Методология эколого-экономического обоснования использования углепромышленных отходов

где Д^упо_j - сумма дисконтированных доходов от реализации создаваемой при j-м варианте использования углепромышленных отходов продукции и (или) экономии экологических затрат (снижения ущербов), возникающих в результате снижения их воздействия на окружающую природную среду, руб.; Д^от_i(n),t - доход от реализации продукции, создаваемой при i-м виде деятельности n-го направления использования отходов в t-й период времени, руб.; Д^эк_i(n),t - доход, образующийся в результате снижения экологических затрат (снижения ущербов) образующегося в результате снижения негативного воздействия отходов на ОПС при i-м виде деятельности n-го направления их использовании в t-й период времени, руб.; X _i(n),n - булева переменная, характеризующая совместимость i-х видов деятельности n-го и других направлений использования отходов (принимает значения 0 или 1); З _i(n),t - затраты, необходимые при i-м виде деятельности n-го направления использования отходов в t-й период времени, руб.; а_t - коэффициент дисконтирования, доли ед.

В качестве условий достижения максимизации суммарной приведенной во времени величины доходов в работе приняты следующие ограничения.

Условие совместимости отдельных видов деятельности рассматриваемого и других потенциально возможных направлений использования отходов.

Значение булевой переменной X _i(n),n принимает значения: «0» при не совместимости i-го вида деятельности n-го направления использования отходов с другими направлениями и «1» - при их совместимости.

Условие непревышения величины дохода, который может быть получен при реализации потребительских стоимостей на рынке при создании i-х видов продукции n-х направлений использования отходов, суммы доходов, которые могут быть получены при освоении отдельных сегментов этого рынка:

_r

Д^от_R,j,t ? ? Д^от_r,i(n),t , (7)

^r=1

где Д^от_R,t - величина дохода, который может быть получен при освоении всего рынка (R) в t-й период времени продукцией, создаваемой при i-м виде деятельности n-го направления использования отходов, руб.

Условие непревышения в рассматриваемом накоплении отходов объема имеющихся ресурсов, необходимых для создания i-х видов продукции при n-х направлениях их использования за период времени Т:

_Т

? Q^упо _i(n),t ? Q^упо Кр _i(n) , (8)

^t=1

где Q^упо - объем накопления отходов, т; Q^упо_i(n),t - объем предполагаемого потребления в t-м году отходов для создания i-го вида продукции при n-м направлении их использования, т; Кр_i - доля ресурсов, пригодных для создания i-го вида продукции при n-м направлении использования накопления отходов, доли ед.

Условие достаточности средств, необходимых для реализации j-го варианта использования отходов:

З _j,t

---------------- ? 1, (9)

_С

? Ф^упо_j,t,с

^с=1

где Ф^упо_j,t,с - объемы денежных средств, поступающих из с-го источника финансирования j-го варианта использования отходов в t-й период времени, руб.

Обеспечение необходимого уровня эффективности использования привлекаемых денежных средств:

Д^упо_j,t - Н^нал_j,t - В^кр_j,t - В^бюд_j,t

----------------------------------- ? Ст_ин., (10)

З_j,t

где Н^нал_j,t, В^кр_j,t, В^бюд_j,t - объемы выплат налоговым, кредитным и бюджетным организациям при j-м варианте использования отходов в t-м году, руб.; Ст_ин. - минимальная ставка возврата инвестиций обладающая привлекательностью для предпринимателей, доли ед. Условие выполнения экологических нормативов при использовании отходов.

_T

W_н,(t-1) + ? _?W_н,j,t

^t=1

-------------------------------------- ? 1, (11)

ПДН_н

где _?W_н,j,t - величина снижения (прироста) загрязнения н-й составляющей ОПС при j-м варианте использования отходов в t-й период времени, усл. ед.

В различных регионах России вовлечение находящихся там отходов в различные сферы жизнедеятельности общества не может быть осуществлено единовременно. Это связано с тем, что действие многих факторов, влияющих на выбор направлений их использования, с течением времени меняется в силу как объективных, так и субъективных причин. Таким образом, расширение масштабов использования отходов следует рассматривать как некоторый процесс последовательного вовлечения в хозяйственную деятельность отдельных их накоплений.

Для своевременного и рационального принятия решений владельцами углепромышленных отходов по вовлечению их отдельных накоплений в различные сферы жизнедеятельности общества разработан механизм эколого-экономической оценки и выбора вариантов использования отходов (рис. 2).

