Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Экономические аспекты рационализации природопользования. Учебное пособие
.pdf
81
животноводства, негативные последствия орошения и осушения, дегумификация
и эрозия почв – факторы, влияющие на состояние земель.
Для края характерна высокая экологическая напряженность,
обусловленная естественными и антропогенными факторами. К первым
относятся особенности климата, гидрологии, гидрогеологии и геоморфологии,
ко вторым – неадаптированность системы ведения сельского хозяйства к
природным факторам, ориентированность его на получение максимально
высоких объемов продукции растениеводства и животноводства без
необходимых экологических ограничений.
Площадь кислых почв составляет 260 тыс. га, из них слабокислых – 78
тыс. га, среднекислых – 148 тыс. га, сильнокислых – 33 тыс. га. Наибольшие
площади кислых почв приурочены к Черноморской зоне.
Мониторинг земель свидетельствует о высокой загрязненности:
- около 40 % о территории края почвы загрязнены тяжелыми металлами,
2,2 % – нефтепродуктами, 4,1 % – нитратами;
- выщелачивание почвы произошло до уровня «умеренно опасного» на
9,1 %, до «опасного» – на 5,8 % территории края;
- засолены почвы до уровня «умеренно опасного» на площади 5,3 % от
территории края, до «опасного» – на 2,1 %, до «чрезвычайно опасного» - на 1,4
%.
Цинк (от 13 до 43 ПДК) обнаружен на территориях г. Новороссийск,
Тихорецк, Ейск, Краснодар, а также на территории складов минеральных
удобрений и пестицидов, мест базирования техники сельскохозяйственной
авиации, свалок ТБО. Ванадий в значительных количествах обнаружен в районе
краснодарской ТЭЦ.
В районе ст. Троицкой экологическое состояние природной среды
оценено как кризисное. Почвы загрязнены нефтепродуктами до чрезвычайно
опасной категории на 88 % территории, засолены до стадии солончаков на 73 %,
нефтепродукты и фенолы были выявлены на глубине до 6 м в концентрациях от
10 до 100 ПДК. Источник загрязнения природной среды – йодный завод и
деятельность нефтепромыслов.
Источниками загрязнения земель края естественными радионуклидами
(ЕРН) являются радиоактивные горные породы в местах близкого залегания или
выхода их на дневную поверхность. Антропогенными источниками загрязнения
почв ЕРН являются предприятия топливно-энергетического комплекса,
промышленные предприятия (Троицкий йодный завод), внесение минеральных
удобрений с повышенным содержанием отдельных радионуклидов.
Глобальные минеральные ресурсы. Проблема рационального
использования полезных ископаемых иллюстрируется на примере нефти и
энергетического угля. Ближний Восток является основным ее поставщиком в
индустриальные страны Запада, его доля в мировой нефтедобыче составляет
60% и с каждым годом увеличивается.
82
Нефть служит основой благополучия Кувейта, Саудовской Аравии и
других стран – членов ОПЕК. В этих странах нефтяной экспорт обеспечил
комфортную жизнь всем гражданам.
Однако, нефть – невосполнимый ресурс, рано или поздно ее запасы
подойдут к концу. На начальном этапе развития экспорта нефти можно заложить
основу будущего процветания, приобрести передовые технологии и современное
оборудование, наладить инфраструктуру и покончить с бедностью.
Проблемой стран-экспортеров нефти является не только истощение
месторождений. Велик ущерб, наносимый экосистемам. Нефтяная пленка,
убивающая все живое, во многих местах покрывает воды Персидского залива,
сжигание попутного газа (в Кувейте – более 60 % этого ресурса) наносит
огромный ущерб атмосфере.
Растущие потребности развивающихся стран (темп увеличения
потребления энергоресурсов там в 2.5 раза выше, чем на западе) грозят
существенно усугубить эту проблему.
Добыча каменного угля, способного послужить отличным источником
тепла для жилищ, дешевым и весьма эффективным энергоресурсом, вследствие
устаревшей технологии выводит из хозяйственного оборота значительную часть
земли, чем способствует ее опустыниванию.
Южный Федеральный округ занимает первое место в России по
добыче минеральных вод, второе место по добыче вольфрама (25% от
российских объемов) и третье место по добыче цементного сырья (15%), сырья
для строительных материалов и подземных питьевых вод.
Доля добычи нефти и газа в объеме добычи России составляет 2,5% и
2% соответственно.
Северный Кавказ располагает 200 месторождениями нефти и
газоконденсата и более 150 месторождениями газа. Разрабатывается около 80 %
месторождений. Разведанные запасы превышают 185 млн т нефти и около 400
млрд м3 газа.
