Проблемы и перспективы развития циркулярной экономики на основе повторного водопользования в регионах Южного федерального округа России

Размещено на http://www.allbest.ru/

Проблемы и перспективы развития циркулярной экономики на основе повторного водопользования в регионах Южного федерального округа РФ

Инна Васильевна Митрофанова, Ольга Анатольевна Чернова

Аннотация

Устойчивое развитие агропромышленных южнороссийских регионов предполагает рациональность водопользования на основе оборотного и повторного применения отработанной воды. Для реализации моделей циркулярной экономики необходимо наличие определенных технико-технологических и социально-экономических условий. Цель статьи состоит в исследовании перспектив циркулярной экономики в регионах Южного федерального округа на основе повторного водопользования и выявлении проблем, сдерживающих данные возможности. Обозначены основные направления развития такой экономики в регионах ЮФО: ирригация, промышленное производство и гражданское использование. Выявлено, что возможности реализации моделей повторного водопользования сдерживаются низким уровнем материально-технического базиса водохозяйственного комплекса, изношенностью очистных сооружений, а также отсутствием экономических стимулов повторного применения воды для бизнеса и населения. Как следствие, выделяемые в рамках проекта «Чистая вода» средства остаются неосвоенными. Авторами сформированы социально-экономический, технико-технологический и организационно-управленческий блоки решения задач развития циркулярной экономики южных регионов. По результатам исследования сделан вывод, что в настоящих условиях акцент при решении обозначенных задач все более перемещается с федерального уровня на региональные.

Ключевые слова: региональная экономика, водные ресурсы, циркулярная экономика, рациональное водопользование, южнороссийские регионы, водное хозяйство, дефицит водных ресурсов

Abstract

Problems and prospects of the development of circular economy based on reuse of water in the regions of the Southern Federal District of the Russian Federation

Inna V. Mitrofanova1, Olga A. Chernova2,3

The sustainable development of the agro-industrial regions of South Russia implies the rationality of water use based on the recycling and reuse of waste water. The implementation of circular economy models requires the presence of certain technical, technological and socio-economic conditions. The purpose of this article is to study the prospects of the development of circular economy in the regions of the Southern Federal District and to identify problems that hinder these opportunities. As a result of the study, the main directions for the development of the circular economy in the regions of the Southern Federal District were determined: irrigation, industrial production and civil use. it was revealed that the possibilities of implementing water-circular models are constrained by the low level of development of the material and technical basis of the water management complex, the deterioration of treatment facilities, as well as the lack of economic incentives for reusing water for business and the population. As a result, the funds allocated within the framework of the “Clean Water” project remain unused, the authors have formed socio-economic, technical, technological, organizational and managerial blocks for solving the problems of developing the water-circular economy in the southern regions. According to the results of the study, it is concluded that in the present conditions, the emphasis on solving these problems is increasingly shifting from the federal to the regional levels.

Keywords: regional economy, water resources, circular economy, rational water use, southern Russian regions, water management, shortage of water resources

Введение

Циркулярная экономика - концепция, которая в последние годы привлекает внимание исследователей всего мира. Водные проблемы являются важнейшей составляющей циркулярной экономики, поэтому одним из перспективных направлений повышения устойчивости региональных систем выступает применение циркулярных моделей на основе повторного водопользования. На сегодняшний день многие отрасли ограниченны в водных ресурсах. Данная проблема особо актуальна для Южного федерального округа, который, несмотря на значительные запасы водных ресурсов, отличается наиболее низкой степенью водообеспеченности регионального хозяйства среди регионов России и имеет один из самых высоких уровней водоемкости валового регионального продукта (Чернова, 2018). промышленный производство водохозяйственный очистной

Циркулярная экономика на основе повторного водопользования предполагает рациональное управление как изымаемыми из водных объектов водными ресурсами, так и сточными водами. Однако для реализации подобных проектов в регионе должны быть сформированы предпосылки, связанные с качеством очистки сточных вод, возможными направлениями применения водных ресурсов, наличием бизнес-технологий, предусматривающих осуществление циркулярных моделей в промышленном производстве, и др. Поэтому цель данной работы состоит в исследовании перспектив развития циркулярной экономики в регионах ЮФО на основе повторного водопользования и выявлении проблем, сдерживающих указанные возможности.

