CC BY
21
УДК 622.7 H.A. Гагарина
ВОЗМОЖНОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РЕНТАБЕЛЬНОСТИ ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ И УТИЛИЗАЦИИ УГЛЕОТХОДОВ В УСЛОВИЯХ ПОДМОСКОВНОГО УГОЛЬНОГО БАССЕЙНА
И Я одмосковный буроугольный бас--*-*■ сейн является одним из наиболее освоенных в России и занимает ряд центральных и западных областей Европейской части России. Максимальный годовой объем угледобычи составлял ранее около 20 млн т. Однако добыча и обогащение углей оказало негативное влияние на окружающую среду. В частности, разработка месторождений бурых углей привела к резкому нарушению природных ландшафтов Тульской области и появлению большого количества техногенных образований (терриконов и шламохранилищ), содержащих отходы добычи и обогащения углей, объемы которых составляют около 70 млн т. и занимают площадь не менее 542 га.
Углеотходы, размещенные на террито-
рии этого бассейна, содержат ряд токсичных химических элементов, суммарные объемы которых составляют [6]: цинк -6577 т.; мышьяк - 4449,9 т.; свинец - 9535 т.;- хром - 12724 т.; кадмий - 159,9 т.;-медь - 5721,3 т.; ртуть - 31,8 т.;- ванадий -6674,9 т.; бериллий - 2956 т.;- уран -1271,4 т.
Согласно постановлению правительства РФ от 12.06.03 г. № 344 определен норматив платы за выбросы этих загрязняющих веществ в атмосферный воздух и в поверхностные и подземные воды (см. таблицу) [4]:
В отличие от других углеотходов, подмосковные отличаются высоким содержанием серы. Поэтому, за счет окисления, содержащихся в них сульфатов железа про-
Норматие платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух и в поверхностные и подземные воды
Наименование
Нормативы платы за выбросы 1 т загрязняющих веществ (руб.)
загрязняющих веществ Атмосферный воздух Поверхностные и подземные воды
В пределах установленных допустимых нормативов выбросов В пределах установленных лимитов выбросов В пределах установленных допустимых нормативов выбросов В пределах установленных лимитов выбросов
Цинк 41 27548 205 137740
Свинец 6833 2755 34165 13775
Кадмий 6833 55096 34165 275480
Ртуть 6833 27548091 34165 137740455
Мышьяк 683 5510 3415 27550
Хром 1366 55100 6830 275500
Медь 1025 275481 5125 1377405
Ванадий 1025 275481 5125 1377405
исходит снижение pH водных потоков, что способствует миграции ряда химических элементов, в том числе и токсичных. В результате этого происходит ухудшение качества грунтовых и даже подземных вод. Примером могут служить выявленные случаи загрязнения подземных вод в Новомосковском промышленном районе, где зафиксированы факты превышения ПДК в подземных водах по кадмию и ртути, для которых норма ПДК должна составлять [1]:
- кадмий - 0,0013 мг/л;
- ртуть - 0,00053 мг/л;
В настоящее время в долине верхнего течения Дона существуют десятки техногенных водоемов, заполненных кислой водой, называемой «мертвой» водой. Вода в таких водоемах имеет pH = 2,7 - 3,0; общую жесткость - до 42 мг-экв/л; содержание ионов Б02 - до 2,5 г/л; Ев - до 223 мг-экв/л. Состав воды «мертвых» водоемов содержит значительные концентрации лития (почти в 10 раз превыщающего ПДК; норма ПДК - 0,17 мг/л); бериллия (превышение ПДК в 45 раз; норма ПДК -0,0002 мг/л); марганца (превышение ПДК в 80 раз; норма ПДК - 0,002 мг/л); железа (превышение ПДК в 650 раз; норма ПДК -0,33 мг/л); алюминия (превышение ПДК в 70 раз; норма ПДК - 0,5 мг/л); кобальта (превышение ПДК в 1,5 раза; норма ПДК - 1,0 мг/л) и никеля (превышение ПДК в 2 раза; норма ПДК - 0,13 мг/л). Содержание серы достигает 725 мг/л. Исследования проб воды, отобранных из таких водоемов с различной глубины свидетельствует о высокой концентрации загрязняющих веществ. Все это подтверждает необходимость осуществления природоохранных мероприятий. Поэтому, с целью инициирования их проведения, а также увеличения объема федеральных средств для предотвращения загрязнения окружающей среды введены штрафы. Согласно статье 16 Федерального закона «Об охране окружающей среды» порядок исчисления и взимания платы за негативное
воздействие на окружающую среду устанавливается законодательством РФ [8].
Рассчитаем плату за загрязнение окружающей среды для Подмосковного угольного бассейна [3]:
П = М ■ Ц ■ Кэ • Ки,
где М - фактическая масса углеотходов, М = 160000 т/год; Ц - норматив платы за размещение углеотходов, Ц = 497 руб./т; Кэ - коэффициент, учитывающий экологическую ситуацию; Кэ = 1,6; Ки - коэффициент индексации. В 2003 г. по новым базовым ценам Ки - 1.
Отсюда,
П = 160000 • 497 -1,6 -1 = 127232000 руб/т.
Ущерб от загрязнения земель рассчитывается по формуле [3]:
=£ (н, 3 кЛ3к г кикот),
1=1
где Нз - норматив стоимости сельскохозяйственных земель по состоянию на 01.01.96 г., Н3 = 156 тыс.руб./га; - площадь загрязненных земель, = 542 га;
К3 - коэффициент, учитывающий степень загрязнения земель, Кз = 0,6; Кэ - коэффициент экологической ситуации, Кэ = 1,6; Кг - коэффициент, зависящий от глубины загрязнения земель, Кг = 1,3; Ки -коэффициент индексации стоимости земель, Ки = 1; Кт - коэффициент для особо охраняемых территорий, Кт = 1.