Уголь размещается на территории Ростовской области, КарачаевоЧеркесской Республики, в Дагестане (Архитское, Ферегское и Акушинское
месторождения), Кабардино-Балкарии, Краснодарском крае (г. Лабинск).
Восточный Донбасс − угленосная территория округа, имеет площадь 70
2
тыс. км
или
2/3 площади Ростовской области. Практическое значение имеет
часть территории, где угли залегают на глубине не более 1600 м.
Металлические руды. Широко известны Тырныаузское (КабардиноБалкария) и Ктитебердинское (Карачаево-Черкесия) месторождения
вольфрамомолибденовых руд, Садонское (Северная Осетия-Алания) свинцовоцинковых руд, Урупское месторождение меди (Карачаево-Черкесия), медных
руд (месторождения Худесское и Кизил-Дере в Дагестане).
Важнейшими полезными ископаемыми рудной минерагении на
территории Северного Кавказа являются черные, цветные, благородные, редкие
металлы и рассеянные элементы.
83
Добыча и переработка рудного минерального сырья ведется
многочисленными предприятиями открытым и подземным способами на
рудниках и карьерах Тырныауза, Садона, Урупа и др.
Урупский горно-металлургический комбинат с 1968 г. эксплуатирует
Урупское и Власенчихинское месторождения. Товаром является медный и
пиритный концентраты и промышленные продукты.
Тырныаузский вольфрамово-молибденовый комбинат отрабатывает
Тырныаузское месторождение комбинированно: верхняя часть карьерами
"Высотный" и "Мукуланский", нижняя часть - подземным рудником
"Молибден". Промышленная эксплуатация начата в 1940 г.
Садонский свинцово-цинковый комбинат эксплуатирует месторождения
на территории РСО-Алания. На площади Садонского рудного пояса известно
более 150 полиметаллических месторождений и рудопроявлений.
Месторождениям присущи общие закономерности развития:
- увеличение объема добычи руд с уменьшением содержания металлов
способствует увеличению потерь и разубоживания руд;
- изменение кондиций на руду определяет ―выборочную‖ выемку,
деконцентрацию работ и оставление целиков, что активизирует процессы
разрушения массива с увеличением объемов разубоживающих пород: если при
отработке камерных запасов потери и разубоживание составляют 5 и 20 %, то
доработка целиков увеличивает эти показатели до 20 и 50 %.
Месторождения Кавказа пригодны для повторной разработки. Сейчас в
пустотах находятся потерянные руды с содержанием, превышающим
содержание в недрах.
Неметаллические полезные ископаемые. Перспективны каменные
соли (Волгоградская, Астраханская области, Краснодарский край), барит,
магнезиально-фосфатные руды (Адыгея), фосфориты (Ростовская и
Волгоградская области), гипс (Краснодарский и Ставропольский края,
Ростовская область, Дагестан, Чечня).
Широко представлено сырье для металлургической промышленности –
кварциты, флюсовые известняки, формовочные глины, огнеупорные и
тугоплавкие глины, доломиты, минеральные краски (Волгоградская и
Астраханская области).
Важное значение имеют запасы мергелей – сырья для цементной
промышленности. Особую ценность представляют месторождения мергелей в
районе Новороссийска – из смеси карбонатных и глинистых пород в пропорции,
оптимальной для производства цемента.
В Северной Осетии-Алании расположено одно из крупнейших в мире
месторождение доломитов, которые используются как многопрофильное сырье.
Запасы доломитов здесь оцениваются в 230 млн т, что составляет 10 %
общероссийских запасов.
Минеральные воды. В районе Кавказских Минеральных Вод у
подножья 17 гор вулканического происхождения на территории 60x30 км,
84
сосредоточено более 120 минеральных источников 12 типов. В верховьях р.
.max)(
1 1 1 0
n m L T
эпх
i
V
УCC
K
х
i
K
n
L
Малки расположена «Долина нарзанов», насчитывающая около 20 источников.
Кабардино-Балкария производит около 10 % всей выпускаемой в России
минеральной воды. Оцененные запасы ее минеральных вод составляют более 12
3
тыс. м
суточного дебита.
Эколого-экономическая эффективность использования отходов:
Э =
где С
отходов; У
хранилища отходов;
учетом инфляции;
– стоимость продукции из отходов; С п – стоимость переработки
х
– затраты на восстановление экологического ущерба; V x – объем
э
– коэффициент приведения разновременных затрат с
– количество потребителей продуктов из отходов; m –
количество отходов в переработке;
время использования отходов.
