CC BY
22Россия на пути совершенствования подходов в сфере рационального природопользования и обращения с отходами
Конотопов Михаил Васильевич
доктор экономических наук, профессор, член бюро президиума Российской инженерной академии, академик-секретарь Секции «Новый технологический уклад», mishaperedelkino@gmail.com
Челноков Виталий Вячеславович,
доктор технических наук, заместитель руководителя международного учебно-научного центра трансфера фармацевтических и биотехнологий, Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева», chemcom@muctr.ru
Глушко Андрей Николаевич
кандидат технических наук, первый заместитель директора, ФГУП «ИРЕА», ang@irea.org.ru
Коржевский Савва Владимирович
генеральный директор, ООО «ТермоХимТех», Sk@th-tech.ru
Масштаб проблем рационального природопользования и обращения с отходами, значимость угроз для безопасности здоровья граждан от их не решения, география распространения, экономический потенциал сырьевой базы и внедрения экологически безопасных, ресурсосберегающих технологий, переработки вторичных ресурсов, а также социальное и политическое значение направления соответствует уровню отдельной хозяйственной отрасли в отраслевой системе России. Для эффективной работы такой отрасли необходимо создать разветвленную структуру активного оперативного регионального и отраслевого управления с использованием современных интегрированных информационных технологий на базе принципов экономики замкнутого цикла, системного подхода и внедрения наилучших доступных технологий. Для создания устойчивой системы управления необходимо формализовать сам объект целевого управления, то есть выделить отходоперерабатывающую» индустрию и рациональное природопользование в отдельную отрасль национальной экономики. Для устойчивого развития отрасли необходимо создать единую систему для подготовки кадров, создания специализированной научно-прикладной базы, методической базы.
Ключевые слова: Комплексное использование месторождений, рациональное природопользование, обращение с отходами, моделирование, экономика замкнутого цикла, оценка жизненного цикла продукции, утилизация, вторичное сырье, восстановление, предмет потребления, экологическая биотехнология, пиролиз, наилучшие доступные технологии, сложные технологические системы, системный анализ, активная интегрированная информационная система управления, комплексная экологическая характеристика, мониторинг, содисциплинарные задачи
Сложившаяся в настоящий момент система использования природных ресурсов не обеспечивает решение проблем природопользования в их единстве и взаимосвязи с процессами развития промышленности. Природоохранная деятельность фигурирует в виде заданных мероприятий и в лучшем случае отражает требования общества к качеству отдельных элементов окружающей природной среды, но не оказывает никакого управляющего воздействия на результаты развития общественного производства. Аналогичное положение наблюдается и с использованием вторичных ресурсов, потребление которых не учитывается при обосновании общей потребности в предметах труда. Данный подход к принятию планово-экономических решений приводит к тому, что такие важнейшие, тесно взаимосвязанные, экономические и социальные проблемы, как рациональное использование природных ресурсов, улучшение качества окружающей среды, вовлечение в хозяйственный оборот отходов потребления рассматриваются и решаются изолированно друг от друга, что обусловливается отсутствием комплексного, системного подхода к решению экономических проблем. В соответствии с требованиями настоящего времени, управление промышленным производством предполагает интегрирование методов планирования экономического развития с методами анализа плане закономерностей природных процессов и определение на этой основе стратегии развития общества в долгосрочной перспективе.
В условиях постоянно растущего спроса на сырьё, при одновременном сокращении доступных запасов природных ресурсов, решение проблем их рационального потребления, вторичного использования и сокращения количества отходов является необходимым условием устойчивого экономического развития государства. Современные тенденции социально-экономического развития общества направлены на обеспечение роста производства и экологической безопасности при применении новейших технологий, которые обеспечат максимально полное использование «полезного потенциала любого продукта» при минимальном уровне об-
О
55 >
£
55 П П 1
и
у
а
s
а б
разования отходов в процессе его производства и потребления.
К сожалению, существующий уровень организации работ по направлению рационального природопользования и обращения с отходами не соответствует современным требованиям и не является эффективным.
В настоящий момент система использования природных ресурсов не обеспечивает решение проблем природопользования в их единстве и взаимосвязи с процессами развития промышленности и в лучшем случае отражает требования общества к качеству отдельных элементов окружающей природной среды, но не оказывает никакого управляющего воздействия на результаты развития общественного производства.
Аналогичное положение наблюдается и с использованием вторичных ресурсов, потребление которых не учитывается при обосновании общей потребности в предметах труда.
Это приводит к тому, что такие важнейшие, тесно взаимосвязанные, экономические и социальные проблемы, как рациональное использование природных ресурсов, улучшение качества окружающей среды, вовлечение в хозяйственный оборот отходов потребления рассматриваются и решаются изолированно друг от друга, что обусловливается отсутствием комплексного, системного подхода к решению экономических проблем.
Истощаются наиболее доступные месторождения полезных ископаемых, происходит деградация возобновляемых природных ресурсов — почв, растительности, животного мира, окружающей среды в целом. В настоящее время площадь экологически неблагополучных зон составляет около 15% территории России. Например, и до настоящего времени прослеживается тенденция на добычу только основных компонентов месторождений, что связано с практикой планирования быстрой прибыли и незаинтересованности в добыче и переработке непрофильной продукции. Такая практика приводит к безвозвратным потерям ценных полезных компонентов месторождений, скоплению хранилищ отходов, к повторной разработке месторождений по мере изменения кондиций минерального сырья, что обходится значительно дороже. Издержки и потери государства от нерационального природопользования трудно поддаются точному расчету. Порядок этих потерь только по судебным искам исчисляется сотнями миллиардов рублей.
