomovali hrozbu znečištěného ovzduší, vody a půdy a ohrožení biosféry, narůstající ztráty biodiverzity, a také chemické, fyzikální a mikrobiální faktory postihující lidské zdraví přímo a nepřímo přes potravní řetězec a nedostatek čisté vody a potravy.
Trvale udržitelný rozvoj nemůže být takto zjednodušen. Je to komplexní mnohovrstevnatý jev a skutečná rozvojová strategie post-moderní společnosti, obsahující environmentální, ekonomické, vědecké, vědecko-technické, technologické, sociálně-ekonomické, politické, sociálně-politické, vojensko-politické, vojensko-technické, právní, kulturní, etické, morální a čistě lidské dimenze. Jakékoli antropogenní a technologické činnosti překračující práh 21. století by měly být uskutečňovány v rámci této strategie (která nemá rozumnou alternativu), která bere v úvahu omezenou únosnou kapacitu Země, což neznamená jen přechod od fosilních zdrojů na obnovitelné, ale respektuje také různé druhy environmentálních vlivů.
Trvale udržitelný rozvoj jako základní požadavek pro vzdělávání inženýrů
Dodnes ve vzdělávání inženýrů převládá technokratický přístup, zaměřený hlavně na zajištění nejvyšší produktivity všech aktivit, od tvůrčích ideí přes základní a aplikovaný výzkum, pokročilý výzkum a vývoj, projekci a řízení výroby a její ekonomickou efektivnost. To bylo ve shodě s vůdčí ideou ekonomického růstu a vysoké produktivity v moderní kapitalistické společnosti měřící životní úroveň pouze podle materiální spotřeby a kladoucí tlak na trvalé zvyšování produktivity a na objem materiální produkce, konzumování stále většího množství neobnovitelných zdrojů a energie a neberoucí v úvahu omezené zdroje a únosnou kapacitu Země.
Absolventi technických univerzit mají zvláštní pozici ve společnosti díky roli, kterou hrají v materiální sféře a ve všech technologických aktivitách souvisejících s materiální výrobou, toky materiálů a energie, dopravou, výstavbou atd. a rovněž v nemateriální sféře, jako je státní a veřejná administrativa, školství, zdravotnictví, média, vnitřní a vnější bezpečnost, služby atd. Všechny tyto aktivity mají environmentální - pozitivní i negativní, záměrný i nezáměrný, přímý i nepřímý vliv. Činnost inženýrů by měla být záměrně orientována na tvorbu a ochranu životního prostředí a na uvážlivé snižování škodlivých důsledků jejich aktivit. Je nutno zdůraznit, že úloha inženýrů ve společnosti je v principu aktivní a tudíž jejich vzdělání musí tuto jejich zásadní charakteristiku vzít v úvahu.
Zmíněný technokratický přístup ve vzdělání inženýrů je založen na přecenění obecných propedeutických a speciálních disciplín a většinou zanedbání tvorby biologického citu, respektu k přírodě a životnímu prostředí, sociální a environmentální etiky, a také systému morálních závazků a profesionální zodpovědnosti.
Snaha informovat studenty vysokých škol o vlivu průmyslové společnosti na životní prostředí však již existuje. Na všech fakultách je nejméně jedna disciplína zabývající se tímto problémem, ale obecně, s výjimkou specialistů vzdělaných v oblasti ochrany životního prostředí, sanace, nápravy zničeného nebo poškozeného životního prostředí, nejsou inženýři systematicky připravováni na úkoly čekající celou technickou populaci (nezávisle na specializaci) v 21. století, které jsou již předvídány v legislativě EU a zejména v právním systému některých členských zemí (Holandsko, Německo, Francie, Švédsko, Finsko, atd.). Tyto země již zformulovaly svou politiku životního prostředí založenou na principech trvale udržitelného rozvoje (zatímco vláda vedená Václavem Klausem považovala trvale udržitelný rozvoj za ideologii).
