Содержание к диссертации
Введение 2
Глава I. Анализ современного состояния и перспективы использования промышленных твердых отходов
1. Постановка проблемы существования человечества в условиях роста промышленности и заірязнения
окружающей среды, представленная в докладах Римскому клубу и отдельных работах ученых 11
2. Глобальные и региональные проблемы ресурсосбережения 20
3. Проблемы утилизации промышленных твердых отходов в экономически развитых странах 29
а) Технологические проблемы утилизации промыиаенных твердых отходов в экономически развитых
странах 29
б) Нормативные проблемы утилизации промышленных твердых отходов в экономически развитых
странах 30
в) Эколого-экономические проблемы утилизации промыиаенных твердых отходов в экономически
развитых странах 30
г) Особенности утилизации промыиаенных твердых отходов в России 31
4. Зарубежный опыт использования промышленных твердых отходов 39
а) Опыт США в использовании промыиаенных твердых отходов 40
б) Прогрессивный опыт Японии в использовании промыиаенных твердых отходов 45
в) Достижения Германии в использовании промыиаенных твердых отходов 50
г) Китай, как реальная модель развития мира а XXI веке 58
5. Анализ современного состояния и перспективы использования промышленных твердых отходов в России
(по отраслям) 65
а) Горнодобывающая промышленность 69
б) Топливно-энергетический комплекс 78
в) Атомная электроэнергетика 85
г) Черная и цветная метагіургия 88
д) Химическая промышленность 99
е) Деревообрабатывающая промышленность 102
ж) Строитечьство и производство строительных материаюв 106
Глава 2. Методика социо-экологоокономичсской оценки эффективности использовании промышленных твёрдых отходов
1. Социально-экономическая составляющая утилизации ПТО 113
2. Применение аппарата взвешенных орграфов и критериев принятия решений для анализа проблемы
утилизации промышленных твёрдых отходов 116
3. Базовая модель для социо-эколого-экономической оценки использования
промышленных твёрдых отходов 120
Глава 3. Апробация методики оценки эффективности использования промышленных твёрдых отходов на
примере ОАО «Северсталь» 131
Заключение 136
Литература 139
Приложения
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Одной из самых острых глобальных проблем на рубеже 2' и 3' тысячелетий является проблема загрязнения окружающей среды и связанного с ним ухудшения условий обитания человека на планете.
«Неустанно распространяя по планете наш искусственно созданный мир, мы оккупируем и покрываем асфальтом все большую и большую часть земной поверхности, нагромождая повсюду горы отбросов и отравы, попутно отнимая естественные жилища у сотен и тысяч живых существ, чем безжалостно подавляем, притесняем и уменьшаем генетический фонд биосферы... Мы не в состоянии оценить, как в конце концов скажется на человеческой экологии или психике обеднение, искажение и peipecc генетического богатства Природы. Мы даже не знаем, существуют ли границы, в пределах которых мы можем чувствовать себя в относительной безопасности, спокойно продолжая свою нынешнюю деятельность, ждет ли нас наказание, если мы переступим этот порог, и каким оно будет.» -писал более 25 лет назад основатель и первый президент Римского клуба Аурелио Печчеи.[57,с.157]
Серьезное внимание исследованию проблем экономики природопользования и охраны окружающей среды стало уделяться с конца 70"-начала 80ч годов минувшего века. Сложность этих исследований заключается в немалой степени в том, что они проводятся на стыке многих наук: экономики, экологии, геологии, математики, физики, химии, биохимии, биологии, микробиологии, географии, демографии, политологии, юриспруденции, философии, этики, эстетики, теологии.
Федеральный закон «Об охране окружающей среды» (от 10 января 2002 года №7-ФЗ) определяет окружающую среду как совокупность компонентов природной среды, природных и природно-антропогенных объектов, а также антропогенных объектов.
По определению Т. Титенберга, «в экономике окружающая среда рассматривается как элемент производства, который обеспечивает различные услуги. Это особый элемент производства, поскольку он обеспечивает жизненную поддержку системам, которые определяют само наше существование. Необходимо предотвратить чрезмерное истощение этого элемента производства (так же как и других), т.е. окружающая среда должна развиваться таким образом, чтобы обеспечивать эстетические и жизненно важные услуги человеку.
Окружающая среда обеспечивает экономику сырьем, которое трансформируется в потребительские товары через производственные процессы, и энергией, которая способствует трансформации сырья. В конечном итоге и сырье, и энергия возвращаются в окружающую среду как отходы».[96, с.26-27]
Чрезмерное количество отходов может нарушить равновесие окружающей среды. Когда их накопление превысит абсорбирующую возможность природы (поглощение), отходы начинают оказывать вредное воздействие на человека.
