ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Существующие технологии производства угольной продукции объективно связаны с выходом большого количества твердых отходов. Техногенные месторождения в местах ликвидации угольных предприятий и твердые отходы при производстве угольной продукции занимают обширные площади земель, негативно воздействуют на состояние водных ресурсов, атмосферы. Предприятия угольной отрасли расходуют значительные средства на транспортировку и складирование твердых отходов, платят за их размещение и загрязнение окружающей природной среды, возникающее вследствие вредных выбросов и сбросов в местах размещения терриконов и отвалов.
Переход к преимущественно открытому способу добычи угля и недостаточное внимание новых собственников к комплексному освоению угольных месторождении приводят к тому, что, несмотря на снижение объемов «производства» твердых отходов, обусловленное ликвидацией 180 угольных предприятий, удельные показатели образования и накопления твердых отходов на 1 т угля продолжают увеличиваться: в 1990 г. выход отходов составил 4,2 т, в 2004г. - 7,6 т.
При значительных объемах накопленных в отрасли отходов, их использование в качестве товарной продукции составляет лишь 3%, или 5,6 % годового выхода. Между тем, техногенные месторождения углеотходов содержат массу полезных компонентов, которые с течением времени приобретают все большую промышленную ценность и социально-эколого-экономическую значимость в связи с истощением и ограниченностью первичных ресурсов недр, недостатком инвестиционных средств на природоохранные работы и ростом проблем занятости высвобожденных горняков из-за ликвидации угольных предприятий.
В сложившейся ситуации необходим поиск эколого-экономически обоснованных хозяйственных решений, позволяющих повысить долю
использования твердых углеотходов в рыночном товарообмене и снизить за счет этого экологическую нагрузку в местах развития и ликвидации угледобычи. Принятие таких решений связано с совершенствованием эколого-экономической оценки эффективности использования твердых углеотходов с учетом коммерческих выгод собственников и социально-экологических потребностей населения, проживающего в зоне негативного экологического влияния твердых углеотходов.
Решение данной задачи, в условиях ужесточения экологических требований, приобретает особую значимость для Восточного Донбасса, территория которого нуждается в экологической реабилитации и характеризуется наличием большого количества горящих терриконов и отвалов углеотходов, пригодных по количеству и качеству для промышленного использования.
Цель работы состоит в разработке механизма эколого-экономической оценки эффективности использования твердых углеотходов и выбора наиболее значимых проектов, позволяющих улучшить социально-экологическую обстановку в районах угледобычи и ликвидации угольных шахт за счет снижения негативного влияния на окружающую природную среду и развития малого предпринимательства по производству рентабельной продукции из отходов.
Идея работы заключается в комплексном учете экологических, экономических и социальных факторов, влияющих на эколого-экономическую эффективность использования твердых углеотходов и позволяющих выбрать конкурентоспособные варианты их переработки для создания малых предприятий и производств.
Предмет исследования - методы эколого-экономической и социальной оценки эффективности использования твердых углеотходов.
Объект исследования - предприятия по переработке твердых углеотходов.
Защищаемые научные положения:
1. Для повышения эколого-экономической и социальной устойчивости территорий угледобычи и ликвидации угольных шахт следует использовать потенциальные возможности создания малых предприятий и производств по переработке твердых отходов угольного производства, обеспечивающих получение коммерчески рентабельной продукции, снижение эколого-экономических затрат и решение социальных вопросов занятости.
2. Формирование методического подхода к эколого-экономической оценке использования твердых отходов угольного производства необходимо осуществлять на основе обобщающего интегрального критерия социально-эколого-экономической конкурентоспособности проектов и бизнес-планов, позволяющего учитывать и соизмерять эколого-экономические и социальные эффекты и затраты.
3. Эколого-экономическую оценку эффективности переработки твердых углеотходов в районах угледобычи и ликвидации угольных предприятий рекомендуется проводить на основе разработанной экономико-математической модели, представленной целевой функцией минимизации эколого-экономических затрат и платежей за загрязнение на единицу товарной продукции из углеотходов с соответствующими ограничениями.
4. Механизм выбора социально-эколого-экономически эффективных вариантов использования твердых углеотходов должен базироваться на предложенном алгоритме, позволяющем с учетом соблюдения интересов предпринимателей и населения повысить долю вовлечения в рыночный товарооборот рентабельной продукции из углеотходов и снизить нагрузку на окружающую природную среду.
