Эколого-экономическая эффективность природопользования и экологическое нормирование

Оценка природоемкости и экологичности предприятия производится по показателям общего и удельного (отнесенного к единице продукции или прибыли) природопользования и загрязнения природных комплексов выбросами, стоками, отходами, физическими излучениями.

В самом общем виде система показателей экологичности распадается на пять групп специальных индикаторов, характеризующих показатели природопользования и экологичности производства:

  • 1) ресурсоемкость;
  • 2) ущербоемкость;
  • 3) отходоемкость;
  • 4) землеемкость;
  • 5) энергоемкость.

Количественная оценка уровня природопользования производится с помощью систем показателей, определяющих затраты ресурсов на присвоение продукта и затраты на его возврат природе. Отсюда эффективность природопользования определяется основными показателями, приведенными ниже.

1. Показатель удельного потребления природных ресурсов (ресурсоем- кость) рассчитывается по формуле

где Rnр — удельное потребление данного вида природного ресурса на единицу готовой продукции (т/т, т/шт., м3/т, м3/шт. и т.д.), для большинства видов готовой продукции имеет нормативный характер; В„ — расход данного вида ресурсов (г, кг, т, м3 и др.) на производство продукции; Р — объем валовой продукции (т, шт., м, м3 и т.д.).

Степень извлечения полезных компонентов из природного сырья, %, определяется но формуле

где К„ и Кп — соответственно число компонентов, извлеченных из природного сырья и содержащихся в нем.

С учетом ценности извлекаемых компонентов приведенная формула преобразуется в следующий вид:

где К, — компоненты, извлекаемые из сырья; Р, — ценность полезного компонента в сырье; пит — число полезных компонентов, соответственно содержащихся в сырье и извлекаемых из него.

Показатель выхода конечной продукции на единицу природного ресурса определяется по формуле

где Дп — объем валовой продукции (т, м3, шт.); Рп — базовый природный ресурс, используемый для производства основного продукта.

Показатель степени восстановления (воспроизводства) природных ресурсов, которые изменены за счет антропогенного воздействия, определяется по формуле

где Рв — число восстановленных ресурсов; Ра — общее число природных ресурсов, подвергающихся воздействию.

Показатель экономии первичных природных ресурсов на основе применения технологий определяется по формуле

где Р, — объем потребляемых ресурсов при базисной технологии и базисном уровне использования вторичных ресурсов; Р2 — объем потребления ресурсов при использовании новой (малоотходной) технологии и дополнительном вовлечении вторичных ресурсов.

2. Характеристики ущербоемкости. Кроме перечисленных показателей, используют оценки экономических ущербов компонентам окружающей среды и результирующий, удельный экономический ущерб, приходящийся на 1 т конечной продукции (ущербоемкость)

где М — производственная мощность предприятия, т/год; Т — время существования предприятий, годы.

Иногда удельный ущерб оценивается по отношению к прибыли или величине оборотных средств производства. Величина общего ущерба складывается из ущербов, наносимых производством атмосфере, водным объектам (поверхностным и подземным), земельным, лесным ресурсам, недрам. Кроме этого рассчитываются экономические ущербы, наносимые здоровью, различным отраслям промышленности и транспорта, сельскому, рыбному, жилищно-коммунальному хозяйствам, рекреационным ресурсам и др.

Учет экономического ущерба крайне необходим при проектировании, оценках воздействия производств на окружающую среду, оценке эффективности средозащитных мероприятий и др.

Можно привести пример оценок экологизации производств для энергетики с учетом коэффициентов полезного действия для тепловых станций[1]. Оценка экологизации проводится на основе коэффициента вредного действия (КВД), который рассчитывается как отношение ущерба к эффекту. Под эффектом чаще понимается чистая прибыль, получаемая в результате деятельности производства или отдельного звена. Тогда «чистый» КПДЧ будет оцениваться как разница «грязного» КПДГ и его корректировки на основе КВД:

Отличие КПД от КВД состоит в том, что первый всегда меньше единицы. При значении КВД больше единицы затраты на производство приносят больше вреда, чем пользы. Использование «чистого» КПД может существенно скорректировать многие оценки полезности производства. Например, в теплоэнергетике КПД определяется отношением выхода продукции (тепла, энергии, механической работы) к расходу топлива с абсолютным игнорированием природоемкости. Например, для самых современных теплоэлектростанций КПДГ 38—40% считается очень высоким. Однако если учесть ущербы из-за вредных выбросов в атмосферу, почвы, теплового излучения водоемов, от загрязнения среды при добыче и транспортировке углей, рекультивационные затраты на восстановление сред, расход кислорода, чистой воды, занимаемой земли шламоотвалами, создаваемый парниковый эффект, КПД, как и показатели рентабельности, существенно уменьшится, стоимость электроэнергии, горячей воды и пара существенно возрастает.