Как показывает анализ научных источников, проблематика циркулярной экономики на основе повторного водопользования в регионах является еще недостаточно разработанной. В российских исследованиях вопросы повторного применения водных ресурсов рассматриваются исключительно в контексте решения локальных проблем развития отдельных предприятий или промышленных комплексов. Например, Н.В. Островский и В.О. Шишкин изучают возможности повторного использования дренажно-сбросного стока на рисовых системах Краснодарского края (2017). Б.А. Ерзнкян и К.А. Фонтана определяют технологические и институциональные аспекты повторного применения водных ресурсов в городском хозяйстве (2018). Л.И. Каримова и В.Е. Денисенко демонстрируют возможности таких ресурсов в строительстве (2018).

В зарубежной литературе имеются единичные публикации, в которых затрагиваются проблемы развития циркулярной экономики на основе повторного водопользования на уровне регионов. А. Бельвер-Доминго и Ф. Эрнандес-Санчо предлагают обращаться к круговой экономике в водном секторе засушливых регионов (Bellver-Domingo, Hernandez-Sancho, 2022). С. Сов с соавторами рассматривают концепцию устойчивости по отношению к воде и исследуют, как повторное применение воды влияет на специфику ее потребления (Circular economy..., 2021). Включение повторного использования водных ресурсов в национальные планы стратегического развития предложено в исследовании Т. Фиделис с соавторами (Policy narratives., 2021).

Как отмечают Я. Салминен с соавторами, чтобы включить воду в дискурс о возможностях реализации циркулярной экономики на основе повторного водопользования, нужно проанализировать региональные условия, выявить имеющиеся технологические факторы и барьеры, связанные с переходом на водно-циркулярный уровень развития (Water-smart circular economy., 2022). Учитывая это, наше исследование, в котором обсуждаются проблемы и перспективы реализации циркулярной экономики в регионах ЮФО на основе повторного водопользования, является актуальным и своевременным.

Циркулярные модели на основе повторного водопользования в экономике южнороссийских регионов. Дефицит водных ресурсов обусловливает необходимость их повторного применения для удовлетворения спроса на воду. С точки зрения концепции экосистемных услуг подобный подход является наилучшим вариантом выполнения снабженческой функции водных объектов. С позиции теории устойчивого развития реализация таких моделей позволяет не только снизить экологическую нагрузку на водные ресурсы, но и повысить стабильность производственно-хозяйственной деятельности в регионе. По этой причине повторное использование воды является фундаментальной осью, укрепляющей взаимосвязи между экономической, социальной и экологической подсистемами (Water-energy-ecosystem nexus..., 2020).

В южнороссийских регионах предпосылки реализации циркулярных моделей повторного водопользования связаны с их агропромышленной специализацией. При этом климатические изменения, приводящие к нарушению режима выпадения осадков, обусловливают повышенную потребность в воде в региональном хозяйстве. В 2020 г. в ЮФО забор воды из природных источников составил 8 775,3 млн м3, объем ее оборотного и последовательного применения - 10 488,6 млн м3.

В региональном разрезе соотношение объемов забора и повторно используемой воды представлено на рисунке 1 Основные показатели охраны окружающей среды [Электронный ресурс] : статистический бюллетень. 2021 г. // Федеральная служба государственной статистики. 2021. . Из приведенных данных видно, что активное применение циркулярных моделей характерно для Ростовской, Волгоградской областей и Севастополя. В остальных регионах ЮФО преобладает забор воды из поверхностных источников.