Je jasné, že nejlépe vypracovaný systém environmentálního vzdělávání existuje na chemicko-technologických fakultách díky povaze chemie a chemické technologie, pronikání a koloběhu jejích produktů do všech lidských aktivit, a také vzhledem k existenci triády hrozeb pro člověka a biosféru:
- První nebezpečí spočívá v technologickém procesu, který produkuje emise do ovzduší, dále odpadní vody, odpady a skutečné a potenciální škodliviny do vnitřního a vnějšího prostředí. Environmentální vliv záleží na parametrech toxicity a hlavně na ekotoxicitě, včetně bioakumulace a vstupu do potravních řetězců
- Druhé nebezpečí je dáno produkty chemických technologií, tj. chemikáliemi, jejich využitím jako základního materiálu v jiných technologických odvětvích a konečným užitím. Zde hrají roli fyzikální, chemické a toxikologické (a ekotoxikologické) vlastnosti určující jejich environmentální vliv, vstup do potravních řetězců a ohrožení lidského zdraví
- Třetí nebezpečí vyplývá z charakteru technologického procesu a technologického zařízení s možností vzniku nehod, havárií a katastrof(např. explozí, implozí, požáry atd. s přímým účinkem tlakové vlny, vzplanutí a sekundárním účinkem toxického oblaku, vznícení), při nichž dochází ke zraněním a materiálním škodám.
Vývoj v minimalizování environmentálního vlivu chemických technologií prošel hlavními etapami, počínaje ředěním emisí až po současné řešení ”end-of-pipe”, např. zachycování emisí vypouštěných do ovzduší, čištění odpadních vod a zpracování odpadu.
Současné a budoucí požadavky na chemické technologie, vyplývající ze strategie trvale udržitelného rozvoje, zahrnují zásadně nový přístup spočívající v omezování znečištění u zdroje, což je podstata pojmu čistší technologie. Tento pojem znamená předcházení znečištění a minimalizaci odpadu, bezodpadové nebo alespoň maloodpadové technologie, vnitřní recyklaci nebo zajištění vnější recyklace. Tento nový přístup vyžaduje podrobnou analýzu materiálových a energetických toků, materiálovou a energetickou bilanci, zabránění emisí do ovzduší, vody a půdy a úvahu o osudu produktu v jeho celém životním cyklu (tj. od těžby suroviny přes všechny výrobní a přepravní kroky až po moment ztráty užitných vlastností produktu a jeho změny na odpad, jeho využití). Řešení tedy musí spočívat na začátku procesu, v jeho předvýrobních etapách, od ideí, přes orientovaný základní a aplikovaný výzkum, pokročilý výzkum a vývoj až po projekci a přípravu výroby. Jedinou cestou v mnoha případech bude změna v technologickém procesu nebo změna produktu či jeho prekurzorů.
V současnosti existují již první zkušenosti se zavedením koncepce čistší produkce v rámci systému, který má environmentální, ekonomické a manažerské aspekty. Důkazem toho může být přístup prevence znečištění aplikovaného v USA nebo zavedení norem EU v sérii ISO 14000, zahrnujících EMS (environmental management system), EMAS (environmental managing and auditing scheme), EL (environmental labelling), LCA (life cycle analysis) a všechny ostatní nástroje čistší produkce, tak jak jsou reflektovány v ISO řady 14000, konsistentní a protínající se s odpovídajícími normami ISO řady 7000 a 9000. To jasně ukazuje na existující a rostoucí korelaci a vzájemnou závislost mezi výrobou a obchodem v souladu se základy makro- a mikroekonomie, nezanedbávající ekologické a sociální aspekty.
Reflexe trvale udržitelného rozvoje v současném vzdělávání inženýrů chemie
Fakulta chemická Vysokého učení technického v Brně byla obnovena v roce 1992 a proto bylo do osnov vtěleno dvoustupňové environmentální vzdělávání, které odráží hlavní principy trvale udržitelného rozvoje.
První stupeň, společný pro všechny studenty (všech specializací), obsahuje Základy ekologie, Obecnou biologii, Obecnou toxikologii a Biochemii (I,II) a relevantní části obecných disciplin, které obsahují určité environmentální informace jako např. Obecná chemie, Anorganická chemie, Organická chemie (I,II), Fyzikální chemie (I,II,III), Analytická chemie (I,II), Instrumentální analytická chemie, Chemické inženýrství (I,II), Chemická technologie, Chemická informatika, atd.
Druhý stupeň je reprezentován hlavně oborem Chemie a technologie ochrany životního prostředí (začínající šestým semestrem) a jeho horizontálními průniky do ostatních studijních oborů hlavně problematikou odpadů, čištění odpadních vod, dekontaminace a sanace životního prostředí, recyklačních technologií, právních a ekonomických nástrojů ochrany životního prostředí, atd.
Tento studijní obor obsahuje v první řadě přírodovědné disciplíny potřebné pro chápání technologických disciplin (a zároveň umožňující absolventům lepší uplatnění na trhu práce, srovnatelné s absolventy klasických univerzit), jako je Environmentální chemie (I,II), Hydrochemie, Hydrobiologie, Speciální toxikologie, Ekotoxikologie, Kvantitativní vztahy mezi strukturou a aktivitou, Jaderná chemie, Dozimetrie ionizujícího záření, Mikrobiologie, aj.