Зная величину экономического ущерба, нанесенного средам, легко оценить размеры компенсации (%) природным ресурсам, соотнося эти величины с природоохранными платежами и платой за природный ресурс. Отметим, что экономический ущерб возрастает пропорционально увеличению массы (объема) поступающих в окружающую среду загрязнителей и зависит от степени их токсичности.

3. Отходоемкостъ производства Qlip в общем случае определяется отношением объема образующихся отходов V0TX к существующему объему производств Упр:

Объем и масса отходов могут выражаться как в денежных единицах, так и в условно-натуральных показателях. Условно-натуральные показатели позволяют обобщать натуральные объемы различных отходов с приданием «веса» тому иди иному виду в зависимости от его степени токсичности или применяемой технологии. Это позволяет однозначно относить технологии, предприятия или отрасли к категориям от «чистых» до «грязных» в экологическом отношении.

Дополнительными показателями экологичности производственных процессов могут явиться давно применяемые на практике коэффициент замкнутости К3 и коэффициент оборота природных ресурсов К{).

Первый из них определяется по формуле

где М; и Ма — массы /-го вида готовой продукции и сырья, используемые в технологическом процессе соответственно. Если К3 = 0,9-Н, процесс считается безотходным, при К3 = 0,5 — 0,9 — малоотходным, при К3 = 0,5 — открытым.

Соответственно

где М0 и Мс — массы сырья, находящегося в обороте и забираемого из природных комплексов соответственно. Коэффициент оборота должен стремиться к его возможному максимуму.

Экологичность технологических процессов также оценивается по величине коэффициента чистоты Кч:

зоз где Мвыб, Мсхок, Мохх — массы выбросов, стоков, отходов; Мизв , МИЗВ2, Мизв — массы веществ, извлеченных из выбросов, стоков, отходов. Значение коэффициента чистоты в идеале должно стремиться к единице. При Кч = 0,9 — 1 процесс считается чистым, Кч = 0,5 — 0,9 — получистым, при Кч = 0,5 — грязным. Чистота процессов обеспечивается созданием эффективных водо- и газоочистных устройств (локальных и общезаводских).

Важное место при оценке экологичности предприятий занимает определение степени опасности производств. Категория опасности производства (КОП) определяется но формуле

где п — количество загрязняющих веществ в выбросах; М?, — масса выброса i-ro вещества, т/г; ПДК, — предельно допустимая концентрация i-ro вещества, мг/м; ах безразмерный коэффициент, позволяющий соотнести степень вредности вещества с таковой по сернистому газу. Значение коэффициента ах зависит от класса опасности вредных веществ и принимается равным: для веществ I класса опасности 1,7; II класса — 1,3; III класса — 1; IV класса — 0,9.

Если КОП>106, предприятие относится к первой категории опасности, при КОП = 104 + 10б — ко второй, при КОП = 103 -г- 104 — к третьей, если КОП < 103 — к четвертой категории опасности. Предприятия, отнесенные к третьей и четвертой категориям опасности, пользуются экологическими льготами но разработке тома ПДВ и частоте контроля со стороны органов охраны природы, а также по объему отчетности.

Как указывалось ранее, минимизация образования отходов является одним из основных факторов экологизации производств. Кроме оценки их количества, образующегося при том или ином производственном процессе, важнейшим показателем является их токсичность и опасность для окружающей среды. С учетом этого была разработана методика[2] экономического совершенствования химических процессов и удельного образования отходов с помощью критерия экологичности Кэк

где т*, т[, т? — количество i-ro токсичного компонента в жидких, газообразных и твердых отходах соответственно, т/т продукта; с*, с/, с/ — концентрация i-ro компонента в жидких, твердых (мг/дм3) и газообразных (мг/м3) отходах соответственно; ПДК,Ж — предельно допустимая концентрация i-ro компонента в воде водоемов рыбохозяйственного назначения, мг/дм3; ПДК/ — предельно допустимая концентрация в воздухе населенных мест, мг/м3; ПДК/ — то же в твердых отходах.

При расчете масс токсичных компонентов в жидких отходах используют следующую формулу:

где Q — количество жидких отходов, м3/ч; п — число рабочих дней в году; Р — выпуск продукции, т/год.

Для газообразных выбросов для каждого источника количество /-го токсичного элемента рассчитывается по формуле

где Cjj — концентрация /-го компонента в/-м источнике, мг/м3; Vj — объем выбросов в j-м источнике, м3/ч.

С учетом рабочего времени количество /-го компонента в газообразных отходах рассчитывается но уравнению

где V: — общий объем вредных выбросов, м3/ч.