Рисунок 1 - Показатели объемов забора воды из поверхностных источников и повторно используемой и оборотной воды в 2020 г., млн м3

Рассматривая опыт повторного использования водных ресурсов, можно отметить, что оно преимущественно выражается в применении дренажно-сбросных вод на оросительных системах. Однако такая стратегия характерна в основном для Ростовской и Волгоградской областей и в значительно меньших масштабах реализуется в других регионах ЮФО (Чернова и др., 2017).

Системами оборотного и повторно-последовательного технического водоснабжения оснащены все объекты генерирующих организаций электроэнергетики, а также нефтеперерабатывающие и нефтехимические производства. На угледобывающих предприятиях также применяется попутно добываемая вода в системах очистных сооружений и для поддержания пластового давления. В Севастополе новые очистные комплексы позволяют повторно использовать воду как техническую.

Еще одним направлением повторного применения ресурсов выступает возвращение воды от промывки фильтров водоканала в основной производственный цикл. Данная практика является относительно новой для России, но уже реализуется в ряде регионов. В ЮФО такую технологию в настоящее время используют только в Ростове-на-Дону.

В то же время, несмотря на имеющийся положительный опыт применения циркулярных моделей повторного водопользования в Ростовской и Волгоградской областях по отдельным направлениям деятельности, в целом можно говорить о низком уровне развития водоциркулярной экономики в ЮФО. Так, если в регионе удельный вес оборотного и последовательного использования воды в общем объеме водопотребления составляет 54,4 %, то среднероссийский показатель равен 72,1 %. Соответствующие доли в общем объеме водопотребления по федеральным округам приведены на рисунке 2 Основные показатели ....

Рисунок 2 - Доля оборотного и последовательно использования воды в общем объеме водопотребления в федеральных округах России в 2020 г.

Как показывает анализ опыта реализации циркулярных моделей повторного водопользования в российских регионах, основными направлениями повторного применения воды являются следующие:

системы орошения, включая полив растений в сельскохозяйственном производстве, полив садово-парковых зон, спортивных объектов и пр.;

гражданское назначение - мойка мостовых и тротуаров, водоснабжение в водораспределительных сетях отдельно от питьевого водопровода;

в промышленном производстве, за исключением производства пищевых продуктов, фармацевтической и косметической продукции.

В странах Европы оборотная вода главным образом применяется для ирригации, а также в промышленном производстве (химической, сталелитейной и металлургической отраслях) в целях охлаждения. В государствах Азии и Африки имеется опыт повторного использования канализационных вод для ключевых отраслей промышленности, а в некоторых случаях даже в качестве питьевой воды. Такая практика, безусловно, вызывает обеспокоенность с точки зрения возникновения медицинских проблем из-за содержания в сточных водах различных патогенов. Тем не менее к 2020 г. рынок очистки сточных вод постоянно увеличивается в связи с катастрофической нехваткой пресной воды в ряде стран мира. Безусловно, имеются и другие варианты повторного использования сточных вод, которые позволяют добиться аналогичного эффекта экономии водных ресурсов. Среди них - бытовое использование «серой воды», сбор дождевой воды, опреснение морской воды. Однако их реализация предполагает значительные затраты на полномасштабные технологические и городские проекты, а также необходимость соответствующей институциональной среды.

Проблемы реализации циркулярных моделей повторного водопользования в регионах ЮФО. Для повторного применения сточные воды должны пройти многочисленные этапы очистки. Существуют строгие стандарты, которые должны гарантировать, что отработанная вода гигиенически безопасна. Поэтому для развития циркулярной экономики на основе повторного водопользования необходим высокий уровень развития водохозяйственного комплекса (ВХК).

Анализируя состояние водного хозяйства в регионах ЮФО, можно сделать вывод о его низком социально-экономическом потенциале, что, безусловно, сдерживает возможности реализации циркулярных моделей повторного водопользования. Данный тезис подтверждается показателями развития ВХК южнороссийских регионов (таблица 1).