Hlavní důraz je kladen na technologické disciplíny jako je Technologie čištění pitné vody, Technologie čištění odpadních vod, Vodní hospodářství krajiny, obcí a průmyslu (I, II), Technologie nakládání s odpady, Technologie ochrany ovzduší, Technologie dekontaminace a sanace půdy, Analýza rizik a chemická bezpečnost, Environmentální analýza a monitorování, Právní a ekonomické nástroje ochrany životního prostředí.
Program studia je ukončen diplomovou prací, orientovanou zejména do praxe environmentálních technologií a environmentální analýzy a monitoringu.
Chemická fakulta také akreditovala doktorský studijní program Chemie životního prostředí v roce 1997.
Vedoucí odborníci z Ústavu chemie a technologie ochrany životního prostředí působí v různých kurzech organizovaných Ministerstvem zdravotnictví (toxikologie) a Ministerstvem obrany v rámci NATO (Partnership for Peace Programme pro vedoucí funkcionáře chemických vojsk, civilní ochrany, ochrany životního prostředí a nouzového plánování). Tento ústav také organizuje kvalifikační kurzy o problémech životního prostředí pro pracovníky školství, státní správy a samosprávy, průmyslu, služeb atd.
Všechny tyto aktivity obsahují multidisciplinární strukturovanou informaci v souladu se strategií trvale udržitelného rozvoje. Tento přístup byl nedávno prohlouben připojením se k Programu Baltické univerzity, hlavně k jeho dvěma předmětům ”Baltic Sea Environment“ a „Sustainable Baltic Region“, které byly pokusně zařazeny do doktorského studijního programu. Tato aktivita pokračuje i letos s rozšířeným pojetím „Central European Environment“ a „Sustainable Central European Region“, s doplněním relevantními informacemi o České a Slovenské Republice a sousedních zemích s využitím výsledků našich vlastních studií a údajů Ministerstva životního prostředí ČR. Tyto disciplíny jsou atraktivnější a budou použity jako základ pro vzdělávání studentů nechemických směrů o problémech trvale udržitelného rozvoje.
Trvale udržitelný rozvoj ve výuce inženýrů v budoucnosti
Zkušeností se vzděláváním chemických inženýrů, jak v magisterském, tak doktorském studijním programu lze úspěšně využít ve výuce inženýrů jiných oborů, protože vliv jakékoli výroby na životní prostředí má podobný charakter.
V současnosti, i ve výuce chemických inženýrů, jsou problémy trvale udržitelného rozvoje roztroušeny do velkého počtu různých předmětů, i když systematicky.
Protože zásadní imperativ trvale udržitelného rozvoje je komplex inženýrských úkolů vycházející z ideje čistší produkce tak, jak se odráží v Evropských normách, zejména v řadě ISO 14000, připravujeme novou disciplínu nazvanou „Trvale udržitelný rozvoj a čistší produkce“ s kumulovanými informacemi, které byly dosud obsaženy v jiných předmětech. Plánované zavedení této disciplíny odráží také požadavky na znalosti a dovednosti inženýrů dané členstvím České Republiky v OECD, a také s asociací a budoucím plnoprávným členstvím v EU.
Obsah plánované disciplíny Trvale udržitelný rozvoj a čistší produkce:
- Globální problémy lidstva vstupujícího do třetího tisíciletí
- Trvale udržitelný rozvoj - vědecké, technologické, právní, ekonomické a sociálně-politické aspekty. Indikátory trvale udržitelného rozvoje. Odraz trvale udržitelného rozvoje ve státní politice vyspělých států (D, F, NL, A, S, FIN)
- Mezinárodní závazky České republiky v oblasti ochrany životního prostředí (UNCED, Agenda 21, Montrealský protokol, Basilejská dohoda, Kyotská dohoda atd.)
- Změny životního prostředí ve střední Evropě a trendy vývoje
- Stav životního prostředí v České republice - atmosféra, vody, půda, potravní řetězec, nerostné zdroje, biodiverzita, lidské zdraví. Vliv antropogenních a technických aktivit, doprava, bydlení atd.