Новизна исследования состоит в следующем:
- предложена систематизация факторов, влияющих на эколого-экономическую эффективность использования твердых углеотходов для
6
определения их конкурентной значимости на основе интегрального критерия, включающего экспертные оценки и сопоставление фактических эффектов и эколого-экономических затрат на произведенную из углеотходов продукцию;
- разработана экономико-математическая модель, позволяющая в условиях дефицита инвестиционных средств выявлять наиболее эколого-экономически эффективные проекты переработки и использования твердых углеотходов;
- сформирован алгоритм механизма выбора социально-экологически и экономически значимых вариантов переработки углеотходов, отличающийся возможностью определения очередности их инвестирования, для разработки экологических программ использования вторичных ресурсов на базе развития малого горного предпринимательства.
Обоснованность и достоверность научных положений, результатов и выводов подтверждаются: соответствием методических положений объективным экономическим рыночным законам; представительным объемом проанализированной статистической информации; корректным применением методов статистического анализа, экономико-математического моделирования, положительными результатами апробации предложенного подхода на малых предприятиях по переработке твердых углеотходов Восточного Донбасса.
Научное значение работы состоит в формировании методического подхода к выбору вариантов использования техногенных углеотходов на основе предложенного критерия социально-эколого-экономической конкурентоспособности рассматриваемых проектов и оценки эффективности их реализации для социально-экологической реабилитации территорий в районах угледобычи и ликвидации шахт.
1 Практическое значение работы заключается в создании и
использовании разработанного механизма, позволяющего выбрать
наиболее эффективные варианты использования техногенных ресурсов с улучшением социально-экологической ситуации, созданием новых малых предприятий и производств по переработке углеотходов в районах действующих и ликвидированных угольных предприятий Восточного Донбасса.
Реализация выводов и рекомендаций. Полученные выводы и результаты использованы Управлением Федеральной службы по надзору в сфере природопользования (Росприроднадзор) по Ростовской области при разработке муниципальных программ развития малого предпринимательства на базе переработки техногенных месторождений твердых углеотходов.
Методические рекомендации по эколого-экономической оценке эффективности проектов переработки твердых углеотходов приняты к внедрению МЭП ООО «Энергоаэра».
Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались на 54-й Региональной научно-практической конференции, г. Шахты, 2005 г.; Первой Международной научно-практической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики», г. Тула, 2004 г.; Научном симпозиуме «Неделя горняка - 2004», г. Москва; VIII Всероссийской научно-практической конференции «Экономика. Управление. Финансы», г. Тула , 2005 г.
Публикации. По теме диссертации опубликованы 10 статей.
Автор благодарит коллектив кафедры «Экономика природопользования» Московского государственного горного университета за поддержку и помощь, оказанную при выполнении работы.
ГЛАВА I. АНАЛИЗ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ СИТУАЦИИ
ВОСТОЧНОГО ДОНБАССА
1.1. Анализ техногенных нагрузок
Осуществляемая с 1993 г. программа реструктуризации угольной промышленности России, направленная на преобразование ее в высокопроизводительную и устойчиво функционирующую отрасль в условиях рыночных отношений, неразрывно связана с закрытием особо убыточных и нерентабельных шахт и разрезов практически во всех угледобывающих регионах страны [3,5].
За период реструктуризации (1993-2004 г.г.) прекратили добычу угля и в настоящее время находятся в различной стадии ликвидации 175 шахт и 12 разрезов, из них 168 завершили основные технические работы по ликвидации. Предусматривается прекратить добычу еще на 17 шахтах, а на 20-ти завершить основные технические работы по их ликвидации [28].
В 2003 г. в отрасли эксплуатировалось 239 угледобывающих предприятий, которые оказывали негативное воздействие на состояние экологической обстановки в угледобывающих регионах Российской Федерации.
Однако, в связи с сокращением объёмов добычи угля в 2003 г. по сравнению с 2001 г. (на 0,07%), уровень этого воздействия также снизился, что обусловило сохранение достигнутых удельных величин вредного экологического воздействия.
В 2003 г. произошли изменения в структуре некоторых Акционерных Обществ и Угольных Компаний, обусловленные выходом из их состава или присоединением ряда предприятий (шахт, разрезов, ОФ). Это сказалось определённым образом на корректности сравнения показателей воздействия угольных организаций на окружающую природную среду и природоохранных затрат за 2001 г. и 2003 г. по данным АО и УК.
