CC BY
52
ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2013 ^ Том 11 № 4 Часть 3
МОДЕЛИРОВАНИЕ СНИЖЕНИЯ НАКОПЛЕННОГО ЭКОЛОГИЧЕСКОГО УЩЕРБА УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ТЕРРИТОРИЙ ЗА СЧЕТ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ШАХТНЫХ ОТВАЛОВ
ЖУКОВА И.А.,
кандидат экономических наук, доцент, заведующая кафедрой «Экономика и менеджмент», Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса, e-mail: [email protected]
В статье рассмотрена проблема снижения накопленного экологического ущерба угледобывающих территорий и предложен подход к моделированию данного процесса, опирающийся на необходимость формирования на региональной уровне системы обращения материалов шахтных отвалов с целью их вовлечение в многократную вторичную переработку.
Ключевые слова: накопленный экологический ущерб; реабилитация экосистемы; угледобывающие территории; обращение материалов шахтных отвалов; моделирование.
MODELING REDUCTION OF ACCUMULATED ENVIRONMENTAL DAMAGE OF COAL MINING AREAS BY FORMING MATERIALS HANDLING SYSTEM OF MINE DUMPS
ZHUKOVA I.A.,
PhD, Associate Professor, Head of Department «Economics and Management», South-Russian State University of Economics and Service, e-mail: [email protected]
In the article the problem of reduction of environmental damage in coal mining area and the approach to modeling of the process, based on the need to build on a regional level, the system of the mine dumps of material with a view to their involvement in repeated recycling.
Keywords: accumulated environmental damage; rehabilitation of ecosystems; coal mining territory; handling materials; mine dumps; simulation.
JEL classification: Q52, Q56.
Для экономико-математического моделирования процесса управления снижением накопленного экологического ущерба (НЭУ) от угледобывающей промышленности необходимо сформировать логическую модель поведения субъектов этого процесса, а именно: муниципальных и региональных органов власти, субъектов-собственников объектов накопленного экологического ущерба (территорий с терриконами) (такими собственниками могут быть как честные предприятия, так и органы муниципальной власти как правопреемники бывших государственных допри-ватизационных предприятий), хозяйствующих субъектов - производителей услуг по непосредственной ликвидации накопленного ущерба. Такая модель предполагает организацию на уровне муниципалитетов региона общей системы озеленения или разборки (утилизации) терриконов, или их промышленной переработки (исходя из существующих технологических возможностей).
Субъектами природохозяйственных отношений на территории муниципалитетов являются организации, осуществляющие свою деятельность (на коммерческих началах) в сфере ликвидации НЭУ, а именно: промышленной переработки техногенных отвалов, их озеленения, утилизации накопленных техногенных отходов (например, по-
© И.А. Жукова, 2013
средством заполнения ими шахтных пустот). Такими организациями могут быть как непосредственные предприятия-собственники объектов НЭУ, так и сторонние организации, специализирующиеся на новом виде деятельности. Реализация соответствующих проектов по ликвидации НЭУ осуществляется в рамках различных форм государственночастного партнерства.
Модель, представленная на рис. 1, показывает систему взаимодействия между субъектами природохозяйственных отношений, складывающихся по поводу ликвидации накопленного экологического ущерба.
Комитет по охране ОС и природных ресурсов РО
Контроль
Региональные и
муниципальные органы Заказчики
Собственник
объекта(ов) НЭУ
I Объекты НЭУ I Испол-
и и
• Проекты ~
I I
т
Организации, специализирующие ся на переработке объектов НЭУ
СоЛинансирование
Финансовые институты
Рис. 1. Модель взаимодействия субъектов системы управления снижением накопленного экологического ущерба (НЭУ) от угледобывающей промышленности1
Переработка и ликвидация объектов НЭУ представляет комплекс отношений природоохранного характера, несмотря на конкуренцию и характер ценообразования, что подразумевает активное участие в качестве субъектов рынка услуг по их ликвидации такие организационные структуры, как: финансовые институты (инвестиции, гранты, фонды), локальная администрация (управление, формирование законодательной базы и требований, создание программ на поддержание устойчивости рынка), экологические комитеты (контроль, поддержка и построение программ по предотвращению недопустимых мероприятий при ликвидации НЭУ). Отдельно по значению и функциям в данной модели располагаются организации, занимающиеся непосредственно переработкой и утилизацией терриконов. По классической экономической модели рыночных отношений этот блок составляет рыночную инфраструктуру, обслуживающую рыночные процессы (обращение техногенных отходов). В современной экономической ситуации это звено является одним из важных субъектов рынка, поскольку выступает основным гарантом всех отношений по ликвидации и переработке объектов НЭУ.