Основными источниками загрязнения окружающей среды являются отходы: горнодобывающей промышленности; топливно-энергетического комплекса; черной и цветной металлургии; машиностроения; химической и нефтехимической промышленности; лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности; строительства и промышленности строительных материалов; легкой промышленности; сельского хозяйства; транспорта.
Производство материалов в мире к концу 20 в. с учетом скрытых потоков превысило 20 млрд. т. (таблица 1 ).
Таблица 1
Рост производства материалов в мире[90. с.64]
Примечания: * - только материалы, пригодные для продажи, без учета скрытых потоков;
**- минералы и общий итог по материалам (1963 г.); изделия из дерева (1961 г.); металлы и синтетические материалы (1960 г.); ***- не топливо; ****- на базе ископаемых топлив ;
По сообщению основателя института Worldwatch и президента Earth Policy Institute Лестера Л. Брауна в начале 90-х годов прошлого столетия в мире добывалось ежегодно: камня - 11 млрд. т., песка и гравия - 9 млрд. т., глины 500 млн. т. [6, с.171 J.
Даже при грубой оценке общее количество ежегодно образующихся в мире отходов к концу 20 в. приблизилось к 100 млрд.т. Большую часть всех отходов составили промышленные твердые отходы (НТО).
Представление о размерах загрязнения окружающей среды НТО можно получить из сравнения объемов производства металлов из руд и объемов добычи руд (таблица 2).
Таблица 2 Мировое производство металлов, руд и отходов (1991 г.) [6 ,с. 175]
Россия по объему разведанных запасов минерального сырья занимает ведущее положение в мире. При численности населения, составляющей менее 2,5% населения планеты, в недрах нашей страны сосредоточено, по разным оценкам, более 25% мировых природных богатств.
Доля России в мировой добыче к 2000 г. сократилась и составила (%): по углю -6, нефти -10, газу-23, железным рудам -9.[81, с.с.35,36,175,176]
В данной работе рассмотрены вопросы, возникающие в связи с образованием, размещением, обезвреживанием и переработкой промышленных твердых отходов с учетом мирового опыта. На территории нашей страны в отвалах и хранилищах накоплено свыше 85 млрд. т. твердых отходов, в том числе около 1.8 млрд. т. токсичных. Общая площадь запятых отходами земель в целом по Российской Федерации превышает 300 тыс. га. [106]. По мнению отечественных специалистов, ежегодные суммарные объемы образования отходов в России к 2000 году можно оценить величиной порядка 2,8 млрд. тонн [28, с. 141] или 7 млрд. тонн с учетом перемещаемых земель [74, с.220]. Примерно 5% от общего количества (около 150 млн. тонн) составили твердые бытовые отходы.
Промышленные твердые отходы образуются в результате производственных циклов. Как правило, они имеют однородный морфологический состав, постоянные и компактные источники образования.
В Федеральном законе «Об отходах производства и потребления» не имеется отдельного определения для промышленных твердых отходов. Используемое в законе понятие «отходы производства и потребления, как остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий и продуктов, которые образовались в процессе производства
и потребления, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства» является общим для всех видов отходов. На основании этого понятия промышленные твердые отходы можно определить как твердые остатки сырья, материалов, полуфабрикатов, иных изделий или продуктов, которые образовались в процессе производства, а также товары (продукция), утратившие свои потребительские свойства. В экономической литературе применяются также похожие по содержанию термины с неодинаковым содержанием каждого из них: «вторичные материальные ресурсы», «вторичное сырье», «побочная и попутная продукция» и др. Под вторичными материальными ресурсами обычно понимают только ту часть отходов сырья и материалов, образующихся вследствие нерационального использования природного сырья, которую возможно вовлечь в хозяйственный оборот при достигнутом технологическом уровне. Под вторичным же сырьем понимают остатки сырья, материалов, изношенного оборудования и т.д., которые сохранили потребительские свойства и повторно использованы в качестве кондиционного сырья или для изготовления новой продукции. Под побочной продукцией понимают продукты, образующиеся в результате физико-химической переработки сырья. Побочная продукция не является целью производства, но может быть использована в качестве готовой продукции. Под попутной продукцией понимают сырье, которое может добываться одновременно с основным полезным ископаемым. Попутная продукция характерна для добывающих, а побочная для перерабатывающих предприятий. Так как используемое в Федеральном законе определение отходов производства и потребления фактически поглощает все другие термины, подобные «вторичному сырью» и др., то их употребление следует считать нежелательным. Токсичные, взрывоопасные, пожароопасные отходы, а также содержащие возбудителей инфекционных болезней, либо представляющие опасность для окружающей среды и здоровья человека, определяются как опасные отходы.[111, с.1 ]
В России количество опасных отходов составляет более 2% от общего количества накопленных твердых отходов. С учетом возможности обезвреживания части опасных твердых отходов почти все образующиеся и накопленные промышленные твердые отходы могут найти применение в различных сферах хозяйственной деятельности. Поэтому они могут и должны быть вовлечены в хозяйственный оборот, что позволит сохранить в недрах страны значительное количество природных ресурсов. Это позволяет считать образующиеся и накопленные в стране промышленные твердые отходы цепными сырьевыми ресурсами.