1. Глобальные земельные ресурсы.
2. Проблемы сельскохозяйственных земель.
3.Земли Южного Федерального округа и Краснодарского края.
4. Глобальные минеральные ресурсы.
5. Добыча минеральных ресурсов Южного округа и Краснодарского
края.
,
– количество видов товара из отходов; Т –
Вопросы
85
5.Управление рациональным использованием
природных ресурсов
5.1 Прогнозирование и проектирование использования
природных ресурсов
Прогнозирование использования ресурсов. Проекты предприятий
обладают важным недостатком. Создаваемые сегодня проекты реализуются
спустя время, нередко через 5-10 лет. Поэтому нельзя ожидать, что проект
предприятия будет иметь высокое качество с течением времени.
Для прогнозирования показателей предприятия используют методы:
статистические, экспертные, ранжирования и нормативное прогнозирование.
При статистическом прогнозировании:
- анализируются фактические данные о данном объекте или процессе;
- определяется тенденция их изменения;
- составляется математическая регрессивная или имитационная модель;
- рассчитываются интересующие параметры.
При экспертном прогнозировании:
- получают характеристики высококвалифицированных специалистов;
- субъективные оценки обрабатывают методами математической
статистики.
Методом ранжирования получают количественные параметры
отдельных факторов, влияющих на проект:
- накапливается информация за возможно большое время;
- данные обрабатываются методами математической статистики;
- определяется долевое участие различных факторов в воздействии на
объект.
Оценка корректности проектов основана на отыскании минимума
суммы квадратов отклонений реальных данных от теоретических. Значения
задаются как в виде конкретных цифр при каждом параметре, так и в виде
функциональных зависимостей.
Проектирование – это процесс описания оптимизации заданных
параметров и свойств.
Стратегия проектирования – это поиск и определение
последовательности процедур, которые могут выполняться последовательно,
последовательно – параллельно и циклическим методом последовательного
приближения (итераций).
Параметры – это величины, характеризующие свойства или размеры
объекта. Важными этапами оптимизации являются: выбор критерия
оптимальности, составление целевой функции и принятие ограничения.
Критерий оптимальности – это показатель, измеритель, максимальное
или минимальное значение которого соответствует наилучшим результатам в
достижении главной цели системы.
86
Целевая функция – выражение критерия оптимальности через
совокупность постоянных величин и переменных параметров в определенных
пределах.
Ограничения – это пределы допустимых изменений переменных
параметров, входящих в целевую функцию.
Поэтому процесс проектирования предприятия как оптимальной
системы состоит из совокупности оптимизационных задач, решающих
отдельные общие и частные вопросы. Синтез решений является ответственной
операцией и не всегда возможен лишь на основе поэтапного и постепенного
приближения к искомому оптимуму.
Для решения проектной задачи составляется математическая модель –
система, характеризующая исследуемый объект и дающая о нем информацию,
необходимую и достаточную для решения поставленных задач. Процесс
построения и анализа модели называется моделированием. Моделирование
осуществляется путем описания закономерностей изучаемого объекта с
помощью математических выражений (уравнений, неравенств и их систем).
Поскольку в качестве критерия оптимальности обычно применяется
экономический показатель, то модели называются экономико-математическими,
а метод решения задач – экономико-математическим моделированием. В
зависимости от поставленных задач и метода их решения различают
корреляционные модели, сетевые, игровые, модели массового обслуживания,
программные и т.д.
Данные для проектирования обрабатывают с помощью экономических
методов исследования.
Аналитический метод исследований основан на установлении
зависимостей между исследуемыми параметрами и стоимостными показателями
и отыскании оптимальных значений искомых параметров при решении задачи на
оптимум.
Зависимости имеют непрерывный характер и на графике представляют
собой или выпуклую вверх кривую, если в качестве критерия служит прибыль,
или вогнутую вниз, если в качестве критерия принимаются затраты.
Недостаток аналитического метода в том, что он не пригоден при
прерывных функциях, не раскрывает закономерностей изменения функций, а
дает лишь точечное значение, которое может очень отличаться от соседних
значений в довольно широких пределах. Второй недостаток – сложность
получения информации для расчетов, что при ручном счете немаловажно.
Графический метод – полученные в ходе анализа данных зависимости
изображаются в виде графика. В этом случае зависимость может быть не только
непрерывной, но и дискретной.
Графо-аналитический метод – строятся графики области оптимума
значений, пользуясь которыми по двум известным значениям определяют
неизвестное. К достоинствам способа относится возможность оценки
взаимодействия одновременно нескольких параметров.
