Эколого-экономическое обоснование системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах закрытия угольных шахт тема диссертации по экономике, полный текст автореферата
Автореферат
| Ученая степень | доктор экономических наук |
| Автор | Стоянова, Инна Анатольевна |
| Место защиты | Москва |
| Год | 2012 |
| Шифр ВАК РФ | 08.00.05 |
Автореферат диссертации по теме "Эколого-экономическое обоснование системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах закрытия угольных шахт"
На правах рукописи
005053839
СТОЯНОВА Инна Анатольевна
ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
СИСТЕМЫ МЕР ПО СОХРАНЕНИЮ И ВОССТАНОВЛЕНИЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ ЗАКРЫТИЯ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
Специальность 08.00.05 - Экономика и управление народным хозяйством (экономика природопользования)
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора экономических наук
2 5 0КТ 2012
Москва 2012
005053839
Работа выпонена в ФГБОУ ВПО Московский государственный горный университет
Научный консультант: доктор экономических наук, профессор
ПЕТРОВ Иван Васильевич,
профессор кафедры Экономика
природопользования Московского
государственного горного университета
Официальные оппоненты: доктор экономических наук, профессор
ИЗЫГЗОН Наум Борисович, директор по научной работе ОАО Центральный научно-исследовательский институт экономики и научно-технической информации угольной промышленности;
доктор экономических наук, профессор ПОТРАВНЫЙ Иван Михайлович, профессор кафедры Экономика и управление городским строительством, ФГБОУ ВПО Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова;
доктор экономических наук, профессор ЯСТРЕБИНСКИЙ Михаил Александрович, профессор кафедры Экономика и планирование горного производства ФГБОУ ВПО Московский государственный горный университет
Ведущая организация - ФГБОУ ВПО Тульский государственный университет (г. Тула)
Защита диссертации состоится 26 октября 2012 г. в 1300 час. на заседании диссертационного совета Д-212.128.01 при Московском государственном горном университете по адресу: 119991, Москва, Ленинский проспект, 6
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета (МГТУ)
Автореферат разослан о?6 С^Тс^рМЩ г.
Ученый секретарь диссертационного совета доктор экономических наук, доцент МЯСКОВ Александр Викторович
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Энергетическая стратегия России на период до 2030 г. предусматривает увеличение добычи угля до 430 мн. тонн в год со значительным улучшением технико-экономических показателей и экологической обстановки в угледобывающих регионах. В это же время в угольной промышленности за период с 1994 по 2009 гг. было ликвидировано 203 нерентабельных предприятия (188 шахт и 15 разрезов). Проводимая в России реструктуризация угольной промышленности не имеет аналогов в отечественной и мировой практике. Она характеризуется тем, что в кратчайшие сроки было произведено массовое, единовременное закрытие шахт в горнопромышленных регионах с уже накопленным на протяжении длительного времени критическим состоянием окружающей природной среды. Несмотря на значительные затраты по ликвидации негативных последствий в районах закрытия угледобывающих предприятий, проблемы сохранения и восстановления окружающей среды остаются нерешенными. Основная причина такого положения заключается в том, что возникшие экологические проблемы оказались существенно более сложными, масштабными и комплексными, нежели это представлялось при планировании мероприятий по реструктуризации угольной отрасли.
Решение экономических проблем в ходе реструктуризации отрасли без учета соответствующих экологических проблем, возникающих из-за отсутствия объективных данных о состоянии окружающей среды в районах ликвидации шахт, обострило экологическую ситуацию в горнопромышленных регионах. Следует отметить, что глубина и степень изменения окружающей среды в зонах влияния ликвидации угледобывающих предприятий обусловлены не только объективными Ч естественными природными и горнотехническими условиями, но и субъективными Ч административно-правовыми и экономическими факторами, влияющими на эффективность проведения и финансовое обеспечение мер по сохранению и восстановлению окружающей среды (ОС).
Воздействие процесса ликвидации шахт на окружающую среду связано не только с завершающимся процессом реструктуризации. Согласно Догосрочной программе развития угольной промышленности России на период до 2030 года планируется выбытие 375 мн. тонн производственных мощностей с одновременным вводом 505 мн. тонн новых и модернизированных мощностей. В этих условиях снижение экологической нагрузки посредством проведения эффективных природоохранных мер, позволяющих сохранить элементы окружающей среды в естественном состоянии и максимально снизить уже накопленный ущерб в районах ликвидации угольных предприятий, является одним из важнейших вопросов развития российской угольной отрасли.
Таким образом, эколого-экономическое обоснование системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт является актуальной научной проблемой.
Степень научной разработанности проблемы. Социо-эколого-экономическим вопросам ликвидации угольных предприятий были посвящены научные труды Агапова А.Е., Зайденварга В.Е., Каплунова Ю.В., Климова C.JL, Краснянского Г.Л., Малышева Ю.Н., Мяскова A.B., Рожкова A.A., Трубецкого К.Н., Яновского А.Б. и других.
Экономическим проблемам природопользования и решению актуальных задач природоохранной деятельности в горной промышленности посвящены работы Астахова A.C., Галиева Ж.К., Гридина В.Г., Ефимова В.И., Иватановой Н.П., Изыгзона Н.Б., Пашкевич Н.В., Петрова И.В., Попова С.М., Потравного И.М., Ревазова М.А., Резниченко С.С., Шибаева Е.В., Черкесовой Э.Ю., Харченко В.А., Ястребинского М.А. и других ученых.
Признавая значимость их исследований и отмечая наличие фундаментальных подходов к решению вопросов, рассматриваемых в диссертации, следует отметить, что до настоящего времени не создана единая научно обоснованная методология формирования системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды на основе эколого-экономической
оценки ситуации в районах массового закрытия угольных шахт с учетом вероятности возникновения негативных последствий, изменяющих естественные процессы.
Цель диссертационного исследования состоит в разработке методологии формирования и выбора системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт, основанной на вероятностном учете эколого-экономических ущербов и оценке достаточности средств для ее реализации.
Для достижения поставленной цели в диссертационной работе были проведены следующие исследования:
- обобщена и проанализирована сложившаяся экологическая ситуация в горнопромышленных районах, обусловленная массовым закрытием угольных шахт;
- выявлены и сгруппированы основные источники негативного воздействия на окружающую среду в районах массового закрытия угольных шахт;
- систематизированы негативные экологические последствия массового закрытия угольных шахт по элементам окружающей среды и процессам ее изменения;
- определены основные виды социо-эколого-экономических ущербов, наносимых окружающей среде в результате ликвидации угольных шахт, с учетом вероятностного характера их возникновения;
- выявлена структура закономерностей возникновения негативных последствий и эколого-экономических ущербов в результате закрытия угольных шахт;
- определены меры по сохранению и восстановлению окружающей среды и систематизированы по естественным процессам изменения среды в результате закрытия угольных шахт;
- построено дерево событий на основе выявленных взаимосвязей между источниками, последствиями, процессами и ущербами, и сформировано
исходное множество мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах закрытия угольных шахт;
Ч выявлены и систематизированы организационно-технические, экологические, экономические и социальные факторы, влияющие на выбор природоохранных мер в угледобывающих регионах;
Ч определена слоевая структура предпочтений реализации системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах закрытия угольных шахт на основе эколого-экономических критериев;
Ч разработана экономико-математическая модель оценки эффективности реализации системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах закрытия угольных шахт;
Ч сформирован механизм эколого-экономического обоснования и выбора системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт;
Ч разработаны рекомендации по сохранению и восстановлению окружающей среды и улучшению экологической обстановки в районах массового закрытия шахт в наиболее значимых угледобывающих регионах России.
Идея работы состоит в комплексном учете накопленных ущербов и вероятностных характеристик потенциально возможных социо-эколого-экономических ущербов, возникающих в результате ликвидации угледобывающих предприятий в районах их массового закрытия, и выборе на этой основе эффективной системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды.
Объектом исследования являются негативные последствия ликвидации угольных шахт и эколого-экономическая ситуация в районах массового закрытия угольных шахт.
Предметом исследования являются экологические, экономические и социальные взаимосвязи, оказывающие влияние на эффективность природоохранных мер в районах массового закрытия шахт.
Научные положения, выносимые на защиту:
1. Воздействие ликвидируемых угледобывающих предприятий на окружающую среду в районах массового закрытия шахт целесообразно рассматривать с использованием разработанных концептуальных принципов оценки экологической ситуации, позволяющих обосновать типологию системных связей между источниками воздействия и негативными последствиями, приводящими к деградации элементов единой системы и возникновению ущербов.
