CC BY
47
ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ И ЭКОСИСТЕМЫ ДЛЯ ОБЪЕКТОВ ТЭК
Г.Е. Артамонов, В.А. Гутников
Российский университет дружбы народов Подольское шоссе, 8/5, Москва, Россия 113093
В статье рассматриваются территориальные особенности развития топливно-энергетического комплекса в субъектах Российской Федерации и его влияние на экосистемы и здоровье населения.
Ключевые слова: субъекты РФ, электроэнергия, топливно-энергетический комплекс, население, урбанизация, экосистема, техногенез, заболеваемость.
Организация деятельности топливно-энергетического комплекса (ТЭК) является основой для территориального планирования государства. В основе развития ТЭК учтены физико-географические и климатические особенности развития субъектов РФ.
Ландшафтные условия Российской Федерации характеризуются высоким эко-системным и биологическим разнообразием. Ландшафтная карта России масштаба 1 : 2 500 000, подготовленная под редакцией И.С. Гудилина (1987), содержит 3446 ландшафтов [1]. Все это делает нашу страну уникальной с точки зрения стратегического планирования, территориального развития регионов на экосистемной основе и экспертизе инвестиционных проектов [2].
Цель и актуальность исследования. Целью исследования являлось проведение анализа связей хозяйственной деятельности объектов ТЭК в субъектах РФ с экологическими показателями качества окружающей среды территории, а также разработка региональной экологической модели, позволяющей определить допустимый уровень воздействия на экосистемы.
В материалах Энергетической стратегии России на период до 2030 г. предусмотрен рост производства электроэнергии и увеличения добычи основных горючих полезных ископаемых [4].
Суммарные действия антропогенных факторов объектов ТЭК приводят к деградации почв и сокращению продуктивных возможностей экосистем, загрязнению среды обитания также негативно отражается на здоровье человека.
В связи с этим появляется необходимость в проведении научных исследований по разработке моделей экологического воздействия объектов энергетического комплекса на окружающую среду и здоровье человека с целью организации эффективной и экологически безопасной инфраструктуры энергоснабжения.
Изучение особенностей структуры производства и потребления электроэнергии в субъектах РФ представляет собой практический интерес для обеспечения их социально-экономического развития.
Материалы и методы исследования. Исследования проводились на основе собранной авторами официальной статистической информации Росстата [5] и ведомственных статистических отчетностей органов исполнительной власти РФ за 2011 г. методом корреляционного анализа взаимосвязи показателей производства электроэнергии (С31) с основными индикаторами и индексами территориального развития регионов (табл. 1).
Таблица 1
Корреляция производства электроэнергии с показателями развития субъектов РФ
№ Код Социально-экономические показатели субъектов РФ г
Экономика
1 С1 Площадь территории 0,34
2 С3 Численность городского населения 0,55
3 С4 Численность сельского населения 0,23
4 С5 Уровень урбанизации 0,37
5 С6 Плотность населения 0,25
6 С7 Валовой региональный продукт 0,56
7 С9 Доходы консолидированного бюджета 0,53
8 С11 Поступление налогов, сборов и иных обязательных платежей в бюджет 0,67
9 С12 Инвестиции в основной капитал 0,72
10 С13 Инвестиции в основной капитал на душу населения 0,33
11 С19 Оборот предприятий и организаций 0,49
12 С25 Оборот организаций с иностранным капиталом 0,40
13 С28 Ставки арендной платы за пользование земельными участками, организациям атомного энергопромышленного комплекса 0,29
14 С29 Предельные ставки арендной платы земельных участков объектов электроэнергетики (за исключением генерирующих мощностей) 0,33
15 С30 Ставки арендной платы земельных участков газопроводов и иных трубопроводов аналогичного назначения, их конструктивных элементов 0,26
Энергетика
16 С33 Потреблено электроэнергии 0,89
17 С47 Производство электроэнергии: ТЭС 0,84
18 С48 Производство электроэнергии: ГЭС 0,52
19 С49 Производство электроэнергии: АЭС 0,54
20 С40 Потери в электросетях 0,77
21 С41 Отпущено электроэнергии за пределы РФ 0,52
