Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экономические аспекты рационализации природопользования. Учебное пособие
.pdf
31
2.3 Экономическая эффективность управления
природными ресурсами
Показателем эффективности управления природными ресурсами
является величина снижения экономического ущерба от загрязнения атмосферы,
водных объектов, земной поверхности и недр.
Под экономическим ущербом понимаются дополнительные затраты,
возникающие вследствие загрязнения окружающей природной среды сверх
допустимого состояния.
В проектах охраны среды отражаются мероприятия, которые
обеспечивают частичное снижение или полное прекращение ее загрязнения. Для
разделов хозяйственных планов применяется балансовый метод, сущность
которого заключается в сопоставлении производства с потреблением,
поступления с распределением, прихода с расходом и т.д.
При проектировании и строительстве предприятий под эффективностью
природоохранных предприятий (чистый экономический эффект) понимается
сопоставление достигаемого благодаря этим мероприятиям экономического
результата с приведенными к годовой размерности затратами на них.
Экономический эффект природоохранительных мероприятий может быть,
например, измерен изменением объема выпускаемой продукции и доходов.
При определении экологического ущерба используют прямую и
косвенную оценку.
Прямая оценка заключается в определении экономического ущерба
путем суммирования различных составляющих потерь, выраженных в деньгах.
Метод аналитических зависимостей основан на статистической обработке
фактических данных. В результате получаются уравнения регрессии,
характеризующие закон изменения исследуемого признака в зависимости от
значения влияющего фактора. Метод связан с необходимостью обработки
большого массива информации. На основе машинных имитаций, закладывая
разные объемы загрязнения, определяют зависимость ущерба от основных
характеристик региона.
Косвенная оценка экономического ущерба основана на перенесении на
конкретный объект закономерностей и предполагает использование системы
показателей, фиксирующих зависимость негативных последствий от основных
образующих ущерб факторов. Метод применим к процессам массового
характера.
Экономический эффект природоохранных мероприятий (Р)
выражается суммой предотвращенного годового ущерба (ΔУ) и годового
прироста дополнительных доходов в результате улучшения производственных
результатов деятельности предприятий (ΔД), т.е.
Р = ΔУ + ΔД
Величина предотвращения экологического ущерба загрязнения среды
(У1) и остаточного ущерба после проведения этого мероприятия (У
)
2
ΔУ= У1 - У2
32
При оценке ущерба, наносимого сельскому хозяйству в результате
u
p
э.э.э
S
S
К
К
эээ
S
р
S
и
n21э.э.э
x...xxfК
отчуждения сельскохозяйственных угодий, исходят из площади земель, их
ценности, срока оценки и фактора времени.
При качественной оценке земель экологический ущерб от изъятия
земель, пригодных для использования в сельском хозяйстве, ведется с учетом
нарушения и потерь почвенного слоя, т.е. с учетом качественных различий
земель и степени их сохранения.
Ущерб от нарушения почвы как основного средства
сельскохозяйственного производства:
С
где С
1
П.П.
= S
+ С2 + С3 + С4 + С
р (С1
) , руб.
5
– затраты на планировку поверхности отвалов и откосов;
- С2 и С3 – соответственно затраты на выемку почвы и покрытие
спланированных отвалов плодородными породами и почвой;
- С4 – затраты на химическую обработку породы;
- С5 – затраты на инженерное обеспечение 1 га нарушенных земель, руб.
В основу землепользования положена система экологического
стимулирования и ответственности горных предприятий за рекультивацию
земель. Это способствует улучшению условий труда и повышению культуры
горных работ.
Показателем эколого-экономической эффективности горных разработок
может служить соотношение площадей, отнятых у хозяйства земель и
возвращенных к землепользованию.
,
где
Величина К
– коэффициент эколого-экономической эффективности;
,
– площади рекультивированных земель и отведенных, га.
зависит от степени утилизации отходов производства:
э.э.э
,
где х
, х
1
– инженерно-технологические мероприятия по управлению
2…хn
состоянием окружающей среды, включая степень утилизации отходов
ресурсных циклов.
Затраты на природосберегающие мероприятия сравниваются с
расходами на компенсацию ущерба, нанесенного работами. Сумма затрат на
экологически чистую технологию зависит от качества новых изделий и
исходных характеристик отходов.
Например, основное требование, предъявляемое к подземной разработке
месторождений полезных ископаемых, заключается в сохранности земной
поверхности от разрушения. С точки зрения экономичности, надежности и
технологичности, преобладают технологии с заполнением выработанных
пространств твердеющими закладочными смесями. Однако возможности этой
технологии ограничены дефицитностью и высокой затратностью приготовления
твердеющих закладочных смесей.