Представленный механизм состоит из: анализа имеющихся в регионах условий для использования находящихся там отходов, установления цели их использования, выбора направлений использования отходов, формирования вариантов использования отходов, оценки и выбора вариантов использования отходов, а также реализацию выбранных вариантов.

Рисунок 2 - Механизм эколого-экономической оценки и выбора вариантов использования углепромышленных отходов

Механизм эколого-экономической оценки и выбора вариантов использования углепромышленных отходов предусматривает:

§ проведение анализа экономических, экологических и социальных условий для использования отдельных накоплений отходов;

§ формирование целей для возможного использования отдельных накоплений отходов;

§ формирование направлений возможного использования отдельных накоплений отходов в соответствии с выбранными целями;

§ процедуру последовательной оценки и выбор варианта использования отдельных накоплений отходов, состоящей из:

- формирования вариантов использования накоплений отходов,

- оценки вариантов использования отходов на основе разработанной экономико-математической модели,

- выбора приоритетного варианта использования накопления отходов;

§ реализацию выбранных вариантов использования накоплений отходов.

Для апробации результатов исследований выбран Подмосковный угольный бассейн, расположенный в Центральном федеральном округе. (ЦФО). ЦФО является активно развивающимся регионом страны, на долю которого приходится около 34.4% объема валового регионального продукта России. Доля ЦФО по объему выбросов в атмосферу загрязненных веществ от стационарных источников и по объему сброшенных загрязненных сточных вод составляет соответственно 7,8% и 24%.

На территории Подмосковного угольного бассейна, являющегося одним из старейших в России, имеется около 400 отдельных накоплений отходов, образовавшихся в результате добычи бурых углей на действующих, находящихся в стадии ликвидации и на ликвидированных угледобывающих предприятиях.

При этом углепромышленные отходы ликвидированных предприятий, как правило, принадлежат территориальным государственным органам (муниципальным образованиям), отходы ликвидируемых предприятий - государственному предприятию (ГУРШ), отходы действующих предприятий - самим угледобывающим предприятиям.

В Подмосковном угольном бассейне в настоящее время в соответствии с реструктиризацией угольной промышленности 18 угледобывающих предприятий находятся в различной стадии ликвидации.

Добыча угля ведется на шахте «Подмосковная» и разрезе «Львовский», входящих в состав ОАО «Мосбассуголь».

В результате проведенного анализа установлено, что имеющиеся в бассейне отходы в настоящее время целесообразно использовать для снижения загрязнения природной среды, для создания различных видов продукции из имеющихся в них минеральных ресурсов и для размещения на их поверхности объектов социально-производственного назначения.

Для снижения загрязнения пахотных земель (общей площадью 41.3 га), расположенных на расстоянии до 50 м от породных отвалов семи ликвидируемых шахт, приводящего к снижению (до 50%) урожайности зерновых (13,7ц/га), предложены мероприятия, предусматривающие проведение нагорных канав (7.2 км) и высадку защитных насаждений общей площадью около 4.1га.

В результате проведенных мероприятий в предстоящее десятилетие будет получен доход, представляющий собой приведенную во времени разницу между доходом, образующимся в результате прироста урожайности зерновых, и необходимыми для этого затратами.

Использование имеющихся в отходах минеральных ресурсов предложено осуществлять в двух видах деятельности.

Один из них предусматривает проведение работ по засыпке четырех провалов (объемом 180 м³) на пахотных землях (0.39 га), образовавшихся при ликвидации трех шахт.

В результате засыпки провалов в предстоящие семь лет будет получен доход, представляющий собой приведенную во времени разницу между доходом от выращивания зерновых на восстановленных участках пахотных земель и затратами на выполнение работ.

Второй предусматривает извлечение полезных компонентов из вскрышных пород разреза «Львовский».

Разрез разрабатывает залежь IV основного пласта «11 Львовского» месторождения, представляющего собой 14 обособленных линз бурого угля. Пласт состоит из двух угольных пачек (средняя мощность которых 1.57 и 1.1 м), разделенных прослоем глины мощностью от 0,20 до 3,0 м.

Балансовые запасы угля в месторождении на начало 2007 года составили 3371 т.т, производственная мощность - около 200 т.т угля в год.

Выемка и отгрузка основных пачек угольного пласта и межпластовых пропластков глин производится селективно, в том числе и с учетом их качественных характеристик в различных участках месторождения.

В настоящее время межпластовые пропластки глин частично используются только для ремонта технологических дорог.