2. Эколого-экономические ущербы следует рассматривать и определять в динамике их проявления на основе вероятности возникновения негативных последствий при ликвидации угольных шахт с учетом затрат на технико-технологические и организационно-информационные меры по сохранению окружающей среды.
3. Формирование системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт дожно осуществляться на основе последовательных действий, включающих выявление источника негативного воздействия, определение видов ущербов и совокупности мер по их устранению с учетом величины необходимых затрат и построение слоевой структуры предпочтений реализации мер с использованием методов теории принятия решений.
4. Эколого-экономическую оценку системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт следует осуществлять на основе разработанной экономико-математической модели с целевой функцией максимизации эффективности мер, подлежащих первоочередной реализации, с учетом выявленной значимости организационно-технических, экологических, экономических и социальных факторов, величины нанесенных и прогнозируемых ущербов.
5. Выбор эффективной системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды необходимо осуществлять на основе разработанного
механизма, определяющего комплекс решений по совершенствованию управления природопользованием, предотвращению и снижению социо-эколого-экономических ущербов ОС в районах массового закрытия угольных шахт.
Область научного исследования. Работа выпонена в соответствии со следующими пунктами паспорта специальности:
7.9. Комплексная социо-эколого-экономическая оценка состояния территорий в целях совершенствования управления; 7.11. Экономическая оценка эффективности и прогнозирование затрат на реабилитацию естественной экосистемы в регионе.
Теоретической и методологической базой исследования являются научное обобщение, экономический, системный и факторный анализ, методы экспертных оценок и ранговой корреляции, методы теории вероятностей и принятия решений, статистическое и экономико-математическое моделирование.
Новизна диссертационного исследования состоит в создании нового методологического подхода формирования и выбора системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды для улучшения экологической обстановки в районах массового закрытия угольных шахт, включающего:
Х оригинальную типологию системных связей между источниками воздействия, негативными последствиями и естественными процессами изменения ОС в районах массового закрытия угольных шахт, позволяющую структурировать возникающие эколого-экономические и социальные ущербы;
Х методический подход прогнозирования вероятности возникновения негативных последствий и ущербов в районах массового закрытия угольных шахт с учетом затрат на природоохранные мероприятия по реабилитации естественных экосистем;
Х выбор мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в
зависимости от степени влияния экологических, экономических, социальных и
организационно-технических факторов, характеризующих региональную социо-эколого-экономическую ситуацию в районах закрытия шахт.
Х агоритм, основанный на формировании слоевой структуры предпочтений, позволяющий определить очередность реализации мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт, с учетом предотвращения прогнозируемого и снижения накопленного ущербов и объема выделяемых средств на природоохранную деятельность;
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается использованием представительного объема статистической информации, характеризующей сложившуюся экологическую ситуацию в районах ликвидации шахт; корректным применением- современных методов научных исследований; положительными результатами апробации выводов и рекомендаций работы при обосновании принятия решений по восстановлению и сохранению природной среды в районах массового закрытия угольных шахт.
Научное значение работы заключается в выявленЩ эколого-экономических закономерностей, позволяющих сформировать методологию эколого-экономического обоснования и выбора системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды на основе определения потенциально возможных эффектов от их реализации, с учетом вероятности возникновения социо-эколого-экономических ущербов в районах массового закрытия угольных шахт.
Практическое значение работы заключается в возможности применения разработанного механизма для принятия научно обоснованных решений, позволяющих определить предотвращаемый совокупный прогнозируемый социо-эколого-экономический ущерб с учетом вероятности его возникновения, выбрать эффективный вариант системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды, реализация которых позволит обеспечить безопасное проживание граждан в районах закрытия угольных шахт и улучшить экологическую и социальную ситуацию.
Реализация результатов исследований. Результаты исследований использовались при разработке мероприятий по сохранению и восстановлению ОС в основных угледобывающих регионах Российской Федерации в рамках научно-исследовательской работы Анализ экологической ситуации в регионах массового закрытия угольных шахт и разработка рекомендаций по ее улучшению № гос. регистрации - 01201177590 от 20.12.11 г. Основные методологические, методические и практические результаты исследований использованы Департаментом угольной и торфяной промышленности при разработке Догосрочной программы развития угольной промышленности на период до 2030 года.
Результаты исследования используются Московским государственным горным университетом в учебных курсах Основы природопользования и горного дела, Экономика природопользования и Охрана окружающей среды Горно-промышленная экология.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на XI Международной конференции Российского общества экологической экономики Энергоэффективность экономики и экологическая безопасность: теория и практика (Кемерово, 2011); XX Международном симпозиуме по планированию горных работ и выбору оборудования - 2011 (Казахстан, Аматы, 2011); XXII Всемирном горном конгрессе (Турция, Стамбул, 2011); VII Международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики (Тула, 2011); научном симпозиуме Неделя горняка (Москва, МГГУ, 2007 - 2012); научных семинарах кафедры Экономика природопользования Московского государственного горного университета (Москва, 2010-2012).
Публикации. Автором опубликовано 30 научных работ по теме диссертации, в том числе 9 статей в изданиях, включенных в перечень ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации, и 4 монографии.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы из 151 наименования, содержит 18 рисунков и 21 таблицу.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 1. Воздействие ликвидируемых угледобывающих предприятий на окружающую среду в районах массового закрытия шахт целесообразно рассматривать с использованием разработанных концептуальных принципов оценки экологической ситуации, позволяющих обосновать типологию системных связей между источниками воздействия и негативными последствиями, приводящими к деградации элементов единой системы и возникновению ущербов.
Работы по ликвидации нерентабельных предприятий выпоняются в 24 субъектах Российской Федерации и 78 шахтерских муниципальных образованиях. Они сопровождаются значительными затратами на ликвидацию экологических последствий, экологический мониторинг, эксплуатацию природоохранных объектов, снос зданий, сооружений и ветхого жилья, приобретение жилья взамен сносимого ветхого, реконструкцию и замену объектов инфраструктуры.
В самом крупном в стране Кузнецком угольном бассейне начиная с 1994 г. ликвидируются 47 угледобывающих предприятий, расположенных в 9 районах Кемеровской области. Большинство ликвидируемых шахт связанно с близлежащими действующими шахтами горными выработками и отличаются высокой метаноносностью. На территории горных отводов этих шахт находится 707 зон, контролируемых по выделению вредных газов на дневную поверхность (24 опасных и 683 угрожаемых), 2335 провалоопасных зон (общая площадь 1,2 тыс. га). Общая площадь нарушенных земель составляет 535 га.
Объем шахтных вод, поступающих в естественные водные объекты, составляет 23,8 мн. м3/год. Шахтные воды характеризуются высоким
содержанием железа (до 16 ПДК), марганца (до 11,1 ПДК), фенолы (до 9,1 ПДК) присутствуют в пределах ПДК азот аммонийный, хлориды, сульфаты, медь, цинк, свинец.
Основными источниками загрязнения рек являются шахты: Судженская, Пионерка, Красный углекоп, Смычка, им. Дмитрова, Шусталепская.
Аналогичным по количеству закрываемых шахт является Восточный Донбасс (47 шахт). Ликвидируемые шахты характеризуются в основном большими глубинами разработки (более 700 м), сложными горногеологическими условиями, наличием запасов угля преимущественно в тонких пластах, в зонах расщепления пластов средней мощности и в тектонически нарушенных зонах. Горные отводы большинства ликвидируемых шахт граничат с горными отводами действующих шахт, что обусловливает необходимость принятия мер по обеспечению их безопасной работы. Контроль выделения вредных и опасных шахтных газов на земную поверхность проводится в 222 зонах (146 опасных и 76 угрожаемых) на общей площади 4031,6 га. В пределах этой площади расположено более 9 тыс. жилых домов и административно-промышленных зданий. Площадь провалоопасных зон составляет 160,1 га. На территориях с подработанными горными выработками находится жилая застройка городов Шахты, Новошахтинск, посеков Михайлов, Шолоховский, Коксовый и др.
Объем шахтных вод, поступающих в естественные водные объекты Ростовской области, составляет 40,7 мн. м3/год. Шахтные воды характеризуются аномально высоким содержанием сульфатов (от 12 до 259 ПДК), железа (от 3 до 3370 ПДК), марганца (до 64 ПДК), магния, алюминия, меди, стронция.
