Економічна оцінка наслідків забруднення ґрунтів у системі сталого управління землями

Примітка. До розрахунку прийнято зменшення рівня забруднення ґрунтів ВМ (Х 2j) до граничного значення І групи, за якої забруднення вважається неістотним (природний фон).

Джерело: авторські розрахунки

Таблиця 11

Очікувані абсолютні зміни вартості економічного резерву згідно з оптимізацією екзогенних факторів (відповідно до граничної зміни вмісту рухомих форм ВМ до величини ГДК) у розрізі варіантів регресії (моделей) залежно від забруднення ґрунтів свинцем та кадмієм в Україні

Примітка. До розрахунку прийнято зменшення рівня забруднення ґрунтів ВМ (X2j) до граничного значення за величиною ГДК, за якого забруднення вважається критичним. Джерело: авторські розрахунки

Проте слід зазначити, що співвідношення економічних резервів між факторними ознаками є неоднорідним і може в одному випадку мати більший вплив (внесок), ніж в іншому. Зокрема, серед стохастичних моделей щодо забруднення ґрунтів свинцем найбільший вплив на формування НГО ріллі та перелогів має площа поширення забруднень - 3,5 % порівняно з величиною вмісту цього важкого металу в ґрунті, яка становить 2,2 %, що тим самим явно підкреслює протиріччя з одержаними результатами згідно з групуванням земель за площами їх забруднення свинцем, що наведено в табл. 1. І навпаки, у варіанті з кадмієм модель 2.1 доводить відсутність такого протиріччя, пов'язаного з практичними числовими розбіжностями показників з даними табл. 2, оскільки економічний резерв при зменшенні площі забруднення кадмієм зменшується на 1,9 %.

Тому два цих порівняння мають більше спільного, ніж протилежного, між собою. І якщо зменшення площі забруднення кадмієм викликає подальше звуження економічного резерву зростання (збільшення) розміру НГО ріллі та перелогів, то стосовно ВП сільського господарства і рослинництва навпаки, резерв підвищення їх величини залежить від подальшого зменшення площі забруднення кадмієм. Такі розбіжності за кадмієм пов'язані з тим, що сам підхід до НГО земель (ріллі), очевидно, не враховує цього виду забруднення, тобто не одержаний згідно з емпіричними даними, пов'язаними із забрудненням ґрунтів важкими металами.

Отже, проведено розрахунки економічної оцінки умовно завданих збитків (шкоди) за такими показниками, як НГО ріллі та перелогів, а також вартості валової продукції в постійних цінах 2016 р. як у цілому для сільського господарства, так і конкретно для рослинництва. При цьому повний економічний резерв відображає спроможність зменшення наявного (досягнутого) рівня забруднення важкими металами ґрунтів до припустимого його рівня, який є безпечним, що методично (рекомендаційно) приймається з огляду на природний фон. Ці розрахунки резервів наведено в табл. 10.Оцінка оптимізації негативних наслідків від забруднення свинцем і кадмієм ґрунтів України розкриває можливість використати додаткові резерви в сільському господарстві та в цілому в економіці країни, збільшивши очікувану величину НГО ріллі та перелогів як основного засобу виробництва. Зокрема, повнота використання можливостей завдяки мінімізації свинцевого забруднення дозволить збільшити НГО ріллі на 1563 грн/га і дещо більше, якщо розглядати через зростання ВП рослинництва, що становить 1590 грн/га, а виробництво продукції рослинництва сягатиме 2789 грн на 1 га с.-г. угідь. До речі, ефект у цілому по сільському господарству тут більший, що є логічним з огляду на взаємозв'язок показників (параметрів моделі та їхньої економічної сутності).

Досить наближеними є прирости ВП рослинництва у зв'язку з оптимізацією параметрів забрудненості ґрунтів як свинцем (модель 1.7), так і кадмієм (модель 2.7). Завдяки подоланню (ремедіації ґрунтів) негативного впливу кадмію умовний економічний ефект, відображений у прирості вартості ВП рослинництва, становитиме 3647 грн/га, а приріст НГО ріллі збільшиться на 1179 грн/га, але все ж таки буде меншим порівняно з варіантом зі свинцем. Крім того, забруднення ґрунтів і свинцем, і кадмієм виявляє досить вагомий приріст економічного ефекту й формує потребу (необхідність) щодо шляхів подальшого вирішення цієї проблеми.