22 С52 Добыча нефти, включая газовый конденсат 0,70
23 С53 Добыча естественного газа 0,69
24 С54 Добыча угля 0,21
25 С55 Мощность электростанций 0,97
Охрана окружающей среды
26 С63 Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от стационарных источников 0,72
27 С71 Выбросы от сжигания топлива для выработки тепло- и электроэнергии 0,57
28 С76 Число исследованных проб воздуха 0,44
29 С79 Забор воды из природных источников 0,39
30 С81 Использование свежей воды на производственные нужды 0,50
31 С82 Объем оборотного и последовательного использования воды 0,77
32 С83 Сброс загрязненных сточных вод в поверхностные водные объекты 0,45
33 С84 Образование отходов производства и потребления 0,13
34 С89 Инвестиции в основной капитал, направленные на охрану окружающей среды 0,65
35 С93 Текущие затраты на охрану окружающей среды 0,78
36 С124 Заболеваемость населения злокачественными новообразованиями 0,51
37 С125 Заболеваемость населения злокачественными новообразованиями на 100 тыс. человек 0,05
38 С120 Заболеваемость населения новообразованиями 0,10
39 С121 Болезни системы кровообращения на 1000 человек -0,06
40 С122 Болезни органов дыхания на 1000 человек 0,03
41 С123 Врожденные аномалии, деформации и хромосомные нарушения -0,16
42 С128 Инвестиции в основной капитал направленные на развитие здравоохранения 0,40
Показатель производства электроэнергии, также являясь одним из основных индикаторов техногенного развития территории, оказался взаимосвязан с такими социально-экономическими показателями, как численность городского населения, валовой региональный продукт, доходы консолидированного бюджета, поступление налогов в бюджетную систему РФ и инвестициями (коэффициенты корреляции соответственно г = 0,55; 0,56; 0,53; 0,67; 0,72).
Стоить отметить слабую корреляцию производства электроэнергии ^31) с региональными ставками арендной платы за предоставления государственных земельных участков для размещения объектов электроэнергетики (за исключением генерирующих мощностей), газопроводов, трубопроводов и организациям атомного энергопромышленного комплекса (г = 0,29; 0,33; 0,26 соответственно). Однако вышеуказанные индикаторы показывают высокую корреляцию со всеми экономическими показателями субъектов РФ.
Земельные ресурсы и экосистемы, предоставляемые под размещение объектов энергетики, недооцениваются с точки зрения их ресурсного потенциала и продуктивных свойств для других видов хозяйственного и иного планируемого использования.
Высокая корреляции показателя (С31) с добычей нефти и естественного газа и низкая с добычей угля указывают на менее значимую долю угля в топливно-энергетических балансах субъектов РФ.
Показатели потребления электроэнергии и потерь в электросетях являются индикаторами эффективности использования произведенной электроэнергии.
В ходе анализа вывялилась взаимосвязь экологической ситуации в субъектах РФ с деятельностью объектов ТЭК. Корреляция наблюдается между производством электроэнергии и выбросами загрязняющих веществ в атмосферу, показателями водопотребления и сброса загрязненных сточных вод в поверхностные водные экосистемы (г = 0,72; 0,50; 0,45 соответственно). Отсутствие экономической ответственности за тепловое загрязнение водных экосистем, превышение допустимого объема водозабора над объемом расхода водных объектов и другие антропогенные воздействия приводят к тому, что хозяйствующие субъекты нерационально используют водные ресурсы и нарушают баланс биоресурсов водных экосистем.
Корреляция производства электроэнергии с медицинскими показателями в субъектах РФ низкая, однако, прослеживается взаимосвязь между уровнем урбанизации и показателями заболеваемости болезнями органов дыхания, онкологией и врожденными аномалиями (г = 0,53; 0,51; 0,10 соответственно).
Для классификации субъектов РФ по развитию хозяйственной деятельности объектов ТЭК проведен иерархический кластерный анализ из 25 показателей (рис. 2).
Результаты исследования. Анализ классификации показал, что субъекты РФ сгруппировались по физико-географическим и природно-климатическим особенностям территории, которые, в свою очередь, формируют типы экосистем.
