Концепция разработки информационной базы показателей экологического резерва территории

Бардаханова Т.Б.; Ерёмко З.С.; Аюшеева С.Н.

pISSN 2073-1477 Экономика природопользования

eISSN 2311-8733

КОНЦЕПЦИЯ РАЗРАБОТКИ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО РЕЗЕРВА ТЕРРИТОРИИ

Таисия Борисовна БАРДАХАНОВА% Зинаида Сергеевна ЕРЁМКОЬ, Светлана Никитична АЮШЕЕВАе

я доктор экономических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории экономики природопользования, Байкальский институт природопользования Сибирского отделения РАН, Улан-Удэ, Российская Федерация [email protected]

https://orcid.org/0000-0002-0040-7316 SPIN-код: 4919-7139

ь ведущий инженер лаборатории экономики природопользования, Байкальский институт природопользования Сибирского отделения РАН, Улан-Удэ, Российская Федерация [email protected]

https://orcid.org/0000-0002-1972-3925 SPIN-код: 1680-0210

е кандидат экономических наук, научный сотрудник лаборатории экономики природопользования,

Байкальский институт природопользования Сибирского отделения РАН

Улан-Удэ, Российская Федерация

[email protected]

https://orcid.org/ 0000-0002-7365-3622

SPIN-код: 5741-5325

' Ответственный автор

История статьи:

Получена 04.04.2018 Получена в доработанном виде 16.05.2018 Одобрена 20.06.2018 Доступна онлайн 14.09.2018

УДК 330.322.5 057

Ключевые слова: база данных, модель данных, ассимиляционный потенциал, антропогенная нагрузка, экологический резерв

Аннотация

Предмет. Представлены концептуальные основы разработки информационной системы и базы данных для определения экологической допустимости реализации инвестиционных проектов. Для интегральной оценки интенсивности антропогенной нагрузки предложено использовать результаты хозяйственной деятельности экономических субъектов и населения. В качестве ассимиляционного потенциала окружающей среды рассматриваются ассимиляционные потенциалы атмосферы, водных ресурсов и почвы.

Цели. Разработать информационную систему, позволяющую автоматизировать процесс расчета показателей, необходимых для определения экологического резерва той или иной территории, и сформировать базу данных.

Методология. Введено понятие экологического резерва территории как соотношения ассимиляционного потенциала и существующей антропогенной нагрузки. Использованы методика Т.А. Акимовой и В.В. Хаскина для оценки ассимиляционного потенциала с учетом территориальных особенностей и методика определения предотвращенного экологического ущерба для расчета приведенных масс загрязняющих веществ.

Результаты. Разработана и апробирована информационная система для расчета экологического резерва территории. Создана база данных показателей экологического резерва территорий муниципальных образований Республики Бурятия. Информационная база может быть использована как инструмент для принятия экологически ориентированного экономического решения. Выводы. Представлены логическая модель данных и основные таблицы показателей экологического резерва территории. Расчеты показали, что разработанная информационная система соответствует предметной области. Получено Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ на разработанный программный продукт.

Для цитирования: Бардаханова Т.Б., Ерёмко З.С., Аюшеева С.Н. Концепция разработки информационной базы показателей экологического резерва территории // Региональная экономика: теория и практика. - 2018. -Т. 16, № 9. - С. 1766 - 1776. https://doi.org/10.24891/re. 16. 9.1766

Опыт развития мировой и региональной экономики свидетельствует о необходимости устойчивого развития, в рамках которого необходимо не только сохранить биосферу, обеспечивающую жизнь на Земле, но и решить проблемы социально-экономического развития. Для этого поставлены задачи сохранения природных ресурсов и качества природной среды для нынешних и будущих поколений1. Одним из направлений развития теории и практики достижения целей устойчивого развития является определение границ устойчивости и экологического потенциала природных систем, оценка ассимиляционного потенциала окружающей среды (АПОС), связывающая необходимость воспроизводства природных ресурсов и качества природной среды в рамках оценки ассимиляционной функции биосферы и природных комплексов2.