Возможно, теоретически следует относить к промышленным твердым отходам и твердые бытовые отходы, ибо источником их образования является промышленная продукция и эффективная переработка может быть только промышленной. Отличия заключаются в существовании дополнительного цикла (потребления промышленной
продукции населением), неоднородности морфологического состава и чрезвычайной сложности сбора и особенно сортировки твердых бытовых отходов. Неоднородность морфологического состава ТБО является основной причиной технологических проблем их переработки. Именно поэтому исследование проблем переработки твердых бытовых отходов осуществляется отдельно от промышленных твердых отходов и совершенно справедливо является самостоятельным научным направлением. В настоящей работе промышленные твердые отходы исследуются, в основном, без учета твердых бытовых отходов. К промышленным твердым отходам условно не относят твердые взвеси жидких отходов и пыль в составе газообразных отходов. Тем не менее, некоторые аспекты их сокращения, сбора и применения в настоящей работе рассмотрены будут. По общему мнению исследователей, промышленные твердые отходы но степени их опасности для человека занимают место после газообразных и жидких, однако разнообразие и огромное количество образующихся и накопленных промышленных твердых отходов делают исследование проблем их хранения, транспортирования, переработки совершенно обоснованными. Использование НТО в России в настоящее время является наиболее приемлемым экономически и обеспечивающим существенное сокращение отходов, а значит, уменьшение загрязнения ими окружающей среды.
Для оценки экологической и экономической эффективности использования промышленных твёрдых отходов должны быть выбраны соответствующие критерии. Критериями экологической эффективности использования НТО могут служить показатели изменения объёмов образования и накопления НТО и выбросов в окружающую среду, показатели сокращения добычи и потребления твёрдых топлив, других видов минерального сырья при отсутствии их импорта и падения производства промышленной продукции, а также сохранение биоразнообразия, изменение динамики заболеваемости персонала предприятий и населённых пунктов и др. В качестве критериев экономической эффективности использования ПТО могут применяться показатели, характеризующие изменение номенклатуры и объёмов производства продукции из ИГО, изменение спроса и предложения на такую продукцию, повышение безотходности промышленных предприятий, увеличение числа рабочих мест в сфере переработки ПТО и др. Наиболее убедительным критерием повышения экономической эффективности использования ПТО является улучшение финансовых показателей предприятий и производств, перерабатывающих НТО в товарную продукцию (выручка от реализации продукции, себестоимость, валовая прибыль, рентабельность и др.). Улучшение показателей по любому из приведённых критериев является свидетельством повышения экологической и экономической эффективности использования промышленных твёрдых отходов. К сожалению, статистики большинства
приведённых эколого-экономических показателей не имеется (на всех уровнях, от отдельного предприятия до страны в целом)
Казалось бы, такие факторы, как огромные запасы накопленных промышленных твердых отходов, в основном пригодных для переработки, большие площади бесполезно занятых ими земель, высокая токсичность части отходов, причиняемый отходами ущерб окружающей среде, наличие современных технологий добычи сырья, обработки материалов и переработки отходов делают очевидными необходимость и возможность осуществить максимально полезное применение промышленных твердых отходов и свести до минимума экологический вред от отходов.
Однако это требует больших денежных вложений со стороны государства. Полому, наверное, еще долго будут актуальны любые попытки найти приемлемые экономические решения проблемы использования отходов, в том числе промышленных твердых отходов. Истощение природных ресурсов еще более стимулирует исследования.
Непрекращающийся рост населения планеты, провоцируя непрекращающийся рост промышленности, осложняет и без того непростые проблемы сохранения запасов природных ресурсов, сокращения и использования отходов. По сообщению ООН в 2000 году численность населения в мире достигла 6 млрд. человек. Согласно прогнозам, и 2025 году этот показатель достигнет 8 млрд. человек, в 2050 году - 9,3 млрд., и в конечном итоге стабилизируется на уровне 10,5 - 11 млрд. человск.[26] Возможность регулирования и стабилизации населения Земли представляется сомнительной, однако тенденция к замедлению темпов роста населения наблюдается. Замедления же роста производства промышленной продукции, общего и надушу населения, не наблюдается.
Указанные обстоятельства послужили основанием для выбора настоящей темы диссертационной работы.
Состояние изученности темы. Проблемы использования твердых отходов освещены в работах Д.Х. и Д.Л. Медоуз, Й. Рандерса, Д. Габора, Э. Вайцзеккера, Э. и Л. Ловинс, П. Хокена, Ф. Шмидт-Блеека, Д. Янга, Т.Титснберга, К.В. Папснова, К.П. Крапчина, Ю.С. Кудинова и др.
