Научная статья на тему 'Экономическая оценка биогаза, выделяемого загрязненными городскими территориями'

Экономическая оценка биогаза, выделяемого загрязненными городскими территориями Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

CC BY
217
57
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
загрязненные городские территории / биогаз / полигон твердых бытовых отходов / экономическая оценка / Киотский протокол / the polluted urban areas / biogas (manure gas) / solid domestic waste polygon / an economic estimation / the Kyoto Protocol

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Ю. Б. Попкова

Рассмотрены вопросы экономической оценки биогаза, выделяемого загрязненными городскими территориями, несанкционированными свалками, полигонами твердых бытовых отходов в рамках механизмов реализации Киотского протокола.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Economic estimation of the biogas (manure gas) escaped with polluted urban areas

Contemplate questions of an economic estimation of the biogas escaped with polluted urban areas, unauthorized dumps, solid domestic waste polygon within the bounds of execution mechanisms of the Kyoto Protocol.

Текст научной работы на тему «Экономическая оценка биогаза, выделяемого загрязненными городскими территориями»

5. Синякевич 1.М. EKOHOMiKa лiсокористування : навч. пiдручник. - Львiв : Вид-во 1ЗМН, 2000. - 402 с.

6. Синякевич 1.М. Лiсова пол^ика : пiдручник. - Львiв : Вид-во 1ЗМН. - 2005. - 223 с.

7. Синякевич 1.М. Люовий кодекс Украши (альтернативний проект) / Синякевич 1.М., Мельник С.О., Соловш 1.П., Холявка В.З., Ковалишин В.Р. // Газета "Деревообробник". -2002. - № 15 (57). - С. 4-7.

8. Юхновський I. Про що шумить украшський лю? // Дзеркало тижня (штернет-верая). - 2004. - № 12 (487). [Електронний ресурс]. - Доступний з http://www.zn.kiev.ua

9. Buksha I. Forest and forest products country profile: Ukraine / Buksha I., Pasternak V., Romanovsky V. // UN Geneva Timber and Forest Discussion Paper. - 2003. - № 32. - 32 p.

10. Fraser A.I. Making forest policy work // Kluwer Academic Publishers, 2002. - 280 p.

11. Strochinskii A.A. Forest and forestry in Ukraine: standing on the brink of a market economy / Strochinskii A.A., Pozyvailo Y.M., Jungst S.E. // Journal of Forestry. - 2001. - Vol. 99, № 8. - P. 34-38.

Польовский А.М. Экономические аспекты лесной политики в процессе воссоздания лесных ресурсов

Рассмотрена роль лесной политики в предотвращении и преодолении экологических проблем на глобальном и национальном уровнях. Осуществлен анализ экономических, социальных и экологических аспектов национальной лесной политики Украины. Поданы рекомендации относительно применения экономических инструментов лесной политики в процессе воспроизведения лесных ресурсов.

Ключевые слова: лесное хозяйство, лесная политика, воспроизведения лесных ресурсов, экономические инструменты лесной политики.

Polovskyy A.M. Economic dimensions of forest policy and reforestation

The role of forest policy in preventing and overcoming the environmental problems on global and national scale was examined. The analysis of economic, social and environmental dimensions of the Ukrainian national forest policy was conducted. The ways of implementing the economic instruments of forest policy for reforestation are recommended.

Keywords: forest management, forest policy, reforestation, economic instruments of forest policy.

УДК 681.142:612.822 Ведущий специалист Ю.Б. Попкова -

ЗАО "НИиПИэкологии города", г. Москва

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА БИОГАЗА, ВЫДЕЛЯЕМОГО ЗАГРЯЗНЕННЫМИ ГОРОДСКИМИ ТЕРРИТОРИЯМИ

Рассмотрены вопросы экономической оценки биогаза, выделяемого загрязненными городскими территориями, несанкционированными свалками, полигонами твердых бытовых отходов в рамках механизмов реализации Киотского протокола.

Ключевые слова: загрязненные городские территории, биогаз, полигон твердых бытовых отходов, экономическая оценка, Киотский протокол.

В последнее время большое количество научных исследований в области климатических изменений посвящаются развитию идеологии Киотского протокола. Особого внимания заслуживают проекты оздоровления атмосферного воздуха городов. По выражению известного американского эколога Ю. Одума, "наши огромные города - всего лишь паразиты на биосфере", потребляя огромное количество природных ресурсов, они становятся источниками загрязнения окружающей среды.