Код субъекта РФ
77
72, 86, 89 66
50 38
24 23
42 52 16
74 2
78
47 64 69 46 31 36 22 63 59
54
34 61 56 26
25 67 44 28
51 19
75 18
55
35 71
76
43
48 33 10 5 62
29, 83 27 14 11
21 3
39 73 70
40 58 68 53 32 65
ГС 37 30 57 13 45
"С 12 20 15 79 49 87
ш 60
41 9 7
"1—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—I—Г
5,00
3,75
2,50
Степень различия
1,25
0,00
Рис. 2. Дендрограмма анализа хозяйственной деятельности ТЭК в субъектах РФ
В дендрограмме выделяется несколько групп. В верхней части расположились регионы с преобладающим количеством городских и техногенных экосистем, характеризующихся высоким уровнем урбанизации, развитой промышленностью и инфраструктурой, а также наличием месторождений топливно-энергетических полезных ископаемых.
В средней части превалируют субъекты, схожие по климатическим условиям и обширным территориям сельскохозяйственных экосистем, лесных и водных экосистем.
В нижней части дендрограммы расположились субъекты, значительную площадь территории которых занимают горные экосистемы.
Естественные для территории типы экосистем оказывают влияние на характер расселения населения и особенности развития ТЭК, которые в ходе своей деятельности преобразуют эти экосистемы. Происходят процессы деградации природных ландшафтов, экосистем и формирование техногенных ландшафтов и городских экосистем, которые представляют собой отдельные объекты исследования.
В зависимости от вида используемых электростанций в субъектах РФ прогнозируется и техногенная нагрузка на экосистемы. На ТЭС больше всего электроэнергии производится в Тюменской, Кемеровской, Челябинской, Свердловской, Оренбургской областях и городах федерального значения Москве и Санкт-Петербурге. Гидроэнергетика развита в субъектах Северо-Кавказского федерального округа, а также в Волгоградской, Магаданской, Амурской, Иркутской областях и республиках Карелия и Хакасия.
Лидерами по атомной энергетике являются Курская, Воронежская, Смоленская, Тверская, Ленинградская, Саратовская и Ростовская области. Альтернативные источники энергии используются в Калининградской, Сахалинской областях и в Камчатском крае.
Рассчитаем индекс хозяйственного развития территории субъектов РФ а по формуле Лопатникова [3]:
а = 0,1-
V2
(1)
(N - Б)
где V — показатель, характеризующий объем хозяйственной деятельности; N — числен-
с 2
ность населения, млн человек; Б — площадь территории, км .
Для объективности рассчитаем указанный индекс по показателю производства электроэнергии а и по показателю ВРП V. Рейтинг субъектов РФ по каждому из показателей представлен в табл. 2.
Отмечается тесная взаимосвязь данных рейтингов между собой, коэффициент корреляции г = 0,86, что указывает на необходимость эффективной организации деятельности объектов энергетики с целью их оптимального развития.
Индекс, рассчитанный по показателю производства электроэнергии, информативнее с экологической точки зрения, поскольку позволяет судить об уровне техногенной нагрузки деятельности объектов энергетики в субъектах РФ. При пересчете данного показателя с учетом типа электростанций возможна более детальная оценка уровня техногенного воздействия на экосистемы и население с учетом территориальных особенностей.