33
Выбор параметров и области применения технологий разработки
ПК
нп
f ,,,
К
п
П
н
месторождений производится по критерию приведенной прибыли с учетом
сохранности земной поверхности.
Введение условия исключает из числа применяемых технологии с
обрушением пород до выхода на поверхность. Технологии разработки с
сохранением земной поверхности выбираются экономическим сравнением
вариантов, с учетом затрат на всех переделах: добыча, обогащение,
металлургическое производство. Область применения технологий определяется
совокупностью значений природных и технологических условий,
обеспечивающих сохранность земной поверхности.
В пределах участков, защищенных от горного давления конструкциями
из самоупрочненных геоматериалов, прочность материала закладки должна
отвечать требованиям устойчивости пород. Для приготовления твердеющих
закладочных смесей пониженной прочности применимы низкоактивные отходы
производства и местные доступные сырьевые ресурсы: кислые доменные шлаки,
мелкие глиносодержащие пески, шахтные воды, супеси и суглинки.
Экономическая задача ресурсосбережения включает обеспечение
нормативной прочности смеси без излишнего запаса надежности, что
обусловлено геомеханическими особенностями массива, технологическими и
экономическими показателями. При выборе способов управления горным
давлением критерием социальной и ресурсосберегающей эффективности
технологии является степень сохранения земной поверхности.
Примером природосбережения является технология получения металлов
с магазинированием руды и последующим ее выщелачиванием в камерах в
подземных условиях.
Такие технологии наиболее благоприятны для размещения в
выработанном пространстве отходов горного производства (некондиционные
руды, хвосты сортировки, обогащения и пр.) с последующим их
выщелачиванием.
Это позволяет снизить себестоимость и отрицательное влияние горных
работ на окружающую среду, уменьшить земельные площади, отчуждаемые под
отвалы пустых пород и забалансовых руд, и в результате снизить себестоимость
добычи руды.
Модель управления состоянием окружающей среды исходит из того,
что сохранность экосистем окружающей природной среды является функцией
корректности технологий:
где Р
– количество потерянных руд;
П
-
– коэффициент компенсации потерь повторной разработкой;
- T– продолжительность горных работ;
-
– объем заложенных пустот.
Состояние окружающей среды определяется не только эффективностью
добычи природных ресурсов, но и негативным воздействием потерянного сырья.
34
В приведенном примере Управление состоянием окружающей среды сводится к
4321
сnМA
с
уменьшению количества подземных пустот и потерянных руд.
Это достигается реализацией технологических решений:
-извлечение сырья без потерь руд за счет компенсации пустотности
закладкой твердеющими смесями, герметизирующими пустоты;
-подземное выщелачивание металлов с компенсацией пустотности за
счет массивов хвостов выщелачивания;
-извлечение металлов из растворов природного выщелачивания перед
сбросом их в окружающую среду.
При невозможности реализации на предприятии каких-то направлений
по экономическим соображениям основным направлением защиты окружающей
среды является комплексирование нескольких технологий с объединением
технологических и экономических возможностей двух или нескольких
предприятий в одну систему.
Степень воздействия технологий на окружающую среду:
где
– концентрация загрязнителя;
n– количество живых организмов;
M– количество мобильных минералов;
k
и k
– коэффициенты изменений живой и неживой компонент;
1
2
k 3 – коэффициент чувствительности живых организмов к воздействию;
k 4 – коэффициент одновременности воздействия.
Управление массивом закладкой твердеющими смесями с максимальной
полнотой использования недр освобождает от затрат на компенсацию ущерба
человеку, флоре и фауне региона. Основным ограничением для использования
технологий с закладкой является дефицит и дороговизна материалов для
приготовления смесей.
В то же время, например, на доломитовом карьере до 30% добываемого
минерального сырья используется вместо щебня, инертного заполнителя и т.п. и
увеличивает показатели минерализации региона с комплексными последствиями
для экосистем.
Концепция эколого-экономического управления природной средой
заключается в объединении потенциалов промышленных предприятий
региона с целью повышения эффективности минерального производства за счет
утилизации отходов. Так, заполнение пустот рудника дешевой закладочной
смесью на основе вяжущих из отходов карьера обеспечивает почти полную
выемку руд, что при равных капитальных затратах обеспечивает прирост
товарного продукта на 15-35%.