Таблица 1 - Показатели развития водохозяйственного комплекса регионов ЮФО в 2020 г., %

Примечание. Составлено авторами по данным Росстата и Роспотребнадзора

Показатели потерь воды при транспортировке во всех регионах Южного федерального округа, за исключением Астраханской области, значительно превышают среднероссийские. Существенные потери во многом объясняются высоким износом основных производственных фондов. Уровень очистки сточных вод наиболее низкий в Калмыкии и Крыму, а также в Волгоградской области. Качество воды в системах водоснабжения в Республике Калмыкия и Ростовской области намного ниже установленных нормативов по санитарно-химическим параметрам. О низком качестве воды в Волгоградской области и Республике Крым свидетельствуют данные Роспотребнадзора.

Таким образом, основные проблемы реализации циркулярных моделей повторного водопользования в хозяйстве южнороссийских регионов выражаются в следующем:

высокий уровень изношенности фондов водохозяйственного комплекса, что ведет к существенным потерям воды при транспортировке, а также невозможности применения инновационных технологий;

недостаточная степень очистки воды, что сдерживает направления ее возможного использования;

отсутствие эффективных механизмов, стимулирующих бизнес к установке систем оборотного и повторного водоснабжения.

Направления развития циркулярной экономики на основе повторного водопользования в регионах Южного федерального округа. Главные идеи в отношении реализации циркулярных моделей в региональных экономиках базируются на принципах экосистемной парадигмы, в соответствии с которой процесс управления эксплуатацией водных ресурсов должен стимулировать их сохранение и устойчивое использование на справедливой основе (Бобылев, Захаров, 2009).

Ключевым критерием возможности повторного применения водных ресурсов, как отмечает А.М. Савина, является соответствие нормативам качества (2011). Поэтому первоочередные задачи развития циркулярной экономики на основе повторного водопользования состоят в массовом обновлении очистных сооружений, проектировании ливневых канализаций. На вторичное использование могут направляться и дождевые стоки. В силу своих характеристик дождевая вода может быть задействована как в частном секторе, так и в коммунальной сфере и промышленном производстве. Она не требует особой очистки, поэтому для ее регенерации достаточно обеспечить сбор в накопительных резервуарах.

Однако реализация данных мер предполагает значительные затраты. Так, стоимость строительства и реконструкции ливневой канализации только в Ростове-на-Дону оценивается в 40 млрд р., Краснодаре - 30 млрд р. Из-за больших расходов решение этих проблем за счет городского бюджета невозможно. Аналогичный вопрос стоит и перед другими городами, ливневые канализации которых нуждаются в обновлении. Программы такого рода должны быть приняты на региональном уровне.

Очистные сооружения в регионе также нуждаются в модернизации. Свыше 50 % жителей ЮФО считают, что питьевую воду из водопроводных сетей употреблять нельзя из-за низкого качества. При этом районы не могут эффективно распорядиться средствами в рамках проекта «Чистая вода». Так, из выделенных в 2019 г. 1,2 млрд р. освоено только 360 млн р. Ионова Л. Притяжение H2O. Почему на Юге России не осваиваются средства, выделенные на повышение качества питьевой воды [Электронный ресурс] // Российская газета. 2020. 11 марта. Причиной этого власти называют несвоевременную разработку проектно-сметной документации. Более того, в комплексных региональных программах социально-экономического развития не заложены проекты по модернизации систем водоснабжения. Власти не ведут мониторинг технического состояния объектов ВХК, не заинтересованы в поиске инвестиций для его развития.

На общем неудовлетворительном фоне развития региональных водохозяйственных комплексов следует отметить отсутствие нормативно-правовой базы и действующего экономического механизма, стимулирующего хозяйствующих субъектов к рациональному водопользованию на основе циркулярных моделей.