Современные условия требуют комплексного использования минерально-сырьевых ресурсов, под которыми понимается наиболее полная разработка месторождений (использование пород вскрытия, вмещающих пород, извлечение в экономически оправданных пределах всех по-
лезных компонентов), глубокая переработка исходного сырья и утилизация отходов, многоцелевое использование ресурсов. Комплексное использование месторождений является одним из важнейших путей повышения эффективности затрат в их освоение.
Проблема управления отходами обрела в России особую актуальность, поскольку на территории страны их накоплено свыше 80 млрд т. И это, не считая непрерывных процессов газовых выбросов и загрязнений водных ресурсов десятками миллионов тонн в год. По данным Минприроды России, ежегодно в стране образуется около 5 млрд т неиспользуемых вторично отходов. Более половины из них (более 50%) приходится на добычу топливно-энергетических полезных ископаемых (в основном предприятиями угольной промышленности), 17% — на цветную металлургию, 16% — на черную, 12% — на другие отрасли, включая около 800 млн тонн в год скоплений навоза и помета (ценного органоминерального сырья, загрязняющего водные и земельные ресурсы), более 300 млн тонн в год осадков сточных вод от городских очистных станций. Твердые коммунальные отходы (ТКО) составляют примерно 1% всех отходов (около 50 млн тонн в год), 95% объема которых направляется ежегодно на захоронение. В настоящее время до 30% мощностей по захоронению отходов в стране не соответствуют санитарным требованиям, при этом возможности их расширения серьезно ограничены. Процесс накопления отходов не прекращается. Возрастающие антропогенная и техногенная нагрузки нарушают экологический баланс и угрожают безопасности граждан. Нейтрализация последствий от их вредного воздействия является весьма значительным комплексом мероприятий.
По данным компании «РТ-Инвест», созданной при участии Госкорпорации Ростех, объем рынка утилизации мусора в России оценивается в 50 млрд. рублей в год. Общий объем рынка обращения с отходами приближается к триллиону рублей в год.
Следует отметить прямую связь между объемами образования отходов и эффективностью использования природных ресурсов: чем более полно утилизируется в производстве природное сырье, тем меньше образуется отходов.
Также, важным фактором образования отходов является совершенство используемых для производства продукции технологий: чем современнее технологический процесс, тем меньше отходов выбрасывается в окружающую среду. В экономике эффективность использования ресурсов определяется показателями ресурсо-емкости (материалоемкость, металлоемкость, энергоемкость) единицы внутреннего валового продукта. Они указывают на соотношение по-
лезного продукта и отходов при переработке исходного сырья. Факты указывают на то, что в России имеются огромные резервы ресурсосбережения и уменьшения образования отходов: страна потребляет на единицу валового внутреннего продукта нефти более чем на треть, угля - более чем на половину, газа - более чем на 40%, стали - на 138% больше, чем в США. Ресурсоемкость ВВП в России почти в 2 раза выше, чем в США, и примерно в 4 раза выше, чем в Западной Европе.
С другой стороны, при размещении на полигонах и хранилищах безвозвратно пропадают десятки и сотни тысяч тонн ценных видов сырья и материалов. Наиболее известными примерами таких отходов являются:
Зольно-шлаковые отходы обогатительных комбинатов и осадки стоков рудников, являющихся ценным сырьем для получения редких и драгоценных металлов;
кислые гудроны нефтехимических производств, годные для переработки в товарные мазуты, битумы и другие нефтепродукты;
твердые отходы содового производства, пригодные для переработки в вяжущие и строительные материалы;
фосфогипс - отход при производстве фосфорных удобрений из апатитов и фосфоритов, утилизация которого возможна в цементной промышленности (в качестве минерализатора при обжиге и добавки к цементному клинкеру), для химической мелиорации солонцовых почв, для получения сульфата аммония, цемента и серной кислоты, элементной серы и цемента (или извести), извести и серной кислоты, гипсовых вяжущих материалов и изделий из них и по ряду других направлений;
термофосфорные шлаки - отходы производства фосфорной кислоты, годные для применения в качестве добавок в цементные клинкеры вместо глинистых компонентов;
бумага, стекло, металлы, резины, пластики и прочие отходы ТКО. По оценкам ряда экспертов, на эти компоненты приходится более 40% ТКО, т. е. около 20 млн т ежегодно.
При этом, в современных пиролизных установках - не подлежащие сортировки ТКО (не менее 50%), отходы животноводства и осадков городских очистных станций, потенциально являются сырьем для получения жидкого углеводородного топлива (до трети от массы сырья, поступающей на переработку) и 20% пирококса. Разработанные автономные газогенерирующие станции на продуктах пиролиза с одной тонны биомассы этих и других отходов могут производить порядка одного мегаватт час электроэнергии (или порядка 1000 000 мегаватт час в год). Применение таких станций для выработки электричества на месте сбора отходов решит про-
блемы энергообеспечения, сдерживающие внедрение технологий переработки органических отходов в биоудобрения с ферментацией и в биогаз, которые требуют энергоемких стадий отделения и очистки значительного количества воды.
Великий русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев говорил: «В химии нет отходов, а есть лишь неиспользованное сырье».
С этой точки зрения, с которой невозможно поспорить, мы имеем огромный нереализованный экономический потенциал в сфере рационального природопользования и обращения с отходами как отдельной отрасли материального производства. Инновационная деятельность может и должна стать одним из главных инструментов в реализации этого потенциала
В числе таких примеров, стоящих уже не первый год в очереди на повсеместное внедрение - перевод транспорта на газ с электрогазо-генерирущими системами для привода вспомогательных устройств, что до десяти раз снизит вредные газовые выбросы в атмосферу и может дать пятикратную экономию расходования бюджета на спецтехнику. В масштабах страны, это может дать экономию в сотни миллиардов рублей.