В то же время содержащиеся в межпластовых пропластках глин разреза AL₂O₃ можгут быть использованы (в соответствии с технологией разработанной в ИГИ) для производства твердого сульфата алюминия (ТСА), применяющегося в качестве коагулянтов для очистки промышленных и сточных вод.

В настоящее время рыночная цена ТСА в России составляет 15 - 18 тысяч рублей за тонну и спрос на нее постоянно растет.

Однако межпластовые пропластки глин могут быть использованы для производства ТСА только при условии, если содержание в них AL₂O₃ будет не менее 25%.

В соответствии с химическим составом глин такое содержание этого компонента имеется более чем в 10% межпластовых глин месторождения.

Таким образом, при годовом объеме добычи угля, равном 200 т.т разрез сможет поставлять только 14,6 т.т межпластовых пропластков глин в качестве сырья для производства ТСА. При этом эксплуатационные расходы на извлечение 1 т сырья составят около 60 руб.

Для использования глинистых пропластков разреза «Львовский» в качестве сырья для производства ТСА в период отработки балансовых запасов угля (15 лет) предложено создать цех по производству до 10 т.т ТСА в год (при переработке 28 т.т сырья) в непосредственной близости от разреза на станции Миллионная или Клекотки.

При этом затраты на его создание составят около 37.7 млн. руб., а себестоимость при максимальном объеме производства ТСА - около 3820 руб. на тонну.

Совместимость технологических режимов добычи и потребления сырья предложено обеспечить за счет создания при цехе накопительного склада.

Использование разработанной экономико-математической модели для оценки вариантов времени начала производства ТСА позволило установить, что наиболее предпочтительным из них является вариант, предусматривающий открытие такого производства в 2009 году.

Доход от производства ТСА (Д^ТСА), предусматривающего использование в качестве сырья глинистые пропластки разреза «Львовский», равен приведенной во времени сумме разностей между доходом от производства ТСА и капитальными затратами на его создание:

_T

Д^ТСА = ? (Ц^ТСА - С^ТСА) Q_t^ТСА - К^ТСА_t) а_t , (12)

^t=1

где С^ТСА - себестоимость производства ТСА, руб.т; Q_t^ТСА - объем производства ТСА в t - й период времени, т; Ц^ТСА - цена ТСА, руб.т; К^ТСА_t - объем капиталовложений в производство ТСА в t - й период времени, млн.руб.; t - год работы производства ТСА, начиная с 2009 (t=1) по 2023 (t=15) годы.

Выполненные расчеты позволили установить, что суммарный дисконтированный доход от создания производства ТСА в условиях разреза «Львовский» составляет 417,2 млн. руб., табл. 8.

Для размещения на поверхности отходов объектов социально-производственного назначения предложено использовать часть (30%) поверхности отходов ликвидируемых разрезов «Кимовский» и «Ушаковский» после их рекультивации, которые в силу особенностей рельефа непригодны для выращивания сельскохозяйственных культур.

На поверхности этих отходов предложено осуществить посадку лесных массивов (сосна), которые в период созревания будут использоваться как зоны отдыха и охотничьи угодья.

При расчете величины дохода, который может быть получен при производстве леса, средняя цена саженцев принята в размере 40 руб. за единицу, затраты на их посадку - 40 руб. за единицу, стоимость кубометра кругляка сосны - 1500 руб., период созревания леса - 40 лет, площадь лесных массивов - 50 га.

Суммарная величина дисконтированного дохода, получаемого за счет производства хвойных пород леса на поверхности породных отвалов ликвидируемых в Подмосковном угольном бассейне разрезов, приведена в табл. 8.

Таблица 8. Величина дисконтированного дохода по видам использования углепромышленных отходов Подмосковного угольного бассейна

Суммарная величина экономического эффекта от использования углепромышленных отходов Подмосковного угольного бассейна равна сумме дисконтированных доходов, приведенных в табл. 8, то есть - 420.492 млн. руб. При этом наибольшая его часть, 417.2 млн. руб., будет получена в ОАО «Мосбассуголь» за счет извлечения полезных компонентов из вскрышных пород разреза «Львовский».

Заключение

В диссертации на основании выполненных исследований осуществлено решение имеющей важное народнохозяйственное значение актуальной научной проблемы разработки методологии эколого-экономического обоснования использования углепромышленных отходов, позволяющей обеспечить рациональность природопользования и снижение экологической нагрузки в местах их размещения.