87
Статистический метод применяют для установления зависимостей
величины затрат на производство. Параметры определяют на основе анализа
показателей. Статистические данные относятся к процессам, явлениям и
объектам, существовавшим ранее или существующим, поэтому они не
применяются для решения перспективных задач.
Вероятностные методы применяют для определения достоверности
показателей и расчетов задач проектирования. Расчетные методы обычно не
учитывают вероятностного характера многих исходных данных, надежность
которых не превышает 60-80 %.
Метод технико-экономического анализа. Метод основан на
сопоставлении затрат и эффективности. При проектировании стремятся достичь
двух целей: повышение эффективности и снижение стоимости системы.
Метод вариантов. Область возможных решений разбивается на блоки.
С учетом принятых ограничений, из выделенных выемочных блоков формируют
несколько вариантов отработки. Варианты оцениваются по близости к целевой
функции. Из них выбирается наиболее близкий к целевой функции. Главный
недостаток метода- субъективизм. На начальном этапе проектировщик задает
вид выемочных блоков и характер зависимости их между собой.
Метод перебора основан на полном переборе всех вариантов и без
автоматизации процессов ограничен затратами вычислительного ресурса
(средняя задача может занять до 1 миллиона лет).
Метод линейного программирования используют для решения задачи,
в которых целевая функция является линейной функцией многих переменных, а
ограничивающие условия заданы системой линейных равенств и неравенств.
Задача сводится к отысканию экстремума линейной функции.
Процессы проектирования выполняются с использованием систем
автоматизации проектирования (САПР). Предприятие представляет собой
систему с большим количеством элементов. Элементы системы взаимосвязаны и
взаимозависимы, в том числе и технико-экономические показатели работы
системы и количественные и качественные результаты использования запасов
природных ресурсов.
Система подчинена генеральной цели – обеспечению добычи и
переработки определенного количества ресурсов при высокой эффективности
затрат и рациональном использовании запасов.
Положения САПР основаны на том, что проектирование представляет
собой процесс преобразования информации при выполнении совокупности
проектных процедур.
Особенностью проектирования предприятий по добыче природных
ресурсов является стохастический (вероятностный) характер исходной
информации. Большинство исходных данных для проектирования, считающихся
детерминированными, на самом деле являются таковыми лишь с той или иной
вероятностью. Почти каждый из этих показателей может быть задан не одним
определенным числом, а целой совокупностью значений в пределах широкого
диапазона изменений, из которых лишь одно является наиболее вероятным.
88
Вероятность является математическим выражением объективной
возможности случайного события, процесса или появления случайного
показателя. Согласно закону больших чисел Я. Бернулли математическое
ожидание случайной величины есть величина неслучайная, и частоту случайного
события можно предвидеть.
Совокупность большого числа однотипных объектов, исследуемых по
некоторому признаку, называется генеральной, а ее часть, достаточная для
характеристики генеральной совокупности называется репрезентативной
(представительной) выборкой.
Каждая выборка характеризуется объемом, состоящим из «n» единиц.
Численные значения элементов выборки (статистической совокупности)
называются вариацией (рассеянием). Число случаев появления вариантов в
каком-либо интервале ряда распределения называется частотой. Сумма всех
частот равна объему выборки.
Для изучения свойств и закономерностей ряда определяют числовые
характеристики случайной величины, такие как средняя арифметическая или
взвешенная, среднее квадратическое отклонение, дисперсия, коэффициент
вариации и др.
Оптимизация проектных решений путем полного перебора вариантов
практически неосуществима, поэтому при разработке алгоритмов решения задач
применяют методы математического программирования.
Развитие этих методов позволило реализовать на практике систему
автоматизированного проектирования горных предприятий (САПР).
Цель САПР – повышение качества проектов не путем автоматизации
процесса, а за счет использования системы «человек- машина». В рамках этой
системы проектировщик имеет возможность корректировки процесса на любом
этапе.
При создании автоматизированных систем управления решается ряд
вопросов, одним из которых является эффективность технических средств,
которая определяется методом экспертных оценок, характеризуемым низкой
точностью.
Известные методы требуют использования большого числа исходных
параметров, многие из которых не могут быть получены на этапе
проектирования. Основные положения отдельных методов базируются на методе
экспертных оценок, характеризуемом большой погрешностью получаемых
результатов.