Основными источниками загрязнения рек являются шахты: Глубокая, им. Красина, им. Кирова, №15 ШУ Несветаевское, Комиссаровская, Восточная, ШУ Краснодонецкое, Тацинская.
Проведенный анализ показал, что, с одной стороны, с остановкой ведения горных работ прекращается непосредственное и постоянное негативное
влияние угледобывающих предприятий на окружающую среду или отдельные ее элементы, с другой стороны, процесс их ликвидации сопровождается весьма опасными экологическими последствиями, из которых следует выделить загрязнение ОС агрессивными шахтными водами.
Недостоверная оценка негативного влияния ликвидируемых угольных предприятий на окружающую среду и несвоевременное принятие мер по его снижению приводят к обострению экологической и социальной ситуации в горнодобывающих регионах. Из общего числа ликвидируемых предприятий отрасли 92% приходится на предприятия подземной угледобычи. Это предопределяет необходимость разработки научно обоснованной концепции оценки экологической ситуации в районах массового закрытия угольных шахт на основе анализа системных связей между источниками воздействия, негативными последствиями и процессами изменения окружающей среды.
Использование метода системного анализа позволило сформулировать следующие основополагающие принципы рассмотрения ликвидируемого угледобывающего предприятия как составляющего элемента сложной единой системы взаимосвязанных объектов живой и неживой природы, определяющие состояние окружающей среды:
1. Ликвидируемое угледобывающее предприятие следует рассматривать как элемент единой системы, который тесно связан с другими элементами окружающей среды в этой системе.
2. Ликвидируемое предприятие следует рассматривать с точки зрения его воздействия на другие элементы системы.
3. Воздействие ликвидируемого предприятия на окружающую среду необходимо оценивать с позиций возникновения негативных социо-эколого-экономических последствий, в конечном итоге влияющих на уровень качества жизни населения.
4. Состояние системы в целом и ее элементов следует рассматривать в динамике, так как негативные социо-эколого-экономические последствия в
районах ликвидируемых предприятий проявляют себя не сразу, а спустя месяцы и даже годы после прекращения их работы.
На рисунке 1 представлена схема воздействия ликвидируемой шахты на элементы единой системы.
Рисунок 1 - Схема воздействия ликвидируемой шахты на элементы единой системы ОС
На основе проведенного анализа данных многолетнего мониторинга экологической ситуации в районах ликвидации угольных шахт выявлены системные связи между источниками воздействия (7) и негативными последствиями (АО, что позволило систематизировать их по влиянию на
элементы единой системы: недра, землю, воду, воздух, биоту (Я = 1, у).
В свою очередь, в рамках элементов единой системы характерные признаки изменения ОС позволили выделить и систематизировать
естественные процессы ее изменения (J =
Х геодинамический - деформация недр, земной поверхности территорий, на которых расположены объекты жизнедеятельности и жизнеобеспечения;
Х землепользования - загрязнение земель вокруг промышленных площадок ликвидируемых шахт; выведенный из эксплуатации земельный фонд, непригодность земель для сельскохозяйственного использования;
Х гидрогеологический Ч изменение уровня и скорости затопления выработанного пространства ликвидируемых шахт; выход шахтных вод на поверхность, поступление их в поверхностные водные объекты и на рельеф местности; подтопление шахтерских городов и посеков, сельскохозяйственных земель, лесных угодий и иных территорий;
Х гидрохимический - изменение качества шахтных, грунтовых и поверхностных вод; загрязнение территорий техногенными (шахтными) водами; влияние шахтной воды на большие и малые реки, а также подземные воды (источники водоснабжения населения);
Х газовый Ч выход на земную поверхность шахтных газов с опасными концентрациями метана, двуокиси углерода и пониженным содержанием кислорода, в том числе в заглубленные объекты жилых домов и промышленно-административных зданий;
Х биологический - изменение видового состава флоры и фауны в экосистеме; снижение продуктивности и воспроизводства биоресурсов; гибель животных и растений.
Выявленные связи, систематизация негативных последствий по влиянию на элементы единой системы и систематизация процессов изменения ОС позволили разработать типологию системных связей между источниками
воздействия на ОС, негативными последствиями и процессами ее изменения в районах массового закрытия угольных шахт (табл. 1.).
Таблица 1 - Типология системных связей источников, негативных последствий воздействия на ОС и процессов ее изменения в районах _ массового закрытия угольных шахт__
Источники воздействия Возникающие негативные последствия Элементы ОС (природные ресурсы) Процесс изменения ОС
Затопление горных выработок и выработанного пространства ликвидируемых шахт (/;) Фильтрация, перетоки и прорывы шахтных вод в горные выработки смежных действующих шахт (Л^) Вода (водные, Яз) Гидрогеологический ш
Изливы и выходы загрязненных шахтных вод на поверхность, поступление в поверхностные водные объекты и на рельеф местности (ЛУ
Загрязнение подземных водозаборов и водоносных горизонтов (N3) Вода (водные, Яз) Гидрохимический (Л)
Загрязнение поверхностных водозаборов и водных объектов и берегов (ЛУ
Подтопление шахтерских городов и посеков, сельскохозяйственных земель, лесных угодий и иных территории (Ау Земля (земельные, Яг) Землепользования (У^)
Снижение средообразующих экосистемных функций (М() Биота (биологические, ²5 Биологический (Л)
Потеря видового разнообразия (N7)
Угрожаемые и опасные зоны по выделению шахтных газов на поверхность и в заглубленные объекты (/2) Вытеснение шахтных газов из затапливаемых горных выработок и выработанного пространства (ЛУ Воздух (атмосферного воздуха, Я4) Газовый Ш
Скопление газов в колодцах, подвалах зданий и помещений, в пониженных участках местности (ЛУ
Потеря видового разнообразия (N0) Биота (биологические, Я) Биологический (3()
Опасные и условно опасные зоны по условиям образования провалов (1з) Деформации земной поверхности, образование прогибов, просадок, провалов, опозней (N11) Недра (недр, Я,) Геодинамический (./;)
Нарушения и разрушения административных и производственных зданий и сооружений, трубопроводов, линий электропередач и линий связи (N12)
Нарушенные, загрязненные и деградированные земли (14) Непригодность земель для сельскохозяйственного использования (N3) Земля (земельные, Я2) Землепользования
Снижение продуктивности и воспроизводства биоресурсов (N4) Биота (биологические, Я}) Биологичес -кий (/л)
Продожение таблицы 1.
Источники воздействия Возникающие негативные последствия Элементы ОС (природные ресурсы) Процесс изменения ОС
Неиспользуемая м выведенная из эксплуатации инфраструктура Выведенный из эксплуатации земельный фонд (N13) Земля (земельные, Землепользования (У^)
Представленная типология является методической основой для анализа экологической ситуации в районах ликвидации шахт и верификации ущербов и затрат на их ликвидацию или предотвращение.
2. Эколого-экономические ущербы следует рассматривать и определять в динамике их проявления на основе вероятности возникновения негативных последствий при ликвидации угольных шахт с учетом затрат на технико-технологические и организационно-информационные меры по сохранению окружающей среды.
Проведенный анализ позволил сделать вывод о необходимости учета прямых и косвенных ущербов, наносимых природным ресурсам в результате ликвидации шахт и возникающих в разные периоды времени, в тождественных элементах единой системы взаимосвязанных объектов живой и неживой природы.
Так, к прямому экономическому ущербу (У3) относятся затраты, потери
и убытки, обусловленные негативным воздействием на природные ресурсы в данное время и в данном конкретном месте. К косвенному экономическому
ущербу (У3 ) относятся допонительные затраты, потери, убытки, обусловленные влиянием изменения состояния окружающей среды. К
косвенному социальному ущербу ) относятся затраты, связанные с ухудшением здоровья населения и условий жизнедеятельности.
Для прогнозирования изменения состояния окружающей среды в районах массовой ликвидации угольных шахт необходимо определить
вероятность возникновения потенциально возможного ущерба. Вероятность возникновения ущербов в результате ликвидации шахт в зонах их массового закрытия подчиняется схеме испытаний Бернули с переменными вероятностями, так как определенный вид ущерба по определенному процессу (7) может произойти с какой-то вероятностью Р^ или не произойти - с вероятностью \-Prj. Сумма этих вероятностей Ч ожидаемая величина ущербов Ч имеет в пределе распределения Пуассона:
где к Ч индекс ущерба (прямой эколого-экономический, косвенный эколого-экономический, косвенный социальный), г = 1,3;./- индекс процесса изменения
окружающей среды, ./ = 1,х; ^ = Ч параметр случайной величины,
имеющей распределение Пуассона, определяющийся большим количеством малых факторов, характеризующих источники, негативные последствия, ресурсы и процессы изменения ОС.