Таблица 2
Рейтинг субъектов РФ по уровню хозяйственного развития территории
v Субъект РФ Рейтинг Субъект РФ a
7433,763 г. Москва 1 г. Москва 46,922
2009,864 г. Санкт-Петербург 2 г. Санкт-Петербург 21,815
312,879 Московская область 3 Курская область 16,394
237,204 Сахалинская область 4 Республика Хакасия 11,835
197,853 Республика Татарстан 5 Смоленская область 10,805
194,613 Белгородская область 6 Ленинградская область 10,711
166,946 Самарская область 7 Тверская область 10,091
163,139 Калининградская область 8 Саратовская область 8,511
159,607 Краснодарский край 9 Костромская область 7,419
152,285 Липецкая область 10 Свердловская область 5,708
146,311 Тюменская область 11 Московская область 5,557
131,650 Ленинградская область 12 Рязанская область 5,406
128,683 Нижегородская область 13 Калининградская область 5,395
121,329 Кемеровская область 14 Самарская область 5,235
119,061 Тульская область 15 Мурманская область 5,215
116,391 Челябинская область 16 Пермский край 4,837
112,995 Свердловская область 17 Кемеровская область 4,823
109,206 Ярославская область 18 Республика Татарстан 4,797
107,145 Владимирская область 19 Челябинская область 4,492
106,489 Калужская область 20 Тюменская область 4,488
104,911 Курская область 21 Ростовская область 4,465
104,611 Удмуртская Республика 22 Иркутская область 4,430
100,944 Чувашская Республика 23 Ставропольский край 4,307
99,406 Республика Башкортостан 24 Оренбургская область 3,639
99,379 Республика Северная Осетия 25 Республика Башкортостан 3,352
97,154 Пермский край 26 Тульская область 3,341
96,373 Ростовская область 27 Чувашская Республика 3,282
94,241 Воронежская область 28 Волгоградская область 2,926
90,938 Оренбургская область 29 Липецкая область 2,845
81,922 Приморский край 30 Воронежская область 2,840
81,368 Рязанская область 31 Красноярский край 2,231
80,815 Волгоградская область 32 Амурская область 2,150
80,016 Ульяновская область 33 Нижегородская область 1,945
78,561 Республика Адыгея 34 Ярославская область 1,930
74,304 Республика Дагестан 35 Сахалинская область 1,920
73,775 Ставропольский край 36 Новосибирская область 1,912
73,749 Орловская область 37 Вологодская область 1,888
73,398 Кабардино-Балкарская Республика 38 Приморский край 1,791
73,357 Саратовская область 39 Республика Коми 1,645
71,933 Тамбовская область 40 Ульяновская область 1,509
71,080 Республика Мордовия 41 Ивановская область 1,427
70,324 Омская область 42 Карачаево-Черкесская Республика 1,422
69,740 Новосибирская область 43 Омская область 1,289
69,442 Мурманская область 44 Астраханская область 1,205
68,696 Новгородская область 45 Республика Карелия 1,182
68,676 Брянская область 46 Республика Мордовия 1,165
67,471 Смоленская область 47 Удмуртская Республика 1,139
65,392 Ивановская область 48 Республика Дагестан 1,128
65,211 Астраханская область 49 Кировская область 1,049
65,039 Тверская область 50 Краснодарский край 1,043
64,756 Республика Марий Эл 51 Алтайский край 1,043
64,731 Пензенская область 52 Псковская область 1,021
60,570 Вологодская область 53 Забайкальский край 0,995
57,856 Республика Коми 54 Архангельская область 0,905
Окончание
V Субъект РФ Рейтинг Субъект РФ а
54,707 Республика Ингушетия 55 Орловская область 0,890
52,584 Карачаево-Черкесская Республика 56 Республика Марий Эл 0,886
51,755 Республика Хакасия 57 Владимирская область 0,884
49,299 Томская область 58 Томская область 0,866
48,886 Чеченская Республика 59 Магаданская область 0,862
47,130 Алтайский край 60 Республика Бурятия 0,820
46,238 Костромская область 61 Курганская область 0,814
45,515 Курганская область 62 Хабаровский край 0,726
43,881 Псковская область 63 Тамбовская область 0,653
42,063 Архангельская область 64 Пензенская область 0,642
41,570 Кировская область 65 Республика Северная Осетия 0,488
40,894 Еврейская А.О. 66 Республика Саха (Якутия) 0,476
40,517 Красноярский край 67 Белгородская область 0,464
39,345 Иркутская область 68 Камчатский край 0,440
37,591 Республика Карелия 69 Кабардино-Балкарская Республика 0,408
34,160 Хабаровский край 70 Новгородская область 0,367
32,920 Амурская область 71 Чукотский А.О. 0,261
26,370 Камчатский край 72 Республика Адыгея 0,134
23,524 Забайкальский край 73 Калужская область 0,122
23,345 Республика Бурятия 74 Брянская область 0,057
22,410 Республика Саха (Якутия) 75 Республика Тыва 0,030
21,882 Чукотский А.О. 76 Республика Алтай 0,002
21,763 Магаданская область 77 Чеченская Республика 0,001
16,634 Республика Калмыкия 78 Республика Калмыкия 0,001
15,549 Республика Алтай 79 Еврейская А.О. 0,000
13,398 Республика Тыва 80 Республика Ингушетия —
При визуальном сравнении дендрограммы уровня хозяйственной деятельности ТЭК (см. рис. 2) и рейтинга субъектов РФ по уровню техногенной нагрузки деятельности электростанций (см. табл. 2) отмечается отсутствие ярко выраженной взаимосвязи, за исключением городов федерального значения Москвы и Санкт-Петербурга, расположенных в верхней части рейтинга.