Другой пример. При работе горнометаллургического комбината, принадлежащего «Норильскому никелю», в городе Норильск выделяется ежегодно до двух миллионов тонн диоксида серы и других вредных для здоровья человека веществ! Тратятся средства на миллиардные штрафы. Колоссальный ущерб приносится региону и городу. Выигравшая открытый конкурс на снижение выбросов в четыре раза Итальянская компания ТвоЫП Е&С не смогла выполнить свои обязательства по обязательствам контакта с объемом финансирования почти два миллиарда долларов. Предлагаются технологические решения, обремененные затратными логистическими схемами доставки сырья для нейтрализации выбросов. Вместе с тем, нейтрализация диоксида серы и других вредных окислов может осуществляться при взаимодействии их с реагентом на базе подготовленного раствора известкового молока на основе местного сырья. Очистка газов по разработанной российской технологии более глубокая и происходит в типовых башнях-кондиционерах, оборудованных специальными устройствами подачи раствора. Полученные объемы гипс-карбонат кальциевых продуктов предлагается использовать для заполнения пространств, освободившихся после выработки породы в процессе добычи руды вместо специально производимого для целей цемента. Таким образом, применение предлагаемого подхода позволит освободить предприятия от необходимости содержания по-
О
55 >
£
55 П П 1
и
у
а
г
*
а б
стоянных крупных площадок хранения отходов и их транспортировки в других регионы. Кроме того, предлагаемый подход позволит значительно экономить средства на производство цемента или получить значительный экономический эффект от реализации излишков цемента на сторону. Избыточные мощности производства цемента значительно повысят базу инфраструктурного роста региона. Преимуществом технологического решения является возможность использования типового зарубежного и отечественного оборудования, что значительно удешевляет и ускоряет процесс проектирования и строительства.
Аналогичный подход применим к решению проблем газовых выбросов предприятий черной, цветной металлургии, химической, угольной промышленности, цементных, кирпичных производств и других.
Ждут внедрения разработанные современные методы экологической биотехнологии обеспечивают более эффективное по сравнению с традиционными подходами обезвреживание разнообразных токсических отходов, а также значительно снижают нашу зависимость от таких методов утилизации отходов как сжигание и создание хранилищ токсических отходов.
В воде, воздухе и земле, в самом широком смысле, только на основе внедрения и развития самых современных передовых технологий возможно решить накопившиеся и неизбежно возникающие задачи рационального природопользования и обращения с отходами, создать из проблемной сферы область экономического роста и опережающего развития. Это, с одной стороны.
С другой стороны, фундаментальной инфраструктурной проблемой в сфере создания устойчивой системы рационального природопользования и обращения (управления) отходами является отсутствие в нашей стране продекларированной государством специализированной отрасли. При этом отношение профессионального сообщества к проблемам в области обращения с отходами давно имеет явный отраслевой подход. Совершенно понятно, что в настоящее время вопросы, связанные с отходами, лежат в сфере отдельных экономических, социально-политических и общественных отношений. В настоящее время принята классификация отраслей экономики, в которой к сфере материального производства относятся все виды деятельности, создающие материальные блага в форме продуктов, энергии, хранения, перемещения, сортировки, упаковки и другой деятельности, которая продолжает процесс производства.
Указанным признакам несомненно удовлетворяет сектор экономики, связанный с взаимо-
отношениями в сфере рационального природопользования и обращения с отходами. Кроме того, проблемы рационального природопользования и обращения с отходами носят планетарный характер, многие из которых, могут быть решены только при согласованной деятельности на межгосударственном уровне и, поэтому, относятся и к приоритетам внешней политики нашего государства. К таким, несомненно, относятся проблемы загрязнения Мирового Океана и Арктики. Однако в настоящий момент отсутствие государственного отраслевого подхода существенно тормозит интеграцию этого вида отношений в систему национальной экономики. Невозможно совершенствовать и структурировать хозяйственно-экономические отношения без придания им статуса отдельной отрасли. Также невозможно создать устойчивую систему управления до той поры, пока не формализован сам объект целевого управления, то есть развитие «отходоперерабатывающей» индустрии невозможно без выделения ее в отдельную отрасль национальной экономики.
Современное управление промышленным производством предполагает интегрирование методов планирования экономического развития с методами анализа плане закономерностей природных процессов и определение на этой основе стратегии развития общества в долгосрочной перспективе. Разрабатывать и совершенствовать такую стратегию сдерживает отсутствие единой интегрированной системы управления и контроля, системы подготовки кадров, специализированной научно-прикладной базы, недостаток методической базы, нехватка специалистов инженеров и технологов в области рационального природопользования и обращения с отходами.
Экологически ориентированный рост экономики, сохранение благоприятной окружающей среды, биоразнообразия и природных ресурсов заявлены приоритетными задачами в Основах государственной политики в области экологического развития РФ на период до 2030 года.
Важно отметить, что отечественной науке принадлежит приоритет в разработке вопросов комплексного использования природных ресурсов путем создания замкнутых ресурсных циклов.
В 40-е годы прошлого Н.Н. Колосовским была разработана концепция энергопроизводственных циклов (ЭПЦ). Проведенный Н.Н. Колосовским анализ производств показал, что для различных видов массового производства сырья и энергии существуют свои исходные производственные процессы, сочетания которых обуславливают возникновение соответствующих типов производственно территориальных комплексов в отдельных районах (региона, страны).