Таким образом, вероятность возникновения потенциального ущерба ОС (прямого экономического, косвенных экономического и социального) (Рг(У)) в результате ликвидации шахт зависит от возникновения какого-либо негативного последствия (АО и выражается произведением вероятности возникновения последствия и вероятности возникновения определенного вида ущерба при условии, что это последствие произошло:
Рг(Уив;к) = 2Рг(А0| ю (2)
где Рг(Упв^)- вероятность возникновения потенциально возможного ущерба; Рг(А0 - вероятность возникновения негативного последствия; Рг(У* | М) -условная вероятность возникновения ущерба по процессам изменения ОС при условии, что негативное последствие произошло.
При этом возникновение потенциально возможных ущербов от негативных
последствий ликвидации шахт зависит от эффективности проводимых технико-технологических (77) и организационно-информационных (ОИ) мер по сохранению окружающей среды и затрат на их реализацию.
В работе установлена зависимость вероятности возникновения потенциально возможного ущерба от негативных последствий по определенному процессу (1) изменения окружающей среды при условии вложения средств в реализацию природоохранных мер. Она определяется отношением величины ущербов по этому процессу при условии затрат на природоохранные меры к величине ущербов по этому процессу:
где Упв3 13 потенциально возможный ущерб в рамках рассматриваемого процесса J при условии затрат на природоохранные меры; Упв* -потенциально возможный ущерб в рамках рассматриваемого процесса J, руб.; 3 Ч природоохранные затраты, руб.
Для обоснования и выбора мер, направленных на снижение экологической напряженности в регионе, необходимо определить прогнозную величину ущерба, который рассчитывается как произведение потенциально возможного ущерба, вероятности его возникновения (при условии что последствие произошло) и вероятности его возникновения при условии затрат на природоохранные меры:
Уп)\3 = Упв) Х Рг (Упв)) Х Рг {Упв) 13) (4)
Полученная зависимость позволяет определить величины прогнозируемых прямых и косвенных ущербов с учетом вложения средств в реализацию технико-технологических и организационно-информационных мер по сохранению окружающей среды:
у-х 7 = 1
< Уи?" I-3! = Е у" -Рг(Уив |3),
где - затраты на сохранение окружающей среды в районе массовой
ликвидации угольных шахт, руб.; Упэ | 3, Ч прогнозируемый прямой эколого-экономический ущерб при условии затрат на сохранение окружающей среды э"
(30, руб.; Уп | 3, - прогнозируемый косвенный эколого-экономический ущерб при условии затрат на сохранение окружающей среды (30, руб.; с"
У п | 3, Ч прогнозируемый косвенный социальный ущерб при условии затрат на сохранение окружающей среды (30, руб.; Упв , - потенциально
возможный прямой эколого-экономический ущерб, руб.; Упв У потенциально возможный косвенный эколого-экономический ущерб, руб.; с"
Упв J _ потенциально возможный косвенный социальный ущерб, руб.; э1
Рг(Уш;) - вероятность возникновения потенциально возможного прямого
эколого-экономического ущерба; Рг(Уив; ) _ вероятность возникновения потенциально возможного косвенного эколого-экономического ущерба; с"
Рг(Уиву ) Ч вероятность возникновения потенциально возможного косвенного
социального
ущерба; Рг(Уив; 13)
Ч вероятность возникновения потенциально возможного прямого эколого-экономического ущерба при условии затрат на реализацию природоохранных мер; Рг(Ув, 13) - вероятность возникновения потенциально возможного косвенного эколого-экономического ущерба при
условии затрат на реализацию природоохранных мер; Рг(Уялу 13) Ч вероятность возникновения потенциально возможного косвенного социального ущерба при условии затрат на реализацию природоохранных мер;
Разработанные зависимости позволяют определить величины прогнозируемых прямого эколого-экономического и косвенных эколого-экономического и социального ущербов в зависимости от вероятности их возникновения и величины затрат на сохранение ОС в районах ликвидации шахт.
3. Формирование системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт дожно осуществляться на основе последовательных действий, включающих выявление источника негативного воздействия, определение видов ущербов и совокупности мер по их устранению с учетом величины необходимых затрат и построение слоевой структуры предпочтений реализации мер с использованием методов теории принятия решений.
Для предотвращения возникновения ущерба ОС от возможных проявлений негативных последствий ликвидации шахт необходимо применение мер (Мс), позволяющих сохранить элементы единой системы в естественном состоянии. Для снижения негативного воздействия и ликвидации уже накопленного ущерба необходимо реализовывать меры по восстановлению ОС (Мв). В диссертационной работе меры Мв и Мс были систематизированы по процессам изменения окружающей среды.
С целью формирования исходного множества мер по сохранению и восстановлению ОС предложено использовать метод построения дерева событий, который позволяет учесть функциональные взаимосвязи структурных элементов системы источников, негативных последствий, ресурсов, процессов и ущербов в виде логических схем.
Путь дерева событий формируется с учетом разработанной типологии и на основе анализа последовательности происходящих событий по следующим
структурным элементам:
I N ^ J (6)
где / Ч источник воздействия; N Ч возникающие негативные последствия; Я. Ч природные ресурсы; У- процессы изменения ОС; {Мс} - исходное множество
мер по сохранению ОС с учетом прогнозируемых ущербов ); {М } Ч
исходное множество мер по восстановлению ОС с учетом нанесенных ущербов
Пути дерева событий выглядят следующим образом:
-> Я, -> /3 -> Ул Мс /, N. Ч-Я, ->Х У3 Ун ->
/Д -> Л^ ^ -Х Л -> Уп -> Мс 1Д -> -> ./Д Ук
Аналогично описываются все возможные варианты путей и событий от источника воздействия через определение прогнозируемых и накопленных ущербов до соответствующих мер (технико-технологических и организационно-информационных по сохранению и восстановлению ОС) направленных на их устранение.
Сформированное множество путей дерева событий положено в основу построения структурных моделей, позволяющих определить оптимальное распределение величины затрат на реализацию мер по сохранению и восстановлению ОС с учетом ограничения средств, выделяемых на природоохранную деятельность.
Для моделирования описываемого процесса использованы программы БТАТКИСА в модуле БЕРАТН (Моделирование структурными уравнениями), В результате расчетов были получены следующие зависимости:
АУ3' = Х((АУп3'|31)^1 + (АУн3'| J=\ 32)02),
ДУЭ" = Х((АУп3" + (АУн?" | ./= \32)в2),
АУ = Х((ДУп?" ^^ + СДУн^' 1 ./=1 32)в2),
ГО при 3! = 0; [О при = 1 ^ = 1 [1 при 31 Ф 0; [1 при 32 = 0; 32Ф 0; 1 2'
где ЛУпэ 131 - предотвращаемый прогнозируемый прямой эколого-экономический ущерб при условии затрат на сохранение окружающей среды
(30, руб.; АУп 131 - предотвращаемый прогнозируемый косвенный эколого-экономический ущерб при условии затрат на сохранение окружающей с"
среды (30, руб.; АУп | 31 - предотвращаемый прогнозируемый косвенный социальный ущерб при условии затрат на сохранение окружающей среды (30, руб.; 3] - затраты на сохранение окружающей среды в районе массовой ликвидации угольных шахт; 32 - затраты на восстановление окружающей
среды в районе массовой ликвидации угольных шахт; ДУн^ 132 Ч ликвидируемый накопленный прямой эколого-экономический ущерб при
условии затрат на восстановление окружающей среды (32), руб.; АУну | 32 Ч ликвидируемый накопленный косвенный эколого-экономический ущерб при
условии затрат на восстановление окружающей среды (32), руб.; АУну | 32 _ ликвидируемый накопленный косвенный социальный ущерб при условии затрат на восстановление окружающей среды (32), руб. в - булева переменная,
принимающая значение 0 и 1 в зависимости от наличия природоохранных затрат.
Полученные зависимости позволяют осуществить предварительный отбор природоохранных мер для их дальнейшей реализации в условиях ограниченного финансирования с учетом распределения затрат на сохранение и/или восстановление окружающей среды в районах массовой ликвидации угольных предприятий.