В регионах России функционируют много предприятий добычи
природных ресурсов, каждое из которых образует отходы и допускает потери
полезных компонентов. Величина и качество отходов зависят от традиционных
и подлежащих освоению в перспективе технологий.
35
В приведенном примере из отходов одного из них – доломитового
max
)()(3
)(
max
min
tKt
ta
AO
A
карьера могут быть получены компоненты в виде товарной продукции –
заменителя стандартного вяжущего. Вяжущее может быть использовано для
приготовления твердеющих смесей на руднике, вследствие чего обеспечивается
прирост его товарной продукции – металла и уменьшение отходов ─ пород что
оздоровляет состояние экосистем региона.
Стоимость товарной продукции, полученной при утилизации отходов и
реализуемой на внутреннем региональном рынке, уменьшает величину затрат на
обработку и утилизацию отходов, в т.ч. на приготовление твердеющих смесей
при управлении массивом становится основным фактором охраны окружающей
среды.
Целевой функцией экономической модели природосбережения является
максимум прибыли от снижения потерь ценных ингредиентов при следующих
ограничениях: эффект положителен, время освоения природосберегающих
технологий минимально, а объем перерабатываемых геоматериалов максимален.
Алгоритм решения модели находится методами корреляционного и
регрессивного анализа, случайного баланса, факторного анализа, распознавания
образов и др. Технико-экономические показатели оптимизированной по
экономическому фактору технологии Qф(t) являются функцией времени и
состоят из детерминированной составляющей Qg(t) и случайной функции
времени E (t).
Условие оптимальности:
где
– производственная мощность; a – коэффициент использования
мощности; t – время реализации ресурсосберегающих технологий; З – доля
затрат; К – коэффициент динамичности.
Многоаспектная обработка информации осуществляется с применением
методов системного анализа на основе учета экономических, экологических и
технологических факторов.
Примером, когда большие затраты на ликвидацию последствий
техногенной катастрофы современности признаны экономически
целесообразными по экологическим соображениям является практика добычи и
переработки урановых руд предприятием «Висмут» в Германии.
С 1946 по 1990 г. в его 48 отвалах накопилось 311 млн м3 пород на
площади 15 км
3
м
хвостов.
2
. В 14 хвостохранилищах на площади 7 км
2
находилось 160 млн
Снижение вредного воздействия горных работ на окружающую среду
достигнуто за счет экскавации большого объема отвальных пород в
выработанное пространство и включения их во вновь образованный ландшафт.
При ликвидации последствий катастрофы склоны отвалов покрыли
защитным слоем грунта для предохранения от проникновения атмосферных
осадков и грунтовых вод и выделения радона. На защитный слой нанесли
36
почвенный слой, который озеленили. Отвальные породы в районе г. Роннебурга
отсыпали в выработанное пространство карьера Лихтенберг. В наиболее
глубокую часть карьера в течение 17 месяцев переместили 4 млн м3 пород отвала
Гессен. На поверхность отвалов уложено 1,6 млн т минерального грунта.
Источником ресурсов для техносферы становится внеземное
пространство или глубокие недра планеты, поэтому будущая техносфера из
неорганических соединений должна располагаться за пределами биосферы, а
энергия будет поступать от Солнца и из недр Земли.
Особенность современной концепции состоит в резком увеличении
объема сырьевой базы предприятий за счет вовлечения в производство руд,
считавшихся ранее некондиционными и потерянными. Богатые руды выдаются
на поверхность и по электрохимической технологии перерабатываются на
гидрометаллургическом заводе, а обедненные выщелачиваются в подземных
блоках рудников и в штабелях.
Товарными продуктами технологии являются металлы, строительное
сырье, обессоленная вода, хлор, водород, кислород, кислоты и щелочи,
реализация которых на рынке спроса и потребления существенно удешевляет
основное производство.
Для территорий с высоким сырьевым потенциалом, обладающих
разнообразными природными ресурсами и значительными мощностями по их
переработке, а также немалыми научными и учебно-образовательными
возможностями, решение проблем минерально-сырьевого комплекса как основы
экономической безопасности приобретает приоритетное значение.
В развитых странах взаимоотношения общества с окружающей
средой складываются под влиянием крупномасштабного загрязнения, в
результате чего постоянно увеличиваются техногенные нагрузки на окружающую среду, вызванные высокой плотностью населения и промышленным
освоением территории. В развивающихся странах, политика в области охраны
окружающей среды находится под воздействием низкого уровня развития
экономики, прежде всего, горнодобывающей отрасли.