Загрязненные территории, городские свалки являются значительным источником выбросов биогаза в атмосферу Земли, которая составляет еже-

3

годно порядка 10-30 млрд м . По оценкам, полигоны твердых бытовых отходов (ТБО) выделяют в атмосферу от 7 до 14 % парниковых газов, в которых от 60 до 80 % составляет метан, от 20 до 40 % - диоксид углерода. Хотя концентрация атмосферного метана значительно ниже концентрации углекислого газа, он вносит существенный вклад в парниковый эффект, поскольку аккумулирует энергию инфракрасного излучения в 30 раз эффективнее углекислоты [1, 4]. Это определенным образом влияет на биоэкологические процессы, происходящие на уровне городских образований, так и на глобальном уровне. В этих условиях важным является разработка мер по снижению ущерба от выбросов парниковых газов за счет выделения биогаза на загрязненных городских территориях и свалках ТБО.

Очевидно, чем чище окружающая среда, тем выше ее ценность. Важной экономической функцией окружающей среды, влияющей на снижение эколого-экономических рисков, является регулирующая функция. Поэтому в основе проблемы снижения негативного влияния парникового эффекта на экономику и окружающую среду, в данном случае, можно рассматривать снижение выделения биогаза на загрязненных городских территориях, на свалках ТБО путем их экологической реабилитации [2, 3]. К примеру, по оценкам, удельный ущерб от выброса 1 т диоксида углерода составляет 2400 руб., а удельный ущерб от выброса метана - 2000 руб. Эта величина может корректироваться в зависимости от свойств источника загрязнения (температура выброса, характера местности, климата, расположения жилых, хозяйственных, природных объектов и т.д.).

Следует учитывать, что системы сбора и утилизации биогаза на полигонах ТБО и других загрязненных территориях получили достаточно широкое распространение в мире. По данным Европейской биогазовой ассоциации (2008 г.), таких систем в Германии - 509, в Италии - 98, в Швеции - 93, Дании - 27. В США существует более 1000 полигонов, где биогаз собирается и утилизируется для получения тепловой и электрической энергии. Наличие системы сбора и утилизации является обязательным требованием при строительстве полигонов ТБО в большинстве развитых стран мира.

Разработка инструментов предупреждения климатических изменений является неотъемлемой составляющей устойчивого развития в области градостроительного планирования, что позволяет ограничить негативное воздействие городов на окружающую среду и обеспечить охрану природных ресурсов и благоприятные условия жизнедеятельности населения. В то же время интенсивное строительное освоение городов и производственная деятельность человека привели к образованию специфических групп почв и техногенных грунтов, а также нарушенных территорий. Нарушенными землями называют земли, утратившие свою первоначальную ценность и являющиеся источником отрицательного воздействия на окружающую среду в связи с нарушением почвенного покрова, изменением гидрологического режима (карьерные выемки, выработки торфа, шахтные поля, отстойники и накопители, терриконы и т.д.) (ГОСТ 17.5.1.01-83 (СТ СЭВ 3848-82). "Охрана природы. Рекультивация земель. Термины и определения").

В ходе градостроительного освоения появилась необходимость проведения не только инженерно-геологических изысканий для исследования физико-механических свойств грунтов, но и инженерно-экологических изысканий с целью выявления загрязнений почв исследуемых территорий. В ходе комплексных обследований почв и грунтов на территории города Москвы были выявлены несанкционированные свалки строительных, промышленных и бытовых отходов. Особенности выявленных свалок представлены в табл. 1.

Табл. 1. Характеристика процессов газогенерации на отдельных _нарушенным территориях города_

Адрес объекта Свойства грунтов Превышения ПДК Объемы газогенерации

Строительство объекта в Северо-Восточном административном округе г. Москва погребенная свалка, в состав которой входят строительные и промышленно-бытовые отходы, пропитанные нефтепродуктами, с включением органического вещества мышьяка и тяжелых металлов (25 % образцов), 3,4-бенз (а) пирен У составе грунтового воздуха насыпной толщи присутствуют основные компоненты биогаза: содержание метана в грунтовом воздухе изменяется от фоновых до опасных (1,3 %об.) и пожа-ро-взрывоопасных (более 5,0 %об.) значений; концентрации диоксида углерода повышаются и могут достигать опасных значений (8,6-9,5 % об.)

