МЕТОД ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ
В общую экономическую ценность (стоимость), в основном входят два агрегированных слагаемых: стоимость использования (потребительская стоимость) и стоимость не использования. В свою очередь первое слагаемое состоит из трех элементов:
- прямая стоимость использования - туризм, рекреация, устойчивые охота рыболовство, сбор трав, ягод, грибов и др.;
- косвенная стоимость использования - глобальные эффекты, экологические функции, связывание углекислого газа и др.;
- стоимость отложенной альтернативы - потенциальные выгоды от использования природного блага в будущем. Особое значение имеет стоимость не использования, существования природы самой по себе (экономическая оценка весьма тонких моментов - социальных, этических и эстетических аспектов природы). В развитых и развивающихся странах проведено довольно много исследований с целью определений стоимости существования, в основном для редких животных и национальных парков. В основе этих исследований лежат социологические опросы населения по определению им экономической оценки уникальных объектов биоразнообразия, потенциальной готовности населения платить за их существование.
В экономической теории эти исследования связаны с субъективной оценкой стоимости, готовности платить. Все перечисленные выше дополнительные оценки зачастую коренным образом меняют приоритеты в экономических решениях.
В таблице предлагаются примеры природных функций и услуг, учитываемых в общей экономической ценности природных ресурсов.
Приоритетной основой для выбора целесообразных решений является здоровье и нормальное функционирование всего многообразия живого вещества биосферы и, прежде всего, здоровье и комфортность жизни современного человека и будущих поколений. Таблица 7.1.
Природные функции и услуги, учитываемые в общей экономической ценности природных ресурсов.
| Категории | Стоимость | прямого | Стоимость косвенного исполь- |
Стоимость от ложенной |
Стоимосгь не- использо- |
| извлекаемые виды | неизвле каемые |
||||
| Общие | Средства | Рекреа- | Кругово- | Потенци- | Э1 ическая, |
| суще- | ция.об- | рот ве- | альные | культурная, | |
| ствования, | разование, | ществ, | прямые и | население, | |
| Экоси- | Топливо, | Наблюде- | Борьба с | Возможное | Наблюде- |
| стемы | био- | ния sa | навод- | гь получе- | ние за миг- |
| (напри- | логиче- | птицами, | нениями, | ния това- | рирующи- |
| Виды (например, виды деревьев) |
Древесина, топли- во,плоды, корма, лекарства, строитель- |
Селекционная работа, фар- мацев- тические, химиче- |
Аккумуляция углерода, фиксация азота, защита от |
Возобновимые ресурсы леса и у слуги в будущем |
Охрана лесов как ме- сто\дыха,д ля ритуальных целей и пр |
| Генетическое разнообразие (например, сорта куль турных |
Продо вольствие |
Селекция растений |
Эволюционная ценность | Перспек тивы улучшения сортов |
Обеспечение охраны генофонда |
8. МЕТОД ИНТЕГРИРОВАННОЙ ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИВОЗДЕЙСТВИЯ ПРОИЗВОДСТВА НА ПРИРОДНУЮ И ОКРУЖАЮЩУЮ ЧЕЛОВЕКА СРЕДУ
Метод интегрированной экспертной оценки воздействия производства на природную и окружающую человека среду применяется для сравнительной оценки проектных и технологических решений между собой, с целью выбора из них наиболее рационального в экологическом аспекте.
Суть метода заключается в том, что для каждого проекта и технологического решения определяется по уравнению смешения интегрированный показатель Uэ , рассчитываемый с учетом значимости отдельных параметров состояния природной и окружающей человека среды:
U _ Z\B\ + Z2B2 + - - - + ZnBn + Z3CTB3CT _ _V 3 , (8.1)Z\ + Z 2 + - - - + Zn + Z ЭСТ
где Zj,Z2,...,Zn - коэффициенты, учитывающие значимость воздействия отдельных параметров производства на природную и окружающую человека среду при его функционировании или на стадии строительства;
Zэст - коэффициент, учитывающий воздействия на эстетическое восприятие ландшафта;
Bj, В2,..., Вп - оценка степени воздействия производства на природную и окружающую человека среду в баллах;
Вэст - оценка эстетического восприятия ландшафта.