По определению энергопроизводственный цикл (ЭПЦ) - вся совокупность производственных процессов, последовательно развертывающихся в экономическом районе на основе сочетания данного вида энергии и сырья, от первичных форм - добычи и облагораживания сырья - до получения всех видов готовой продукции, которые можно производить на месте, исходя из приближения производства к источникам сырья и энергии, и рационального использования всех компонентов сырьевых и энергетических ресурсов [6]. Использование концепции ЭПЦ позволяет создать в конкретном регионе территориально-производственную систему, которая способна наиболее эффективно использовать природные ресурсы, «отходы» основного производственного процесса, производственную инфраструктуру (например, транспортную) и максимально сократить негативное
воздействие производства на окружающую среду.
Результаты работ Д.И. Менделеева, В.И. Вернадского, Н.Н. Колосовского, Н.Н. Моисеева, Н.Ф. Реймерса позволяют сделать вывод о том, что решение проблемы рационального использования ресурсов биосферы, которое позволило бы удовлетворять потребности общества и обеспечивать воспроизводство природной среды, невозможно без учета влияния хозяйственной деятельности человека на окружающую природную среду.
Основоположником теории ресурсных циклов является Игорь Валерьянович Комар [1], [5]. В конце 70-х годов ХХ в. и в странах Западной Европы и Северной Америке стала складываться модель «экономики замкнутого цикла» (ЭЗЦ) или «циклической экономики».
В основу «циклической экономики» легла идея полной переработки отходов - принципа производства, в котором все потоки материи, участвующие в создании товаров, делятся на биологические и технологические «питательные вещества», и соответствующим образом утилизируются по окончании использования. Первые - за счет биологического разложения и возвращения в природный круговорот, вторые - за счет вторичной переработки и вовлечения в технологическое производство. В результате развития этой модели и как ответ на экологические, социальные и экономические вызовы появилась концепция устойчивого развития. Целью этой концепции является гармоничное сочетание трех систем: экономической, социальной и экологической. Основными функциями новой модели экономики в рамках устойчивого развития является удовлетворение потребностей общества, в том числе бедного населения, переход на товары и технологии безопасные для жизни и здоровья человека, эффективное ис-
пользование ресурсов, включая поиски экологически безопасных ресурсов, минимизация производственных и бытовых отходов, защита окружающей среды со стороны всего мирового сообщества [2].
Поэтому сегодня в Российской Федерации стоит задача обеспечения комплексного подхода к внедрению наилучших доступных технологий (НДТ), которые представляет собой технологию производства продукции (товаров), выполнения работ, оказания услуг, определяемая на основе современных достижений науки и техники и наилучшего сочетания критериев достижения целей охраны окружающей среды при условии наличия технической возможности ее применения. Эта задача решается как в рамках экологической, так и промышленной политики, с учетом экономических, технических, и социальных факторов, а также в рамках совершенствования системы государственного регулирования на основе НДТ.
Постановлением Правительства РФ от 23 декабря 2014 г. № 1458 Росстандарт определен Федеральным органом исполнительной власти, уполномоченным Правительством РФ на определение технологии в качестве НДТ и на создание технических рабочих групп.
Практическая реализация экономики замкнутого цикла (ЭЗЦ) требует применения комплексного поэтапного подхода. На первом этапе необходимо описать действующую модель использования ресурсов и определить проблемы, которые необходимо решить на пути построения ЭЗЦ. На втором этапе требуется усовершенствовать или даже создать законодательное обеспечение для развития новой экономической модели, включая национальные и региональные акты, направленные на стимулирование экологического поведения. Третьим этапом будет формирование логистических цепочек и сим-биотических связей между различными участниками экономического и научно-технического взаимодействия для создания повторного кругооборота продуктов и ресурсов. Завершающим (четвертым) этапом ЭЗЦ должно стать окончательное формирование экологического поведения общества и государства, рост ответственности каждого субъекта экономических отношений по отношению к окружающей среде [7].
Основой для построения ЭЗЦ является моделирование и оценка жизненного цикла (далее - МОЖЦ) продукции. МОЖЦ помогает оценить использование природных ресурсов, необходимых для удовлетворения потребностей общества при производстве товаров и услуг или при обслуживании. Сущность МОЖЦ заключается в системном анализе всех этапов жизни продукции (Рис. 1) и отражает то, что все стороны, вовлеченные в реализацию жизненного цикла
О
55 >
£
55
РЧ
п 1
и
у
а
продукции, например, проектировщики, производители, дистрибьюторы, продавцы, потребители и пр., должны нести ответственность за те фазы ЖЦ продукции, в которых они непосредственно участвуют. Эта концепция лежит в основе экологических требований Европейской Комиссии, имеющих отношение к продукции и политике.
У~()с111>1!Иии 1чппш; .», и шгпиу.-п х^хи ш Н1Н*фукЫЫи \
I Этап щнниниЛсти ижгечения сырья
I
1) ИЗВЛЕЧЕНИЕ <ДОБЫЧА1 ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Прирадинс риурсн. итмскдсныс при добыче
ПРЕЛШРИТММШ ПОЛГОТОРЬЛ
ИРОВКЛ) СЫРЬЯ рйдоиыа вйнййааа иава
о
4ШШЫ: «яврсты»
ОТХОДЫ (.отвалов гвднр-
рбогатишиигеЕ
промышленности): пустие. ищи?