- Státní politika životního prostředí České republiky
- Česká legislativa životního prostředí - životní prostředí obecně, vodní hospodářství, nakládání s odpady, ochrana ovzduší, zemědělský půdní fond, lesní hospodářství, geologický průzkum, územní plánování
- Politika životního prostředí OECD a EU - Základy integrace západní Evropy (Montanní unie, Euratom, Bruselská dohoda, Maastrichtská dohoda, Amsterdamská dohoda). Ochrana životního prostředí v EU – jednotlivé složky životního prostředí, jaderná a chemická bezpečnost
- Asociační smlouva České republiky s EU a harmonizace právních norem v ochraně životního prostředí
- Realizace politiky životního prostředí na regionální a komunální úrovni – struktura a úloha orgánů státní správy a samosprávy
- Principy a strategie čistší produkce
- Prevence znečištění a minimalizace odpadu - toky materiálů a energie
- Přechod od řešení ”end-of-pipe” (likvidace následků) k řešení u zdroje
- Realizace čistší produkce. Transformace řídícího systému
- Life Cycle Analysis/Analýza celoživotního cyklu výrobku ve všech fázích od těžby surovin až po uložení nerecyklovatelného zbytku
- Vnitřní a vnější recyklace
- Změna výrobku, změna materiálů, změna technologického postupu
- Vzájemné působení a zpětná vazba vědecko-technických, technologických, ekonomických, environmentálních, administrativně řídících aspektů technologických a pomocných procesů. Úloha inženýrů ve všech fázích životního cyklu výrobku, hlavně v předvýrobních fázích
- Příklady zavádění čistší produkce v chemickém, farmaceutickém, potravinářském, spotřebním průmyslu a jiných výrobních odvětvích (§)
- Environmentální řízení podniku a jeho nástroje (ISO 14000) Systém environmentálního řízení (EMS), Schéma environmentálního řízení a auditu (EMAS), Environmentální audit (EA), Hodnocení vlivu na životní prostředí (EIA), Analýza životního cyklu (LCA), Environmentální značení produktů (EL) atd. Problémy terminologie v hlavních světových jazycích. Souvislost s ISO 7000 a 9000.
- Ekonomické a právní aspekty čistší produkce
- Čistší produkce a obchod
Poznámka §: Možnost seminární práce na toto téma podle specializace
Je samozřejmé, že toto schéma může být upraveno na kterýkoliv inženýrský obor a tak může sloužit jako dobrý model.
Závěry
Není pochyb, že trvale udržitelný rozvoj a jeho promítnutí do povinností, závazků a profesionální etiky inženýra jakéhokoliv studijního oboru je praktickým důvodem, proč by právě vzdělávání mělo připravit současnou populaci studentů technických univerzit na jejich roli v postmoderní společnosti. Vzdělání tohoto typu je mimo jiné velmi potřebné z důvodů členství České republiky v OECD a budoucího členství v EU, neboť tyto instituce již přijaly trvale udržitelný rozvoj jako svou rozvojovou strategii
Jiří Matoušek,
Fakulta chemická, Vysoké učení technické v Brně
Abstrakt
Trvale udržitelný rozvoj v globálním měřítku je koncepcí rozvoje post-moderní společnosti ve světě vzájemných závislostí, omezeného množství zdrojů, rostoucí populace a silně narušeného životního prostředí. Tato rozvojová strategie nemá jinou rozumnou alternativu. Na prahu třetího tisíciletí mají inženýři a vědci rozhodující úlohu v realizaci této strategie, a ta by se měla odrážet v jejich vzdělávání a zmírňovat tak dosud převládající technokratické zaměření, hlavně na technicky orientovaných vysokých školách. Hlavní náplň takto pojatého vzdělávaní je rozebrána v tomto článku. Představen je model vzdělávání inženýrů v oblasti trvale udržitelného rozvoje a dosažené výsledky a zkušenosti s vyučováním chemie a chemické technologie.
Úvod
Na přelomu dvacátého století je svět, který prošel průmyslovou, vědeckotechnickou a informační revolucí, a v němž populace nedávno dosáhla šesti miliard, stále více propojen vzájemnými závislostmi. Prostředky dopravy a komunikace zkrátily vzdálenosti; zvětšila se propast mezi bohatými a chudými; znečištěné životní prostředí, nedostatek potravy a čisté vody ohrožuje část rostoucí populace; únosná kapacita přírody byla téměř vyčerpána a přírodní zdroje jsou blíže konci.
Celosvětová provázanost je podstatnou složkou toho, co se nazývá globalizace, a je pociťována jako hrozba, které bychom se měli vyhnout nebo proti ní bojovat. Toto fatální nedorozumění, které viní globalizaci z problémů současného světa, přivádí zástupy mladých lidí v mnoha metropolích do ulic a na náměstí, kde pořádají protestní akce. Tyto protesty obyčejně končí násilím. Cesta, založena na výbuchu emocí, však nevede nikam.