В целом совокупность задач, связанных с развитием циркулярной экономики в ЮФО, можно систематизировать следующим образом:

а) социально-экономический блок задач выражается в необходимости формирования механизма стимулирования рационального водопотребления бизнесом и населением, а также развитии экологической культуры граждан в отношении бережливого отношения к водным ресурсам;

б) технико-технологический блок задач состоит в модернизации материально-технического базиса водохозяйственного комплекса в целях реализации инновационных систем оборотного и повторного водоснабжения;

в) организационно-управленческий блок задач выражается в совершенствовании нормативно-правовой базы в отношении водопотребления и водопользования, закреплении ответственности региональных властей за результаты реализации программ развития водохозяйственного комплекса, в том числе в рамках национальных проектов.

Заключение

Дефицит водных ресурсов приводит к необходимости поиска нетрадиционных способов удовлетворения спроса на воду. Циркулярные модели позволяют повторно использовать сточные и дренажные воды, снижая нагрузку на доступные ресурсы. Во многих странах повторное применение воды рассматривается как наиболее рациональный метод управления водохозяйственным комплексом.

Однако важнейшим условием реализации циркулярных моделей является гарантия качества восстановленной воды. Как показал анализ, уровень развития ВХК в ЮФО не создает условия для развития циркулярной экономики на основе повторного водопользования. Высокий износ водопроводных сетей приводит к огромным потерям при транспортировке. Очистные сооружения не обеспечивают требуемого качества питьевой воды, получаемой из поверхностных источников. Неразвитость нормативно-правовой базы в отношении управления водопотреблением и водопользованием в рамках реализации циркулярных моделей не стимулирует хозяйствующие субъекты к осуществлению проектов повторного применения воды.

Можно сделать вывод, что в текущей ситуации акцент при решении данных задач перемещается с федерального уровня на региональные. В частности, необходимо жесткое закрепление ответственности региональных властей за результаты реализации программ развития ВХК. При этом в первую очередь деятельность местных властей должна быть направлена на стимулирование хозяйствующих субъектов к реализации моделей повторного водопотребления, формирование благоприятных условий для инвестиций в модернизацию материально-технического базиса водного хозяйства региона, развитие экологической культуры граждан.

Список источников

1. Бобылев С.Н., Захаров В.М. Экосистемные услуги и экономика. М., 2009. 72 с.

2. Ерзнкян Б.А., Фонтана К.А. Технологические и институциональные аспекты инновационного водоснабжения в городском хозяйстве // Региональные проблемы преобразования экономики. 2018. № 7 (93). С. 39-46.

3. Каримова Л.И., Денисенко Е.В. Применение принципов ресурсосбережения при строительстве архитектурных объектов на водном каркасе // Известия Казанского государственного архитектурно-строительного университета. 2018. № 2 (44). С. 78-87.

4. Островский Н.В., Шишкин В.О. Технология повторного использования дренажно-сбросного стока на внутрихозяйственном звене рисовых систем // Известия Нижневолжского агроуниверситетского комплекса: наука и высшее профессиональное образование. 2017. № 3 (47). С. 225-233.

5. Савина А.М. Основные направления рационального использования водных ресурсов в регионе // Вестник Оренбургского государственного университета. 2011. № 13 (132). С. 405-409.

6. Чернова О.А. Факторный анализ водоемкости ВРП регионов Южного федерального округа // Региональная экономика. Юг России. 2018. № 3. С. 147-155.

7. Чернова О.А., Митрофанова И.В., Динь Л.А. Водосберегающие инновационные технологии в АПК Юга России // Экономика: вчера, сегодня, завтра. 2017. Т. 7, № 3B. С. 312-325.

8. Bellver-Domingo A., Hernandez-Sancho F. Circular economy and payment for ecosystem services: A framework proposal based on water reuse // Journal of Environmental Management. 2022. Vol. 305. P. 114416.