Данный рейтинг оказался взаимосвязан с численностью городского населения (г = 0,75) и плотностью населения (г = 0,92), деятельностью хозяйствующих субъектов, в том числе иностранных (г = 0,88), региональными ставками арендной платы за предоставления государственных земельных участков для топливно-энергетического комплекса (г = 0,86; 0,62; 0,91 соответственно), количеством отпущенной электрогенерирующими компаниями электроэнергии за границу (г = 0,62). Корреляция рейтинга с показателем производства электроэнергии составляет (г = = 0,34).
Наибольшей техногенной нагрузке от деятельности объектов ТЭК подвержены территории и население крупных городов, что указывает на схожие тенденции развития экологических проблем в городах. Остуда вытекает необходимость организации и планирования развития территории города с учетом комплекса экологических факторов и проведением мер по минимизации воздействия объектов ТЭК на городские экосистемы и близлежащие природные объекты.
Далее рассмотрим иерархического кластерный анализ субъектов РФ по показателям антропогенного воздействия на экосистемы (рис. 3).
Код субъекта РФ
Степень различия
Рис. 3. Дендрограмма анализа субъектов РФ по показателям антропогенного воздействия
Результаты данного анализа связаны с классификацией субъектов РФ по уровню деятельности объектов ТЭК (см. рис. 2), на что указывают схожие математические функции, описывающие обе дендрограммы, и близкие по значениям коэффициенты детерминированности. В первой десятке обеих дендрограмм совпали 7 из 10 субъектов РФ.
Показатели антропогенного воздействия выше в субъектах РФ с высоким уровнем урбанизации и численностью населения, большим количеством топливно-энергетических объектов и в тех субъектах, где большая часть электроэнергии используется для промышленного производства.
Города федерального значения Москва и Санкт-Петербург объединились в одном кластере, что в очередной раз указывает на схожие экологические проблемы в городах.
Обсуждение результатов. Проведенные исследования позволили детально изучить основные проблемы охраны окружающей среды в регионах страны. Степень влияния деятельности ТЭК на экосистемы подтверждается корреляционным, кластерным анализом и выведенными индексами. Предлагаемая в статье методика статистического анализа является полезным инструментом в решении вопросов охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов в субъектах РФ.
Экологическая, энергетическая и социально-экономическая значимость организации территорий субъектов РФ является важной составляющей территориального планирования. Многие важные вопросы, относящиеся к качеству жизни в городах, здоровью населения, земельным отношениям, охране окружающей среды и т.д., находят сбалансированное решение именно в рамках территориального планирования. Градостроительный кодекс РФ в разделе территориального планирования предусматривает разработку схем инженерно-технического и коммунального развития, что подтверждает значимость вопросов оптимального энергоснабжения для экономического роста субъектов РФ.
Изложенные в статье особенности социально-экономической организации территории субъектов РФ, имеющих разнообразные природно-климатические и производственные условия для организации и ведения хозяйственной деятельности человека, могут оказать методическую помощь лицам, принимающим решения по вопросам планировки и развития территории, а также гражданам в качестве информационных материалов о состоянии качества окружающей среды. Научные исследования в области рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды являются базой для разработки и реализации государственных программ развития территории субъектов РФ с целью сохранения экосистем для последующих поколений.
Природные ресурсы и экосистемы, используемые объектами топливно-энергетического комплекса, недооцениваются с точки зрения их ресурсного потенциала, продуктивных свойств и способности к самовосстановлению. Порог самовосстановления давно нарушен во многих больших городах России. Проведенные в статье исследования выявили общие закономерности развития густонаселенных территорий (городов) и возникающие в них экологические проблемы, более того
уровень урбанизации оказался взаимосвязан показателями заболеваемости населения, что дает почву для дальнейших исследований.