У„ =£ (156 ■ 542 ■ 0,6-1,6-1,3-1-1) = 105520,896
1 = 1
тыс. руб.
Ущерб от загрязнения атмосферного воздуха [2]:
Уа = У уд ■ Мпр ■ Кэ ,
где Ууд - показатель удельного ущерба атмосферному воздуху, Ууд = 74
руб./усл.т; Мпр - приведенная масса выбросов загрязняющих веществ, Мпр =
Геросолержащаі порода
(У >2,5%)
1
Дробление
Воялух ^ Гермоо ірабогка. Т = 600 - 700°С
Концентрат жслсга (>50% ИсгОз)
Водяной пар
Осадок потребители!
Выпаривание“ |
1 Производство строительных
адо.) 7Н;0—^ материалов. с-х
Очистка воды
Технологическая схема переработки углеотходов Подмосковного угольного бассейна
Оиажденне
Газ в
атмосферу
30000 усл.т; К3 - коэффициент экологической ситуации, К3 = 1,9. уа = 74 • 30000 -1,9 = 4218,000 тыс. руб.
Ущерб от загрязнения водных ресурсов [[2]:
^ = Ууд ■ мпр ■ кэ,
где Ууд - показатель удельного ущерба водным ресурсам, Ууд = 10495,8 руб/усл.т; Мпр -приведенная масса выбросов загрязняющих веществ, Мпр = 10000 усл.т; Кэ - коэффициент экологической ситуации, Кэ = 1,9.
Уа = 10495,8 ■ 10000 -1,9 = 124900,020 тыс.руб Ущерб от недопущения к размещению углеотходов [2]:
^ = У у» • Мпр ■ Кэ,
где Ууд - показатель удельного ущерба окружающей природной среде от размещения 1 т углеотходов, Ууд = 162,2 руб/т; Мпр -
приведенная масса углеотходов, Мпр = 160000 т; Кэ - коэффициент экологической ситуации, Кэ = 1,9.
Уа = 162,2-160000-1,9 = 51904,000 тыс. руб.
Общая величина предотвращенного экологического ущерба в результате деятельности государственного экологического контроля составила [2]:
Упр = У. + ^ ^ = 124900 + 4218 +
+105520 + 51904 = 286542 тыс.руб.
Исходя из вышеизложенного для снижения платы за экологическую вредность углеотходов Подмосковного бассейна необходимо по возможности их утилизировать [9]. Предлагаемая Московским государственным горным университетом и Институтом горючих ископаемых схема утилизации углеотходов с использованием их термообработки представлена на рисунке.
Эта схема является экологически безопасной и практически не сопровождается сбросом в окружающую среду твердых и жидких отходов. Как видно из схемы с ее помощью из углеотходов получаются новые товарные продукты, такие как:
• сульфат алюминия, используемый в качестве коагулянта при очистке питьевых и промышленных сточных вод;
• концентрат железа, используемый на предприятиях черной металлургии;
• серная кислота;
• твердый остаток после фильтрации раствора сульфата алюминия используется в производстве строительных материалов, добавки к почвам.
1. Мазур И.И., Молдаванов О.И., Шишов В.Н. Инженерная экология. Том 2. Под общей ред. Проф. И.И. Мазура. - М.: Высшая школа, 1996, 655 с.
2. Методика определения предотвращения экологического ущерба. 1999 г.
3. Обращение с опасными отходами. Учебное пособие. Под ред. В.М. Гарина и Г.Н. Соколовой. - М.: Проспект, 2005, 220 с.
4. Постановление от 12.06.03 г. № 344 «О нормативах платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными и передвижными источниками, сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты, размещение отходов производства и потребления».
Выполним оценку экономической целесообразности производства коагулянта из углеотходов.
Отпускная цена на коагулянт в среднем составляет 2350 руб/т. Себестоимость 1 т коагулянта, получаемого из традиционного сырья составляет 1880 руб/т. Капитальные вложения составят 52 руб/т. Из 1 т традиционного сырья получается 7 т коагулянта.
Себестоимость 1 т коагулянта, получаемого из углеотходов составляет 1700 руб/т. Капитальные вложения - 93 руб/т. Из 1 т углеотходов получается 1,1 т коагулянта. Исходя из вышеизложенного экономический эффект составит [7]:
Э = [1880 • 6,36 -1700 + 0,15 -(52 • 6,36 - 93)] х х154000 = 1584915332 руб. »1,6 млрд руб. Приведенные данные свидетельствуют о высокой экономической эффективности использования углеотходов в качестве сырья для различной продукции и это намного меньше суммарных затрат на содержание хвостохранилищ и экологических штрафов.
---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
5. Природоресурсные платежи. Учебное пособие. Под. ред. д.ю.н., проф. A.A. Ялбулгано-ва. - М.: КНОРУС, 2004, 246 с.
6. Савченко В.Е., Сычев А.И. Две стороны проблемы углеотвалов: Экологическая безопасность и перспективы полезного использования.
7. Спичак Ю.Н., Ткачев В.А., Кипко А.Э. Охрана окружающей среды и рациональное использование месторождений полезных ископаемых. - М.: Недра, 1993, 171 с.
8. Федеральный закон РФ «Об охране окружающей среды». М.: ЭКСМО, 2005с.
9. Шпирт М.Я. Безотходная технология. Утилизация отходов добычи и переработки твердых горючих ископаемых. - М.: Недра, 1986, 255 с.
— Коротко об авторах ---------------------------------------------------------------
Гагарина H.A. - аспирантка кафедры «Физика горных пород и процессов» Московского государственного горного университета.