И Элементы функниона.шюгу маиненим HUS.II/ шнм>тшн
м
I Г/рмивт*ст#ешшн цик.1
-1)ОШ1 АЩЕНИ!-: ПШМНЫХ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ
Ценные гонпрнсттд щнуцстст обвинении. СЫРЫ;,
4> РА1РЛЫУТКА конщппии и д»1 АЙНА 11И1ДУКТА «ПРКДМКТО
Я 17ТАРТЫ) ПРОИ'ЦЧУК'ТШ
ПРОДУКТА
ПРОДУКТЫ ПРЕДМЕТЫ ПОТЖГ».
11.2 101 ШТИ ЧИ КНИ ЦИКЛЫ
' ТРШКИЮПИРОВМ! ИДЕИ.
снвбжитс» лнглгсннс продукции
7) ПРОВЕРЬ А И
л
61 УНАКОНКА И
мздшйе.
ПРОДУКТА
и.з ирипролжнын и ароллжныч иишы
;кмр!чтр«м1"и. ттети№№«н¥. р'ччрчу1?г!?!'иу.
а. 4 посширдижнин иит
- чоигаж н наладка
- моаиуагаии* (иотвейчетк н
• рч-чннп, кгоричщц; |и,г1ч ч. «)Ш11|11? и
отходы этапов
ФУНКЦИОНАЛЬНОГО
ЖИЗНЕННОГО НИКЛА
I 1/1 СБОР. СОРТИРОВКА, УТИЛИЗАЦИЯ И ПЕРЕРАБОТКА
угилшлиия >щ;рл1н
ШШ'ЮОШ термомработк шииты. ЗАХОРОНЕНИИ
-1-- а
П:Г>КХЛ&\60ТК11
г
*
а о
Рис. 1
Для оценки НДТ экономики замкнутого цикла на макроуровне применяется комплексная экологическая характеристика применяемых в производстве процессов и техники, которая должна учитывать, следующие блоки показателей-индикаторов (причем, на каждом этапе и на полном жизненном цикле):
1)показатели эффективности производства:
- коммерческая ценность продукции,
- конкурентоспособность продукции,
- (удельная) материалоемкость применяемых в производстве процессов и техники,
- функциональный коэффициент полезного действия применяемых в производстве процессов и техники,
- конечное качество продукции,
- другие;
2) ресурсная емкость и энергоемкость (включая все виды ресурсов, Рис.2);
- удельное извлечение для главных полезных продуктов в относительно общего количества поступающих на этап жизненного цикла ресурсов,
- удельное потребление энергоресурсов на единицу продукта,
- удельное потребление энергоресурсов на единицу добавочной стоимости продукта,
- удельный водозабор на единицу продукта,
- удельный водозабор на единицу добавочной стоимости продукта,
- удельный атмосферный забор,
- удельная площадь используемых земель по видам назначений,
- удельная капиталоемкость по видам ресурсов,
использования
использования
использования
Рис. 2 Природные ресурсы
- другие показатели по видам ресурсов,
3) переработка отходов:
- удельный уровень (степень) переработки отходов по видам,
- удельный уровень возобновляемой энергии при переработке отходов,
- коэффициент повторного воды (различного назначения),
- коэффициент повторного тепла (энергии),
- коэффициент повторного воздуха,
- (удельные) показатели извлечения вторичного сырья,
- другие показатели вторичного использования различных ресурсов,
4) загрязнения окружающей среды (объем отходов и выбросов, загрязняющих веществ, включая все виды негативных воздействий и последствий).
- удельные затраты ликвидации последствий экологического ущерба в целом и по видам природных ресурсов, подвергнутых вредному воздействию,
- (удельные) выбросы сточных вод,
- (удельные) выбросы газов в атмосферу,
- (удельные) загрязнения земель,
- (удельные) объемы твердых отходов и затраты на захоронение,
- (удельная) стоимость утилизации,
- другие показатели негативных последствий и ущерба.
Обобщенно охват перечисленных индикаторов в принципе позволяет формализовать оценку экологичности техники, которая, с учетом основных компонентов, в общем виде может быть представлена как сложная функция:
ИП = Р {ЭФ, Р, С, АЛ, ЭР, ВТ, ЗОС, УЩ}
где:
ИП - интегральный показатель экологичности процессов производства и техники;
ЭФ - характеристика эффективности производства;
Р - показатель, характеризующий ресурсную емкость и энергоемкость технологий;
С - показатель современности (применения наилучших доступных технологий);
АЛ - показатель учета возможных альтернатив;
ЭР - показатель, учитывающий экологические режимы;
ВТ - показатель, учитывающий уровень вторичного использования отходов;
ЗОС - показатель, характеризующий загрязнения окружающей среды;
УЩ - показатель ущерба.
Поскольку экологичность реальных технологий и объектов техники не может быть абсолютной (т.е. идеальной) из-за потерь, то нормированный (приведенный к 1) интегральный показатель экологичности в каждом конкретном случае всегда меньше 1. Наличие совокупности частных и комплексных экологических и др. показателей позволяет сравнивать технологии, объекты техники, виды, отрасли в историческом развитии, т.е. корректно анализировать и определять перспективы технологического развития.
Такой подход в принципе позволит осуществлять не только внутриотраслевой и внутривидовой анализ техники, но и межотраслевой, межвидовой и т.п., т.е. охватить, оценить, сравнить экологические свойства применяемых в производстве процессов и техники (экологич-ность), начиная от конкретной технологии или объекта техники - до техносферы в целом, в историческом развитии, включая прогнозирование [9].
