Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Лушников С.В. и др. Прикладная экобиотехнология. Учебное пособие. В 2-х томах

12.5.2.Затраты на природоохранную деятельность, экологический ущерб и эколого-экономический эффект

Затраты на природоохранные мероприятия обычно являются компромиссом между требованиями к качеству окружающей среды, экологичности производства и техническими, технологическими и экономическими возможностями. В реальных условиях найти компромисс между природоохранными и экономическими требованиями непросто.

Выбор наилучших вариантов природоохранных мероприятий или оценка фактически реализованных осуществляется на основе сопоставления их эколого-экономической эффективности. Эколого-экономический эффект – это эффект от улучшения качества окружающей среды с учетом экономических затрат на природоохранные мероприятия и изменения причиненного техногенными факторами ущерба окружающей среде. Экологический ущерб – это изменение полезности окружающей среды вследствие ухудшения ее качества.

Природоохранные мероприятия приводят к снижению экологического ущерба, повышению качества окружающей среды, улучшению здоровья человека, восстановлению природных ресурсов. Эти положительные изменения можно оценить в денежном эквиваленте как эколого-экономический эффект или как прибыль от природоохранной деятельности. Прибыль может быть обусловлена сокращением заболеваемости населения, потерь от снижения работоспособности и затрат на здравоохранение, изменением кадастровой стоимости земли, возросшими возможностями использования территории в рекреационных целях, повышением урожайности полей, улова рыбы, качества и стоимости продуктов питания, уменьшением объема потребляемых ресурсов, количества отходов, внедрением систем оборотного водоснабжения, реализацией продукции из вторичных отходов и т.п.

При затратно-прибыльном анализе сопоставляются возможные экономические затраты и прибыли предприятия-природопользователя с учетом фактического и потенциального экологического ущерба. Если прибыль превосходит затраты, то мероприятия экономически эффективны, их осуществление экономически рентабельно.

Прибыль (П) от проведения природоохранных мероприятий (экологически обусловленная прибыль) можно представить как разницу между выгодой (В) от улучшения качества окружающей среды и совокупным экологическим ущербом и затратами:

В случае предотвращения и ликвидации загрязнений обычно затраты возрастают опережающими темпами по отношению к увеличению степени очистки (рис. 12.7). Так, повышение степени очистки сточных вод с 85 до 95% увеличивает стоимость очистки в 2–3 раза. При дальнейшем возрастании степени очистки капиталовложения возрастают примерно в 10 раз на каждый % удаленных загрязнений. Увеличение же выгоды от улучшения качества окружающей среды при увеличении степени очистки выглядит в виде кривой с насыщением. Учитывая, что в природной экосистеме всегда есть ассимиляционный по-

Затраты и прибыль нужно оценивать с точки зрения широких и долгосрочных перспектив. Реализация природоохранных мероприятий часто требует существенных капиталовложений и обычно не предполагает немедленной прибыли. С течением времени затраты, как правило, уменьшаются, становятся умеренными, прибыль появляется и накапливается (рис. 12.8).

Для учета фактора времени и будущих экологических эффектов различают

возмещенный ущерб и предотвращенный ущерб окружающей среде. Возмещенный ущерб (УВ) – это затраты на компенсацию или устранение ущерба в настоящий период, плата за природные ресурсы или загрязнение. Он представляет плату виновника ущерба за свершившийся факт – причинение ущерба окружающей среде. Предотвращенный ущерб (УП) – затраты на компенсацию или устранение ущерба в будущий период. УП включает потенциальные затраты виновника на устранение ущерба при несвоевременном принятии мер. Экологоэкономический эффект в таком случае можно оценить как УП, т. е. как разность между возможным ущербом, если меры не будут приняты (УВ1), и меньшим ущербом в случае их принятия (УВ2).

В первом приближении можно считать, что

где УВ – изменение возмещенного ущерба (изменение платы за природные ресурсы в результате изменения их потребления, изменение платежей за загрязнения природной среды и т. п.).

Природопользователю выгодно внедрять природоохранные меры, когда за расчетный период его плата на компенсацию ущерба будет выше затрат на эти природоохранные меры.