После формирования исходного множества мер необходима их многокритериальная оценка, на основе которой осуществляется выбор эффективных природоохранных мер с учётом их специфики и направленности. Оценку мер по сохранению и восстановлению окружающей среды необходимо проводить с учетом значимости факторов, характеризующих возможность реализации мер и региональную социо-эколого-экономическую ситуацию в районах закрытия шахт.
Степень значимости региональных факторов, оказывающих влияние на выбор мер по сохранению и восстановлению окружающей среды, определялась с помощью стандартных процедур экспертной оценки. Таким образом, были получены бальные оценки значимости факторов, позволившие систематизировать их с учетом качественных характеристик по нескольким группам (табл. 2.).
Для определения приоритетности влияния факторов на эффективность мер, позволяющих предотвратить и/или снизить негативное воздействие на окружающую среду, использован метод главных компонент статистического факторного анализа. В качестве исходных компонент в работе были приняты следующие группы факторов: экологические, экономические, социальные и организационно-технические.
Из совокупности факторов сформирована квадратичная матрица Грамма на основе рассчитанных коэффициентов корреляции, количественно характеризующих меру взаимосвязи между искомыми факторами.
Таблица 2 - Факторы, влияющие на выбор мер по сохранению и
восстановлению ОС
груп пы ЧЧ___Факторные нагрузки Факторы Ч Факторная нагрузка группы Р Факторная нагрузка группы Кг Группа значимых факторов
и Экологическая значимость территории 0,69 0,31 р-
2 Качество подземных питьевых водозаборов 0,77 0,22
и т Качество поверхностных водозаборов 0,78 0,21
с Площадь, отведенная под отвалы 0,32 0,66 р"
ч о а г> Площадь деградированных и нарушенных земель 0,22 0,76 рВ
Площадь земель, занятых инфраструктурой 0,26 0,71 рВ
Значимость экологических факторов, у У=0,50 72=0,48 _
и а Наличие средств на природоохранные мероприятия в федеральном бюджете 0,53 0,46 рС
и и г Наличие средств на природоохранные мероприятия в региональном бюджете 0,52 0,44
г о Наличие средств у собственника объекта (источника негативного воздействия) 0,68 0,31 рс
т Наличие рынка экологических услуг 0,39 0,51 рЬ
Стимулирующие субсидии 0,67 0,39
Значимость экономических факторов, у Уз=0,56 74=0,42 _
л 3 Состояние социальной и промышленной инфраструктуры 0,58 0,38 Рс
а = Экозаболеваемость населения 0,54 0,46 Рс
и Плотность населения 0,43 0,57 рЬ
Значимость социальных факторов, у 75=0,51 76=0,47 _
1 и 2 * Наличие квалифицированных специализированых кадров для реализации мер 0,49 0,51 рВ
я а Я г Наличие инновационных технологий и современной техники 0,68 0,32 рС
= Й я и Развитость природоохранной инфраструктуры 0,53 0,46 Б1-
Наличие региональной экологической политики 0,56 0,44 Рс
Значимость организационно-технических факторов, у 77=0,56 78=0,43 -
В результате расчетов с использованием программы ЗТАТКТСА были получены значения факторных нагрузок двух компонент: Рг факторная группа мер по сохранению ОС, (Рс); Р2- факторная группа мер по восстановлению ОС, (Рв). Далее, на основе матрицы факторных нагрузок для всей совокупности сформированных факторов производится их группировка и определяется степень влияния каждого из них на выбор системы мер по сохранению и восстановлению ОС.
В случае если факторная нагрузка уг > 0,5, фактор является значимым и может быть отнесен к соответствующей группе мер по сохранению (Рс) или восстановлению (Б8) окружающей среды.
В ходе проведения факторного анализа сформирован информационный базис, включающий 18 факторов, рассчитаны факторные нагрузки и определены показатели значимости экологических, экономических, социальных и организационно-технических факторов.
При этом, если /2и+1 > У2т }, то фактор является определяющим
при выборе мер по сохранению ОС, а в случае если У2Д+1 < Угт -М-определяющим при выборе мер по восстановлению ОС.
Определение степени влияния факторов дает возможность расширить условия отбора природоохранных мер и уменьшить субъективизм их оценки, повысить рациональность выбора и получить структуру предпочтений реализации мер, исходя из значимости и величины ущербов (табл. 3).
Решение поставленной задачи выбора мер дает возможность построения слоевой структуры предпочтений для целей дальнейшего определения очередности их реализации (рис. 2). Для задания предпочтений и построения слоевой структуры с учётом специфики негативного воздействия на окружающую среду был принят метод отношений предпочтения и построения функции ценности. Слоевое упорядочивание множества природоохранных мер предопределяет выпонение операции сравнения их друг с другом по сформированному множеству оценочных критериев и значимости факторов, характеризующих социо-эколого-экономическую ситуацию в регионе. В результате множество природоохранных мер {м} делится на несколько подмножеств исходя из величины предотвращаемого ущерба и выделяемых природоохранных затрат. Подмножество М! содержит эффективные природоохранные меры первого порядка; подмножество М2 Ч эффективные природоохранные меры второго порядка; М3 Ч неприемлемые по эффективности природоохранные меры.
Таблица 3 - Формирование множества мер с учетом величины затрат
Меры Затраты на реализацию мер Предотвращаемые ущербы
прямой эколого-экономический косвенный эколо го-экономический косвенный социальный
Меры по сохранению ОС
Технико- технологические (тт) мсгг З^у. 1УпЭтт7з 1 УПЭ"тт75 с" 1 Уп Д77
2МСП 2 3^71 2 Упэ л- 7з 2Упэ"тгУ5 2 Упс 77
ЗМ^ з ЗсД 71 3 Упэ Д 7з 3 УпЭ тг 75 з УпС "тт 77
... ...
Организационно-информационные (ои) 1МС0И 1 Зсои 7! 1УпЭ'оД7з 1УпЭ"оД75 1УпС"оиУ7
2МС0И 2 Зс0Д 7! 2 Упэ'ои 7з 2 Упэ "Ди 75 2Упс"ои77
змсои 3 Зсои 7! 3 Упэ ои 7з 3 Упэ "ои 75 ЗУпсои77
Меры по восстановлению ОС
Технико- технологические (тт) 1 МвД 1 3 тт 72 1 УнэД 74 1 Ун3 "тг 7б 1УнС"тт78
2МВП 2 3втт 72 2УнЭ'тт7< 2 Ун3"^ 76 г" 2 Ун Д78
ЗМ"^ 3 ЗвД 72 3 Унэ Д 74 ЗУн3ттТб ЗУнсттУ8
Организационно-информационные (ои) п Мвои 1 ОЙ 1 3 ои 72 1 УнЭ ои У4 1 Ун3 Д У6 1УНСои78
2М"Ш 2 Звои 72 2 Унэ ои 74 з" 2 Ун оиУб 2 Унс "ои 7в
ЗМВ0И 3 Звои 72 з УнЭ ои 74 ЗУн3 ои У6 з Унс ои 78
...
природоохранные меры первого порядка
природоохранные меры второго порядка
4 Мсои; 3 мс'4 Мс_;5 Мс
неприемлемые природоохранные мер
Рисунок 2 Ч Слоевая структура предпочтен^^^^^^^^^системы мер по сохранению и восстановлению ОС в районах массового закрытия угольных шахт
К природоохранным мерам первого порядка отнесены меры, которые по сумме затрат соответствуют выделенным средствам, и их социо-эколого-экономическая значимость для условий региона определена на основе факторного анализа. К мерам второго порядка отнесены эффективные меры, требующие поиска допонительных инвестиций. К неприемлемым природоохранным мерам отнесены меры с отрицательной эффективностью.
Таким образом, природоохранные меры первого порядка подлежат первоочередной реализации и финансированию. Природоохранные меры второго порядка реализуются в случае выделения допонительных природоохранных средств.
4. Эколого-экономическую оценку системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт следует осуществлять на основе разработанной экономико-математической модели с целевой функцией максимизации эффективности мер, подлежащих первоочередной реализации, с учетом выявленной значимости организационно-технических, экологических, экономических и социальных факторов, величины нанесенных и прогнозируемых ущербов.
Для выбора эколого-экономически эффективных вариантов требуется соизмерить результаты от реализации системы мер по сохранению и восстановлению ОС и затраты на их осуществление. Под результатом (Р) подразумевается величина общего предотвращаемого ущерба в результате проведения природоохранных мер, в качестве допонительного результата может рассматриваться доход от реализации продукции, получаемой при реализации мер (использование шахтной воды для технических нужд и т.д.).