Особенности взаимодействия с окружающей средой характеризуются
следующими факторами:
- географические и климатические условия;
- плотность населения;
- уровень механизации и автоматизации технологических процессов;
- способы производства материальных благ;
- уровень использования природных ресурсов;
- состояние законодательства в области охраны окружающей среды;
- национальные традиции в отношениях с окружающей средой;
- состояние культуры и образования в области окружающей среды.
37
1.Экономическая эффективность управления природными ресурсами.
2.Оценка экономической эффективности природоохранных
мероприятий.
3.Модель управления состоянием окружающей среды.
4.Степень воздействия технологий на окружающую среду.
5. Взаимоотношение общества с окружающей средой.
Вопросы
38
3.Экономические аспекты рационализации использования
природных ресурсов
3.1 Проблемы экологии и природопользования в мировой
экономике
Урбанизация. Количество городского населения и роль городских
агломераций непрерывно возрастает. Еще в начале прошлого века в городах
проживало лишь 10% населения Земли. Ныне доля горожан в мире составляет
более 40%, а скоро в городах будет жить около 80% населения земного шара.
Так, в США удельный вес городского населения уже составляет 74%, в Англии и
Японии – 76, в Австралии – 86, в Испании – 91, в ФРГ – 94%. В России
проживает около 71% городского населения.
Максимальные разовые концентрации таких загрязнителей воздуха, как
пыль, оксид углерода, диоксид азота, аммиак, сероводород, фенол, фторид
водорода, превышают соответствующие ПДК
более чем в 75% городов России,
мр
контролируемых по каждой примеси. К числу наиболее загрязненных городов
относятся: Березники, Братск, Екатеринбург, Красноярск, Липецк,
Магнитогорск, Москва, Новокузнецк, Норильск, Череповец и многие другие.
Техногенное воздействие городов привело к загрязнению примыкающих
к нему водных систем. Стоки крупных рек, протекающих по крупным городам,
на 10-20% состоят из сточных вод, а мелких – иногда на 90%. В США загрязнено
72% всех водных объектов, в Нидерландах – 92%, в Швейцарии – 75%, в
Болгарии – 46%, в Испании – 37%, в Польше – 35%, в Австралии – 27%.
Площадь озелененных территорий в городах России составляет всего
25% всех городских земель, а площадь насаждений общего пользования не
превышает 2% территории городских земель. Средняя обеспеченность горожан
насаждениями общего пользования составляет 10 м
2
на одного человека, что
вдвое ниже нормативного.
Изменение теплового режима территории городов происходит под
влиянием нарушения естественного режима поглощения солнечного тепла из-за
повышенной задымленности атмосферы и экранирования значительной части их
площади различными объектами, использования подземных вод в качестве
охладителей систем кондиционирования воздуха, тепловыделения отдельных
промышленных объектов, утечек нагретых вод.
В геологической среде урбанизированных территорий создаются зоны
тепловых аномалий с превышением температуры над фоном до 10 и более
градусов Цельсия. Изменение теплового режима территории отражается на
состоянии биоты и подземных вод, отрицательно сказывается на агрессивности
грунтов и грунтовых вод по отношению к подземным сооружениям и
коммуникациям.
Накопление отходов производства. В ходе деятельности человек
создает значительное количество отходов, накапливаемых в различных
геосферах и загрязняющих биосферу пылью, газами или растворами.
39
Большую опасность представляют отходы, полученные на основе
синтеза новых веществ или привнесенные из других сфер и содержащие
«чужеродные» вещества или элементы. В России ежегодно образуется около 20
млн т (без учета горной промышленности) неутилизированных токсичных
отходов, которые частично складируются на территории предприятий или же
сбрасываются в канализационные сети, поверхностные водоемы, балки, овраги,
полигоны бытовых отходов.
За истекшее столетие на земную поверхность попало свыше 20 млрд. т
шлака и рассеялось в виде аэрозоля почти 3 млрд. т золы. Отвалы вблизи
крупной ТЭС обычно занимают 400-800 га ценных земель. В черной
металлургии на 1 т металла приходится 0,2-1 т шлака, в цветной - уже 10-100 т.
Шлаки металлургических производств содержат ряд компонентов,
которые представляют собой источник загрязнения биосферы.
Проблемы радиации. История атомной энергетики началась в 1954 г. с
пуском первой в мире АЭС, мощностью в 5000 кВт (Россия). В мире
эксплуатируется более 500 АЭС, дающих ~20% электроэнергии.
С начала развития атомной промышленности возникла
радиоэкологическая угроза, связанная с накоплением радиоактивных отходов.