Количество /-го токсичного вещества в твердых отходах определяется по формуле

где Т — количество твердых отходов, т/год; гх содержание /-го токсичного элемента в твердых отходах, %.

Чем меньше величина критерия, тем более экологичен технологический процесс или производство. Для идеальной безотходной технологии данный критерий должен быть равен нулю.

В качестве примера в табл. 10.5 приводятся результаты расчетов анализа экологического совершенства четырех вариантов производства борной кислоты1.

Таблица 10.5

Результаты расчета критерия экологичности производств борной кислоты

Производство борной кислоты (варианты)

Коэффициент

экологичности

к

Параметры

Жидкие

отходы

Газообразные

отходы

Твердые

отходы

1

1,570

920

50

600

2

790

190

2,2

600

3

120

0,054

12,0

0

4

0,84

0,54

0,3

0

1 Природопользование (экономика природопользования).

Все варианты имеют в своей основе одинаковые технологические системы, 2-й и 4-й варианты используют предел доосаждения бората кальция, что приводит к уменьшению жидких отходов; в 3-м и 4-м варианте борогипс утилизируется, за счет чего исключается образование твердых отходов. Учитывая минимальное значение Кэ в 4-м варианте, его можно считать экологически приемлемым, а самым «грязным» является 1-й вариант.

Существуют и другие разновидности оценки экологичности предприятий, например по показателям общего и удельного природопользования и загрязнения природных комплексов выбросами, стоками, отходами, физическими излучениями[3].

Эмиссия веществ-загрязнителей реализуется в виде техногенных потоков (вещественных и энергетических) от источников до объектов воздействия. Использование этого понятия позволяет упростить формализацию и анализ процессов взаимодействия техносферных и биосферных образований для подготовки принятия решения в системах управления качеством окружающей среды. Такие решения должны быть ориентированы на предупреждение, снятие или минимизацию опасности техногенных воздействий.

К основным характеристикам техногенного воздействия автор относит: мощность генерации техногенных потоков веществ-загрязнителей от техногенных источников и дозу поражения объектов воздействия. Имея достаточную информацию об этих характеристиках, можно проводить оценки экологической опасности (безопасности) технологий, предприятий, производств и различных видов хозяйственной деятельности по уровням их воздействия на окружающую среду и здоровье человека. Сложность оценок техногенного воздействия заключается в недостаточной изученности промежуточных и результирующих эффектов комплексного воздействия сочетаний различных веществ-загрязнителей техногенного происхождения (эффект суммации), продуктов из взаимодействия как между собой, так и с веществами, которые имеют место в процессах функционирования объектов поражения. В своем большинстве оценки эффектов воздействия проводятся для конкретных веществ-загрязнителей по принципу учета их прямого воздействия и накопления. Исследования последних лет позволили установить ранее неизвестные эффекты поражения живых организмов в результате вторичных превращений веществ-загрязнителей с образованием новых веществ, которые отсутствовали в первичном техногенном потоке.

Такое развитие исследований перспективно и, безусловно, имеет важное значение для научного обоснования методов управления хозяйственной деятельностью по критериям экологической безопасности. Изучение процессов миграции и трансформации вредных веществ в трофических цепях

  • (ландшафтах), их аккумуляции в пищевых средах с целью раскрытия механизмов резистентности или деградации различных экосистем постоянно дает дополнительную информацию для упрочнения уровней опасности конкретных техногенных загрязнителей. Представляемый метод (или лучше подход к рассматриваемой проблеме) получил название экометрия и ориентирован на решение следующих взаимосвязанных задач:
  • — определение обобщенных количественных характеристик процесса генерации веществ-загрязнителей от источников, различных по мощности, природе и пространственной ориентации;
  • — определение качественных характеристик техногенных потоков в виде их спектральных отображений по уровням опасности транспортируемых веществ-загрязнителей;

сравнительная оценка мощностей генерации веществ-загрязнителей, а также доз поражения компонентов окружающей среды и биоты от источников различного происхождения, включая источники вторичного воздействия;

  • — оценка изменения уровней техногенной опасности веществ-загрязнителей в процессе их превращения в технических системах экологической безопасности (очистка, нейтрализация, рециркуляция), в компонентах окружающей среды (взаимные превращения, рассеивание, аккумуляция, ассимиляция и т.д.);
  • — разработка обобщенных техногенных спектров и техногенных чисел для различных источников эмиссии веществ-загрязнителей применительно к отраслям народного хозяйства с целью оценки экологической безопасности технологий и производств;

разработка карт уровней техногенной опасности различных видов хозяйственной деятельности в зависимости от мощностей генерации веществ-загрязнителей источников, распределенных но территории потенциального техногенного воздействия;

  • — разработка карт уровней «до техногенного поражения» конкретных объектов, расположенных на территориях потенциального и фактического действия;
  • — сравнительная оценка мощностей генерации и эмиссии веществ- загрязнителей от источников, распределенных по территориям административных границ;
  • — разработка экономических балансов ущербов окружающей среде на территории субъектов в результате трансграничных переносов вредных и опасных веществ;
  • - обоснование заключений о масштабах ущерба и принятия решений для предъявления санкций по компенсации потерь от негативных воздействий.