Одновременный учет множества влияющих факторов на эколого-экономическую оценку эффективности вариантов системы мер следует осуществлять посредством экономико-математического моделирования, позволяющего учесть выявленные значимости организационно-технических, экологических, экономических и социальных факторов и вероятности
возникновения потенциально возможных ущербов.
Экономико-математическая модель оценки системы мер, направленных на восстановление и сохранение окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт, основана на максимизации эффективности их реализации, рассчитанной как отношение суммы величин предотвращаемых социо-эколого-экономических ущербов и возможных доходов к природоохранным затратам:
Э1 - '1 ^-иЧ--->тах,
'~М О '=2 9
у ( у1 и (9)
йга+пУ га+г2у
где ^ - величина предотвращаемого совокупного прогнозируемого социо-
эколого-экономического ущерба ОС, руб.; Рв - величина ликвидируемого совокупного накопленного социо-эколого-экономического ущерба ОС, руб.; Д - допонительный доход от реализации продукции, получаемой при реализации мер;
Г.П -,=6 т >Х V Х/=6 - 7=6 ,_М
Рс АУгг? ). (10)
7=1 7=1 ^ ^ 7=1 и
где д Уп* - величина предотвращаемого прогнозируемого прямого эколого-экономического ущерба в рамках 7-го процесса, руб.; дУп^"~ величина предотвращаемого прогнозируемого косвенного эколого-экономического ущерба в рамках /-го процесса, руб.; \Упс" - величина предотвращаемого прогнозируемого косвенного социального ущерба в рамках У-го процесса, руб.;
Рв =Г8(У2ЁАУЯэ/ + Г4рУнэ/ ' + У6рУ?), (И)
где д Ун^' - величина ликвидируемого накопленного прямого эколого-
экономического ущерба в рамках 7-го процесса, руб.; дУну - величина
ликвидируемого накопленного косвенного эколого-экономического ущерба в
рамках У-го процесса, руб.; Д У" ^ Ч величина ликвидируемого накопленного
косвенного социального ущерба в рамках /-го процесса, руб.; урув -значимость факторов; 3 Ч процессы: 1 Ч геодинамический, 2 -землепользования, 3 Ч гидрогеологический, 4 Ч гидрохимический, 5 Ч газовый, 6 - биологический; 3/ - затраты на сохранение окружающей среды в районе массовой ликвидации угольных шахт, руб.; 32 Ч затраты на восстановление окружающей среды в районе массовой ликвидации угольных шахт, руб.; г1 Ч ставка рефинансирования в период реализации мер по сохранению ОС; г2 Ч ставка рефинансирования в период реализации мер по восстановлению ОС; Т Ч период реализации мер по сохранению ОС, Г; [О, Т], год; Т2 Ч период реализации мер по восстановлению ОС, Т1[0,Т], год; Г Ч период реализации системы мер, год.
Экономико-математическая модель включает ряд объективных ограничений:
1. Величина социо-эколого-экономического ущерба после реализации системы мер по сохранению и восстановлению ОС дожна быть меньше величины социо-эколого-экономического ущерба до реализации системы мер:
J=6 J=6
Х^-Х^г, (12)
где Ч социо-эколого-экономический ущерб до реализации системы мер;
- социо-эколого-экономический ущерб после реализации системы мер.
2. Величина затрат на реализацию системы мер дожна быть меньше величины общего предотвращаемого социо-эколого-экономического ущерба и дожна быть меньше или равна выделяемым природоохранным затратам:
Р
где: Р
Р
Зсм - природоохранные затраты на реализацию системы мер, руб.
3. Срок реализации мер по сохранению или восстановлению ОС не дожен превышать периода реализации системы мер в рамках региональной программы по снижению негативного воздействия ликвидации угольных предприятий:
Т>Т^Т2. (15)
Представленная экономико-математическая модель позволяет оценить эффективность реализации системы мер по сохранению восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия шахт.
5. Выбор эффективной системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды необходимо осуществлять на основе разработанного механизма, определяющего комплекс решений по совершенствованию управления природопользованием, предотвращению и снижению социо-эколого-экономических ущербов ОС в районах массового закрытия угольных шахт.
Специфика ликвидации горнодобывающих предприятий заключается в том, что вредные последствия от ведения горных работ могут проявляться в течение еще длительного периода, что предопределяет необходимость проведения мер и по восстановлению и сохранению ОС. Основой реализации системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды является разработанный на базе проведенных исследований механизм оценки и выбора
эффективной системы мер, направленной на восстановление и сохранение окружающей среды в районах закрытия угольных шахт (рис. 3).
Предложенный механизм предусматривает поэтапную
последовательность действий по комплексной оценке экологической ситуации, определению общего предотвращаемого ущерба, формированию системы мер и выбору эффективного варианта предотвращения и снижения социо-эколого-экономических ущербов ОС в районах массового закрытия угольных шахт.
Анализ экологической ситуации в горнопромышленном регионе с учетом способов ликвидации шахт позволяет определить системные связи между источниками воздействия, негативными последствиями и процессами изменения ОС.
Выявленные связи позволяют систематизировать воздействие ликвидируемых шахт на элементы единой системы (ОС), что, в свою очередь, позволяет разработать типологию системных связей между источниками, негативными последствиями и процессами изменения ОС в районах массового закрытия угольных шахт, которая является методической основой для верификации возникающих ущербов.
Для прогнозирования изменения экологической ситуации на основе вероятности возникновения негативных последствий и с учетом затрат на природоохранную деятельность определяется совокупный прогнозируемый ущерб ОС. По стандартным типовым методикам определяется совокупный накопленный ущерб, нанесенный ОС в результате ликвидации шахт. Это позволяет определить величину общего ущерба окружающей среде в районах массового закрытия угольных шахт.
Выбор мер для снижения негативного воздействия, накопленного ущерба и предотвращения возникновения прогнозируемого ущерба осуществляется методом построения дерева событий, позволяющего определить исходное множество эффективных мер. Учет факторов, характеризующих возможность реализации мер и региональную социо-эколого-экономическую ситуацию в
АНАЛИЗ СИТУАЦИИ В РАЙОНЕ ЗАКРЫТИЯ ШАХТ
анализ системных связей между источниками воздействия, негативными последствиями и процессами изменения окружающей среды
систематизация негативных последствий закрытия шахт по влиянию на элементы окружающей среды
систематизация процессов изменения окружающей среды
разработка типологии системных связей источников, негативных последствий воздействия на ОС и процессов ее изменения в районах закрытия угольных шахт
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УЩЕРБОВ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ
определение прямых и косвенных ущербов, наносимых окружающей среде
потенциально возможный
накопленный
определение вероятностей возникновения потенциально возможных ущербов Л -
определение прогнозируемого ущерба
определение общего ущерба окружающей среде в районах массового закрытия шахт
ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ МЕР ПО СОХРАНЕНИЮ И ВОСТАНОВЛЕНШО ОС
формирование множества путей дерева событий
формирование множества мер с учетом величины затрат и размеров предотвращенных ущербов
определение факторов, влияющих на выбор мер по сохранению и восстановлению окружающей среды
систематизация и оценка значимости факторов, влияющих на выбор мер по сохранению и восстановлению окружающей среды
многокритериальная оценка мер по сохранению и восстановлению окружающей среды
формирование слоевой структуры предпочтений реализации мер по сохранению и восстановлению окружающей среды
ОЦЕНКА СИСТЕМЫ МЕР ПО СОХРАНЕНИЮ И ВОССТАНОВЛЕНИЮ ОС
разработка экономико-математической модели оценки системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды
НАИБОЛЕЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЙ ВАРИАНТ СИСТЕМЫ МЕР ПО СОХРАНЕНИЮ И ВОССТАНОВЛЕНИЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В РАЙОНАХ ЗАКРЫТИЯ
Рисунок 3 - Механизм выбора эффективной системы мер направленной на восстановление и сохранение окружаюцей среды в районах массового закрытия угольных шахт.
районах закрытия шахт, позволяет получить структуру объективных предпочтений их реализации и выявить природоохранные меры первого порядка по сохранению и восстановлению ОС.
Оценка вариантов системы мер осуществляется посредством разработанной экономико-математической модели, позволяющей оценить и выбрать наиболее эффективный вариант реализации системы мер по сохранению и восстановлению ОС в районах массового закрытия шахт с учетом ограничений экономического и экологического характера.
Реализация предложенного механизма позволяет научно обосновать необходимые решения по совершенствованию процесса природопользования в районах массового закрытия угольных шахт, что приведет улучшению экологической и социальной ситуации и к повышению качества жизни населения в шахтерских городах и посеках.