Территория проектируемой жилой застройки в Юго-Восточном округе г. Москвы территория характеризуется наличием насыпных грунтов мощностью от 3.2 м до 7.5 м мышьяка и тяжелых металлов (25 % образцов), 3,4-бенз (а) пирен У составе грунтового воздуха содержания метана изменяются от фоновых концентраций до 18 % об., что соответствует опасным, пожаро- и взрывоопасным концентрациям. Наличии активных источников газогенерации в толще техногенных грунтов

Строительство дошкольного учреждения в Восточном ад-министратив-ном округе, г. Москва территория характеризуется наличием насыпных грунтов мощностью от 4,1 м до 7,0 м. концентрации тяжелых металлов и мышьяка У составе грунтового воздуха обнаруживается до 52,7 % об. метана и 5,0 % об. двуокиси углерода, что соответствует опасным и пожароопасным концентрациям по метану и токсичным по двуокиси углерода

Строительство торгового комплекса Свалка строительных и бытовых отходов превышение ПДК по свинцу, цинку, меди, никелю, кадмию, мышьяку, ртути, бенз (а) пирену и нефтепродуктам У составе грунтового воздуха обнаруживается до 56,3 % об. метана и до 11,8 % об. двуокиси углерода, что соответствует опасным и пожароопасным концентрациям

Территория проектируемой жилой застройки в Юго-Западном округе г. Москвы Насыпные грунты, образованные путем засыпки оврага грунтом с примесями строительного мусора и бытовых отходов Метан в грунтовом воздухе от фоновых до пожароопасных -15,9-45,2 % об.; содержание двуокиси углерода - от фоновых до экологически опасных - 10,8-23,5 %

В этих условиях важной проблемой экономики природопользования является оценка влияния городских нарушенных территорий - несанкционированных свалок на окружающую среду, так как здесь происходит значительное выделение биогаза, который можно отнести к парниковым, что сравнимо с выбросами биогаза на полигонах ТБО. Поэтому, нарушенные территории являются участником воздействия на атмосферный воздух, на таких нарушенных территориях следует проводить экологическую реабилитацию с обязательным замещением загрязненных грунтов.

Однако проблема состоит в том, что рекультивация городских территорий в последнее время производится путем выемки загрязненных грунтов и перемещением их на полигоны ТБО, то есть проблема уничтожения зараженных почв не решается, а просто они перемещаются с одной территории на другую. В последнее время появились заводы по механизированной переработке бытовых отходов для производства почвогрунтов, которые могут решить данную проблему, а также уменьшить расходы на транспортировку и утилизация загрязненных грунтов, а также расходы на обратную засыпку реабилитированной территории чистым грунтом. Вторая задача состоит собственно в экологической реабилитации территории как инструмента предупреждения негативного климатического изменения с последующим озеленением рекультивированных нарушенных городских территорий с целью уменьшения такого городского явления как "остров тепла".

Несанкционированные свалки представляют собой стихийно образовавшиеся или возникшие из-за непродуманной деятельности человека искусственные геологические образования площадью не менее 0,5 га при мощности отложений не менее 1 м. Несанкционированные свалки строительных, промышленных и бытовых отходов оказывают сильнейшее негативное воздействие на все компоненты окружающей среды города: загрязнение почвы, через почвы - загрязнение грунтовых вод, а также значительные выбросы в атмосферу биогаза, в том числе метана (рис.).

Двумя основными источниками миграции загрязняющих веществ от свалки являются фильтрат и биогаз, образующиеся в толще свалочного грунта. Количество образующихся фильтрата и биогаза определяется инфильтра-ционным питанием загрязненных грунтов за счет атмосферных осадков.

У результате протекания процессов подобных сбраживанию органического вещества в толще свалки образуется токсичный раствор в виде фильтрата с минерализацией до нескольких десятков граммов на 1 л и высокими концентрациями тяжелых металлов. Тем самым в ходе жизнедеятельности метанобразующих бактерий в толще отходов образуется свалочный газ - биогаз, сопровождающийся выделением тепла. Постоянный разогрев отходов приводит к увеличению проницаемости подстилающих свалку пород и формированию температурных аномалий на поверхности. В рамках климатических изменений необходимо упомянуть о главном негативном воздействии свалок на окружающую среду - выделение значительного количества биогаза. По подсчетам специалистов Института микробиологии РАН на долю несанкционированных свалок приходится 7-8 % всего метана, попадающего

в атмосферу по вине людей, и по количеству выделяемого газа любая крупная свалка сопоставима с небольшим газовым месторождением (http://www.mk.ru/none/166069.html).