Для избежания резкого роста негативных последствий и поощрения природоохранных мероприятий на первой стадии – стадии отрицательного экономического эффекта необходимы административные меры по отношению к природопользователю.

Экологический ущерб можно определять по детализированным элементам воздействия (затраты на компенсацию потерь трудоспособности, дополнительное медицинское обслуживание в связи с ухудшением качества окружающей среды, дополнительные расходы на транспорт, на содержание зданий, уборку территорий, зеленые насаждения, потери урожая, ликвидацию аварий и т. д.) и укрупненно по сферам воздействия – на атмосферу, воду, почву.

Методика, действующая в России, предусматривает укрупненную оценку ущерба земельным ресурсам по формуле

где SЗ – площадь нарушенных земель, га; – влияющие факторы, 4( ) – годовой нормативный экологический ущерб, руб./га; d1( ) – расчетный коэффициент рекультивации земли без учета степени освоенности территории; d2( ) – коэффициент степени освоенности территории. Величины 4( ), d1( ) и d2( ) определены нормативными таблицами.

где ун – нормативный экологический ущерб, руб./усл.т; KЭ – безразмерный коэффициент, зависящий от места расположения водоема на территории страны1; ai( ) – показатель относительной опасности сброса примеси i-го вида в водоем, усл.т/т; mi – масса сброса примеси i-го вида в водоем, т/год. Величины KЭ и ai( ) задаются нормативными таблицами.

где ПДКi – предельно допустимая концентрация загрязнений i-го вида в водных объектах (мг/л).

Если для сбрасываемого вещества ПДК не определена, то

Ущерб от выбросов в атмосферу определяется по формуле

где 5 – нормативный экологический ущерб от выбросов в атмосферу, руб./усл.т, 6( ) – показатель, характеризующий относительную опасность загрязнения атмосферного воздуха в зависимости от типа территории; f( ) – коэффициент, учитывающий характер рассеивания примеси в атмосфере; ai( ) – показатель относительной агрессивности примеси i-го вида, усл.т/т; mi – масса годового выброса примеси i-го вида в атмосферу, т/год. Величины 6( ), f( ), ai( ) задаются нормативными таблицами.

Ущерб при попадании отходов в окружающую среду рассчитывается исходя из количества вещества i, находящегося в j-ом отходе, которое больше не используется, а попадает в биосферу и может нанести ущерб окружающей среде.

Ущерб от попадания отходов:

где mj – поток неиспользуемого отхода j, vj – поток вредного отхода j, xi,j, ci,j – концентрация вещества i в отходах j, ai( ), bi( ) – показатели относительной опасности неиспользуемых и токсичных отходов; yнн – нормативный экологический ущерб для нетоксичных отходов; yнт – нормативный экологический ущерб для токсичных отходов.

В случае отвлечения земли для размещения отходов установленный норматив платы за размещение 1 т отходов составлял в 2005 г. (в руб.):

1 Для Московской области k( ) = 1,6 для размещения отходов на территории и k( ) = 1,2 для водных объектов.

1-й класс (чрезвычайно опасные) – 1739,2;

2-й класс (высокоопасные) – 745,4;

3-й класс (умеренно опасные) – 497;

4-й класс (малоопасные) – 248,4.

Предотвращенный экологический ущерб, наносимый природной среде

где УП – предотвращенный экологический ущерб природной среде на конец расчетного периода, руб.; Уj – сумма изменения показателей ущерба по всем видам воздействия для природного объекта в регионе на конец расчетного периода, руб.; Kинд. – коэффициент индексации платы, учитывающий инфляцию.

Законодательством России установлены три норматива платы за выбросы (см. разд. 12.2.2):

–в пределах допустимых объемов выбросов;

–в пределах установленных лимитов выбросов;

–сверх максимально допустимого объема выбросов.

Размер второго норматива в 5 раз выше первого, а третьего – в 5 раз выше второго.

Внастоящее время платежи за сброс загрязнения устанавливаются непосредственно из ставок платы за сброс 1 т загрязняющего вещества, которые рассчитаны исходя из показателя относительной опасности загрязнения. В рас-

четах используются коэффициент индексации платы (Kинд. = 1,21 в 2008 г. по отношению к ставкам платы, установленным в 2005 г.) и коэффициент, учитывающий экологическую ситуацию.