Сложные технические системы (СТС) в сфере рационального природопользования и обращения с отходами являются совокупностью множества технологий и объектов техники, причем, с различными уровнями экологичности, от устаревших - до самых современных.
Комплексная экологическая оценка СТС, с выходом на универсальные интегральные показатели экологичности (безразмерные и «раз-
мерные», включая экономические) проводится на основе системного анализа СТС по критериям экологичности и современности всех технологий, а также объектов техники (вплоть до агрегатов и элементов), наилучших доступных технологий (по их экологичности) с учетом возможных альтернатив, в «статике» и в «динамике», включая изменения структуры СТС на полном жизненном цикле.
Для решения таких сложных содисциплинар-ных и многофакторных задач необходимо создать надежную систему информационного обеспечения. Несомненно, что и для создания эффективной системы управления замкнутыми ресурсными циклами необходима достоверная информация о наличии ресурсов на всех стадиях ресурсного цикла, прежде всего, производимых отходах, их количестве, местонахождении и технико-экономических характеристиках, необходимых для принятия решения об их использовании. [12] Для получения этой информации создается система мониторинга замкнутых ресурсных циклов.
Система мониторинга в сфере рационального природопользования и обращения с отходами (СМРПОО) с точки зрения подходов ЭЗЦ должна содержать следующие основные элементы:
- базу данных по всем природным ресурсам региона;
- базу данных по всем производимым промышленным отходам;
- региональную сеть передачи информации на базе современных методов телекоммуникации;
- систему непрерывного наблюдения за перемещением и хранением природных ресурсов и отходов;
- систему финансового мониторинга.
Система финансового мониторинга направлена на решение следующих задач:
- распределение финансовых средств в зависимости от принятой схемы определения важности решаемых проблем;
- регулярное отслеживание расходования финансовых средств по контрольным точкам (этапам) экологических программ проектов для определения степени их освоения;
- оценка эффективности расходования финансовых средств качестве по выбранному критерию эффективности.
Система мониторинга (СМРПОО) и моделирование СТС на основе принципов ЭЗЦ являются базовыми для модели интегрированной информационной системы управления рациональным природопользованием и обращением с отходами. Также, в основе современного подхода к управлению в сфере рационального природопользования и обращения с должна лежать модель системы управления по-
0
55 >
£
55
РЧ
п 1
и
у
а
г
*
а б
токами отходов и режимами обращения с ними, интегрированная в отечественный промышленный сектор и мировую экономику. Под моделью интегрированной системы управления отходами в настоящем исследовании понимается комплекс мер и инструментов управления отходами институционального и прикладного характера. Учитывая интеграцию России в мировую экономику, система управления отходами должна строиться с учетом базовых принципов, применяемых в ЕС. По нашему мнению, целью создания модели интегрированной системы управления отходами является предотвращение образования отходов в источнике их образования и создание замкнутого цикла движения отходов на уровне каждого региона, государства в целом и с учетом внешних факторов. Алгоритм формирования модели интегрированной системы управления отходами, учитывающей вышеперечисленные позиции, заключается в решении следующих задач:
- координация деятельности в сфере рационального природопользования и обращения с отходами;
- управление системой мониторинга в сфере рационального природопользования и обращения с отходами (СМРПОО);
- управление Банком Данных Информации об Отходах, включающем статистику об образовании, использовании, обезвреживании,транспортировании и размещении отходов, фактографическую информацию об отходах производства и потребления по ряду тематических разрезов (по классам опасности для окружающей среды, по региональному и административному признакам, по видам экономической деятельности и др.);
- администрирование сводного баланса потоков отходов;
- контроль и учет отходов и вторичных ресурсов;
- выявление проблемных вопросов, связанных с большим количеством накопления отходов и/или с их высокой потенциальной (реальной) опасностью для окружающей среды;
- выявление приоритетных направлений по решению задач рационального природопользования и обращения с отходами, выбор видов отходов (по количествам, находящимся в хозяйственном обороте; по типам опасности и их степеням), которые в наибольшей степени влияют на социально-экономическую и экологическую ситуацию;
- анализ имеющейся схемы хозяйственного оборота выбранных видов отходов и основных экономических аспектов его осуществления;
- анализ имеющихся потенциальных экономических, организационных, технических, технологических и иных возможностей по миними-
зации приходной части сводного баланса потоков отходов посредством развития различных форм их удаления (переработка, утилизация, глубокая переработка, вывоз, захоронение и др.) с учётом промышленного потенциала и региональных условий;
- оперативный поиск наиболее приемлемых решений проблемных вопросов на основе принципа максимальной самоокупаемости деятельности по обращению с отходами;
- подбор и внедрение НДТ;
- предотвращение образования отходов и сокращение их количества;
- вовлечение отходов предприятий в хозяйственный оборот;
- разработка алгоритма действий по обращению с отходами с предварительным эколого-экономическим обоснованием каждого возможного варианта управленческого решения;
- разработка рекомендаций по внедрению стандартов;
- корректировка административных и экономических инструментов;
- поддержка системы экологического менеджмента;
- оперативный расчёт затрат по альтернативным вариантам направления потоков отходов и их сравнение;
- оптимизация решений по сокращению или переориентации потоков отходов на основе наиболее полного достижения главных целей и при условии ограничений по объёму привлекаемых ассигнований и по возможным экологическим рискам;
- оперативная подготовка предложений по выбору и привлечению возможных финансовых источников (бюджетных всех уровней, внебюджетных) по реализации выбранного оптимального решения (оптимальных решений) по управлению потоками отходов;
- оперативная подготовка предложений по принятию мер правового, организационного и экономического характера по внедрению модели интегрированной системы управления потоками отходов;
- проведение предварительных инвестированию исследований, установление возможных финансовых источников (бюджетных всех уровней, внебюджетных, включая зарубежные) и проведение работ по их привлечению;
- оперативная экспертная работа и генерирование необходимых согласований, заключений экспертиз, разрешений; - практическая реализация модели интегрированной системы управления потоками отходов;
- администрирование и архивация деятельности.