Выделения: метана, диоксида углерода, сероводорода, окислов азота, водорода и др.

Атмосферный воздух

Биогаз

Распространение инфекционных заболеваний (переносчики: крысы, птицы, мухи).

Т

При больших концентрациях возможны пожары на поверхности

Несанкционированная свалка ТБО

Распространение загрязнения ветром

I

Фильтрат

I

Отчуждение больших территорий

Почва

Гидросфера

I

I

Загрязнения органического происхождения

Распространение загрязняющих веществ

т

Изменение минерализация

металлов

т

>пдк

„> ПДК

3

Почва Гидросфера

+ I

Высокие значения: - химической потребности

в кислороде (ХПК); - концентрации взвешенных органических веществ.

С

нефте! [роду ктов

>пдк

Рис. Влияние нарушенных городских территорий на окружающую среду

Следует учитывать, что составляющие биогаза - диоксид углерода и метан - способствует разрушению озонового слоя атмосферы и как следствие - глобальным климатическим изменениям. Согласно приложению А Киотского протокола биогаз относится к парниковым газам (табл. 2).

Табл. 2. Состав парниковых газов, регулируемых по

Парниковые газы по Киотскому протоколу Основные составляющие свалочного газа

Диоксид углерода (С02) Диоксид углерода (С02)

Метан (СН4) Метан (СН4)

Закись азота №0) Сероводород (Н28)

Гидрофторуглероды (ГФУ) Водород (Н2)

Перфторуглероды (ПФУ) и др.

Гексафторид серы (8Б6)

Газогеохимические свойства грунтов несанкционированный свалок необходимо учитывать при выборе мероприятий по экологической реабилитации и рекультивации данных участков, а также при выборе дальнейшего функционального использования проектируемых территорий строительства. В соответствии с обязательствами по Рамочной конвенции ООН об изменении климата и Киотскому протоколу к Рамочной конвенции ООН об измене-

нии климата Российская Федерация составляет кадастр антропогенных выбросов парниковых газов. В соответствии с "Руководящими принципами национальных инвентаризаций парниковых газов" (МГЭИК, 2006 г.) разработана методика кадастра антропогенных выбросов парниковых газов для г. Москвы, в которой особого внимания заслуживает сектор "Отходы". Биогаз свалок и полигонов ТБО является одним из крупнейших источников выброса парниковых газов, который был оценен в "Национальном докладе о кадастре антропогенных выбросов из источников и абсорбции поглотителями парниковых газов, не регулируемых Монреальским протоколом за 1990-2006 гг.".

У настоящее время существуют три основных метода рекультивации городских несанкционированных свалок:

1. Выемка свалочных грунтов и их захоронение на специализированных полигонах с последующей заменой на чистые грунты;

2. Уничтожение свалочных грунтов на месте: фиторемедиация (способность растений к поглощению токсичных соединений), биоремедиация (биокомпостирование нефтесодержащих отходов);

3. Фиксация загрязнителей на месте: капсулирование загрязнителей (закрепление грунта с помощью полимеров, цементация, битумизация), изоляция геосинтетическими материалами и изолирование свалочных грунтов. Рекультивируемые территории в г. Москве используются, в основном,

для строительства, что требует реабилитировать загрязненную территорию за короткий срок. Поэтому основным способом рекультивации замусоренных почв и грунтов является их выемка и вывоз с дальнейшей утилизацией на согласованных местах захоронения (полигонах). Однако и здесь есть свои "подводные камни". Стоимость захоронения на специализированных полигонах Московской области может превышать 300 руб. за тонну (2008 г.), также необходимо добавить и транспортные расходы на перевозку грунта - более 380 руб. за 1 м (вывоз на расстояние 54 км). Таким образом, рекультивация нарушенной территории и инженерная подготовка ее к строительству становится значительно дорогостоящим процессом, который может превышать стоимость всего строительства.

Таким образом, рекультивацию нарушенных городских земель, несанкционированных свалок следует рассматривать в системе мер по реализации климатических стратегий городов.