Основные выводы и рекомендации, полученные лично автором:

1.Современный опыт использования углепромышленных отходов в различных сферах жизнедеятельности, исследования в данной области не позволяют регулировать процессы их вовлечения в хозяйственную деятельность в силу недостаточной методологической обоснованности вопросов, связанных с учетом влияния экономических, экологических и социальных условий и потребностей на развитие этой деятельности в различных участках территории регионов.

2.Формирование методологических подходов по вовлечению углепромышленных отходов в хозяйственную деятельность осуществлено на основе учета факторов, характеризующих направления и виды деятельности по их использованию, особенности оценки их влияния на окружающую природную среду, расположение и емкость потребительских рынков на создаваемые из них виды продукции, а также интересы участвующих субъектов.

3.Определение направлений использования углепромышленных отходов в различных участках территории регионов России целесообразно осуществлять на основе выявленных сочетаний свойств техногенного происхождения и способов их преобразования в создаваемые потребительные стоимости.

4.Варианты вовлечения углепромышленных отходов в хозяйственную деятельность целесообразно формировать с использованием разработанных систематизации видов деятельности, зависимостей величины годового объема отходов от вида образующих их производств, оценок соответствия локальных рынков видам создаваемых потребительных стоимостей, зависимости величины дохода, который может быть получен при освоении соответствующих сегментов рынков.

5.Оценку вариантов использования углепромышленных отходов следует осуществлять с применением разработанной экономико-математической модели, в качестве целевой функции которой принята максимизация суммарной величины доходов от реализации создаваемой продукции и (или) экономии экологических затрат (снижения ущербов), возникающих в результате их воздействия на окружающую природную среду, при соблюдении принятых ограничений.

6.Выбор наиболее эффективных вариантов использования углепромышленных отходов целесообразно осуществлять на основе предложенного механизма, позволяющего принимать своевременные и обоснованные решения по рациональному природопользованию и улучшению состояния природной среды при создании востребованных потребительных стоимостей из вторичных ресурсов.

7.Рекомендации, разработанные по результатам исследований, приняты ОАО «Мосбассуголь» для повышения эффективности использования углепромышленных отходов, с содержанием AL₂O₃ более 25% в качестве сырья для производства ТСА, образующихся при ведении открытых горных работ на разрезе «Львовский». Их применение позволяет извлекать ценные компоненты из имеющихся и образующихся накоплений отходов угледобычи. При этом суммарный дисконтированный доход от реализации рекомендаций по извлечению ценных компонентов из отходов угледобычи разреза «Львовский» составляет 417,2 млн. руб.

Основное содержание диссертации отражено в следующих опубликованных работах автора

1.Рациональное природопользование в горной промышленности/ Ю.М. Арский, Н.А. Архипов, И.В. Петров, С.М. Попов и др.; под ред. В.А. Харченко. - М.: МГГУ, 1995. - 443 с.

2.Попов С.М. Особенности применения теории прибавочной стоимости в системе обращения твердых бытовых отходов - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень, 2003. - № 8 - С. 97-102.

3. Дронов А.В., Попов С.М. Экономическое обоснование стратегии развития Мосбасса в условиях реформирования экономики - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень, 2003. - № 7- С. 79-84.

4.Попов С.М., Павловцева Е.С. Повышение эффективности решения эколого-экономических задач при разработке угольных месторождений региона// Эколого-экономические проблемы природопользования в горной промышленности: Сборник научных трудов. - Шахты: Изд-во Южно-Российского отд. АГН РФ, 2003. - С. 60-69.

5.Дронов А.В., Попов С.М. Эколого-экономический анализ потребительского рынка бурых углей Подмосковья// Эколого-экономические проблемы природопользования в горной промышленности: Сборник научных трудов. - Шахты: Изд-во Южно-Российского отд. АГН РФ, 2003. - С. 66-67.

6.Болдырев А.А., Попов С.М. Влияние процесса реформ и изменения приоритетов в решении экологических задач на развитие угледобывающих предприятий// Эколого-экономические проблемы природопользования в горной промышленности: Сборник научных трудов. - Шахты: Изд-во Южно-Российского отд. АГН РФ, 2003. - С. 3-4.

7.Попов С.М. Методические основы формирования отношений между участниками системы обращения ТБО города// Эколого-экономические проблемы топливо-энергетического комплекса: Сборник научных трудов. - М.: Изд-во МГГУ, 2004. - С. 45-49.

8.Болдырев А.А., Дронов А.В., Попов С.М. Методическое обоснование условий перехода потребителей энергоносителей на альтернативные виды топлива// Эколого-экономические проблемы горного производства: Сборник научных трудов. - М.: Изд-во МГГУ, 2004. - С. 62-65.