Системные связи, показанные на рис. 1 стрелками, являются основными каналами взаимодействия между субъектами природохозяйственных рыночных отношений, с другой стороны отсутствие каналов связи между блоками схемы говорит о комплексе отношений, а системный подход в выделении приоритетных связей - о тесных контактах между всеми субъектами для обеспечения устойчивого развития данной подсистемы муниципального и регионального хозяйства.
Механизм обращения и переработки объектов НЭУ, обеспечиваемый субъектами рынка, состоит в формировании необходимого предложения совместных государственно-частных проектов по их ликвидации (собственниками соответствующих объектов НЭУ и муниципальными и региональными органами власти) для удовлетворения спроса со стороны исполнителей данных проектов посредством переработки, утилизации или озеленения терриконов или их отдельных компонент.
Необходимо отметить, что, по всей видимости, невозможно будет применить к каждому отдельному объекту НЭУ (террикону) только один способ ликвидации связанного с ним ущерба (переработку отвальных пород, или их полную утилизацию, или озеленение террикона), так как состав складировавшихся десятилетиями пород неоднороден. В связи с этим к одному и тому же объекту НЭУ необходимо будет применить комплексный подход, т. е. нужна его частичная переработка с последующей утилизацией вторично образовавшихся отходов или вовлечением их в следующих цикл переработки. При невозможности полной утилизации или дальнейшей переработки накопленных отвалов возможно их последующее озеленение. Таким образом, процесс переработки терриконов требует постоянного вторичного вовлечения образующихся техногенных масс во вторичную переработку.
Переработка техногенных отходов по каждому из компонентов в модели - преобразование получаемых техногенных отходов в переработанные компоненты - обеспечивается перерабатывающими предприятиями, специализирующимися на ликвидации накопленного ущерба за счет переработки угледобывающих отвалов. Выделим, что основная часть непосредственно обращения техногенных отходов происходит по описанной ветке «собственник объекта НЭУ - проект по переработке объекта НЭУ - исполнитель проекта».
1 Разработано автором. Представленная в данной статье модель построена на основе подхода к экономико-математическому моделированию обращения твердых бытовых отходов, предложенного Ф.В. Микушиным (Микушин, 1999).
ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2013 ^ Том 11 № 4 Часть 3
ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2013 ^ Том 11 № 4 Часть 3
Остальные субъекты рыночных отношений обеспечивают заинтересованность всех участников ликвидации НЭУ за счет переработки, утилизации или озеленения объекта НЭК (террикона). Управление данным процессом в контексте стратегических для городского хозяйства вопросов происходит преимущественно за счет другого направления воздействий: администрация муниципалитета (возможно, совместно с региональными органами власти) с экологическими органами, привлекая разного рода финансовые источники, готовят платформу для реализации государственно-частных проектов в области ликвидации накопленного экологического ущерба. Государство, как основной носитель ответственности за его возмещение, должно в лице муниципальных и региональных органов власти сформировать систему стимулов, обеспечивающих заинтересованность частного сектора в реализации таких проектов. В модели на рис. 1 это выражено воздействием названных структур на ветвь «собственник объекта НЭУ -проект по переработке объекта НЭУ - исполнитель проекта». В частности, сами проекты должны реализовываться в формах государственно-частного партнерства, что предполагает как совместное финансирование, так и совместную ответственность и использование других ресурсов для достижения целей проекта. Программы, разработанные с участием администраций муниципалитетов под контрольным и координирующим воздействием Комитета по охране окружающей среды и природных ресурсов региона, не допускают нарушение экологических нормативов и стандартов, а также должны учитывать стратегические приоритеты развития региона и территорий, подверженных воздействию НЭУ.
Одна из основных проблем роста накопленного экологического ущерба заключается в отсутствии контроля над переработкой и дальнейшим рециклингом накопленных производственных шахтных отвалов. Задачей моделирования ставится формирование такой технологии управления вектором накопленных шахтных отвалов, т. е. выделение и описание свойств структурных связей на каждом этапе рециклинга материалов, их составляющих, позволяющих за счет использования различных технологий их переработки, утилизации и озеленения обеспечить снижения экс-тернальных издержек общества. Фактически это означает поэтапную глубинную переработку и окончательную утилизацию «чистых отходов», т. е. таких, которые не представляют никакой экономической ценности и соответствуют нормам экологической безопасности. После того, как материалы объектов НЭУ (в нашем случае, терриконов) будут переработаны (многократно) и из них будут извлечены все имеющие экономическую ценность материалы с учетом норм экологической безопасности, они могут быть использованы для озеленения или полной утилизации посредством экологически чистых технологий (например, использоваться для заполнения шахтных отходов).