Модель интегрированной информационной системы рационального природопользования
управления отходами выполняет три функции управления [12]:
1) регулятивную (создание эффективной нормативно- правовой базы; создание оптимальной государственной структуры управления отходами на всех уровнях, принимая во внимание необходимость создания государственного органа управления;
2) обеспечение эффективного учета и контроля);
3) технологическую (поиск, разработка и внедрение наилучших доступных технологий в области обращения с отходами, включая накопленные техногенные образования) и информационную (создание системы специализированных информационных центров по управлению отходами на территории каждого субъекта РФ для поддержки принятия управленческих решений, включая российский информационный центр по НДТ и ведение государственного реестра НДТ, проведение необходимого учета образования и размещения отходов, а также обеспечение необходимой ин- формацией всех заинтересованных лиц, включая общественность).
Это разделение является условным, универсально не применимо и может быть эффективно использовано при формировании системы управления отходами, хотя на практике трудно разделить, например, информационную и технологическую, или технологическую и регулятивную составляющие. Тем не менее, при формировании системы управления данное разделение представляется обоснованным, поскольку именно эти три составляющие наиболее удобны для иллюстрации функциональных различий субъектов правоотношений в области обращения с отходами. Условность разделения подтверждает отсутствие очевидно необходимой четвёртой составляющей - инвестиционной. Логическое построение интегрированной системы управления отходами идет по направлению от технологической составляющей, которая существует изначально, до введения остальных условий, к регулятивной составляющей, которая привносится позднее, с целью корректировки дисбалансов в технологической составляющей; приоритетной функцией информационной составляющей является поддержка принятия решений в рамках технологической и регулятивной составляющих.
Предлагаемая модель интегрированной системы управления отходами включает в себя шесть блоков, взаимоувязанная реализация которых создает основу для проведения целенаправленной политики управления отходами.
1) Блок программных мероприятий.
Блок программных мероприятий включает перечень программных мероприятий, относящихся к отходам и включающих реконструкцию
и строительство необходимых сооружений с учетом НДТ.
2) Нормативно-правовой блок.
Нормативно-правовой блок включает перечень действующих нормативно- правовых документов, относящихся к отходам, и выявление имеющихся пробелов и противоречий.
3) Информационный блок.
Информационный блок включает данные: а)
учета образования, утилизации и размещения отходов и выявление имеющихся пробелов, б) наличия информационных центров по отходам на территории каждого субъекта РФ, в) обеспечения открытого доступа к информации для всех заинтересованных сторон.
4) Административный блок.
Административный блок включает создание
регулятивного органа по управлению отходами для обеспечения координации на всех уровнях власти и разграничения полномочий в области обращения с отходами.
5) Экономический блок.
Экономический блок включает предложения
по формированию тарифной политики, введения системы льгот и иных поощрений в сфере обращения с отходами.
6) Блок НДТ.
Блок НДТ включает в себя информационный центра по НДТ, реестры НДТ, справочники по НДТ для отраслей промышленности и отдельно для сферы обращения с отходами.
Функционирование модели интегрированной системы управления отходами заключается в реализации государственной политики в сфере управления отходами на конкретном предприятии. На государственном уровне (федеральном и региональном) создается нормативно-правовое обеспечение управления отходами в виде законов, подзаконных актов, технических регламентов и стандартов, интегрированных в международную систему управления отходами. На региональном уровне создается государственный орган, который, используя правовые и технические нормы в сфере управления отходами, осуществляет координацию деятельности различных организаций по управлению отходами в субъекте РФ и разрабатывает региональную программу «Отходы». Координация деятельности и подбор мероприятий для включения в программу «Отходы» осуществляется с использованием, в том числе, неадминистративных инструментов экологической политики в виде системы экологического менеджмента (стандарты ИСО 14000) и института наилучших доступных технологий. Далее идет реализация программы. На этом этапе осуществляется корректировка самой программы и корректировка экономических, административных и иных инструментов воздействия на предприятия. Итогом
0
55 >
£
55
РЧ
п 1
fr
и
у
а
s
а б
реализации программы является применение принципов экологически безопасного и рентабельного управления отходами на предприятии. Основными инструментами их реализации на предприятии являются: внедрение стандартов (ИСО 14000); подбор и внедрение НДТ при обращении с отходами; учет отходов и вторичных ресурсов; контроль движения (образования и размещения) отходов. Использование этих инструментов позволяет предприятию предупредить и минимизировать негативное воздействие отходов на окружающую среду посредством предотвращения их образования и сокращения количества, а также вовлечения отходов в хозяйственный оборот [12].
Масштаб проблем рационального природопользования и обращения с отходами, значимость угроз для безопасности здоровья граждан от их не решения, география распространения, экономический потенциал сырьевой базы и внедрения экологически безопасных, ресурсосберегающих технологий, переработки вторичных ресурсов, а также социальное и политическое значение направления соответствует уровню отдельной хозяйственной отрасли в отраслевой системе России. Для эффективной работы такой отрасли необходимо создать разветвленную структуру активного оперативного регионального и отраслевого управления с использованием современных интегрированных информационных технологий и Единым Центром Системы Управления, подобно Национальному центру управления в кризисных ситуациях МЧС России и Национальному центру управления обороной Российской Федерации.