Іншим є умовний економічний ефект за скорочення забруднення ґрунтів важкими металами до певної критичної межі, якщо резерви обраховувати, відштовхуючись від точки відліку, яку прийнято на рівні гранично допустимої концентрації (ГДК) для конкретного забруднювача. Такі розрахунки наведено в табл. 11. Оскільки середнє значення вмісту рухомих форм свинцю і кадмію є меншим за ГДК, то економічний резерв за цією факторною ознакою відсутній, особливо це можна спостерігати за вагомими від'ємними величинами в розрізі стохастичних моделей щодо забруднення ґрунтів кадмієм. Тобто усереднені значення рівнів концентрації в ґрунтах України таких важких металів, як свинець та кадмій у цілому вказують на відсутність економічних резервів зменшення збитків (шкоди), підкреслюємо, одночасно за всіма групами, а не в окремих випадках, коли порівнюються рівні, що досягають ГДК, або вищі за нього. Цей підхід реалізовано в оцінці економічних втрат (збитків) за стохастичними моделями та порівняно з традиційним підходом (табл. 12).

Методику оцінювання вартості втрат (збитків) у зв'язку зі зниженням урожайності сільськогосподарських культур, що запропонована румунськими вченими C. Rauta та S. Carstea згідно з градацією ґрунтів за ступенем їхнього забруднення ВМ, було апробовано за статистичними даними 2019 р. У результаті виявлено варіативність збитків, де в середньому недоодержання ВП рослинництва в постійних цінах 2016 р. через забруднення свинцем понад рівень ГДК становить 4372 грн/га, а максимальний - 5561 грн/га.

При цьому економічний збиток за кадмієм виявився меншим, а згідно зі стохастичною моделлю 2.7 цей збиток (втрати) неістотний, він становить 583 грн/га. Тобто перевищення величини ГДК за рухомими формами кадмію в ґрунтах України оцінюється лише в 583 грн з розрахунку на 1 га с.-г. угідь, коли водночас середній рівень за традиційної методики оцінки втрат (недоодержання) урожаю сягає 2729 грн/га в групах, за якими рівень забруднення кадмієм перевищує величину ГДК, а максимально можливі збитки становлять 3756 грн/га.

Отже, отримані дані свідчать, що перевищення ГДК за кадмієм викликає не такий істотний економічний збиток, як це обчислюється за прямої оцінки втрат (недоодержання) врожаїв сільськогосподарських культур. У випадку із забрудненням ґрунтів свинцем понад рівень ГДК такі збитки відрізняються менше, ніж за попередньої ситуації, але, як виявлено, не перевищують рівня усереднених втрат (збитків) і є меншими на 1007 грн з розрахунку на 1 га сільгоспугідь.

Умовні економічні збитки через втрати врожаю, викликані забрудненням ґрунтів рухомими формами свинцю в Україні, у середньому можуть становити 8854 млн грн, а максимально - 11260 млн грн. Проте з урахуванням аналогічних вихідних умов для порівняння нового (новаційного) підходу за стохастичної моделі такі умовні (очікувані) збитки (економічні втрати) можуть становити 6814 млн грн, або на 2040 і 4446 млн грн менше, ніж за середнього та максимального значень, одержаних згідно з оцінками, обчисленими за методикою C. Rauta та S. Carstea.

Таблиця 12

Оцінка величини очікуваних щорічних економічних втрат (збитків) ВП рослинництва в постійних цінах 2016 р. з розрахунку на 1 га с.-г. угідь та в цілому на всю площу забруднення важкими металами ґрунтів України (у групах понад рівень ГДК) за варіантами забруднювачів та їх абсолютні відхилення порівняно з методикою зниження врожайності сільськогосподарських культур (C. Rauta, S. Carstea [33])

Примітки. ^ У верхній частині наведено величини за середнього рівня зниження врожайності сільськогосподарських культур, а в нижній - за максимально допустимого значення

Очікувані збитки (втрати) згідно із запропонованою стохастичною моделлю 2.7, за умови перевищення ГДК за кадмієм, у цілому становлять 106,2 млн грн, через що явно поступаються величині за традиційного методичного підходу, коли оцінюється виключно зменшення врожайності сільськогосподарських культур. Такі зміни відповідно до середнього та максимального значень становлять 391,2 і 578,3 млн грн (див. табл. 12). Відзначимо, що такі розбіжності зі стохастичними моделями пов'язані зі специфікою проведення обчислень, коли до уваги беруться лише відсічні позначки, як це має місце з ГДК, а не обирається повне зменшення величини забруднення до природного фону [24, с. 206].