Апробация механизма выбора эффективной системы мер, направленной на сохранение окружающей среды и ликвидацию негативных последствий закрытия угольных предприятий, производилась на базе двух угледобывающих регионов, отличающихся наибольшим количеством закрытых шахт -Восточный Донбасс и Кузбасс.
Для предотвращения совокупного прогнозируемого ущерба на период с 2013 по 2015 гг. и ликвидации совокупного накопленного за период реструктуризации результате проведенных исследований получена слоевая структура предпочтений реализации системы мер по сохранению и восстановлению ОС для условий Восточного Донбасса и Кузбасса. Природоохранные меры первого порядка, подлежащие первоочередной реализации и финансированию и соответственно формируют систему мер по ее сохранению и восстановлению. Природоохранные меры второго порядка реализуются в случае выделения допонительных природоохранных средств из федерального и/или регионального бюджетов.
Меры, предлагаемые к реализации в Восточном Донбассе и Кузбассе, сгруппированы в табл. 4.
Таблица 4 - Система мер по сохранению и восстановлению ОС в Восточном Донбассе и Кузбассе
Процессы изменения ОС Меры по восстановлению н сохранению ОС
Восточный Донбасс Кузбасс
геодинамический 2 М!0Д - меры по реконструкции и замене объектов социальной инфраструктуры; 1 МсДД Ч ведение геодинамического мониторинга 2 М'0Д - меры по реконструкции и замене шахт объектов социальной инфраструктуры; 1 Мс0Д Ч ведение геодинамического мониторинга
землепользования 1 М'-п- - рекультивация земель; 2 Мс0Д - ведение мониторинга земельных ресурсов 1 Мв-п- Ч рекультивация земель; 2 Мсои - ведение мониторинга земельных ресурсов.
гидрогеоло -гический 1 МсД Ч комплексные меры по предотвращению подтопления территорий горных отводов ликвидируемых шахт и прилегающих территорий: шахты им. Красина, Глубокая, им. Кирова; 2 М'т,. Ч комплексные меры по ликвидации подтопления территорий горных отводов ликвидируемых шахт и прилегающих территорий: шахты Юбилейная, Тацинская; 2 МсД Ч строительство водоотливного комплекса: шахта Юбилейная; 4 Мсои - ведение гидрогеологического мониторинга 1 М^г Ч комплексные технические решения по предотвращению подтопления территорий, расположенных на горных отводах ликвидируемых шахт и прилегающих территорий: шахта Анжерская; 3 Мс0Д - организация и создание единой режимной гидронаблюдательной сети; 4 Мсои - ведение гидрогеологического мониторинга
гидрохимический 3 М'п Ч строительство очистных сооружений: шахта Соколовская; 3 М'-п - ликвидация загрязнения поверхностной и подземной гидросети шахтными водами: шахты Соколовская, Восточная, Комиссаровская; 5 МсД - меры по увеличению эффективности очистки вод: шахта Комиссаровская; 4 М'-п - защита питьевых источников от загрязнения ш.№17 Синегорская ШУ Краснодонецкое; 7 МсДД Ч ведение гидрохимического мониторинга 2 Мстг - предупреждение загрязнения поверхностной и подземной гидросети шахтными водами: шахты Суджен-ская, Нагорная, Северная, Пионерка, Бунгурская, Ягуновская; 5 Мсои - меры по увеличению эффективности очистки вод; 6 Мсои - обоснование целесообразности и разработка проектов строительства очистных сооружений: шахты им. Димитрова, Центральная, им. Калинина, им. Ярославского; 7 Мсои - организационные меры по рациональному использованию природных ресурсов; 8 Мсои - ведение гидрохимического мониторинга
газовый 4 М'т, - меры по дегазации жилых зданий и производственных объектов; 8 Мс0Д Ч ведение газового мониторинга на территории горных отводов и прилегающих территориях ликвидируемых шахт 2 М'-п- Ч меры по дегазации жилых зданий и производственных объектов; 9 М
По ранее предложенной модели (формула 9) рассчитана эффективность реализации системы мер по сохранению и восстановлению ОС в Восточном Донбассе и Кузбассе соответственно (табл. 5).
Таблица 5. - Эффективность реализации системы мер по сохранению и _восстановлению ОС в Восточном Донбассе и Кузбассе_
Показатели Ед. изм. Восточный Донбасс Кузбасс
Совокупный накопленный ущерб (Ун) мн. руб. 27 720,4 19 487,6
Ликвидируемый совокупный накопленный ущерб (Р") мн. руб. 3 826,7 3 345,7
Совокупный прогнозируемый ущерб (Уп) мн. руб. 4 956,3 3 462,2
Предотвращаемый совокупный прогнозируемый ущерб (Рс) мн. руб. 4 732,4 3 198,9
Затраты (3), в т.ч. - на сохранение ОС (3/) - на восстановление ОС (Зг) мн. руб. мн. руб. мн. руб. 7 953,8 4 568,7 3 385,1 5 978,6 3 103,2 2 875,4
Эколого-экономический эффект от реализации системы мер по сохранению и восстановлению ОС мн. руб. 605,3 566,0
Таким образом, предложенные рекомендации для Восточного Донбасса и Кузбасса позволяют улучшить экологическую ситуацию путем предотвращения возникновения прогнозируемого ущерба и снижения накопленного ущерба и получить эколого-экономический эффект от реализации предложенных мер в период с 2013 по 2015 гг. 605,3 мн. руб. и 566,0 мн. руб., соответственно.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертации на основе проведенных исследований осуществлено решение крупной научной и практической проблемы, состоящей в разработке методологии формирования и выбора эффективной системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды, реализация которых позволит улучшить экологическую ситуацию и повысить безопасность и качество жизни населения, проживающего в районах массового закрытия угольных шахт, что имеет важное народнохозяйственное значение.
Основные результаты исследования, выводы и рекомендации, полученные лично автором:
1.В результате системного анализа экологической обстановки в районах массового закрытия шахт выявлены и сгруппированы источники негативного воздействия на окружающую среду, вызывающие дестабилизацию естественных процессов, связанных с динамическим состоянием недр, атмосферного воздуха, химического состава воды, почвы и биоты.
2. Разработана типология системных связей между источниками воздействия, негативными последствиями и естественными процессами изменения окружающей среды в районах массового закрытия угольных шахт являющаяся методической основой для верификации возникающих ущербов.
3. Предложен новый методический подход к определению социо-эколого-экономических ущербов ОС, возникающих в результате закрытых угольных шахт, основанный на учете вероятности возникновения негативных последствий процесса ликвидации.
4. Разработаны структурные модели, позволяющие определить оптимальное распределение величины затрат на сохранение и восстановление окружающей среды с учетом ограничения средств, выделяемых на природоохранные меры.
5. Выявлены факторы, влияющие на выбор мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия шахт, и с учетом их качественных характеристик систематизированы по основным группам: организационно-технические, экологические, экономические и социальные.
6. Построена слоевая структура предпочтений реализации системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды, учитывающая ограниченность средств, выделяемых в рамках реструктуризации угольной промышленности с учетом значимости факторов, характеризующих возможность реализации мер и региональную социо-эколого-экономическую ситуацию в районах закрытия шахт.
7. Сформирован эколого-экономический механизм, включающий поэтапную последовательность действий по комплексной оценке экологической ситуации, определению общего предотвращаемого ущерба, формированию и выбору на основе разработанной экономико-математической модели системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия шахт с учетом ограничений экономического и экологического характера.
8. Реализация разработанного механизма для условий угледобывающих регионов Кемеровской и Ростовской областей РФ позволила оценить экологическую ситуацию в районах массового закрытия угольных шахт и значительно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду. Эколого-экономический эффект от реализации предложенных мер на период с 2013 по 2015 гг. составит в Восточном Донбассе Ч 605,3 мн. руб., в Кузбассе - 566,0 мн. руб.
Основное содержание диссертации отражено в опубликованных работах автора:
Монографии:
1. Стоянова И.А., Иватанова Н.П., Харченко В.А. Направления комплексного использования природных и техногенных месторождений. - М., МГГУ, 2006. -68 с.
2. Стоянова И.А., Иватанова Н.П., Малышева A.A., Харченко В.А. Твердые отходы угольного производства Восточного Донбасса и их использование. - Шахты: изд-во ЮРО АГН РФ, 2006. -158 с.