Из общего объёма добычи в 2003 г. на долю угледобывающих предприятий Печорского бассейна приходится 13,57 млн.т (4,92%), Донецкого - 6,94 млн.т (2,52%), Кузнецкого - 143,36 млн.т (52%), Канско-Ачинского - 37,6 млн.т (13,64%).
Прирост добычи угля достигнут по Печорскому угольному бассейну -+0,5 млн.т, Кузнецкому - +12,11 млн.т, Канско-Ачинскому - +3,89 млн.т.
Снижение добычи угля по сравнению с 2002 г. отмечалось только на угледобывающих предприятиях Донецкого угольного бассейна - на 1,5 млн.т.[48].
В 2003 г. подземным способом добыто 94,1 млн.т, что составляет 107,42% от уровня 2002г. Доля подземного способа в общем объёме добычи угля составила 34,14%.
В 2003 г. на предприятиях отрасли образовалось 679,0 млн. м3 пород, в том числе 656,4 млн. м3 вскрышных (вмещающих) пород и 22,6 млн. м3 отходов обогащения. По сравнению с 2002 г. общий объём отходов увеличился на 38,5 млн.м3 (6,0%), в том числе за счёт вскрышных и вмещающих пород - на 29,3 млн.м3 (4,7%) и объёма отходов обогащения на -9,2 млн.м3 (68,6%).
Динамика изменения добычи угля и показателей ее влияния на окружающую природную среду представлена на рис. 1.1.1.
% 220
200 180 -160-140-
ч V ¦М- ¦*- -&¦ -¦
1 jet
/
1 -к- -А
100-80-60-4П - =*=
>•- -•— -¦- -•- —•
-¦- -¦- -¦- -¦- -¦-
•Добыча
•Вредные выбросы •Вода •Земля
О) О)
ел tj) ch
G) О) О)
§ § § g Голы
см см см см I оды
Рисунок 1.1.1.- Показатели воздействия добычи угля на ОПС.
10
Глубина и степень опасности негативного воздействия на окружающую природную среду, происходящих под влиянием этих факторов, обусловлены уже сложившимися сочетаниями природных и технологических условий, имеют специфические свойства и поэтому различаются по угольным регионам, бассейнам, горно-промышленным районам, отдельным предприятиям и носят индивидуальный характер при ликвидации нерентабельных шахт.
Так, в общем объеме выбросов в атмосферу, газообразные вещества составили 608,2 тыс.т (90,1%), твердые - 67,1 тыс.т (9,9%). Характерными составляющими газообразных выбросов в атмосферу были: оксид углерода (7,5%), оксид азота (0,7%), диоксид серы (3,9%).
Наибольший объем выбросов вредных веществ отмечен в Печорском (39,5%) и Кузнецком (55,3%) бассейнах [35].
Из общего выброса углеводородов в атмосферу 33,8% приходится на АО «Воркутауголь» (главным образом за счет выбросов метана).
Наибольший объем сброса загрязненных вод (178,8 млн. куб.м) пришелся на Кузнецкий бассейн (доля его в общеотраслевом показателе составила 43,9%). К числу наиболее крупных загрязнителей по объему загрязненной воды отнесены: ОАО «Кузбассуголь» - 63,6 млн.куб.м; АО «Ростовуголь» - 36,1 млн.куб.м; АО «Дальвостуголь» - 32,0 млн.куб.м.
Количество техногенных отходов постоянно возрастает, а их использование и переработка ведутся крайне медленными темпами и, как минимум, на порядок отстают от темпов их накопления
Негативные экологические последствия ликвидации нерентабельных предприятий отражаются не только на окружающей природной среде, но и на социально-экономических показателях. Воздействие на социальные параметры выражается в ухудшении показателей качества жизни населения, проживающего в зоне активного процесса закрытия угольных предприятий, что связано со снижением качества состояния атмосферного воздуха, питьевой воды, продуктов питания,
11
снижением урожайности сельскохозяйственных культур, увеличением заболеваемости и, в конечном итоге, сокращением продолжительности жизни.
Реформирование угольной отрасли в российской части Донбасса обусловило ликвидацию особо убыточных и части нерентабельных шахт, как в углепромышленных зонах, так и в регионе Восточного Донбасса в целом, и оказало негативное влияние на показатели, характеризующие состояние окружающей среды.