Východiskem, respektujícím globalizaci jako objektivní realitu, je trvale udržitelný rozvoj, jenž je strategickou koncepcí a je to tedy úkol, se kterým se dá aktivně zacházet. Jako takový by měl být vysvětlován, akceptován a respektován.
Trvale udržitelný rozvoj jako strategická koncepce pro budoucnost lidstva vstupujícího do třetího tisíciletí.
Je nemožné dlouhodobě žít za hranicemi vlastních možností. Národní a globální populace nemůže existovat po vyčerpání zdrojů. Přístupné zdroje jsou dlouhodobě dostačující pro omezenou populaci a pro určitý životní styl. Římský klub publikoval v roce 1972 knihu „Limity růstu“ a tehdy si lidstvo začalo uvědomovat systémové principy, které omezují dlouhodobě trvající produktivitu biosféry. Tyto principy samy o sobě obsahují hlediska přístupnosti zdrojů, vlivu na životní prostředí a materiálových toků. Výchozím bodem pro definici systémového přístupu a jeho požadavků je citát ze zprávy Brundtlandové, Komise OSN pro životní prostředí a rozvoj, 1987: ”Trvale udržitelný rozvoj je rozvoj, který vyhovuje požadavkům současnosti aniž by omezoval schopnost budoucích generací zabezpečit své potřeby.” Trvale udržitelný rozvoj, samozřejmě nejen jako environmentální jev, ale jako strategie vývoje post-moderní společnosti, byl reflektován v dokumentu Konference OSN o životním prostředí a rozvoji (UNCED), Rio de Janeiro, 1992, hlavně v Agendě 21 a v několika mezinárodních smlouvách, které byly přijaty do dnešní doby.
Trvale udržitelný rozvoj je často považován za environmentální nebo dokonce jenom ekologický fenomén. Popud pro jeho definici vychází jistě od environmentalistů, kteří si první uvědomovali hrozbu znečištěného ovzduší, vody a půdy a ohrožení biosféry, narůstající ztráty biodiverzity, a také chemické, fyzikální a mikrobiální faktory postihující lidské zdraví přímo a nepřímo přes potravní řetězec a nedostatek čisté vody a potravy.
Trvale udržitelný rozvoj nemůže být takto zjednodušen. Je to komplexní mnohovrstevnatý jev a skutečná rozvojová strategie post-moderní společnosti, obsahující environmentální, ekonomické, vědecké, vědecko-technické, technologické, sociálně-ekonomické, politické, sociálně-politické, vojensko-politické, vojensko-technické, právní, kulturní, etické, morální a čistě lidské dimenze. Jakékoli antropogenní a technologické činnosti překračující práh 21. století by měly být uskutečňovány v rámci této strategie (která nemá rozumnou alternativu), která bere v úvahu omezenou únosnou kapacitu Země, což neznamená jen přechod od fosilních zdrojů na obnovitelné, ale respektuje také různé druhy environmentálních vlivů.
Trvale udržitelný rozvoj jako základní požadavek pro vzdělávání inženýrů
Dodnes ve vzdělávání inženýrů převládá technokratický přístup, zaměřený hlavně na zajištění nejvyšší produktivity všech aktivit, od tvůrčích ideí přes základní a aplikovaný výzkum, pokročilý výzkum a vývoj, projekci a řízení výroby a její ekonomickou efektivnost. To bylo ve shodě s vůdčí ideou ekonomického růstu a vysoké produktivity v moderní kapitalistické společnosti měřící životní úroveň pouze podle materiální spotřeby a kladoucí tlak na trvalé zvyšování produktivity a na objem materiální produkce, konzumování stále většího množství neobnovitelných zdrojů a energie a neberoucí v úvahu omezené zdroje a únosnou kapacitu Země.
Absolventi technických univerzit mají zvláštní pozici ve společnosti díky roli, kterou hrají v materiální sféře a ve všech technologických aktivitách souvisejících s materiální výrobou, toky materiálů a energie, dopravou, výstavbou atd. a rovněž v nemateriální sféře, jako je státní a veřejná administrativa, školství, zdravotnictví, média, vnitřní a vnější bezpečnost, služby atd. Všechny tyto aktivity mají environmentální - pozitivní i negativní, záměrný i nezáměrný, přímý i nepřímý vliv. Činnost inženýrů by měla být záměrně orientována na tvorbu a ochranu životního prostředí a na uvážlivé snižování škodlivých důsledků jejich aktivit. Je nutno zdůraznit, že úloha inženýrů ve společnosti je v principu aktivní a tudíž jejich vzdělání musí tuto jejich zásadní charakteristiku vzít v úvahu.