В связи с этим можно предложить следующую эколого-экономическую модель данного процесса на угледобывающих территориях, учитывающую социальный фактор и построенную на следующей логической последовательности процедур: «накопление отходов угледобычи (формирование терриконов) - вторичная переработка (включая рециклинг) - утилизация «чистых отходов», озеленение» объектов НЭУ (терриконов).
При использовании анализа формирования отходов угледобычи с точки зрения системного подхода предполагается следующая модель их производственного обращения (рис. 2); а именно, составляющих их материалов, поскольку они качественно характеризуются сложным химическим составом, токсичностью, многокомпонентностью, сочетанным воздействием на ОС и пр.
Рис. 2. Моделирование обратной связи в процессе обращения материалов шахтных отвалов (терриконов)2
Анализируя представленную на рис. 2 модель обращения материалов шахтных отвалов (терриконов), выделим, что прямая связь между процессами формирования терриконов, их переработки и утилизации состоит в жизненном цикле технологии, включающем по современным стандартам экологического менеджмента не только непосредственную ее эксплуатацию, но и учет всех экологических последствий в процессе и после вывода из эксплуатации (У1, У2). Обратная связь, обеспечивающая замыкание в цикл цепочки природоохранных отношений, связана с тем, что, основываясь на современных технологических достижениях, после первичной переработки сформировавшихся терриконов, возможно использование полученных после этого производственных отходов с целью дальнейшего извлечения из них оставшихся ценных ресурсов и их вовлечение в повторный процесс переработки. И так до тех пор, пока все ценные ресурсы не будут извлечены, а оставшийся материал станет экологически безопасным.
Оставшийся «чистый отход» может быть использован различными способами. Наиболее вероятные из них - это окончательная утилизация (без возможности последующего хозяйственного использования), например, для заполнения шахтных пустот; озеленение теперь уже экологически чистых отвалов (следует заметить, что в зарубежной
2 Разработано автором.
практике озеленение является весьма распространенным способом экологизации даже непереработанных отвалов, однако мы считаем, что наиболее целесообразно озеленять те из них, которые уже не могут быть использованы как источник ценных природных ресурсов); использование в других отраслях и в бытовом секторе (например, при строительстве дорог, или в качестве строительного материала для домашних хозяйств).
Если в процессе переработки материалов терриконов происходит извлечение из них не всех ценных веществ (т. е. остаются еще экономически ценные ресурсы), то для утилизации такие материалы не пригодны, и они возвращаются в повторно формируемые (вторичные) объекты НЭУ. Если же на организации, занимающиеся переработкой и утилизацией, влияют определенные мотивационные факторы, обеспечивающие альтернативные более выгодные технологии переработки, то непригодные для утилизации отходы будут вовлечены в повторный перерабатывающий процесс для извлечения других ценных ресурсов, что приведет к сокращению их доли во вторичных объектах НЭУ (терриконах). Сформулированное правило поведения предприятий, занимающихся переработкой и утилизацией определяет обратную связь блоков «переработка» и «утилизация».
Учитывая возможности и требования к утилизации производственных отходов в современных экономических и нормативно-правовых условиях, современные угледобывающие предприятия и переработчики шахтных отвалов как производители потенциальных объектов НЭУ (терриконов) должны быть заинтересованы в минимизации претензий местного сообщества и органов власти как выразителей его интересов, а следовательно, - в максимально глубокой переработке материалов шахтных отвалов и минимизации объемов остаточных отходов. Данная предпосылка является важным мотивационным рычагом, обеспечивающим необходимый минимум экологичности процесса переработки и производства вторичных объектов НЭУ. Хотя в большинстве своем в настоящее время связь «утилизация-переработка» не имеет развития в российской практике.
Модель (рис. 2) показывает основные моменты обращения шахтных отходов и взаимосвязь внутри системы (рис. 1), которые регламентируются законодательной нормативной базой и экономическими инструментами природопользования. Но проблема утилизации шахтных отвалов открыта для решения на сегодняшний день. Поэтому необходимо показать, используя эколого-экономические разработки последнего десятилетия, дополнительные аспекты обращения шахтных отходов в связи «утилизация-переработка».
Моделирование поведения систем в неустойчивой экономической среде изменяет эту связь на «утилизация-формирование» и, если ранее экономической определяющей для модели обращения шахтных отходов были отношения «производство-потребление», то экономический потенциал общества при устойчивом развитии городского хозяйства, приоритетной и изменяемой определяет связь «утилизация-формирование». При усиливающейся мотивации производителей в проведении конкретных мероприятий (внедрении экологичных технологий более глубокой переработки угольной руды, дополнительных технологий извлечения из отработанной руды остатков других ценных природных ресурсов, утилизации остатков отработанных руд с учетом экологических последствий и т. п.), существует вторая ветвь отношений «утилизация-формирование».