Отже, у результаті здійсненого економетричного моделювання економічних резервів та оцінки наслідків (збитків) від забруднення ґрунтів важкими металами (на прикладі рухомих форм свинцю та кадмію) в регіонах України розроблено 14 стохастичних моделей, які можуть бути використані в системі сталого управління забрудненими землями.

Нами вперше розроблено економетричні моделі, що дозволило здійснити кількісну оцінку впливу забруднення ґрунтів рухомими формами свинцю та кадмію на формування ефективності використання земель і нормативну грошову оцінку ріллі. Набули дальшого розвитку положення про формування системи сталого управління землями в аграрному секторі з урахуванням результатів економічного оцінювання наслідків забруднення ґрунтів. Це дослідження заповнює прогалини, виявлені в результаті бібліометричного й кластерного аналізу, а також сприяє кращому розумінню економічних резервів сталого управління землями в аграрному секторі України.

Результати нашого дослідження є певним внеском на національному та регіональному рівні в реалізацію глобального порядку денного дій, визначених на Глобальному симпозіумі із забруднення ґрунту [22], у частині кращого розуміння економічних резервів сталого управління землями на основі збору наукових фактів й уточнення інформації про економічні наслідки забруднення ґрунтів рухомими формами свинцю та кадмію в аграрному секторі України, що має спонукати до впровадження заходів для запобігання та зменшення забруднення ґрунтів і ремедіації забруднених важкими металами ґрунтів.

Економічну оцінку наслідків забруднення ґрунтів можна вважати першим етапом формування системи сталого управління забрудненими землями, наступні етапи мають передбачати розроблення та планування заходів з ремедіації, організування, мотивування та контролювання дій щодо їх реалізації на місцях для запобігання та зменшення забруднення ґрунту та рекультивації забруднених ґрунтів забруднених земельних ділянок [23].

Вибираючи можливу стратегію відновлення забруднених ґрунтів, слід ураховувати ступінь забруднення, цілі очищення, характеристики ділянки, економічну ефективність і придатність для населення [34]. Методи відновлення забрудненого ґрунту часто є дорогими й технічно складними, і для розроблення економічно ефективних та екологічно безпечних підходів необхідні постійні інновації [22]. Вважаємо, що здобуті нами результати й узагальнені висновки можуть бути корисними під час розроблення економічно ефективних інноваційних методів сталого управління забрудненими ґрунтами для зменшення ризику для довкілля та здоров'я людини.

Загалом дослідники підкреслюють важливість розгляду широкого спектра як природних, так і антропогенних факторів, які впливають на концентрацію свинцю та кадмію в ґрунтах [12]. Управління цими факторами має ґрунтуватися на кращих агроекологічних практиках та сприянні ефективному і сталому виробництву продукції рослинництва шляхом поліпшення планування та регулювання через сівозміни, диверсифікації культур, сорти, агротехніку, застосування добрив, сидеральні культури, циркулярну економіку, інкорпорацію пожнивних залишків, мінімізацію методів обробітку ґрунту, інтегровану боротьбу зі шкідниками та хворобами [12; 16]. Слід також наголосити на важливості управління поживними речовинами для пом'якшення забруднення ґрунту, акцентуючи на тому, що здоров'я ґрунтів є ключовим не лише для продуктивності сільського господарства, але й для всіх екосистемних послуг [35]. За належного управління поживними речовинами їх надходження в сільськогосподарські ґрунти сприяє здоров'ю ґрунту та запобігає його деградації. При неправильному управлінні та невідповідному застосуванні мінеральні чи органічні джерела поживних речовин можуть стати забруднювачами як у ґрунтах, так й у воді та повітрі. Тому управлінські рішення мають бути спрямовані на реалізацію прийнятих у світі принципів 4R Nutrient Stewardship, які гарантують, що правильне джерело поживних речовин вносять у потрібний час, у потрібному місці та в потрібному обсязі [35].