Zmíněný technokratický přístup ve vzdělání inženýrů je založen na přecenění obecných propedeutických a speciálních disciplín a většinou zanedbání tvorby biologického citu, respektu k přírodě a životnímu prostředí, sociální a environmentální etiky, a také systému morálních závazků a profesionální zodpovědnosti.
Snaha informovat studenty vysokých škol o vlivu průmyslové společnosti na životní prostředí však již existuje. Na všech fakultách je nejméně jedna disciplína zabývající se tímto problémem, ale obecně, s výjimkou specialistů vzdělaných v oblasti ochrany životního prostředí, sanace, nápravy zničeného nebo poškozeného životního prostředí, nejsou inženýři systematicky připravováni na úkoly čekající celou technickou populaci (nezávisle na specializaci) v 21. století, které jsou již předvídány v legislativě EU a zejména v právním systému některých členských zemí (Holandsko, Německo, Francie, Švédsko, Finsko, atd.). Tyto země již zformulovaly svou politiku životního prostředí založenou na principech trvale udržitelného rozvoje (zatímco vláda vedená Václavem Klausem považovala trvale udržitelný rozvoj za ideologii).
Je jasné, že nejlépe vypracovaný systém environmentálního vzdělávání existuje na chemicko-technologických fakultách díky povaze chemie a chemické technologie, pronikání a koloběhu jejích produktů do všech lidských aktivit, a také vzhledem k existenci triády hrozeb pro člověka a biosféru:
· První nebezpečí spočívá v technologickém procesu, který produkuje emise do ovzduší, dále odpadní vody, odpady a skutečné a potenciální škodliviny do vnitřního a vnějšího prostředí. Environmentální vliv záleží na parametrech toxicity a hlavně na ekotoxicitě, včetně bioakumulace a vstupu do potravních řetězců
· Druhé nebezpečí je dáno produkty chemických technologií, tj. chemikáliemi, jejich využitím jako základního materiálu v jiných technologických odvětvích a konečným užitím. Zde hrají roli fyzikální, chemické a toxikologické (a ekotoxikologické) vlastnosti určující jejich environmentální vliv, vstup do potravních řetězců a ohrožení lidského zdraví
· Třetí nebezpečí vyplývá z charakteru technologického procesu a technologického zařízení s možností vzniku nehod, havárií a katastrof(např. explozí, implozí, požáry atd. s přímým účinkem tlakové vlny, vzplanutí a sekundárním účinkem toxického oblaku, vznícení), při nichž dochází ke zraněním a materiálním škodám.
Vývoj v minimalizování environmentálního vlivu chemických technologií prošel hlavními etapami, počínaje ředěním emisí až po současné řešení ”end-of-pipe”, např. zachycování emisí vypouštěných do ovzduší, čištění odpadních vod a zpracování odpadu.
Současné a budoucí požadavky na chemické technologie, vyplývající ze strategie trvale udržitelného rozvoje, zahrnují zásadně nový přístup spočívající v omezování znečištění u zdroje, což je podstata pojmu čistší technologie. Tento pojem znamená předcházení znečištění a minimalizaci odpadu, bezodpadové nebo alespoň maloodpadové technologie, vnitřní recyklaci nebo zajištění vnější recyklace. Tento nový přístup vyžaduje podrobnou analýzu materiálových a energetických toků, materiálovou a energetickou bilanci, zabránění emisí do ovzduší, vody a půdy a úvahu o osudu produktu v jeho celém životním cyklu (tj. od těžby suroviny přes všechny výrobní a přepravní kroky až po moment ztráty užitných vlastností produktu a jeho změny na odpad, jeho využití). Řešení tedy musí spočívat na začátku procesu, v jeho předvýrobních etapách, od ideí, přes orientovaný základní a aplikovaný výzkum, pokročilý výzkum a vývoj až po projekci a přípravu výroby. Jedinou cestou v mnoha případech bude změna v technologickém procesu nebo změna produktu či jeho prekurzorů.
V současnosti existují již první zkušenosti se zavedením koncepce čistší produkce v rámci systému, který má environmentální, ekonomické a manažerské aspekty. Důkazem toho může být přístup prevence znečištění aplikovaného v USA nebo zavedení norem EU v sérii ISO 14000, zahrnujících EMS (environmental management system), EMAS (environmental managing and auditing scheme), EL (environmental labelling), LCA (life cycle analysis) a všechny ostatní nástroje čistší produkce, tak jak jsou reflektovány v ISO řady 14000, konsistentní a protínající se s odpovídajícími normami ISO řady 7000 a 9000. To jasně ukazuje na existující a rostoucí korelaci a vzájemnou závislost mezi výrobou a obchodem v souladu se základy makro- a mikroekonomie, nezanedbávající ekologické a sociální aspekty.