9. Circular economy of water: Tackling quantity, quality and footprint of water / S. Sauve, S. Lamontagne, J. Dupras, W. Stahe // Environmental Development. 2021. Vol. 39. P. 100651.

10. Policy narratives of circular economy in the EU - Assessing the embeddedness of water and land in national action plans / T. Fidelis, A. Cardoso, F. Riazi, A. Miranda, J. Abrantes, F. Teles, P. Roebeling // Journal of Cleaner Production. 2021. Vol. 288. P. 125685.

11. Water-energy-ecosystem nexus: Balancing competing interests at a run-of-river hydropower plant coupling a hydrologic- ecohydraulic approach / A. Kuriqi, A.N. Pinheiro, A. Sordo-Ward, L. Garrote // Energy Conversion and Management. 2020. Vol. 223. P. 113267.

12. Water-smart circular economy - Conceptualisation, transitional policy instruments and stakeholder perception / J. Salminen, K. Maatta, H. Haimi, M. Maidell, A. Karjalainen, K. Noro, J. Koskiaho, S. Tikkanen, J. Pohjola // Journal of Cleaner Production. 2022. Vol. 334. P. 130065.

References

1. Bellver-Domingo, A. & Hernandez-Sancho, F. (2022) Circular economy and payment for ecosystem services: A framework proposal based on water reuse. Journal of Environmental Management. 305, 114416.

2. Bobylev, S.N. & Zakharov, V.M. (2009) Ecosystem services and economics. Moscow, Levko. (In Russian)

3. Chernova, O.A. (2018) Factor analysis of the water intensity of the gross regional product of the regions of the Southern Federal District. Regional Economy. South Of Russia. (3), 147-155.

4. Chernova, O.A., Mitrofanova, I.V. & Din, L.A. (2017) Water-conservation innovative technologies in agrarian and industrial complex of the South of Russia. Economics: Yesterday, Today and Tomorrow. 7 (3B), 312-325. (In Russian)

5. Fidelis, T., Cardoso, A., Riazi, F., Miranda, A., Abrantes, J., Teles, F. & Roebeling, P. (2021) Policy narratives of circular economy in the EU - Assessing the embeddedness of water and land in national action plans. Journal of Cleaner Production. 288, 125685.

6. Karimova, L.I. & Denisenko, E.V. (2018) Application of the principles of resource-saving in the construction of architectural structures on the water frame. News of the Kazan State University of Architecture and Engineering. (2), 78-87. (In Russian)

7. Kuriqi, A., Pinheiro, A.N., Sordo-Ward, A. & Garrote, L. (2020) Water-energy-ecosystem nexus: balancing competing interests at a run-of-river hydropower plant coupling a hydrologic-ecohydraulic approach. Energy Conversion and Management. 223, 113267.

8. Ostrovsky, N.V. & Shishkin, V.O. (2017) The technology of recycling of drainage effluent at the intraeconomic level of rice irrigation systems. Proceedings of Lower Volga Agro-University Complex: Science and Higher Education. (3), 225-233. (In Russian)

9. Salminen, J., Maatta, K., Haimi, H., Maidell, M., Karjalainen, A., Noro, K., Koskiaho, J., Tikkanen, S. & Pohjola, J. (2022) Water-smart circular economy - Conceptualisation, transitional policy instruments and stakeholder perception. Journal of Cleaner Production. 334, 130065.

10. Sauve, S., Lamontagne, S., Dupras, J. & Stahe, W. (2021) Circular economy of water: Tackling quantity, quality and footprint of water. Environmental Development. 39, 100651.

11. Savina, A.M. (2011) Basic directions of rational use of water resources in a region. Vestnik of the Orenburg State University. (13), 405-409. (In Russian)

12. Yerznkyan, B.H. & Fontana, K.A. (2018) Technological and institutional aspects of innovative water supply in city economy. Regional problems of transforming the economy. (7), 39-46.

Размещено на Allbest.ru