Оценка технологических процессов, продукции и вредных веществ, находящихся в отходах производства, с точки зрения воздействия на природную и окружающую человека среду, а также определение мероприятий по уменьшению их негативного воздействия могут производиться как для каждого составного технологического этапа производства, так и для всего производства в целом.
В качестве примера в приложениях 35,36 приведены коэффициенты значимости Zi при выполнении дорожных работ.
Степень соответствия отдельных параметров воздействия на природную и окружающую человека среду природоохранным требованиям при создании и функционировании предприятий оценивается по трехбальной шкале.
Перечень параметров, используемых для оценки степени соответствия отдельных технологических процессов природоохранным требованиям, и соответствующие условия их оценки приведены в приложении 36.
Выбор работ по той или иной технологической схеме и назначение мероприятий по уменьшению негативных воздействий со стороны анализируемого объекта на природную и окружающую человека среду определяется в зависимости от значений интегрированного показателя каждого рассматриваемого варианта: при значениях Uэ =2.51-3.00 производство работ разрешается, при 1.51-2.50 производство работ разрешается только с применением природозащитных мероприятий и средств по отдельным параметрам, получившим оценку "I", а при условии разработки дополнительных комплексных мероприятий, обеспечивающих снижение уровней вредных воздействий до предельно допустимых норм.
Для снижения степени воздействия технологических процессов и предприятий в целом на природную и окружающую среду, не соответствующих нормативам необходимо применять широкий спектр природоохранных мероприятий, учитывающих специфику данных производств, которые бы удовлетворяли и экологическим и технико-экономическим требованиям.
9. РАСЧЕТ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИРОДООХРАННЫХ И РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХМЕРОПРИЯТИЙ
9.1 Охрана атмосферы
Общая постановка задачи.
Тепловая электростанция комплексного завода железобетонных изделий и материалов, работающая на донецком угле, направляет газопылевые выбросы без очистки в атмосферу.
Необходимо оснастить ТЭС сооружениями по улавливанию и очистки газопылевых выбросов. Предлагается два конкурирующих варианта очистных сооружений.
Требуется:
1) определить экономическую эффективность предлагаемых вариантов очистных сооружений;
2) выбрать наиболее экономически эффективный вариант очистных сооружений.
Исходные данные:
1. Зона активного загрязнения включает территории трех типов: территорию промышленного предприятия - 60 %; пригородные зоны отдыха - 30 %; курорты - 10%.
2. Объем газопылевых выбросов 200 млн.м /год.
3. Состав и концентрация, г/ м, загрязнителей в газопылевых выбросах:
| угольная зола | 14,7, |
| каменноугольная пыль | 0,3, |
| сернистый ангидрид | 7,6, |
| окись углерода | 0,7, |
4. Газопылевые выбросы направляются в атмосферу через единственную трубу высотой 250 м. Среднегодовое значение разницы температур в устье трубы и в окружающей атмосфере +1500С.
Предлагается два варианта очистных сооружений:
I вариант - 3-польный электрофильтр со степенью очистки пыли 86,7%, газов 98%.
II вариант - 4-польный электрофильтр со степенью очистки и пыли, и газа 98%.
II вариант требует капитальных вложений К в сумме 20,0 млн. руб. И годовых эксплуатационных расходов С в сумме 1,0 млн.
Руб.