Застосовувані сільськогосподарські практики можуть спричиняти забруднення ґрунту або позитивно впливати на його якість. Тому слід брати до уваги у зворотному зв'язку між забрудненням ґрунту й економікою сільського господарства такі питання, як аграрна політика, сприйняття суб'єктами аграрного бізнесу, залучення зацікавлених сторін, багатофункціональність [16].

Протягом останнього десятиліття регулювальні органи спрямовували спільні зусилля на раціоналізацію політики стосовно забруднених земель, що базується на врахуванні концепції оцінювання ризику [8]. Одним зі складників такої політики (концепції) в аграрному секторі може бути оцінювання ризику недоотримання економічного ефекту (одержання збитку) через забруднення ґрунтів із використанням розроблених економетричних моделей.

З огляду на активізацію зеленого руху в США і сталого руху в Європі щодо відновлення забруднених земель вважаємо обґрунтованим твердження, що в Україні відновлення забруднених ґрунтів і земель має базуватися на принципах сталого управління ґрунтовими ресурсами. Ця пропозиція випливає з результатів власних емпіричних досліджень, а також кореспондує з міркуваннями закордонних учених стосовно того, що є, принаймні, три джерела (групи факторів), спрямовані на посилення мотивів і стимулів до розширення масштабів застосування практик сталого управління забрудненими землями [6]:

(1) посилення розпізнавання вторинних впливів на довкілля (наприклад, викиди парникових газів, забруднення повітря, споживання енергії та продукування відходів) від операцій з відновлення забруднених ґрунтів; (2) попит зацікавлених сторін на економічно стійке відновлення ґрунтів і «зелені» практики; (3) інституційний тиск (наприклад, соціальні норми та державна політика), що сприяють сталим практикам (наприклад, відновлювана енергія, перероблення відходів). Крім того, D. Hou та A. Al-Tabbaa наголошують на тому, що зростання вагомості концепції «сталої ремедіації» є критичним пунктом, що послугує в перспективі основою для встановлення й застосування нових норм і стандартів, що матиме важливі наслідки для регуляторів, власників, консультантів, підрядників і постачальників технологій [6]. Про значущість і актуальність порушеного питання додатково свідчить той факт, що в Китаї у 2018 р. ухвалено Закон про забруднення ґрунтів, що надало правового статусу цій проблемі у світлі створення стабільної та процвітаючої екологічної цивілізації [36].

Водночас виконане нами дослідження, як і його результати й можливості їх практичного застосування, характеризуються певними обмеженнями:

(1) обмеження щодо методології дослідження полягає в імовірнісному (а не прямому) оцінюванні наслідків забруднення ґрунтів сільськогосподарських угідь за допомогою методів економетричного моделювання. При цьому в ролі одного з результативних показників взято валову продукцію сільського господарства з розрахунку на 1 га с.-г. угідь, на величину якого впливає ціла система чинників (організаційно-економічних, техніко-технологічних, природно-кліматичних та ін.), що для цілей цього дослідження до уваги не брали. Крім того, ми досліджували забруднення ґрунтів лише двома забруднювачами - рухомими формами свинцю та кадмію. Отже, отримані результати можуть бути використані лише під час сталого управління ґрунтами сільгоспугідь, що забруднені вказаними важкими металами, для досягнення окремих цілей щодо нейтральної деградації земель;

(2) обмеження щодо доступності даних і вибірки досліджуваних об'єктів у цьому випадку є тісно взаємопов'язаними, оскільки як інформаційну базу використано саме наявні в публічному (вільному) доступі дані про забруднення ґрунтів на землях сільськогосподарського призначення в розрізі областей України за результатами Х туру агрохімічного обстеження земель. Тобто наші дослідження не враховують дані ХІ туру агрохімічного обстеження, узагальнення й оприлюднення яких очікується найближчим часом і може послугувати основою для майбутніх досліджень. Здобуті результати можуть бути використані на національному й регіональному рівнях сталого управління землями, проте на локальному рівні (адміністративні райони, територіальні громади, аграрні підприємства) є потреба в проведенні додаткових досліджень, результати й рекомендації за якими будуть більш точними й адресними з урахуванням ситуаційних особливостей;