Естественные экосистемы являются ценными природными ресурсами, от состояния которых зависит качество жизни самого человека, однако зачастую осознание проблемы приходит слишком поздно для того, чтобы успеть принять своевременные меры. Поэтому от качества организации системы мер по охране экосистем и рациональному использованию природных ресурсов будет зависеть благополучие будущего поколения страны. Россия обладает колоссальным потенциалом для сохранения естественных экосистем, ценность территорий с благоприятными для существования человека условиями в будущем будет увеличиваться.
Экологический эффект от деятельности объектов ТЭК определяется на основе оценки предотвращенного экологического ущерба от реализации программных мероприятий (в сфере снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду), рассчитываемого на основе Временной методики определения предотвращенного экологического ущерба (утв. Госкомэкологии РФ 09.03.1999), с учетом индексации платы за негативное воздействие на окружающую среду и эколого-экономи-ческого эффекта (прироста ценности занятых естественными экосистемами) Э, рассчитываемого по формуле
Э = (Цг х кс х ку х кц) х Б,
где Цг — кадастровая стоимость 1 гектара земли особо охраняемых природных территорий (средняя по субъекту РФ, где создается новая особо охраняемая природная территория либо осуществляется расширение площади особо охраняемых природных территорий); кс — коэффициент сохранности экосистемы; ку — коэффициент уникальности экосистемы; кц — коэффициент ценности экосистемы (коэффициенты определяются на момент создания (расширения) особо охраняемых природных территорий); Б — площадь особо охраняемых природных территорий, га.
Естественные экосистемы являются ценными природными ресурсами от состояния, которых зависит допустимость и возможность функционирования объектов хозяйственной деятельности и качество жизни человека.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Гутников В.А. Экспертиза экологического потенциала и стратегии ландшафтного развития региона // Градостроительство. — 2013. — № 1. — С. 15—24.
[2] Гутников В.А. Экспертиза инвестиционных проектов. Учеб. пособие. — М.: Изд-во РУДН, 2013.
[3] Лопатников Д.Л., Эстеров А.И. Возможности использования индекса хозяйственного развития территории в сравнительном экономико-географическом анализе // Известия Российской академии наук. Серия географическая. — М.: Наука, 1995. — № 5. — С. 62—64.
[4] Распоряжение Правительства РФ от 13.11.2009 № 1715-р «Об Энергетической стратегии России на период до 2030 года» // Собрание законодательства РФ. — 30.11.2009. — № 48. — Ст. 5836.
[5] Российский статистический ежегодник. 2011: Стат. сб. // Росстат. — Р76 М., 2011.
LITERATURA
[1] Gutnikov V.A. E'kspertiza e'kologicheskogo potencíala i strategii landshaftnogo razvitiya re-giona // Gradostroitel'stvo. — 2013. — N 1. — S. 15—24.
[2] Gutnikov V.A. E'kspertiza investicionnyx proektov. Ucheb. posobie. — M.: Izd-vo RUDN, 2013.
[3] Lopatnikov L.I. nazvanie stat'i // Izvestiya RAN. Ser. geogr. — 1995. — № 5. — S. 62—64.
[4] Rasporyazhenie Pravitel'stva RF ot 13.11.2009 N 1715-r «Ob E'nergeticheskoj strategii Rossii na period do 2030 goda» // Sobranie zakonodatel'stva RF. — 30.11.2009. — N 48. — St. 5836.
[5] Rossijskij statisticheskij ezhegodnik. 2011: Stat. sb. // Rosstat. — R76 M., 2011.
NATURAL RESOURCES AND ECOSYSTEMS FOR FUEL AND ENERGY COMPLEX FACILITIES
G.E. Artamonov, V.A. Gutnikov
People's Friendship University of Russia
Podolskoye shosse, 8/5, Moscow, Russia, 113093
In this article territorial features of fuel and energy complex facilities development in territorial subjects of the Russia and its influence on ecosystems and people health are considered.
Key words: territorial subjects of the Russia, electric power, fuel and energy complex, population, urbanization, ecology, ecosystem, morbidity.