Решение:
1. Определяем показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над ЗАЗ, пользуясь исходными данными и прил. 5:
5= ^30+20,00 + 100
? S ** 1 100 100 100
Sk€K
58
- в I варианте уровень очистки пыли 86,7 % (меньше 90%), поэтому принимаем /=/2 и при h = 250м и АТ = 150С /і=/пыли = 1,11; уровень очистки газов
98% / 1=/газа = 0,12;
- во II варианте уровень очистки от пыли и газа равен 98% (больше 90%), f1 /пыли /газа-
3. Определяем приведенную массу М годового выброса загрязнений из источника в атмосферу по базовому, I и II вариантам:
М = ^ Аіті, [усл.т / год] где ті = C і ¦V, [т / год]
А выбираем из прил. 7.
4. Определяем наносимый газопылевыми выбросами экономический ущерб по базовому, I и II вариантам:
У=у8/М, [руб./год],
где у = 2,4 руб./усл.т.; 8 = 58
Из результатов расчета, очевидно, что II вариант является более экологически чистым, так как при его использовании народному хозяйству наносится меньший экологический ущерб, чем при 1 варианте.
5. Определяем ликвидированный ущерб по формуле
У = у у те У У и У У
^ ликв ^ до ^ после ‘ ^ ‘ ^ баз ^ 1 ^ баз ^ II
Уликв Удо Упосле т.е. Убаз У[ и Убаз - УП
УЛиKвI = 32492,0 - 428,6 = 320634 тыс.руб/год; Уликвп = 32492,0 - 7,7 = 324843 тыс.руб/год.
Внедрение II варианта по сравнению с I вариантом позволяет ликвидировать большую величину экономического ущерба. Но II вариант требует больших капитальных вложений и текущих затрат, поэтому необходимо рассчитывать экономических эффект по II варианту.
6. Экономический эффект при внедрении II варианта может составить:
Э = Уликвп - (С+ ЕнК) = 324843 - (1000 + 0,15 х 20000) = 320,843 руб/год Следовательно, II вариант экономически и экологически самый выгодный.
9.2 Водоохранные мероприятия Общая постановка задачи.
На действующем предприятии строительных материалов и товаров народного потребления, расположенном в устье р. Иртыш, стоки сбрасываются в водоем без очистки.
Необходимо построить на предприятии очистные сооружения. Предлагается комплекс водоохранных мероприятий, которые обеспечат очистку стоков и снижение их объема.
Реализация мероприятий требует капитальных вложений в сумме 20,0 млн.руб. и годовых эксплуатационных затрат 1,2 млн.руб.
Исходные данные:
1. Годовой объем сточных вод предприятия до реконструкции V = 503млн. м .
2. Годовой объем сточных вод после ввода очистных сооружений V = 453млн. м .
Среднегодовые концентрации загрязнителей до реконструкции предприятия G , г/ м3:
(превоцел - 12) Цинк
0,05
38,0
Формальдегид
4. Среднегодовые концентрации загрязнителей после ввода очистных сооружений С1, г/ м3:
| Взвешенные вещества | 20,0 |
| БПКполн | 3,0 |
| СПАВ | 0,5 |
| Нефтепродукты | 0,05 |
| Поверхностно-активные | вещества |
| (превоцел - 12) | 0,5 |
| Цинк | 0,01 |
| Формальдегид | 0,01 |
Решение:
1. Определяем приведенную массу загрязнений:nМ = X А,т, где тг = Сt V, [усл .т/год].i =1
Значение константы А t из прил. 9.
Расчет удобнее представить в табличной форме (табл.3).
2. Определяем экономический ущерб, наносимый до и после проведения комплекса водоохранных мероприятий, по формуле
У=у5М, [тыс.руб./год],
где у= 400 руб./усл.т.;
5 = 1,0 (для устья Иртыша по прил. 8).
УБ = 400*1,0*24660 = 9864,0 тыс.руб/год;
Упосл = 400*1,0*274,1 = 109,6 тыс.руб/год.
Определяем ликвидируемый в результате проведения мероприятий экономический ущерб:
Улике = Уб -Упосл = 9864,0 - 109,6 = 9754,4 тыс.руб/год.