Изучением «ассимиляционного потенциала окружающей среды» и «экологической емкости» занимались Т.А. Акимова3, И.С. Белик, Н.В. Стародубец, А.И. Ячменева [1], В.И. Данилов-Данильян [2], А.А. Голуб, Е.Б. Струкова4, А.А. Гусев [3], А.В. Кокин [4], А.С. Михеева [5], Н.Ф. Реймерс [6], D.W. Pearce, R.K. Turner [7]. Не вдаваясь в детализацию понятий «ассимиляционный потенциал» и «экологическая емкость», отметим, что ученые сходятся в том, что это взаимосвязанные понятия: чем больше ассимиляционный потенциал территории, тем выше его экологическая емкость.

Ассимиляционный потенциал представляет собой экологическую емкость природной среды и характеризует ее способность

1 Официальная страница Программы ООН по окружающей среде (ЮНЕП). URL: https://www.unenvironment.org/

2 Страница Всемирного союза охраны природы (МСОП; ранее Международный союз охраны природы).

URL: https://www.iucn.org

3 Акимова Т.А., Мосейкин Ю.Н. Экономика устойчивого развития. М.: Экономика, 2009. 430 с.

4 Голуб А.А., Струкова Е.Б. Экономика природопользования.

М.: Экономика, 2005. 188 с.

нейтрализовать выбросы загрязняющих веществ в воздушный бассейн, сбросы загрязняющих веществ со сточными водами в водные объекты, отходы производства и потребления за определенный период времени. Разные территории обладают неодинаковым ассимиляционным потенциалом. Учет ассимиляционного потенциала территории имеет важное экономическое значение - чем выше ассимиляционный потенциал природной среды, тем меньше возможны е природоохранные затраты на предотвращение загрязнений, тем выгоднее условия для экономического развития и минимизации общественных и частных издержек5.

Способность природной среды нейтрализовать загрязнения находит отражение в формировании нормативов потенциально возможного загрязнения без негативных последствий для природной среды [8]. Под экологическим резервом территории мы понимаем некую величину, показывающую, насколько исчерпан или не исчерпан ассимиляционный потенциал в зависимости от существующей антропогенной нагрузки на данной территории.

В настоящем исследовании поставлена цель разработать информационную систему, позволяющую автоматизировать процесс расчета показателей экологического резерва территории и создать на этой основе базу данных, необходимых для определения экологической допустимости реализации инвестиционных проектов на той или иной территории.

Разрабатываемая информационная система должна решать следующие задачи: расчет ассимиляционного потенциала окружающей

5 Маценко Е.И. Формирование подходов к оценке ассимиляционного потенциала. В кн.: Экономическая эффективность природоохранной деятельности: теория и практика: Материалы международной конференции. Российская экономическая академия им. Г.В. Плеханова. М.: Экономика, 2009. С. 142-143.

среды; расчет существующей антропогенной нагрузки на данной территории; сопоставление полученных показателей и расчет экологического резерва территории. Решение первой и второй задач позволит проанализировать территории по способности нейтрализовать выбросы загрязняющих веществ в воздушный бассейн, сбросы загрязняющих веществ со сточными водами в водные объекты, отходы производства и потребления за определенный период времени. Реализация третьей задачи связана с оценкой потенциала каждой территории и отбором наиболее привлекательных территорий для реализации инвестиционной политики в регионе.

Авторы сформулировали основные требования, предъявляемые к разрабатываемой информационной системе: выбор и обоснование единой методологии сбора; инвентаризация информации о показателях для расчета ассимиляционного потенциала территории и антропогенной нагрузки; согласование и отбор методического аппарата, позволяющего осуществить унифицированный перенос информации на машинные носители и упорядочение данных различного содержания и образа.

В качестве среды проектирования и создания новой информационной системы была выбрана среда программирования профессионального уровня на языках C++, C# и Visual Basic - SharpDevelop, являющаяся открытым и свободно распространяемым программным обеспечением.