Таким образом, первоначальная система обращения материалов шахтных отвалов видоизменяется следующим образом (см. рис. 3).
Как показано на схеме (рис. 3), местом пересечения экономических требований к переработке и утилизации материалов шахтных отвалов становится проблема трансформации загрязнения, в отличие от стандартных процедур избавления от отходов - складирования в виде терриконов. Экономический механизм природопользования определяет стратегию перерабатывающих организаций, заинтересованных в минимизации загрязнения окружающей среды от накопленного экологического ущерба через уменьшение экстернальных затрат местного сообщества, а также его следующих поколений.
Рис. 3. Дополнительные факторы взаимодействия «утилизация - формирование»3
Внешние эффекты являются базой для использования в эколого-экономических отношениях рентного механизма, который определяет решения об использовании экономически редких ресурсов, являющихся для общества резервами устойчивого развития. При использовании механизма дифференциальной ренты второго порядка происходит управление стоимостью и, соответственно, изменение условий переработки и утилизации материалов шахтных отвалов. В данном случае
3 Разработано автором.
ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2013 ^ Том 11 № 4 Часть 3
ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2013 ^ Том 11 № 4 Часть 3
рентный механизм обеспечивает дополнительную мотивацию производителя для создания экологически чистых технологий снижения негативных последствий от объектов НЭУ на основе вторичных циклов переработки шахтных отходов.
При использовании векторный математический аппарат для формализации и анализа обращения материалов шахтных отвалов, исследуемая модель принимает вид экономико-математической модели обеспечения экологически чистых способов добычи угля за счет формирования системы обращения материалов шахтных отвалов (рис. 4).
Формализация модели,_приведенной на рис. 4, опирается на векторную концепцию представления шахтного отвала (террикона). Пусть х = (х1, х2,...,хп) - вектор терриконов городского хозяйства, Х - количество 1-го типа компонента; Т - технология переработки шахтных отвалов (, = уаг), каждой из которых соответствует величина издержек и, (внутренних и внешних); дт. - изменение условий формирования терриконов х , которое изменяет величину издержек на ди .
х - вектор объектов НЭУ (терриконов) --------------------------------------------------------------------►
f (x) ^ min
Рис. 4. Структурная схема экономико-математической модели обеспечения экологически чистых способов добычи угля за счет формирования системы обращения материалов шахтных отвалов4
Условие преобразования компонент шахтных отвалов: х ^ х . Такое изменение состояния вектора террико-
г г __ _Г
нов возможно при Т ^ Т , при этом и, = и1 + Ди,. Сравнивая величины и 1(х) и и2(х ), находим что разница и(х) : и(х) = и1 (х) — и2(х ) - это экономия на ущербе. Распределяя издержки по долям на внутренние и внешние, видно, что величина и(х) представляет собой стоимость предотвращенного ущерба. Сравним две величины Ди, и и(х). Целевая функция от вектора терриконов в обоих случаях выражена соответственно /(х) и /(х ),
поскольку издержки и прямо связаны с вектором терриконов, то выражение
значении
f (T) - f (T )
f ( x) - f (x )
равносильно сравнению
Из модели видно, что при достижении min Cs при значении вектора х = (x1, x2,..., nn ) до-
стигается f (x) ^ min через дополнительную, не связанную с производственными затратами ренту на ликвидацию и предотвращение формирования объектов НЭУ АС.
Таким образом, мы видим, что основная проблема формирования объектов НЭУ (терриконов) и ликвидации неблагоприятных экологических последствий, обусловленных их существованием, связана с формированием такой системы обращения материалов шахтных отвалов, которая бы, в идеале, позволяла обеспечивать их цикличную вторичную переработку с выходом в конечном итоге экологически безопасных отходов, которые могут быть использованы в других отраслях и секторах региональной экономики (дорожном строительстве, бытовом секторе, при заполнении шахтных пустот и провалов, ландшафтном дизайне, строительстве объектов спортивно-развлекательной инфрастрктуры и т. п.).
ЛИТЕРАТУРА
Микушин Ф.В. (1999). Экономический механизм управления обращением твердых бытовых отходов городского хозяйства. Дисс....канд. экон. наук. Ростов н/Д.
REFERENCES
Mikushin F.V. (1999). Economic mechanism of treatment of solid municipal waste yuytovyh. Diss.applicant com-
petition degree Ph.D. Rostov-on-Don. (In Russian.)
4 Разработано автором.