Вприложении 1 приведены примеры расчета оценочных затрат при переработке отходов и очистке сточных вод различными вариантами с учетом экологического ущерба.

Приложение 1

ОЦЕНОЧНЫЙ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ БИОСИНТЕЗА

И БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ

В данном приложении на примере переработки жидких органических отходов описан общий подход к основным технологическим расчетам и оценке наиболее существенных статей эксплуатационных затрат, который может быть полезен для расчета ферментационных процессов получения кормовой биомассы, биопрепаратов, других продуктов биосинтеза, аэробной, анаэробной, анаэроб- но-аэробной переработки различных отходов и очистки сточных вод. Примеры более подробных и уточненных расчетов можно найти в учебных пособиях и руководствах, приведенных в списке литературы.

Допустим, существует актуальная задача утилизации или обезвреживания жидкого органического стока (отхода): зерно-спиртовой барды, молочной сыворотки, жидкого навозосодержащего стока, некондиционных соков и т. п. Рассмотрим различные варианты переработки жидкого стока (рис. П1.1), в частности:

1)утилизация с получением кормовой биомассы в жидком (вариант 1а) или в сухом (вариант 1б) виде;

2)аэробное обезвреживание в аэротенке (вариант 2); в этом случае на выход поступает очищенный сток и образуется некоторое количество избыточного активного ила;

3)анаэробное обезвреживание в реакторе: UASB или другого типа (вариант 3); в этом случае на выход поступает частично очищенный сток, образуется некоторое количество избыточного активного ила и биогаз.

Как показывает анализ структуры затрат производства кормовой биомассы из природного или синтетического сырья (см. разд. 3.2.1, табл. 3.15–3.17), основную долю (70–80%) составляют затраты на сырье, топливо и электроэнергию. В случае использования органических отходов как сырья по нулевой стоимости, затраты на эти статьи могут понизиться, но не ниже чем до 40–50%. При аэробной биологической очистке сточных вод основные статьи текущих (эксплуатационных) затрат обусловлены расходом электроэнергии

Определение объема ферментера (биореактора) VФ

Объем основного оборудования, в данном случае рабочего ферментера, определяется исходя из годового объема стока и времени ферментационного цикла (для периодического процесса) ТФ. Часть этого времени ( ф) составляет собственно ферментация, другая часть приходится на вспомогательные операции – выгрузку продукта, загрузку сырья, мойку оборудования, текущий и капитальный ремонт. ТФ можно оценить исходя из кривой роста биомассы микроорганизмов (Х), требуемой остаточной концентрации субстрата (Sкон.) или степени утилизации субстрата 7, и норм времени на вспомогательные операции (рис. П1.3).

Для проточного процесса с непрерывной подачей среды со скоростью(м3/ сут) время пребывания среды в биореакторе определяется исходя из требуемой скорости разбавления (протока, D):

T D1

D определяется из требуемой степени утилизации субстрата 7 при наличии данных о зависимости μ = f(S). В частности, для случая стандартного одноступенчатого проточного хемостатного режима, при котором D = μ, и типичной зависимости удельной скорости роста μ по уравнению

D = μ = μmax S KS + S

при степени утилизации субстрата 0,9

D = μ = μmax 0,1S KS + 0,1S

Из величины D при заданной скорости подачи среды (стока) можно найти требуемый рабочий объем биореактора VФр.

В данном примере уже задано TФ = 1 сут, отсюда с учетом проведения за год 365 циклов ферментации рабочий объем биореактора

Рабочий объем биореактора обычно составляет 0,6–0,7 от общего объема. При соотношении VФр /VФ = 0,685 необходимый объем биореактора VФ 40 м3.

Концентрация образующейся биомассы:

В сутки перерабатывается 27,4 м3 стока, в которых содержится 395 кг биомассы (в пересчете на сухие вещества). Среднемесячное количество получаемой биомассы GXмес. = 12 т, годовое – GХгод. = 144 т.