Последовательность оценки и расчета показателей эффективности и отбора инвестиционных проектов в разрабатываемой информационной системе должна включать: постановку процедурных вопросов; формирование базы данных, выбор и обоснование показателей; выбор методов оценки и обработки информации; разработку алгоритма оценки; отбор территории для реализации инвестиционных проектов [9].

Интегральная оценка интенсивности, с которой человек своей хозяйственной

деятельностью влияет на окружающую среду (антропогенной нагрузки - АН), включает:

- объемы выбросов и сбросов загрязняющих веществ, объем образования отходов производства, объем образования отходов лесоперерабатывающей промышленности;

- отходы деятельности населения (в том числе отходы потребления), объемы выноса азота и фосфора в водные объекты, выбросы поллютантов в атмосферу от домашних хозяйств [10, 11].

Загрязняющие вещества, попадающие в природную среду, имеют разный уровень эколого-экономической опасности. При определении суммарной техногенной нагрузки все показатели давления переводятся в условные единицы согласно методике определения предотвращенного экологического ущерба6. Для определения приведенного объема выбросов загрязняющих веществ в атмосферу используются коэффициенты эколого-экономической опасности следующих веществ: оксида углерода (0,4), углеводородов (0,7), твердых веществ (2,7), окислов азота (16,5), диоксида серы (20).

В соответствии с методикой определения предотвращенного экологического ущерба вещества, загрязняющие водные ресурсы, приводятся к сопоставимым объемам с помощью специальных коэффициентов: сульфаты, хлориды - 0,05, взвешенные вещества - 0,15, нитраты - 0,2, нефтепродукты, жиры и масла - 20, фосфор -1, фенол - 550.

Для определения приведенной массы отходов по монозагрязнителю (IV класс опасности) используются коэффициенты, учитывающие класс опасности загрязняющего вещества: V класс опасности - 0, 2; IV класс опасности -1; III класс опасности - 2; II класс опасности -3; I класс опасности - 7.

В качестве ассимиляционного потенциала окружающей среды рассматриваются

6 Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба.

URL: http://www.waste.ru/uploads/library/usherb

ассимиляционные потенциалы атмосферы, водных ресурсов и почвы.

Для расчета ассимиляционного потенциала окружающей среды авторы использовали формализованную методику определения экологической емкости, учитывающую возможности ассимиляционного потенциала и территориальные особенности. Эта методика предложена Т.А. Акимовой и В.В. Хаскиным7 и позволяет определить экологическую емкость по каждому компоненту природной среды.

Ассимиляционный потенциал (экологическая техноемкость) территории может быть приближенно вычислен по формуле (1):

3

АП = £ (¿ = 1,2,3), (1)

¿=1

где АП - экологическая техноемкость территории, выраженная в единицах массовой нагрузки (у. т/год);

Еi — оценка экологической емкости г-й природной среды (т/год);

X - коэффициент вариации для естественных колебаний содержания основной субстанции в среде;

и - коэффициент перевода массы в условные тонны (коэффициент относительной опасности примесей - усл. т/т).

Для выявления наиболее привлекательных территорий в целях реализации инвестиционных проектов авторы предлагают использовать показатель «экологический резерв территории», определяемый по формуле (2):

где ЭР - экологический резерв территории, раз;

7 Акимова Т.А., Хаскин В.В. Основы экоразвития. Социальные и гуманитарные науки. Отечественная и зарубежная литература. Серия 2: Экономика. Реферативный журнал. 1995. № 4. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/95-04-087-akimova-t-a-haskin-v-v-osnovy-ekorazvitiya-uchebnoe-posobie-ros-ekon-akad-im-g-v-plehanova-m-1994-312-s-bibliogr-s-297-300

АП - ассимиляционный потенциал территории, усл. т/год;

АН - антропогенная нагрузка территории, усл. т/год.

Созданная информационная система поддерживает ввод, расчет и хранение основных показателей, необходимых для расчетов. Автоматизированный расчет показателей позволяет исключить ошибки при расчетах.