В Восточном Донбассе за период с 1993 по 2004г.г. ликвидировано более 40 угольных шахт [28]. Закладка новых мощностей не производилась в течение 10 лет. В настоящее время на его территории имеется 338 отвалов, общее количество твердых отходов в которых составляет 347 млн.т. Площадь с нарушенным в результате ведения горных работ ландшафтом составляет 1180 км2.
В настоящее время в стадии ликвидации находятся две угольные компании Восточного Донбасса - ОАО «Ростовуголь» и ОАО «Шахтуголь», в ведении которых около 200 породных отвалов, расположенных на территории 9 городов и районов Ростовской области.
Из представленной по региону структуры следует, что по количеству закрытых шахт наиболее масштабные ликвидационные работы были осуществлены в Шахтинской углепромышленной зоне. Шахтные поля закрытых предприятий либо имеют общие границы, либо примыкают к действующим шахтам.
Ликвидируемые и ликвидированные шахты характеризуются различными условиями по газовой обстановке, обводненности, отличаются литологией, физическим состоянием и свойствами вмещающего породного массива и другими факторами. Из 45-ти шахт 38 ликвидируются способом полного затопления, три (шахты им.Артема, «Глубокая», «Антрацит») -частичного затопления; четыре предприятия (шахты «Октябрьская», «Степановская», №40, «Зверевская-Восточная») - законсервированы.
12
Вскрывающие выработки закрытых шахт заполнены породой, а их устья -забетонированы.
Влияние ликвидированных шахт на окружающую среду региона в основном выражается в деформации земной поверхности, нарушении режима и состава подземных и поверхностных вод, загрязнении почвенно-растительного слоя и атмосферного воздуха. Анализ складывающейся ситуации в связи с массовым закрытием особо убыточных и нерентабельных предприятий свидетельствует о неоднозначности влияния этого процесса на экологическое состояние как в зоне непосредственного воздействия каждого из этих предприятий, так и в угольном регионе или бассейне в целом [23,15,46].
С одной стороны, с остановкой горных работ прекращается функционирование целого ряда технологических процессов, оказывающих негативное влияние на окружающую природную среду:
- непрерывный выброс в атмосферу с вентиляционным потоком большого количества загрязняющих веществ (тонкодисперсной угольно-породной пыли, метана и других углеводородов, углекислого газа, сероводорода и других газов);
- откачка на поверхность и сброс в природные водоемы шахтных вод, имеющих повышенную минерализацию, иногда высокое содержание железа и кислую реакцию (рН от 6,5 до 2-2,5), загрязненных взвешенными веществами, нефтепродуктами, фенолами, бактериальными примесями;
- выдача на поверхность склонной к самовозгоранию породной массы и размещение ее на терриконах или плоских породных отвалах;
- изъятие из землепользования и нарушение новых участков земель (часто сельскохозяйственного или лесохозяйственного назначения);
- подъем на поверхность угля и все последующие операции по его выгрузке-погрузке, транспортировке, хранению в открытых угольных складах, обогащению и переработке;
- ряд вспомогательных технологических процессов и производств, без
13
которых невозможно ведение подготовительных и добычных работ в шахте.
Все это приводит к снижению постоянной экологической нагрузки на ОПС.
С другой стороны, ликвидация угледобывающих предприятий сопровождается проявлением вредного влияния на окружающую природную среду (ОПС) и негативными экологическими последствиями. Основные факторы негативного воздействия на окружающую природную среду ликвидируемых предприятий представлены в табл. 1.1.1.
14
Таблица 1.1.1. Основные факторы негативного воздействия на окружающую природную среду ликвидируемых угольных шахт
Факторы негативного воздействия на окружающую природную среду ликвидируемых предприятий Объекты ОПС Социально-эколого-экономические последствия ликвидации угледобывающих предприятий Проявления экологического воздействия на ОПС
1 2 3 4
1. Прекращение производственной деятельности закрываемых угольных шахт Природный ландшафт Экологический - ухудшение общей экологической ситуации в районе закрываемой шахты. Экономический - затраты на снос зданий и сооружений, ликвидацию коммуникаций, рекультивацию территории, восстановление природного ландшафта. Образование техногенного ландшафта, выведенные из эксплуатации и неиспользуемые промплощадки, подъездные железнодорожные пути, технологические автодороги, ЛЭП, линии связи, трубопроводы, производственные здания и сооружения.
2. Затопление горных выработок и выработанного пространства шахт Подземные воды Экологический - загрязнение подземных вод, которые могут быть использованы в будущем в народнохозяйственных целях. Социальный - ухудшение качества питьевой воды подземных водозаборов. Экономический - затраты на доочистку питьевой воды, поиск и освоение новых источников хозяйственно-питьевого водоснабжения. Проникновение в водоносные горизонты шахтных вод, загрязненных минеральными солями, нефтепродуктами, фенолами, железом, микроэлементами, бактериями и микроорганизмами, загрязнение подземных источников хозяйственно-питьевого водоснабжения.
Поверхностные воды Экологический - ухудшение качества воды в природных водоемах и водотоках хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного назначения. Социальный - ухудшение качества питьевой воды из поверхностных водозаборов. Экономический - затраты на очистку изливающихся шахтных вод, доочистку питьевой воды из поверхностных водозаборов. Изливы шахтных вод, загрязненных минеральными солями, нефтепродуктами, фенолами, железом, микроэлементами, бактериями и микроорганизмами, на поверхность, загрязнение природных водотоков и водоемов при их сбросе, подавление флоры и фауны, снижение рыбохозяйственной ценности водотоков и водоемов.
Продолжение таблицы 1.1.1.
1 2 3 4
Земная поверхность Экологический - ухудшение ландшафта и общей экологической ситуации. Социальный - ухудшение жизненных условий, снижение урожайности сельскохозяйственных культур, гибель лесов. Экономический - затраты на ремонт и снос промышленных и гражданских объектов, засыпку прогибов, просадок, провалов, планировку и рекультивацию нарушенных территорий. Сдвижение земной поверхности, образование прогибов, просадок, провалов, разрушение зданий и сооружений, дорог, трубопроводов, ЛЭП и линий связи и других объектов, подтопление и заболачивание подработанной территории.
Атмосферный воздух Экологический - загрязнение атмосферного воздуха, воздействие на озоновый слой и создание парникового эффекта. Социальный - угроза взрывов и отравления населения, неблагоприятное влияние на здоровье людей. Экономический - затраты на организацию мониторинга и проведение профилактических мероприятий. Вытеснение газа-метана из угольного массива, затапливаемых горных выработок и выработанного пространства, выход метана на поверхность, скопление в колодцах, подвалах производственных и жилых зданий и помещений.
3. Накопители отходов (породные отвалы, открытые угольные склады, шламо- и ило-накопители, отстойники и техногенные водоемы) Ландшафт. Земельные ресурсы Экологический - ухудшение общей экологической ситуации. Экономический - затраты на разборку и ликвидацию накопителей, рекультивацию занимаемой ими и окружающей территории. Ухудшение ландшафта, непригодность занимаемой и близлежащей территории к народнохозяйственному использованию.
1.2. Анализ определения потребительских свойств твердых техногенных отходов угольных шахт
При устойчивом росте объемов мировой добычи полезных ископаемых только 10% сырья, извлекаемого из недр планеты, превращается в готовую продукцию, а остальные 90% идут в отходы, загрязняющие ОПС. В то же время значительная часть накопленных и продолжающих накапливаться отходов может быть использована для получения разнообразной продукции для различных отраслей промышленности. Сейчас уже не возникает сомнений в том, что отходы добывающей промышленности представляют один из видов ресурсов земных недр - техногенные ресурсы, которые со временем приобретают все большую промышленную ценность [56,63]. Кардинальным решением проблемы рационального использования природных ресурсов и защиты окружающей природной среды от загрязнения является широкое внедрение принципов малоотходных и ресурсосберегающих технологий. Среди основных задач, решаемых в рамках этих принципов, важное значение имеют задачи комплексного освоения недр, включающие и рациональное освоение природных месторождений полезных ископаемых и техногенных ресурсов.
Ликвидация ущерба, нанесенного окружающей природной среде в период деятельности предприятий и устранение или нейтрализация неблагоприятных экологических последствий, возникающих при их закрытии, требуют огромных материальных затрат, которыми сегодня в достаточном объеме не располагают не только угольные компании и угледобывающие регионы, но и государство в целом. Для решения этой сложной проблемы требуется научно-обоснованная проработка эколого-экономических направлений реабилитации углепромышленных зон с учетом реально складывающейся экономики угольной отрасли. При этом ряд задач по локализации и нейтрализации вредного влияния, возникающего при
17 |