9.Попов С.М. Методические основы привлечения частного капитала в систему обращения ТБО города - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2005. - № 8 - С. 183-186.

13.Болдырев А.А., Попов С.М., Харченко В.А. Состояние и перспективы развития Подмосковного угольного бассейна - М.: Изд-во. МГГУ, 2006.

14.Гагарина Н.А., Попов С.М. Анализ влияния накапливаемых минеральных веществ в углеотходах на экологию регионов// Эколого-экономические проблемы природопользования в горной промышленности: Сборник научных трудов. - Шахты: Изд-во Южно-Российского отд. АГН РФ, 2006. - № 9.

15.Попов С.М. Современные проблемы обращения отходов в природопользовании// Эколого-экономические проблемы природопользования в горной промышленности: Сборник научных трудов. - Шахты: Изд-во Южно-Российского отд. АГН РФ, 2006. - № 9. - С. 192-198.

16.Попов С.М. Моделирование экологических условий для развития производственной деятельности с учетом фактора времени// Экономика и Финансы. - 2006. - № 21. - С.14.

17.Попов С.М. Анализ потенциальной ценности отходов при выборе направлений их использования// Федерация. - 2006. - № 16. - С. 31.

18.Попов С.М. Анализ влияния развития производственно-хозяйственной деятельности на формирование проблем в обращении отходов// Объединенных научный журнал. - 2006. - № 27. - С.14.

19.Попов С.М. Принципы формирования направлений использования углеотходов// Экология и Экономика Горного дела: Сборник научных трудов. - М.: Изд-во МГГУ, 2006. - С. 41-47.

20. Болдырев А.А., Попов С.М. Учет тенденций загрязнения окружающей природной среды в развитии угледобычи и использовании углеотходов - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - № 2

21.Попов С.М., Резников Е.Л. Методические основы экономической оценки условий для размещения отходов в угольных шахтах - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - № 3 - С. 20-24.

22.Попов С.М. Формирование направлений совершенствования экономических отношений в системе обращения отходов - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - № 4 - С. 127-132.

23.Попов С.М. Анализ факторов влияющих на выбор направлений использования отходов - М.: Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2007. - № 6 - С. 34-40.

24.Болдырев А.А., Попов С.М. Методические основы решения эколого-экономических задач на примере предприятий центра России// Горный журнал. - 2007.- № 6. - С.79-81.

25.Попов С.М. Методологические основы оценки ценности углеотходов// Известия ТулГу. Сер. Экономические и юридические науки. Вып. 1. - 2007. -С.116-119.

26.Попов С.М., Резников Е.Л. Эколого-экономическая оценка условий размещения отходов в выработанном пространстве шахт// Горный журнал. - 2007. - № 11. - С. 32-34.

27.Попов С.М. Типизация направлений использования твердых отходов образующихся при добыче и потреблении углей// 20 лет кафедре Экономика природопользования: Сборник научных трудов. - М.: Изд-во МГГУ. - 2007. - С. 129-136

28.Попов С.М., Тюменцев С.Н. Методические основы определения ценности твердых отходов углеотходов// 20 лет кафедре Экономика природопользования: Сборник научных трудов. - М.: Изд-во МГГУ. - 2007. - С. 136-143

29. Попов С.М. Оценка потенциала углеотходов для различных направлений их использования// 20 лет кафедре Экономика природопользования: Сборник научных трудов. - М.: Изд-во МГГУ, 2007. - С. 124-129

30.Каплунов В.Ю., Попов С.М., Цукерман И.С. Оценка образования и использования твердых отходов в угольной отрасли России// Эколого-экономические проблемы природопользования в горной промышленности: Сборник научных трудов. - Шахты: Изд-во Южно-Российского отд. АГН РФ,

2007. - № 10. - С. 19-29.

31.Попов С.М. Характеристика факторов влияющих на выбор направлений использования углепромышленных отходов// Эколого-экономические проблемы природопользования в горной промышленности: Сборник научных трудов. - Шахты: Изд-во Южно-Российского отд. АГН РФ, 2007. - № 10. - С. 42-47.

32.Попов С.М., Тушев А.Ю. Методологические основы формирования принципов для выбора направлений использования углепромышленных отходов// Эколого-экономические проблемы природопользования в горной промышленности: Сборник научных трудов. - Шахты: Изд-во Южно-Российского отд. АГН РФ, 2007. - № 10. - С. 57-64.

Размещено на Allbest.ru