Одной из важных задач при создании систем автоматизированного
управления является обеспечение достоверности информации. В настоящее
время разработано множество способов обеспечения достоверности информации
и надѐжности в сложных системах управления. Вместе с тем, при
проектировании информационно-управляющих систем не учитывается
относительная доля различных причин, снижающих достоверность информации
и надѐжность систем, а также эффективность различных способов ввода
структурной и информационной избыточности.
89
В результате завышаются требования к надѐжности и
помехоустойчивости отдельных узлов и звеньев системы, неоправданно
применяются сложные и дорогостоящие методы повышения достоверности,
необоснованно не применяются более эффективные методы. Основная задача
систем управления – обеспечение достоверности при минимальных затратах. В
отдельных случаях задача может сводиться к проектированию системы,
обеспечивающей максимальную достоверность при фиксированных затратах.
С целью сокращения исходных данных и соответственно количества
вычислений, целесообразно ограничение количества рассматриваемых способов
повышения достоверности, за счѐт отбора наиболее эффективных.
Технические средства сбора и передачи информации являются
наиболее ѐмкой и ответственной частью информационных систем как по
капитальным вложениям (до 80 % стоимости), так и по трудозатратам на
выполнение операций по сбору и первичной обработке производственной
информации (до 60 %).
Требованиями к техническим средствам сбора и передачи информации:
- обеспечение обработки всех сообщений в системе;
- коммутация сообщений в определѐнное время;
- согласование коммутационного оборудования по входу и выходу;
- полнота охвата сетью сбора и передачи информации объектов;
- обеспечение требуемой достоверности информации;
- обеспечение требуемых характеристик надѐжности.
Передача информации осуществляется с большого числа объектов,
рассредоточенных на территории предприятий в звеньях технологической цепи.
Система контроля и управления работает при двустороннем обмене
информацией между источниками информации и пунктом еѐ обработки. Они
работают в синхронном, адресном и адресно-синхронном режимах.
Наиболее распространѐнными структурами информационных систем
являются: централизованная с непосредственным подчинением объектов
центральному пункту управления, иерархическая с последовательными связями
по восходящей и нисходящей линиям, иерархическая с последовательнопараллельными связями.
Основой для автоматизированного выбора оптимальной схемы служит
взаимодействие слагающих ее элементов. Технологическая схема
рассматривается как транспортирующая система, состоящая из совокупности
производственных единиц.
Каждый из элементов системы управления связан с центром средствами
измерения и контроля, работающими в автоматическом режиме. Такие же связи
существуют и между центром управления и участком проектирования.
Происходящие в системе процессы накапливаются, систематизируются,
проходят математическую обработку и интерпретируются графически.
Участок проектирования оборудован средствами, позволяющими
моделировать различные варианты расположения исходных данных, что
90
позволяет строить оптимизационную модель, находить критерий оптимальности
пд
Э
пдбпдпд
ЗЗЭ
пдб
З
пд
З
и осуществлять другие функции проектирования в кратчайшее время.
Вывод данных моделирования в сектор графического изображения
позволяет фиксировать и тиражировать результаты автоматизированного
проектирования в виде проектов.
Генеральная ветвь автоматизированного проектирования –
разработка системы управления состоянием среды при добыче ресурсов.
Экономия за счет использования достоверной исходной информации,
совершенной методики, анализа большего количества вариантов складывается
как разница эффектов при разных технологиях добычи природных ресурсов.
Нормативное проектирование – отбор из множества возможных
оптимального пути решения горной задачи:
- определяется главная цель;
- отбираются возможные варианты развития техники и технологии;
- определяются количественные показатели объекта или процесса;
- определяются пути достижения этих показателей в будущем.
Оценка рисков обеспечивается построением системы экономикоматематических моделей оценки финансового итога проекта на стадии
предварительных оценок и на стадии технико-экономического обоснования.
Для вычисления интегрального эффекта реализации проекта используют
группы параметров моделей. Выборка значений финансового итога реализации
проекта служит базой для расчета параметров интегрального закона
распределения эффекта от реализации проекта с учетом риска.
Эффект прогнозирования и проектирования
определяется как
разница затрат на подготовку исходных данных и изготовление данной
проектно-сметной документации:
,
где
и
– затраты на выполнение проектно-сметной
документации до и после применения системы автоматизированного
проектирования, руб.
Вопросы
1.Прогнозирование использования ресурсов.
2.Проектирование предприятий по добыче ресурсов.
3.Экономические методы исследования.
4.Системы автоматизации проектирования.
5.Нормативное проектирование.
5.2 Экономико-правовая охрана окружающей среды
Деятельность по рациональному использованию окружающей среды
контролируется, регулируется и направляется государством через систему
природоохранного законодательства. Экологические законы и требования
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]