(3) обмеження щодо (не)врахування сучасних факторів і наслідків забруднення ґрунтів, спричинених розв'язаною рф повномаштабною війною. У цьому дослідженні не враховано забруднення ґрунтів унаслідок збройної агресії та бойових дій під час дії воєнного стану [25], однак це не зменшує цінності здобутих результатів і можливості їх практичного використання під час сталого управління забрудненими ґрунтами, а відкриває можливості для майбутніх досліджень, у тому числі щодо економетричного моделювання збитків, завданих збройною агресією землям і ґрунтам унаслідок їх забруднення.

Визначені обмеження цієї роботи є підставою для подальшої наукової дискусії щодо економічного оцінювання наслідків забруднення ґрунтів і своєрідним мотивом для продовження досліджень, спрямованих на розроблення кращих сталих (більш екологічних та ефективних) методів управління й технологій відновлення забруднених важкими металами ґрунтів з урахуванням ключових принципів циркулярної економіки.

Висновки

Виконане дослідження заповнює прогалини, виявлені в результаті бібліометричного й кластерного аналізу, а також сприяє кращому розумінню економічних резервів сталого управління забрудненими землями в аграрному секторі України. У результаті дослідження на основі даних бази Scopus побудовано бібліометричні карти інтенсивності й хронології використання та взаємозв'язків найуживаніших термінів у публікаціях щодо забруднення ґрунтів; виокремлено й схарактеризовано сім тематично споріднених кластерів, які відображають основні напрями досліджень у світі.

На основі проведеного економетричного моделювання вперше розроблено стохастичні моделі (регресійні рівняння), які охоплюють два блоки досліджень за варіантами забруднення ґрунтів України рухомими формами свинцю (перший) і кадмію (другий), що дозволило здійснити кількісну оцінку впливу забруднення ґрунтів вказаними важкими металами на формування ефективності використання земель і нормативну грошову оцінку землі. При цьому кожний набір нараховує по сім різновидів цих моделей, а розрахунок величини економічних збитків здійснено за втратами валової продукції сільського господарства та рослинництва, а також за нормативною грошовою оцінкою ріллі й перелогів. Набули дальшого розвитку положення про формування системи сталого управління землями в аграрному секторі з урахуванням результатів економічного оцінювання наслідків забруднення ґрунтів.

Виявлено, що повні економічні резерви від скорочення забруднення ґрунтів рухомими формами свинцю та кадмію до природного рівня за валовою продукцією рослинництва становлять 24,4 і 25,5 % відповідно. Стосовно величини нормативної грошової оцінки ріллі визначено, що такі резерви умовно сягають за розрізнених моделей відповідно 5,7 і 4,3 %. При цьому економічні збитки понад ГДК за свинцем і кадмієм в Україні щорічно становлять 6814,0 і 106,2 млн грн відповідно. Отже, побудовані моделі створюють аналітичні передумови для формування системи сталого управління забрудненими землями й визначення еколого-економічної ефективності ремедіації забруднених важкими металами ґрунтів на макрорівні з урахуванням запобігання/мінімізації можливих втрат (збитків).

Установлено, що зменшення до прийнятних норм забрудненості свинцем ґрунтів України дозволить підвищити нормативну грошову оцінку ріллі на 3,2 % від середнього рівня, а резерв збільшення валової продукції сільського господарства та рослинництва в постійних цінах 2016 р. з розрахунку на 1 га с.-г. угідь відповідно становить 23,4 і 20,9 %. У разі подолання забрудненості кадмієм очікуване збільшення нормативної грошової оцінки ріллі дорівнює 5,7 %, а резерв валової продукції сільського господарства та рослинництва з розрахунку на 1 га с.-г. угідь відповідно становить 27,6 і 21,2 %.

Ключові результати дослідження можуть бути використані для: (і) удосконале...