Reflexe trvale udržitelného rozvoje v současném vzdělávání inženýrů chemie
Fakulta chemická Vysokého učení technického v Brně byla obnovena v roce 1992 a proto bylo do osnov vtěleno dvoustupňové environmentální vzdělávání, které odráží hlavní principy trvale udržitelného rozvoje.
První stupeň, společný pro všechny studenty (všech specializací), obsahuje Základy ekologie, Obecnou biologii, Obecnou toxikologii a Biochemii (I,II) a relevantní části obecných disciplin, které obsahují určité environmentální informace jako např. Obecná chemie, Anorganická chemie, Organická chemie (I,II), Fyzikální chemie (I,II,III), Analytická chemie (I,II), Instrumentální analytická chemie, Chemické inženýrství (I,II), Chemická technologie, Chemická informatika, atd.
Druhý stupeň je reprezentován hlavně oborem Chemie a technologie ochrany životního prostředí (začínající šestým semestrem) a jeho horizontálními průniky do ostatních studijních oborů hlavně problematikou odpadů, čištění odpadních vod, dekontaminace a sanace životního prostředí, recyklačních technologií, právních a ekonomických nástrojů ochrany životního prostředí, atd.
Tento studijní obor obsahuje v první řadě přírodovědné disciplíny potřebné pro chápání technologických disciplin (a zároveň umožňující absolventům lepší uplatnění na trhu práce, srovnatelné s absolventy klasických univerzit), jako je Environmentální chemie (I,II), Hydrochemie, Hydrobiologie, Speciální toxikologie, Ekotoxikologie, Kvantitativní vztahy mezi strukturou a aktivitou, Jaderná chemie, Dozimetrie ionizujícího záření, Mikrobiologie, aj.
Hlavní důraz je kladen na technologické disciplíny jako je Technologie čištění pitné vody, Technologie čištění odpadních vod, Vodní hospodářství krajiny, obcí a průmyslu (I, II), Technologie nakládání s odpady, Technologie ochrany ovzduší, Technologie dekontaminace a sanace půdy, Analýza rizik a chemická bezpečnost, Environmentální analýza a monitorování, Právní a ekonomické nástroje ochrany životního prostředí.
Program studia je ukončen diplomovou prací, orientovanou zejména do praxe environmentálních technologií a environmentální analýzy a monitoringu.
Chemická fakulta také akreditovala doktorský studijní program Chemie životního prostředí v roce 1997.
Vedoucí odborníci z Ústavu chemie a technologie ochrany životního prostředí působí v různých kurzech organizovaných Ministerstvem zdravotnictví (toxikologie) a Ministerstvem obrany v rámci NATO (Partnership for Peace Programme pro vedoucí funkcionáře chemických vojsk, civilní ochrany, ochrany životního prostředí a nouzového plánování). Tento ústav také organizuje kvalifikační kurzy o problémech životního prostředí pro pracovníky školství, státní správy a samosprávy, průmyslu, služeb atd.
Všechny tyto aktivity obsahují multidisciplinární strukturovanou informaci v souladu se strategií trvale udržitelného rozvoje. Tento přístup byl nedávno prohlouben připojením se k Programu Baltické univerzity, hlavně k jeho dvěma předmětům ”Baltic Sea Environment“ a „Sustainable Baltic Region“, které byly pokusně zařazeny do doktorského studijního programu. Tato aktivita pokračuje i letos s rozšířeným pojetím „Central European Environment“ a „Sustainable Central European Region“, s doplněním relevantními informacemi o České a Slovenské Republice a sousedních zemích s využitím výsledků našich vlastních studií a údajů Ministerstva životního prostředí ČR. Tyto disciplíny jsou atraktivnější a budou použity jako základ pro vzdělávání studentů nechemických směrů o problémech trvale udržitelného rozvoje.
Trvale udržitelný rozvoj ve výuce inženýrů v budoucnosti
Zkušeností se vzděláváním chemických inženýrů, jak v magisterském, tak doktorském studijním programu lze úspěšně využít ve výuce inženýrů jiných oborů, protože vliv jakékoli výroby na životní prostředí má podobný charakter.
V současnosti, i ve výuce chemických inženýrů, jsou problémy trvale udržitelného rozvoje roztroušeny do velkého počtu různých předmětů, i když systematicky.