На рис. 1-5 представлены скриншоты разработанной системы. На рис. 1 показано основное окно информационной системы, содержащее информацию о регионах, районах, населенных пунктах, а также о критериях оценки территории. На первом этапе работы необходимо ввести первичную информацию в таблицы-справочники. В частности, используется таблица-справочник «Субъекты Российской Федерации». Таблица-справочник «Районы» включает исчерпывающий перечень районов региона Российской Федерации, где могут реализовываться проекты (рис. 3). Таблица-справочник «Населенные пункты» содержит список населенных пунктов региона, связанных с реализацией проектов (рис. 4). Детализация до категории «населенный пункт» необходима для корректного расчета по критерию соотношения ассимиляционного потенциала территории и антропогенной нагрузки.

Таким образом, разработанный программный модуль включает:

- расчет и оценку ассимиляционного потенциала и антропогенной нагрузки территории;

- расчет и оценку экологического резерва территории.

Спроектированная информационная система обладает следующими положительными характеристиками:

- позволяет выполнить оценку в пределах точности имеющейся информации;

- имеет удобный, интуитивно понятный интерфейс;

- позволяет сохранять результаты в MS Excel для дальнейшей работы с данными;

- сохраняет информацию о потенциальной емкости окружающей среды, то есть является хранилищем данных;

- не требует значительных затрат на ее разработку и внедрение.

Для расчета критериев показателей потенциальной емкости окружающей среды нужно воспользоваться вкладкой «Расчет критериев» (рис. 5).

Апробация разработанного программного обеспечения была проведена на материалах Республики Бурятия. Проведен анализ данных по муниципальным районам и сельским поселениям Республики Бурятия. Общее количество муниципальных образований, данные по которым рассмотрели авторы, составляет 231. В расчетах использовались информационные и статистические материалы государственных статистических органов и органов исполнительной власти за 2016 г.

Выполненные расчеты показывают, что в 123 муниципальных образованиях Республики Бурятия имеются экологические резервы и дополнительные возможности для

дальнейшего развития производства. В то же время в большом количестве других муниципальных образований

(108 муниципальных образований), где

фактический уровень антропогенной нагрузки на окружающую среду превышает ассимиляционный потенциал территории, экологический резерв производства исчерпан.

В табл. 1 представлен фрагмент оценки экологического резерва территории в муниципальных образованиях Республики Бурятия.

Проведенные в системе экспериментальные расчеты показали ее адекватность существующей предметной области. Расчеты позволяют сделать вывод о том, что в тех муниципальных образованиях, где

ассимиляционный потенциал имеет резерв, можно реализовывать любые инвестиционные проекты, а там, где ассимиляционный потенциал снижен, - только экологически ориентированные инвестиционные проекты, направленные на экологическую переориентацию экономики и получение выгод от использования экосистемных функций окружающей среды.

Федеральной службой по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам РФ на разработанный программный продукт выдано Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2018610966 от 19 января 2018 г. Предложенная информационная система может служить эффективным инструментом для принятия экологически ориентированного экономического решения.

Таблица 1

Фрагмент расчета экологического резерва территории в некоторых муниципальных образованиях Республики Бурятия

Table 1

Ecological reserve of the territory in some municipal entities of the Republic of Buryatia: A calculation fragment

Территории Ассимиляционный Антропогенная Экологический резерв

потенциал нагрузка, усл. т территории

территории, усл. т/год

Баргузинский район

ГП «Поселок Усть-Баргузин» 24 292,7 5 993,5 4,1

Кабанский район

СП «Байкало-Кударинское» 191 431,4 4 611,2 41,5

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

Прибайкальский район

СП «Туркинское» 59 123,6 4 778,2 12,4

Северо-Байкальский район

ГП «пос. Кичера» 774,8 708,13 1,1

г. Северобайкальск 4 379,4 29 325,7 0,149

Селенгинский район

г. Гусиноозерск 52,2 151,2 0,345

Муйский район

ГП «Таксимо» 6 1 858,5 0,003