Отметим, что предлагаемый многомерный подход может широко использоваться при оценках экологичности как отдельных предприятий, так и отраслей. В частности, такие количественные показатели, как техногенная масса, активная техногенная масса, пассивная техногенная масса производственных выбросов, индивидуальный и обобщенный индексы техногенного воздействия, техногенные числа, эквивалентный уровень опасности эффекта воздействия веществ-загрязнителей, техногенная концентрация, потенциал техногенной опасности источника техногенного воздействия, контаминационная экспозиция и градиенты и др., представляют практический интерес. Подход был реализован для интегральной оценки уровней техногенного воздействия предприятий топливно-энергетического комплекса на природную среду Санкт-Петербурга.

4. Землеемкость производства, с одной стороны, актуальна на глобальном, региональном, также локальном уровнях в некоторых отраслях промышленности, например в горнодобывающей вследствие больших объемов изымаемых из пользования земель. Кроме этого показателем получения полезной продукции (ц/га) давно пользуются в сельском хозяйстве (урожайность) и в лесной отрасли (запасы отдельных видов древесины). С другой стороны, показатель землеемкости 3 становится актуальным в связи с проводимыми преобразованиями и введением денежной оценки земельных ресурсов, ренты и налога. В общем виде он определяется по следующему соотношению:

где S — земельная площадь, занимаемая производством, комплексом или отраслью. Этот показатель эффективно принимается как к анализу действующих производств, так и при технико-экономическом обосновании (ТЭО) хозяйственной деятельности.

  • 5. Энергоемкость производства. Аналогично показателю землеемко- сти рассчитывается энергоемкость как отношение объемов затрачиваемой энергии к объемам производства. Такие расчеты проводятся как в натуральных показателях — кВт/т (шт.), так и в денежном выражении с учетом меняющейся стоимости электроэнергии.
  • 6. Оценка прогнозируемых технологических процессов. Следующей задачей оценки показателей эффективности (экологичности) технологий или производств является эколого-экономическая оценка прогнозируемых технологических процессов при проведении ОВОС или на стадии ТЭО. В обобщенном виде возможные индикаторы природопользования сводятся к следующим взаимосвязанным параметрам.

Показатель экологичности процесса (1) — величина вредных воздействия на окружающую среду Р, в расчете на единицу полезной продукции или услуги Qh, получаемой на основе данного процесса:

Эта величина отражает ущербоемкость, если рассчитана только на основе экономического ущерба, и экологоемкость, если рассчитана с применением всех видов экономических ущербов от загрязнения окружающей среды (материальным объектам, здоровью, жизни населения, природно-ресурсной системе и соответствующим отраслям хозяйства).

Агрегированный коэффициент экологичности получается на основе сопоставления денежных оценок производственных результатов и затрат на привлечение природных ресурсов. Экологические эффекты и производственные результаты здесь приведены к одному знаменателю. Косвенно е„а представляет собой своеобразный КПД природного потенциала экологоэкономической системы, т.е. отношение эколого-экономического результата к затратам природных ресурсов.

В целом среди современных тенденций экологизации природопользования сохраняются приоритеты следующих двух видов:

— технологии, обновляющие и дополняющие существующие производственные процессы с целью снижения вредного воздействия на окружающую среду и минимизации потребления природных ресурсов;

интегрированные технологии, использующие принципиально новые подходы, которые позволяют минимизировать или полностью устранить отрицательные воздействия на окружающую среду, предотвращая заранее саму возможность его возникновения.

  • [1] Акимова Т. А., Хаскии В. В. Основы экоразвития.
  • [2] Природопользование (экономика природопользования) : учеб, пособие / под ред.Е. А. Силкина. Казань : Изд-во КФЭИ, 1999. Ч. II, III.
  • [3] См., например: Донченк, В. К. Экометрия: системно-аналитический метод эколого-экономической оценки и прогнозирования потенциальной опасности техногенных воздействийна природную среду // Инженерная экология. 1996. № 3; Редина М. М. Эколого-экономическая диагностика устойчивости предприятий нефтегазового комплекса. М.: Изд-во РУДИ,2011.
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >