Введение
Осуществление в нашей стране коренных экологических преобразований, переход к рыночным отношениям сопровождаются глубоким кризисом, охватившим все стороны общественной жизни: финансовую, экологическую, социальную. В этих условиях внимание к проблемам экологии значительно снижается, что приводит к ухудшению качества среды обитания человека и отрицательно отражается на здоровье населения.
Предприятия угольной промышленности, связанные с ведением горных работ, обогащением угля, производством работ в подземных условиях, не только относятся к категории опасных производственных объектов, но и являются экологически опасными объектами. Основной целью осуществляемой в угольной промышленности программы реструктуризации является создание рентабельных предприятий, обеспечивающих надежное удовлетворение спроса на угольную продукцию, улучшение безопасности работ, повышение уровня жизни и социальной защищенности шахтеров в условиях рыночной экономики. Наряду с этим не теряет своей актуальности и задача совершенствования природоохранной деятельности, осуществления действенных мер по оздоровлению экологической обстановки в угольных регионах, разработка экономического механизма снижения риска возникновения и эколого-экономического ущерба от чрезвычайных ситуаций.
В работы выполнен анализ действующих инструктивно-методических документов по эколого-экономической оценке негативного воздействия чрезвычайных ситуаций и их последствий на окружающую природную среду, обобщены данные о чрезвычайных ситуациях техногенного характера, имевших место на предприятиях угольной промышленности, дана оценка ущерба, наносимого окружающей природной среде. Разработаны мероприятия, направленные на повышение устойчивости работы предприятий отрасли по предупреждению, снижению степени негативного воздействия и устранению экологических последствий чрезвычайных ситуаций.
Глава 1. Проблемы оценки эколого-экономической ситуации в угольной промышленности России. Цель и задачи исследования
1.1. Анализ существующей экологической ситуации в угольной отрасли
Угольная промышленность России играет важную роль в топливно-энергетическом балансе страны. В настоящее время на долю угля приходится 11,8% в производстве и около 18% в потреблении топливно-энергетических ресурсов, что значительно ниже технических возможностей отрасли. По прогнозным оценкам удельный вес угля в топливно-энергетическом балансе в третьем тысячелетии будет увеличиваться, а добыча угля в мировом производстве электроэнергии к 2010 г. достигнет 280 млн.т, т.е. возрастет до 40%.
Интенсивное развитие и техническое совершенствование угольной промышленности характеризуются созданием крупных горнодобывающих и перерабатывающих производств на базе перспективных месторождений бурых и каменных углей, расположенных в различных природно-климатических зонах страны. Наряду с развитием традиционных угольных бассейнов - Донецкого, Кузнецкого и Печорского ускоренными темпами ведется освоение Канско-Ачинского и Яжно-Якутского, обладающих огромными запасами угля.
В соответствии с программой реструктуризации и общей стратегией развития угольной промышленности предусматривается превращение ее в обозримой перспективе в устойчиво функционирующую и рентабельную отрасль за счет создания конкурентоспособных предприятий нового технического уровня, освоением месторождений с благоприятными горно-геологическими условиями, комплексной экологически чистой переработкой угля, дальнейшего расширения применения открытого способа угледобычи, закрытие нерентабельных предприятий. Важной составной частью общей стратегии развития отрасли является обеспечение экологической безопасности производства и благоприятных жизненных условий для населения угольных регионов.
3
С учетом специфики предприятий отрасли и требований времени в качестве основных приоритетов природоохранной деятельности на ближайшую перспективу приняты:
по охране водных ресурсов - очистка сточных вод от нефтепродуктов, сложных органических загрязнений, минеральных солей;
по охране атмосферного воздуха - очистка от газообразных веществ и прежде всего от диоксида серы, оксидов азота и метана, разработка технологий сжигания высокозольных и высокосернистых углей и шламов;
по охране земельных ресурсов и восстановлению нарушенных земель -снижение землеемкости горных работ, рекультивация глубоких карьерных выработок и отвалов большого объема, разработка бактериальных препаратов для ускоренной рекультивации внутренних и внешних породных отвалов;
по использованию твердых отходов - расширение объемов их применения в качестве сырья для производства строительных материалов, органо-минеральных удобрений и других промышленных продуктов.
Общепризнанно, что предприятия угольной промышленности оказывают существенное негативное воздействие на все компоненты окружающей природной среды, вызывая нежелательные их изменения. Во всех случаях это воздействие проявляется в деградации природного ландшафта и загрязнении водных источников, атмосферного воздуха и почв твердыми, жидкими и пылегазообразными отходами производства в количествах, зачастую во много раз превышающих предельно допустимые концентрации, что нарушает сложившуюся сбалансированность природной среды и вызывает необходимость проведения специальных природозащитных мероприятий в районах промышленных объектов.
Следует отметить, что к настоящему времени в угольной промышленности России накоплен определенный положительный опыт по защите окружающей среды от техногенных загрязнений, активно ведутся поисковые и экспериментальные исследования, результаты которых успешно используются при проектировании, строительстве и эксплуатации предприятий.
Однако эффективность проводимой природоохранной деятельности в целом остается пока недостаточной, что обуславливает необходимость разработки стратегии экологического развития угольной промышленности, предусматривающей комплексное решение проблем рационального природопользования на ближайшую перспективу.
За последние 10 лет в угольной промышленности России в результате проводимых экономических преобразований произошли глубокие изменения, которые отрицательно сказались на ее производственно-техническом, финансово-экономическом и социально-экологическом положении. Под влиянием сокращения в стране промышленного производства и под давлением Всемирного банка объем добычи угля снизился почти в два раза. Резко уменьшились размеры средств государственной поддержки отрасли, непропорционально возросли тарифы на электроэнергию и железнодорожный транспорт, вошли в систему и достигли недопустимых размеров неплатежи за реализуемую продукцию, что привело угольную отрасль в кризисное состояние. Принятая Правительством программа реструктуризации угольной промышленности свелась в основном к массовому закрытию предприятий, оказавшихся нерентабельными, без принятия действенных мер по улучшению технического оснащения перспективных шахт и разрезов, развитию шахтного и карьерного фондов. Существенно снизился объем инвестиций на новое строительство, реконструкцию и техническое переоснащение предприятий.
Происходящие в отрасли социально-экономические процессы не могли не отразиться и на экологической безопасности угольного производства, в сфере которой сложился и устойчиво проявляется ряд негативных тенденций следующего характера:
- моральное старение и физический износ основного технологического оборудования и природоохранных объектов действующих угольных шахт, разрезов, обогатительных фабрик, медленное их обновление, применение устаревших технологий и технологических процессов, что приводит к усилению негативного воздействия производства на окружающую среду;
- ограниченные размеры инвестиций, направляемых на строительство новых и реконструкцию действующих предприятий с более экологически чистыми технологиями;
- низкий уровень инвестиций в строительство природоохранных объектов;
- ослабление внимания к охране окружающей среды со стороны руководителей и служб охраны природы предприятий и АО, снижение объемов и эффективности природоохранных работ;
- несовершенство природоохранного законодательства и действующей системы платежей за загрязнение окружающей природной среды;
- возрастание размеров экологических платежей за загрязнение и нарушение окружающей среды и общих экологических издержек производства при снижении объемов добычи угля;
- невостребованность имеющихся научно-технических разработок, отсутствие стимулов внедрения и применения их в производстве и др.
Воздействие перечисленных выше негативных тенденций, если в ближайшие годы не будут приняты экстренные и эффективные меры по их преодолению, приведет к дальнейшему обострению экологической обстановки в угледобывающих регионах, особенно с высокой концентрацией производства.
Осуществляемая в угольной промышленности России программа реструктуризации предусматривает закрытие убыточных и неперспективных шахт и разрезов. Анализ сложившейся ситуации позволяет предполагать, что массовая ликвидация предприятий и разрезов будет сопровождаться адекватными, нередко весьма опасными экологическими последствиями. К ним относятся: подтопление и заболачивание территорий вследствие восстановления уровня подземных вод; загрязнение подземных вод, в том числе используемых для водоснабжения населения; накопление и выходы на дневную поверхность метана; загрязнение атмосферы, подземных и поверхностных вод, почвенного покрова токсичными веществами из оставляемых терриконов, шламохранилищ, других скоплений отходов добычи и переработки угля.
Щ Процесс закрытия шахт путем затопления горных выработок
сопровождается рядом негативных последствий, носящих, в ряде случаев, характер чрезвычайных экологических ситуаций, возникновение которых обусловлено тем или иным фактором или их совокупным влиянием. Чрезвычайные экологические ситуации отмечены в различных угольных регионах (Кузбассе, Донбассе, Приморье), которые, в основном, носили локальный характер.
В настоящий период прекратили добычу угля и находятся в различной стадии ликвидации 176 шахт, из них 164 предприятия завершили основные работы по ликвидации.
Закрытие этих шахт влечет за собой целый ряд последствий, иногда негативного характера. Негативные последствия обусловлены сочетанием природных и технологических факторов и в каждом угольном бассейне имеют ^ специфические черты. Главным общим последствием является угроза
подтопления жилых и промышленных зданий и сооружений на поверхности в результате подпора шахтных вод и их излива в пониженных участках рельефа. Подтопление и заболачивание территорий наиболее широко развито в Кузнецком и Донецком бассейнах, а также Дальневосточном регионе.
Закрытие неперспективных и особо убыточных шахт и разрезов повлияла на динамику природоохранных показателей и экологическую ситуацию практически во всех (за малым исключением) угледобывающих регионах страны. Однако прекращение хозяйственной деятельности предприятий не означает одновременного прекращения их воздействия на окружающую природную среду.
Основное загрязняющее действие на водные объекты (реки, озера, водоемы, подземные водоносные горизонты) предприятиями угольной промышленности оказывают сточные воды шахт и разрезов, откачиваемые на дневную поверхность одновременно с добычей угля и сланца. Угольные предприятия могут загрязнять поверхностные водоемы также отработанными ¦ промышленными водами и обычными канализационными стоками. Большую
опасность для водных объектов представляют откачиваемые из горных выработок и попадающие в реки кислые и минерализованные сточные воды: воды становятся совершенно не пригодными для питья, рыболовства и использования в промышленных целях.
Наибольшее загрязняющее воздействие на воздушный бассейн оказывают промышленные и коммунально-бытовые котельные, сушильные установки обогатительных фабрик, горящие породные отвалы. По уровню образования и выбросов вредных веществ в атмосферу угольная промышленность входит в первую десятку отраслей народного хозяйства страны.
Совокупные выбросы крупных предприятий угольной промышленности загрязняют атмосферный воздух в радиусе нескольких десятков километров, угнетающе действуя на растительный и животный мир.
Ухудшение физических и химических свойств атмосферного воздуха на территории, прилегающей к предприятиям угольной промышленности, отрицательно сказывается на здоровье людей, их работоспособности и продолжительности жизни.
Загрязнение атмосферного воздуха в зоне деятельности предприятий угольной промышленности оказывает также отрицательное влияние на здания, сооружения и технологическое оборудование. Весьма ощутимо влияние загрязненной атмосферы на состояние жилого фонда.
Предприятиями угольной промышленности было выброшено в атмосферу 592,6 тыс.т загрязняющих веществ, в том числе 74,6 тыс.т твердых (12,6% общего выброса) и 518 тыс.т газообразных (87,4%), из которых 393,3 тыс.т (75,9% всех газообразных) — шахтный газ метан.
Влияние деятельности предприятий угольной промышленности на состояние земельных ресурсов чрезвычайно разнообразно по формам своего проявления. Помимо количественно сокращения продуктивных земельных площадей в результате изъятия их из народнохозяйственного оборота, при эксплуатации шахт, разрезов, обогатительных фабрик происходит значительное
Щ изменение структуры и состава поверхностного слоя земной коры, нередко
приводящее к полной или частичной потере плодородия земельных угодий. Наибольший ущерб природе и землепользователям наносят внешние и внутренние отвалы вскрышных пород, выработанные пространства разрезов, остаточные горные выработки, деформированные участки дневной поверхности, породные отвалы шахт, хвостохранилища обогатительных фабрик, промплощадки и транспортные коммуникации.
Предприятия угольной промышленности вызывают существенные изменения геологической среды, под которой понимается верхняя часть литосферы, доступная для производственной деятельности человека. Основные изменения геологической среды заключаются в деформации горного массива, усилении геодинамических и гидрохимических процессов, формировании техногенного рельефа.
* Масштабы негативного влияния на окружающую природную среду
непосредственно зависят от объема основного производства. С изменением объемов добычи угля возрастают или снижаются притоки шахтных (карьерных) вод, выход вскрышных (вмещающих) пород и отходов обогащения, площади загрязнения земельных угодий, загрязнение атмосферного воздуха выбросами вредных веществ и др.
Низкие темпы рекультивации в последние годы обусловлены отсутствием необходимых инвестиций для обновления устаревшего парка машин и механизмов, используемых при выполнении рекультивационных работ. Общая площадь нарушенных земель, подлежащая рекультивации, с учетом закрытия предприятий в целом по угольной промышленности составила 6681,9 га.
Учитывая значительную экологическую опасность шахтного метана, являющегося одним из озоноразрушающих и «тепличных» газов, в угольной отрасли обострился вопрос дегазации шахт и утилизации каптируемого метана. Проблемой становится и улавливание метана в вентиляционных выбросах газовых шахт.
Несмотря на значительное снижение объемов добычи и закрытие ряда неперспективных и особо убыточных шахт и разрезов, общее количество источников выбросов вредных веществ в атмосферу возросло с 5486 до 10325 ед. (188,2%). Это объясняется тяжелым финансовым состоянием угледобывающих предприятий и отсутствием необходимых инвестиций.
Оценивая в целом динамику природоохранных показателей за период 2000-2004 гг., следует отметить, что сокращение объемов основного производства позволило несколько снизить экологическую нагрузку на окружающую природную среду в угледобывающих регионах, однако удельные показатели, т.е. отнесенные к единице добычи угля (т, тыс. т, млн. т) и характеризующие качественные показатели природоохранной деятельности, имеют явную тенденцию к ухудшению.
Резюмируя вышеизложенное, необходимо подчеркнуть, что состояние охраны окружающей среды на предприятиях угольной отрасли продолжает оставаться сложным, а в наиболее крупных угольных регионах, таких, как Кузбасс, Восточный Донбасс и Воркута, - весьма сложным. Необходима разработка и реализация новой концептуальной основы природоохранной деятельности на ближайшую перспективу, обеспечивающей целенаправленное использование накопленного опыта и научно-технических достижений для снижения экологической напряженности в угольных районах.
Научно-технические разработки в сфере экологии в угольной промышленности целенаправленно ведутся более 30 лет.
Как в прошлые годы, так и на современном этапе предметом научных изысканий в сфере экологии чаще всего являются технические проблемы, с которыми сталкиваются предприятия отрасли в своей практической деятельности. К важнейшим из них относятся:
- снижение негативного воздействия угольного производства на основные компоненты окружающей природной среды, включая водные ресурсы, атмосферный воздух и почвы;
ю
- сокращение притоков воды в подземные и открытые горные выработки и выработанное пространство, восстановление гидрогеологического режима нарушенных горными породами территорий и восполнение запасов подземных вод, снижения степени загрязнения шахтных, карьерных и дренажных вод;
- предотвращения загрязнения поверхностных вод сточными водами, эффективная их очистка от загрязнений техногенного и природного характеров до безопасных уровней, максимальное использование очищенных вод на производственные нужды предприятий, в том числе других отраслей народного хозяйства;
- предупреждение и снижение выделения пыли и газообразных вредных веществ при технологических процессах, связанных с добычей и транспортировкой угля, производством вскрышных работ и отвалообразованием;
- предупреждение самовозгорания и тушение эндогенных пожаров на породных отвалах, открытых складах угля, бортах разрезов, в выработанном пространстве шахт и разрезов;
- снижение выбросов загрязняющих веществ при сжигании угля в производственных котельных, работе аспирационных систем, сушильных установок на обогатительных фабриках;
- снижение землеемкости горных работ, своевременное и качественное восстановление нарушенных и загрязненных земель и передача их землепользователям;
- сокращение валового объема твердых отходов производства, максимальное их использование в народном хозяйстве и экологически безопасное размещение неиспользуемых отходов в выработанном пространстве разрезов и шахт, во внешних породных отвалах, шламонакопителях и других специально отведенных местах;
- программное и техническое обеспечение экологического мониторинга на уровне предприятия, региона и отрасли в целом;
и
- санация территорий на ликвидируемых объектах по добыче и обогащению угля.
Для практического решения перечисленных проблем, осуществляемых отраслевой экологической наукой в рамках целевых научно-технических программ и прямых хозяйственных договоров, предложен целый ряд технических и технологических решений, многие из которых проверены в промышленных условиях и успешно применяются в производстве.
Одним из показателей воздействия отрасли на водные ресурсы является водопользование. В угольных регионах воду используют для обеспечения производственных нужд, удовлетворения хозяйственно-питьевых потребностей на производстве и в быту, а также для водоснабжения близлежащих сельскохозяйственных предприятий и других целей. Снижение общего объема водопотребления и использования воды питьевого качества на производственные нужды имело место практически во всех угольных бассейнах и в большинстве акционерных обществ.
Улучшению качества очистных сточных вод (% нормативной очистки) способствовало осуществление ряда водоохранных мероприятий, а также другие причины:
в Кузбассе - за счет мероприятий в НПО «Прокопьевскуголь»;
в Канско-Ачинском бассейне - за счет увеличения водопритока карьерных вод на участке Ачинском разреза «Назаровский» и пр.
Преобладающим способом очистки сточных вод в отрасли остается механический, на который приходится 66,2% всего объема очистки; биологическим методом было очищено 19,2%; физико-химическим - 14,6% общего объема нормативно-очищенных стоков.
Как положительный фактор следует отметить особенно существенное сокращение сброса загрязненных вод в Подмосковном бассейне, Восточной Сибири и на месторождениях Урала, обусловленное следующими причинами:
передачей коммунальных объектов муниципальным органам (10 млн.м3);
выбытием 36 шахт и подготовкой их к закрытию (44 млн.м3);
12
снижение водопритоков в связи с сокращением объема производства (30,4 млн.м3);
повышение эффективности работы очистных сооружений (7 млн.м3).
В целом, сброс загрязненных вод в поверхностные водоемы снизился в 25 АО и только в трех из них («Ростовуголь», «Северокузбассуголь», «Прокопьевскуголь») - за счет осуществления природоохранных мероприятий. На некоторых предприятиях на снижение содержания в сточных водах взвешенных веществ повлияло, кроме закрытия особо убыточных и неперспективных шахт и разрезов, осуществление ряда мероприятий. В, частности, в Кузнецком бассейне на ряде шахт НПО «Прокопьевскуголь» были проведены очистка отстойников и доочистка всего объема сточных вод на Калачевских прудах, в результате чего среднее значение концентрации взвеси снизилось с 250 мг/л до 11,8 мг/л.
Состояние атмосферного воздуха в районах функционирования предприятий угольной отрасли определяется параметрами выбросов вредных веществ в атмосферу, зависящими от объема их образования, количеством уловленных веществ и количеством веществ, выбрасываемых без очистки.
Несмотря на увеличение выбросов метана на ряде предприятий, в целом по отрасли, достигнуто снижение выбросов загрязняющих веществ по сравнению с предыдущим годом: твердых (зола, угольная пыль и др.) на 15,9%, диоксида серы - на 17,1%, оксида углерода - на 17,5%, оксидов азота - на 6,8%. Эффективность работы очистных установок составила 88,2%, а по твердым веществам - 88,9% благодаря системам двух-, трехступенчатой очистки обогатительных фабрик.
Несмотря на тяжелое финансовое положение многих угледобывающих предприятий, определенная работа по локализации выбросов в отрасли все же выполнялась. Так, было заменено 10 циклонов, введено 8 новых пылеочистных установок, на 80 единицах пылеулавливающего оборудования произведен ремонт, потушено четыре горящих терриконика, ликвидировано 45 источников загрязнения атмосферы.
13
Наибольшую экологическую опасность представляют
топливосодержащие отходы обогащения, в составе которых 4% углерода, что обуславливает необходимость их первоочередного использования, в частности, в качестве сырья при производстве строительных материалов. Учет ряда факторов, а именно, возможности регулирования состава и свойств отходов, стабильности качественных показателей, а также минимизации затрат на их подготовку к применению, позволяет заключить, что наибольший интерес для использования в качестве сырья представляют текущие отходы обогащения и топливосодержащие вскрышные породы.
В перспективе необходимо предусматривать разработку и освоение малоотходных технологий, комплексное использование отходов угольного производства, исключающее загрязнение окружающей среды.
В настоящее время назрела насущная необходимость разработки отраслевых методических указаний по определению экономического ущерба, наносимого окружающей природной среде предприятиями угольной промышленности, и расчету эколого-экономической эффективности осуществления природоохранных мероприятий.
Мировой опыт убедительно показывает, что попытки ликвидировать негативное воздействие промышленного производства на окружающую природную среду всегда сложны, вызывают технические трудности и требуют значительных материальных затрат и энергоресурсов. Гораздо более эффективно и экономично принятие мер, направленных на предупреждение возникновения негативных воздействий. Это положение в полной мере относится к горнодобывающим отраслям промышленности и, в частности, к угольной отрасли.
Экологизация горного производства, под которой понимается широкое применение принципов и методов построения, функционирования и развития производственных систем и технологий с ходом геобиохимических процессов и обеспечивающих, наряду с повышением эффективности использования природных ресурсов, воспроизводство и улучшение качества окружающей
14
природной среды в районах размещения угледобывающих предприятий, является одним из приоритетных направлений обеспечения экологической безопасности угледобывающих предприятий.
Снижение платежей как за допустимые, так и за свехнормативные выбросы, зафиксированное в 16 АО, является положительным фактором, так как свидетельствует о сокращении количества сбрасываемых (выбрасываемых) загрязнений и размещаемых отходов, что наблюдалось в большинстве акционерных обществ. Однако это снижение воздействия предприятий отрасли на окружающую среду в основном обусловлено продолжающимся спадом объемов производства (добыча угля сократилась на 3,7%), закрытием нерентабельных предприятий, передачей объектов коммунального назначения местным муниципальным органам, а также тяжелым финансовым состоянием предприятий отрасли, не имеющих средства на платежи за загрязнение окружающей среды, что следует из величины расчетного размера платежей, который в 15,6 раза больше фактических суммарных платежей за загрязнение окружающей среды.
Структура экологических издержек (рис. 1.1.) существенно не изменилась и характеризуется следующими данными:
текущие затраты на охрану природы — 671,8 млн.руб. (45,2%);
плата за природные ресурсы - 756,7 млн.руб. (50,9%);
затраты на капитальный ремонт - 23,6 млн.руб. (1,6%);
плата за загрязнение окружающей среды - 23,4 млн.руб. (1,6%);
штрафы (иски) за нарушение природоохранного законодательства — 0,18 млн.руб. (0,01%);
средства, фактически использованные на предприятии на выполнение природоохранных мероприятий и зачисление в счет платежей за загрязнение окружающей среды - 9,62 млн.руб (0,6%).
Доля экологических издержек в себестоимости добычи угля составила 5,6%.
15
I I
s
со
h
1 &
SO
w
к
u
tu к m о
РЗ
3 с
н
Эколого-экономические издержки угольного предприятия при ЧС
Т
Издержки
воспроюводства
природных ресурсов
Земельные ресурсы
Издержки на
локализацию
загрязнения атмосферы,
водоемов и земель
Платежи за отвод земель
Водные ресурсы
Общественные издержки
от техногенного
нарушения природной
среды
Затраты на
восстановление земель (рекультивацию)
Платежи за водозабор для использования
Атмосферный воздух
Затраты на водоохранные мероприятия
Плата за загрязнение атмосферы
Затраты на пылегазоулавливание
Недра
Плата за недропользование
Потери от снижения реализации продукции
Ущерб от нарушения
земель и загрязненных
почв (без проектов
рекультивации)
Ущерб от сброса
загрязнений подземных вод
и подтопления ландшафта
при откачке загрязненных
вод
Ущерб от выбросов загрязнений в атмосферу
Рис. 1.1. Схема структуры эколого-экономических издержек угольного предприятия при чрезвычайных ситуациях |