3. Стоянова И.А., Ефимов В.И., Петров И.В., Рыбак JI.B. Анализ воздействия антропогенных факторов на состояние урбанизированных территорий и окружающей природной среды Кемеровской области в 2006 году -М.,МГГУ, 2008-303 с.
4. Стоянова И.А., Ефимов В.И., Петров И.В., Рыбак Л.В. Состояние природных ресурсов и воздействие антропогенных факторов на окружающую
среду урбанизированных территорий Кузбасса (анализ за 2007 год) - М., МГГУ, 2009 -328 с.
Статьи, опубликованные в рекомендуемых ВАК изданиях:
5. Стоянова И.А., Гридин В.Г., Ефимов В.И., Харченко В.А. Современное состояние и перспективы развития подземной угледобычи Кузбасса//Горный информационно-аналитический бюлетень -М., Изд-во МГГУ. -2006. -№9. -С. 136-139.
6. Стоянова И.А., Иватанова Н.П. Рентабельность природоохранного капитала как показатель эффективности природопользования//Известия ТуГУ, сб. Науки о Земле. -2010. -Вып. 1. -С. 248-254.
7. Стоянова И.А., Бурцев C.B. Факторы, влияющие на эффективность деятельности по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия угледобывающих предприятий//Известия ТуГУ, сб. Науки о Земле. -2011. -Вып. 1. - С. 3-6.
8. Стоянова И.А. Актуальность разработки методологии эколого-экономической оценки ликвидации шахт//Известия ТуГУ, сб. Науки о Земле. -2011. -Вып. 2. - С. 211-214.
9. Стоянова И.А. Эколого-экономическая оценка управленческих решений для экологических программ по реабилитации территорий массового закрытия шахт //Известия ТуГУ, сб. Науки о Земле. - 2011. -Вып. 2. - С. 215-219.
10. Стоянова И.А. К эколого-экономической оценке ущербов негативных последствий ликвидации шахт //Горный информационный аналитический бюлетень (научно-технический журнал), отдельные статьи Эколого-экономические проблемы природопользования. -2011. -ОВ№Ю. -С.20-26.
11. Стоянова И.А. Эколого-экономическое моделирование рисков возникновения ущерба окружающей среде при закрытии угольных шахт //Горный журнал. -2011. -№12. -С.79-82.
12. Стоянова И.А. Оценка вероятности возникновения эколого-экономических ущербов в результате ликвидации шахт в зонах их массового закрытия//Горный информационный аналитический бюлетень (научно-технический журнал) Отдельный выпуск Труды международного симпозиума Неделя горняка-2012. -2012. -№ОВ1. -С.214-226.
13. Стоянова И.А., Казаков В.Б., Попов С.М., Харченко В.В. Методологические основы оценки ценности углепромышленных отходов для расширения масштабов их использования в хозяйственной деятельности//Уголь. Ч2012. Ч №4. -С.50-52.
Статьи, опубликованные в прочих научных изданиях:
14. Stoyanova I.A., Gridin V.G., Efimov V.l., Kharchenko V.A. Underground Coal Mining in Russia at the Beginning of the 21st Century and its Prospects.//International Mining Forum 2006 лNew Tehnological Solutions in Underground Mining-Taylor&Francis Group, 2006. -P.15-19.
15. Стоянова И.А., Иватанова Н.П. Малышева A.A. К вопросу определения ценности продукции природоохранного назначения/Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ (НПИ)//Сб. научных трудов Научно-технические проблемы разработки месторождений полезных ископаемых, шахтного и подземного строительства. ЧНовочеркаск, УПЦ Набла ЮРГТУ (НПИ), 2006. -С. 323-326.
16. Стоянова И.А., Петров И.В., Харченко В.А. Основные показатели влияния угледобывающей промышленности России на окружающую среду//Сборник научных трудов Экология и экономика горного дела. Ч М., МГГУ, 2006. - С.31-36.
17. Стоянова И.А. Анализ негативного воздействия на водные ресурсы в районах массового закрытия угледобывающих предприятий Восточного Донбасса// Сборник научных трудов Организационные, горнотехнические, экономические и экологические проблемы развития углепромышленных регионов. -М., МГГУ, 2007. - С. 58-67.
18. Стоянова И.А. Анализ эколого-экономических последствий для гидросферы при ликвидации угледобывающих предприятий Восточного Донбасса//Сборник научных трудов Организационные, горнотехнические, экономические и экологические проблемы развития углепромышленных регионов. - М., МГГУ, 2007. - С. 68-72.
19. Стоянова И.А., Стоянова Е.В. К вопросу утилизации золошлаковых отходов ТЭЦ//Сборник научных работ Эколого-экономические проблемы горного производства. -М., МГГУ, 2008. -С.51-55.
20. Стоянова И.А., Стоянова Е.В. К вопросу о рациональной инвестиционной политике в сфере охраны окружающей среды //Сборник научных трудов Экология и экономика,- М., МГГУ, 2009. - С.49-55.
21. Стоянова И.А. Принципы обеспечения технической и экологической безопасности действующих и закрываемых шахт//Сборник научных трудов Экология и экономика. - М., МГГУ, 2010. - С.58-66.
22. Стоянова И.А. Оценка степени негативного влияния на гидросферу от функционирования и ликвидации шахт и мероприятия по обеспечению гидрогеологической безопасности//Сборник научных трудов Экология и экономика. - М., МГГУ, 2010. - С.66-72.
23. Стоянова И.А. Обеспечение экологической и технической безопасности действующих и закрываемых шахт// Материалы XI Международной конференции Российского общества экологической экономики Энергоэффективность экономики и экологическая безопасность: теория и практика. -М., Экономика, 2011. -С.183-185.
Stoyanova I.A. Ecological and technical safety of operating and closing mines Energy effectiveness of economics and ecological security: theory and practice//Proceedings 11th International conference of the Russian society for ecological Economics. - M., Economics. 2011. - P. 185-186.
24. Стоянова И.А., Бурцев C.B. Анализ ликвидационных мероприятий выпоненых на особо убыточных шахтах и разрезах. //Сборник научных трудов Экология и экономика.-М., МГГУ, 2011.-С. 18-23.
25. Стоянова И.А. Влияние массовой ликвидации угольных предприятий на параметры окружающей природной среды. //Сборник научных трудов Экология и экономика. Ч М., МГГУ, 2011. - С. 71-74
26. Стоянова И.А. Анализ проявлений негативного изменения окружающей природной среды в зонах влияния ликвидации нерентабельных угольных предприятий/Материалы VII Международной конференций по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики. Ч Тула, ТуГУ, 2011. Ч Том 1.Ч С.551-557.
27. Стоянова И.А. К оценке экологической ситуации в зонах массового закрытия угольных шахт на основе изменения параметров окружающей природной среды//Материалы VII Международной конференций по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики. ЧТула, ТуГУ. 2011. ЧТом 2. Ч С. 383-386.
28. Stoyanova I.A., Kharchenko A.V., Ecological and economic problems in the regions of mass closure of coal mines//22nd WORLD MINIG CONRESS & EXPO. -Ankara-Turkey: Aydogdu Ofset. -2011. Volume II. - P.327-332.
29. Stoyanova I.A., Kharchenko V.A., Petrov I.V. The way of effective use of the mine stone of the coal mines under closure // Proceedings of the Twentieth International Symposium on Mine Planning and Equipment Selection MPES 2011. Almaty-Kazakhstan, 2011. - Almaty, 2011. - P. 1290-1295
30. Стоянова И.А. Экономико-математическое моделирование эколого-экономической оценки системы мер по сохранению и восстановлению окружающей среды в районах массового закрытия шахт// Научный вестник Московского государственного горного университета. - 2012. -№8. - С. 115120.
Подписано в печать &!? Объем^ 3 печ. л._Тираж /?'зуз.
Формат 60x90/16
Заказ №
Отдел печати Московского государственного горного университета Москва, Ленинский проспект, 6
Похожие диссертации
- ef="metodologiya-obespecheniya-ustoychivogo-razvitiya-territorii-v-ramkah-ekologo-ekonomicheskoy-bezopasnosti.php">Методология обеспечения устойчивого развития территории в рамках эколого-экономической безопасности
- Механизм эколого-экономической оценки эффективности природопользования
- Методология эколого-экономического обоснования развития производственной деятельности угледобывающих предприятий в условиях урбанизированных территорий
- Эколого-экономическое обоснование ликвидации техногенных нарушений окружающей среды закрываемых угольных шахт