Обзор работ, посвященных теме использования отходов в различных отраслях промышленности, публикуется в «Реферативном журнале» (РЖ), издаваемом ВИНИТИ. Конкретные технологии переработки промышленных твердых отходов описаны в информационно - тематических сборниках, издаваемых ООО «Научно - информационный центр «Глобус»». Журнал «Вторичные ресурсы» публикует материалы по отдельным аспектам использования отходов. В подпрограмме «Отходы» Федеральной целевой
программы (ФЦП) «Экология и природные ресурсы» (2002-2010 г.г.) предусмотрено завершить разработки по различным направлениям обращения с отходами. О комплексных исследованиях по проблеме эколого-экономической эффективности использования твердых отходов в различных отраслях промышленности информации в доступных автору источниках не найдено.
В докладе Генерального секретаря ООН Кофи Аннана на второй сессии подготовительного комитета Всемирного саммита по устойчивому развитию (2002 г.) была подчеркнута необходимость «поощрять более комплексные подходы к экономическим, социальным и экологическим аспектам устойчивого развития». Использование промышленных твердых отходов является одним из элементов устойчивого развития.
Целью данной работы является разработка методики оценки экологической и экономической эффективности использования промышленных твердых отходов в основных отраслях российской промышленности.
Для достижения данной цели ставятся следующие задачи:
1. Обоснование необходимости увеличения использования промышленных твердых
отходов в рамках концепции устойчивого развития.
2. Анализ проблем утилизации промышленных твёрдых отходов и способов их решения
в некоторых зарубежных странах.
Исследование положения с образованием и переработкой основных видов ИГО в главных ресурсопотребляющих отраслях российской промышленности.
Определение потенциальных направлений утилизации промышленных твёрдых отходов, а также возможных потребителей промышленных твёрдых отходов и продукции из ПТО.
Анализ социально-экономических последствий осуществления программ по утилизации отходов на территории России.
Разработка методики для социо-эколого-экономической оценки способов угилизации ПТО.
Объектом исследования в данной работе являются накопление промышленных твёрдых
отходов, загрязнение ими окружающей среды, влияние различных технологий на экологическую и экономическую эффективность использования ПТО, экономические методы стимулирования и правовое регулирование их переработки в отраслях промышленности.
Предметом исследования являются промышленные твердые отходы в качестве вторичного сырья и заменителя некоторых материалов, специально добываемых или производимых в мировой и российской промышленности, как источник получения прибыли в экономике и как источник загрязнения окружающей среды.
Методологической и теоретической основой исследования послужили доклады Римскому клубу «Пределы роста», «За пределами века расточительства», «За пределами роста», «Фактор Четыре», программные документы Всемирных саммитов в Стокгольме (1972 г.), Рио-де-Жанейро (1992 г.) и Йоханнесбурге (2002 г.), работы ученых-экономистов, посвященные проблемам экономической эффективности затрат в мероприятия по охране окружающей среды и оценке экономического ущерба от загрязнения окружающей среды, таких как Титенберг Т., Хачатуров Т.С., Бобылев СП., Ходжаев Л.III., Лрустамов Э.Л., Потравный И.М., Дубов И.В., Протасов В. Ф., Глухова М. В. и др.
В работе также использованы законодательные акты Российской Федерации и ряда других стран, касающиеся проблемы переработки промышленных твердых отходов, нормативно-инструктивные материалы министерств и ведомств, материалы выставок, конференций, семинаров и региональных докладов о состоянии окружающей природной среды.
При построении математической модели и разработке методики оценки эколого-экономической эффективности переработки ПТО используются некоторые методы и результаты теории графов и теории принятия решений.
Наиболее важные положения работы, определяющие ее научную новизну, заключаются в следующем:
Предложены возможные пути и способы увеличения объёмов переработки промышленных твердых отходов и уменьшения загрязнения ими окружающей среды, а также определены возможности и ограничения добычи первичных природных ресурсов.
Показаны максимально эффективные объёмы использования НТО в масштабе государства.
Предложена комплексная межотраслевая классификация промышленных твёрдых отходов.
Предложена методика оценки социо-эколого-экономической оценки переработки ПТО, включающая применение аппарата взвешенных ориентированных ірафов для анализа эколого-экономической эффективности технологий переработки твердых отходов на промышленных предприятиях и построена базовая математическая модель системы «предприятие-окружающая среда».
Практическая значимость работы заключается в возможности использования
государственными органами, государственными и частными предприятиями аналитического материала и выводов по некоторым аспектам утилизации промышленных твердых отходов в основных отраслях промышленности, а также предложенной базовой математической модели в качестве инструмента анализа эколого-экономической эффективности технологий переработки ПТО и мер по стимулированию их внедрения.