Protože zásadní imperativ trvale udržitelného rozvoje je komplex inženýrských úkolů vycházející z ideje čistší produkce tak, jak se odráží v Evropských normách, zejména v řadě ISO 14000, připravujeme novou disciplínu nazvanou „Trvale udržitelný rozvoj a čistší produkce“ s kumulovanými informacemi, které byly dosud obsaženy v jiných předmětech. Plánované zavedení této disciplíny odráží také požadavky na znalosti a dovednosti inženýrů dané členstvím České Republiky v OECD, a také s asociací a budoucím plnoprávným členstvím v EU.
Obsah plánované disciplíny Trvale udržitelný rozvoj a čistší produkce:
· Globální problémy lidstva vstupujícího do třetího tisíciletí
· Trvale udržitelný rozvoj - vědecké, technologické, právní, ekonomické a sociálně-politické aspekty. Indikátory trvale udržitelného rozvoje. Odraz trvale udržitelného rozvoje ve státní politice vyspělých států (D, F, NL, A, S, FIN)
· Mezinárodní závazky České republiky v oblasti ochrany životního prostředí (UNCED, Agenda 21, Montrealský protokol, Basilejská dohoda, Kyotská dohoda atd.)
· Změny životního prostředí ve střední Evropě a trendy vývoje
· Stav životního prostředí v České republice - atmosféra, vody, půda, potravní řetězec, nerostné zdroje, biodiverzita, lidské zdraví. Vliv antropogenních a technických aktivit, doprava, bydlení atd.
· Státní politika životního prostředí České republiky
· Česká legislativa životního prostředí - životní prostředí obecně, vodní hospodářství, nakládání s odpady, ochrana ovzduší, zemědělský půdní fond, lesní hospodářství, geologický průzkum, územní plánování
· Politika životního prostředí OECD a EU - Základy integrace západní Evropy (Montanní unie, Euratom, Bruselská dohoda, Maastrichtská dohoda, Amsterdamská dohoda). Ochrana životního prostředí v EU – jednotlivé složky životního prostředí, jaderná a chemická bezpečnost
· Asociační smlouva České republiky s EU a harmonizace právních norem v ochraně životního prostředí
· Realizace politiky životního prostředí na regionální a komunální úrovni – struktura a úloha orgánů státní správy a samosprávy
· Principy a strategie čistší produkce
· Prevence znečištění a minimalizace odpadu - toky materiálů a energie
· Přechod od řešení ”end-of-pipe” (likvidace následků) k řešení u zdroje
· Realizace čistší produkce. Transformace řídícího systému
· Life Cycle Analysis/Analýza celoživotního cyklu výrobku ve všech fázích od těžby surovin až po uložení nerecyklovatelného zbytku
· Vnitřní a vnější recyklace
· Změna výrobku, změna materiálů, změna technologického postupu
· Vzájemné působení a zpětná vazba vědecko-technických, technologických, ekonomických, environmentálních, administrativně řídících aspektů technologických a pomocných procesů. Úloha inženýrů ve všech fázích životního cyklu výrobku, hlavně v předvýrobních fázích
· Příklady zavádění čistší produkce v chemickém, farmaceutickém, potravinářském, spotřebním průmyslu a jiných výrobních odvětvích (§)
· Environmentální řízení podniku a jeho nástroje (ISO 14000) Systém environmentálního řízení (EMS), Schéma environmentálního řízení a auditu (EMAS), Environmentální audit (EA), Hodnocení vlivu na životní prostředí (EIA), Analýza životního cyklu (LCA), Environmentální značení produktů (EL) atd. Problémy terminologie v hlavních světových jazycích. Souvislost s ISO 7000 a 9000.
· Ekonomické a právní aspekty čistší produkce
· Čistší produkce a obchod
Poznámka §: Možnost seminární práce na toto téma podle specializace
Je samozřejmé, že toto schéma může být upraveno na kterýkoliv inženýrský obor a tak může sloužit jako dobrý model.
Závěry
Není pochyb, že trvale udržitelný rozvoj a jeho promítnutí do povinností, závazků a profesionální etiky inženýra jakéhokoliv studijního oboru je praktickým důvodem, proč by právě vzdělávání mělo připravit současnou populaci studentů technických univerzit na jejich roli v postmoderní společnosti. Vzdělání tohoto typu je mimo jiné velmi potřebné z důvodů členství České republiky v OECD a budoucího členství v EU, neboť tyto instituce již přijaly trvale udržitelný rozvoj jako svou rozvojovou strategii