Производство реакторами 1000 МВт электроэнергии приводит к необходимости
ежегодного захоронения 200-500 м3 твердых радиоактивных отходов среднего
уровня активности.
Источниками радиоактивного загрязнения элементов биосферы
являются ядерные взрывы, добыча радиоактивных минералов подземным,
открытым и геотехнологическим способами, а также переработка руд и хранение
хвостов обогатительных фабрик и металлургических заводов.
Среди источников и атомные электростанции, заводы, производящие
плутоний и другие делящиеся материалы, места захоронения радиоактивных
отходов и др. Только в Баренцевом и Карском морях захоронено более 11 тыс.
контейнеров с радиоактивными отходами, а также 15 аварийных реакторов с
атомных подводных лодок.
Всего подобных источников 218, они распространены на всей
территории России, и каждый характеризуется особым спектром радионуклидов.
Вокруг атомных электростанций, работающих в нормальном режиме, в
небольшом количестве характерны газообразные продукты – радиоактивные
изотопы криптона, ксенона, водорода и углерода, которые в общем не
оказывают существенного влияния на биосферу.
При аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г. в биосферу поступили
радиоактивные изотопы йода, стронция, цезия, рутения и других элементов
середины периодической системы Д.И.Менделеева. «Чернобыльский след»
помимо территории Украины и Белоруссии распространился на часть Брянской,
Тульской, Орловской и других областей России.
Авария на хвостохранилище предприятия «Маяк» на Южном Урале в
1957 г. («Кыштымский след») также привела к загрязнению радионуклидами
(общей активностью 20 млн Ku) значительной территории.
40
Основные источники потенциальной опасности: предприятия по
производству расщепляющегося материала для ядерного оружия - Арзамас-16,
Челябинск-40, Красноярск-45, Томск-7, 11 действующих атомных
электростанций (дающие ~12% электроэнергии).
На территории России действует 31 энергетический реактор, строятся
еще 6. СССР обладал 170 атомными подводными лодками, на которых
находилось 324 реактора. Действуют 7 атомных ледоколов.
На территории России расположено 15 полигонов для захоронения
радиоактивных отходов, которые также служат источниками потенциальной
радиационной опасности.
Существенный вред биосфере был нанесен ядерными испытаниями.
Первые испытания проводились в Северном Прикаспии, затем на Новой земле (в
280 км от пос.Амдера, в 440 и 560 км соответственно от Нарьян-Мара и
Воркуты, в 900 км от Мурманска и в 1000 км от Архангельска). На этом
полигоне проводились воздушные, наземные, подводные, а затем и подземные
испытания (всего 132 взрыва).
Каждый подземный ядерный взрыв сопровождается множеством
радиационных, физико-механических, термических и химических процессов,
вызывающих не всегда прогнозируемые последствия для биосферы. Некоторые
из них продолжаются в течение многих лет и распространяются на значительные
расстояния, охватывая недра, гидро-, атмо- и биосферу.
Наиболее неблагоприятным в радиационном отношение оказался взрыв
«Кратон-3», произведенный в 1978
г. на территории Республики Саха (Якутия).
Тогда из-за грубых нарушений технологии произошел аварийный выброс
продуктов деления в биосферу. Сегодня средняя мощность дозы на
рекультивированной территории представляет 30-50 мкР/ч, что в два раза выше
естественного фона. Общая площадь остаточного радиоактивного следа
составляет 45га.
При ядерных испытаниях в атмосфере образуется до нескольких сотен
радионуклидов, частично выпадающие вблизи места взрыва, но часть их
попадает в тропосферу и перемещается воздушными течениями на значительные
расстояния. В тропосфере они находятся около месяца, постепенно осаждаясь на
поверхность Земли. Но основная часть радионуклидов выбрасывается выше 10
км в стратосферу, где задерживаются на длительное время.
Огромную опасность представляют собой открытые полигоны
временного хранения радиоактивных отходов, хотя по объему
высокоактивные отходы (ВАО) – лишь небольшая часть общего количества
отходов, с ними связано более 90
% суммарной радиоактивности. Только в
России на предприятиях атомной энергетики образуется свыше 1,5 млн т
опасных отходов, а утилизируется и обезвреживается всего 22,4 %, в
спецхранилища помещается 46,4 %, передается другим ведомствам и
организациям 31,2
%.
Наиболее распространенным видом ВАО в большинстве стран (в том
числе и в России) являются жидкие отходы. Основная их часть накапливалась в
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]