Для сдерживания оголтелого перенимания чужого иностранного опыта, как это было уже не раз, без учета особенностей российских условий в различных регионах, бездумного растрачивания средств на непроработанные проекты, копирования или подачи под именами новомодных старых технологий, необходимо создать собственное экспертное сообщество, опирающееся на фундаментальную научную базу технической науки. А также, ввиду особенностей и содисциплинарности проблем при решении задач рационального природопользования и обращения с отходами, включающих науки о земле, биологические, химические, технические, экономические науки, а также различные сферы, такие как, логистика, транспорт, энергетика, землеустройство, химические и другие технологии, строительство, коммунальное хозяйство и прочее, необходимо создать специальную образовательную и научную базу - «кузницу кадров», специалистов инженеров технологов и научно-технологический центр исследований области рационального природопользования и обращения с отходами.
Академик Владимир Иванович Вернадский писал: "Проблемы, которыми занимается исследователи, все чаще не укладываются в рамки отдельной определенной сложившейся науки, мы специализируемся не по наукам, а по проблемам".
В учении Вернадского о биосфере живое вещество преобразует верхнюю оболочку Земли. Постепенно вмешательство человека все увеличивается, человечество становится основной планетарной геологообразующей силой. Понимание им данного тезиса необходимо и для его собственного выживания. Стихийность же развития сделает биосферу непригодной для обитания людей. В связи с этим человеку следует соизмерять свои потребности с возможностями биосферы. Воздействие на нее должно быть дозированно разумом в ходе эволюции биосферы и общества.
Литература
1. Комар И.В. Проблемы повышения эффективности обмена веществ между обществом и природой, в кн.: Природные ресурсы и экономическая география СССР, М., 1971
2. Комар И.В. Рациональное использование природных ресурсов и ресурсные циклы. - М., 1975.
3. Колосовский Н.Н. Теория экономического районирования. - М., 1969.
4. Н. Ф. Реймерс. Природопользование. Словарь-справочник. - М.: «Мысль», 1990. - 639 с.
5. Н.И. Волженина, В.В. Косарева, И.Г. Шелу-дякова. Перспективы формирования экономики замкнутого цикла в России. Сборник научных трудов XI Международной научно-практической конференции, посвященной 110-летию экономического образования в Томском политехническом университете. Национальный исследовательский Томский политехнический университет. 2014.
6. Кричевский С.В. Экологическая история техники: методология, опыт исследований, перспективы. Монография. -М.: Ин-т истории естествознания и техники РАН, 2007. - 160 с.
7. Челноков В.В., Меньшутина Н.В., Гусева Е.В. Обобщенный подход к разработке математической модели процесса микрофильтрации для различных мембранных элементов // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2002. Т. 45. № 2. С. 77-81.
Russia on the way of enhancement of approaches in the sphere of
rational environmental management and the address with waste Konotopov M.V., Chelnokov V.V., Glushko A.N., Korzhevsky S.V.
Russian engineering Academy, Russian chemical-technological
University. D. I. Mendeleeva, IREA, LLC Termokhimtekh The scale of problems of rational environmental management and the address with waste, the importance of threats for safety of health of citizens from their not solutions, distribution geography, economic potential of a source of raw materials and implementation of
ecologically safe, resource-saving technologies, conversions of secondary resources, and also social and political value of the direction corresponds to the level of a separate economic industry in industry system of Russia. For effective work of such industry it is necessary to create branched structure of active operational regional and branch management with use of the modern integrated information technologies based on the principles of economy of the closed cycle, system approach and implementation of the best available technologies. For creation of a steady management system it is necessary to formalize object of goals management, that is to allocate waste processing" the industry and rational environmental management in a separate industry of national economy. For sustainable development of an industry it is necessary to create single system for training, creation of specialized scientific and applied base, methodical base.
Keywords: Complex use of fields, rational environmental management, the address with waste, modeling, economy of the closed cycle, assessment of product lifecycle, utilization, secondary raw materials, recovery, consumer goods, ecological biotechnology, pyrolysis, the best available technologies, difficult technological systems, the system analysis, the active integrated information management system, the complex ecological characteristic, monitoring, sodistsiplinarny tasks
References
1. Komar I.V. Problems of increasing the efficiency of the metabolism between society and nature, in: .: Natural Resources and Economic Geography of the USSR, Moscow, 1971
2. Komar I.V. Rational use of natural resources and resource
cycles. - M., 1975.
3. Kolosovsky N.N. The theory of economic regionalization. - M.,
1969.
4. NF Reimers. Nature management. Dictionary-reference. - M .:
«Thought», 1990. - 639 p.
5. NI. Volzhenin, V.V. Kosareva, I.G. Sheludyakov. Prospects for
the formation of a closed cycle economy in Russia. Collection of proceedings of the XI International Scientific and Practical Conference dedicated to the 110th anniversary of economic education at the Tomsk Polytechnic University. National Research Tomsk Polytechnic University. 2014.
6. Krichevsky S.V. Ecological history of technology: methodology, experience of research, prospects. Monograph. -M .: Institute of the History of Natural Science and Technology of the Russian Academy of Sciences, 2007. - 160 p.
7. Chelnokov VV, Menshutina NV, Guseva EV A generalized
approach to the development of a mathematical model of the microfiltration process for various membrane elements, Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenii. Series: Chemistry and Chemical Technology. 2002. T. 45. № 2. P. 77-81.
О
R >
£
R
n
4