Правительство Москвы планирует до конца 2009 г. реализовать планы по продаже квот на выброс углекислого газа в рамках Киотского протокола уже до конца 2009 г. Недавно построенная в районе Курьяново электростанция, работающая на биогазовом топливе очистных сооружений МГУП "Мос-водоканал", позволяет сократить выброс углекислого газа на 6,5 тыс. т власти Москвы собираются построить еще одну электростанцию, работающую на биотопливе, уже на Люберецких полях, рядом со станцией аэрации.

Литература

1. Лыков И.Н. Проблема бактериального газообразования на полигонах твердых бытовых отходов и использования метана как источника энергии / Лыков И.Н., Шестакова Г. А.,

Логинов А. А., Зякун А.М., Лауринавичус К.С. // Сотрудничество для решения проблемы отходов : матер. V Междунар. конф. - Харьков, 2008. - С. 178-179.

2. Попкова Ю.Б. Эколого-экономическое обоснование мероприятий по рекультивации городских нарушенных территорий // Экономическая эффективность природоохранной деятельности: теория и практика : матер. 10-й Междунар. конф. Российского общества экологической экономики. - М.-Калининград : Изд-во ЗАО "Экономика", 2009. - С. 183-185.

3. Попкова Ю.Б. оценка затрат и нормирование работ по рекультивации нарушенных городских земель // Экология. Экономика. Информатика : матер. XXXVII конф. "Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования". - Ростов-на-Дону : Изд-во СКНЦ ВШ, 2009. - С. 125-127.

4. Сафронова С.А. Биодеградация в условиях естественных и искусственных экосистем / Сафронова С.А., Лыков И.Н. // Российская наука. - М. : Изд-во "Октопус", 2006. -С. 381-386.

Попкова Ю.Б. Економiчна ощнка бтгазу, який видшяеться на заб-руднених м^ьких територiях

Розглянут питання економiчноi ощнки бюгазу, який виднеться на забрудне-них мюьких територiях, несанкщонованих звалищах, пол^онах твердих побутових вiдходiв у рамках механiзмiв реалiзацii Киотского протоколу.

Ключовi слова: забруднеш мсью територп, бюгаз, пол^он твердих побутових вiдходiв, економiчна оцiнка, Киотский протокол.

Popkova Yu.B. Economic estimation of the biogas (manure gas) escaped

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

with polluted urban areas

Contemplate questions of an economic estimation of the biogas escaped with polluted urban areas, unauthorized dumps, solid domestic waste polygon within the bounds of execution mechanisms of the Kyoto Protocol.

Keywords: the polluted urban areas, biogas (manure gas), solid domestic waste polygon, an economic estimation, the Kyoto Protocol.

УДК 630*641 Здобувач П.Б. Попович1 - НУ

бюресурав i природокористування Украти, м. Кит

ПРОБЛЕМИ КЛАСИФ1КАЦ11 ЕКОНОМ1ЧНО1 Д1ЯЛЬНОСТ1

СТАТИСТИЧНИХ ОДИНИЦЬ, ЯК1 ВИКОРИСТОВУЮТЬ ДЕПОНУВАННЯ ВУГЛЕЦЮ Л1СОВИМИ НАСАДЖЕННЯМИ ЯК ОСНОВНИЙ ТЕХНОЛОГ1ЧНИЙ ПРОЦЕС ВИРОБНИЦТВА

Розглянуто проблеми класифшацп виду економiчноi дiяльностi - виробництва, яке використовуе депонування вуглецю люовими насадженнями. Встановлено, що планетний ^мат стае природним ресурсом, який потребуе вщтворення, а здатнють бюсфери контролювати атмосферний парниковий ефект потребуе тдтримки з боку людини. Запропоновано пщприемства, яю створюють вуглецедепонувальнi наса-дження як гнучю механiзми Кiотського протоколу, вщнесеш до нового виду еконо-мiчноi дiяльностi "очищення атмосфери" i до III пiдроздiлу суспiльного виробництва.

Ключов1 слова: природш ресурси, клiмат, Кютський протокол, гнучкi мехашз-ми Кютського протоколу, вуглецедепонувальнi насадження, вид економiчноi дiяль-ностi, III пiдроздiл суспшьного виробництва.

Способом юнування людини е задоволення своiх потреб за допомогою виробництва засоб1в юнування. У суспшьному виробнищш використовують-

1 Наук. кер1вник: проф. П.1. Лакида, д-р с.-г. наук - НУ бюресурав i природокористування Укра1ни, м. Кшв

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.