Определяем экономический эффект:
Э= У„- (С+ Ен - К) = 9754,4 - (1200+ 0,15- 20000) = 5,5 млн.руб./год.
| Таблица 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Расчет по удельному ущербу с использованием прил.10 и формулы У
n
= ^Уm дает близкие результаты.
i=1
Значения удельного ущерба для загрязнителей в соответствии с прил. 10 следующие, руб./т:
| взвешенные вещества | 20 |
| СПКполн. | 132 |
| СПАВ | 800 |
| нефтепродукты | 8000 |
| ПАВ превоцел | 20000 |
| цинк | 40000 |
Ликвидированный ущерб при внедрении мероприятий можно определить
по формуле
У лике = ? У гШг, лике = ? У г (Ші5 ~ Шг.после) = 20,0(15000-
900)+132,0(10000-135)+8000(35-2,25)+20000(30-22,5)+40000(2,5-0,45)+4000(1900-0,01)=9,9 млн.руб.
9.3 Оценка эколого-экономической эффективности затрат на рекультивацию нарушенных земель Общая постановка задачи.
Рассматриваемое предприятие расположено в лесостепной зоне Европейской части России. Нарушенные земли предприятия представлены карьерными выемками.
Проектом предусмотрена последовательная рекультивация нарушенных земель по мере обработки месторождения. Затраты на технический и биологический этапы рекультивации определены проектом, исходя из объемов земляных работ и принятой расчетно-технологической карты.
Требуется дать оценку эколого-экономической эффективности затрат на рекультивацию нарушенных земель предприятия.
Исходные данные:
1. Общая площадь нарушенных земель 80 га.
2. Рекультивированные земли подлежат сельскохозяйственному и лесохозяйственному освоению.
3. Тип нарушенных земель 6.
4. Продолжительность технического этапа рекультивации составляет 2 года.
Решение:
В решении задачи используются таблицы приложения 28.
1. Для данного типа нарушенных земель, определяемого по (табл. 2) находим величину предотвращенного экономического ущерба за год используя (табл. 5)
П = 65 руб/га
2. Прирост чистой продукции в результате рекультивации Д=180 руб/га на сельскохозяйственные угодья и Д=15,9 руб/га за лесохозяйственное использование.
3. Определяем эколого-экономический коэффициент в соответствии с табл.
значение коэффициента освоенности территории d ос = 0,02 Для сельскохозяйственного назначения
d 1ээк = 1,58, значит d ээк = 0,02+1,58=1,60.
Для лесохозяйственного назначения
d\ээк = 3,00, значит d ээк = 0,02+3,00= 3,02.
4. Определяем общий народохозяйственный результат рекультивации по формуле
Р = Д + d + П ;
для сельскохозяйственного освоения
Рон = 180 + 1,60 + 65 = 246,60 (руб/га) для лесохозяйственного освоения
Рон = 15,9 + 4,96 + 65 = 85,86 (руб/га)
5. Величина капитальных вложений на рекультивацию определяется по
проектным данным.
На технический этап рекультивации:
- для сельскохозяйственного освоения сост. 2750 руб/га;
- для лесохозяйственного освоения сост. 1243 руб/га.
На биологический этап рекультивации:
- для сельскохозяйственного освоения составляет 807 руб/га;
- для лесохозяйственного освоения составляет 214 руб/га.
6. Определяем коэффициенты приведения капитальных вложений к расчетному сроку используя табл. 3 и табл. 4
На технический этап рекультивации:
- для сельскохозяйственного освоения
Р ] = 1,92;
- для лесохозяйственного освоения
Р Т = 1,32
На биологический этап рекультивации:
- для сельскохозяйственного освоения
Р? = 1,33;
-для лесохозяйственного освоения
Р? = 1,13.
7. Определяем общие затраты на рекультивацию земель, приведенные к сроку окончания рекультивационных работ по формуле
Кобщ = Кт РТ, + К ?Р\ ;
- для сельскохозяйственного освоения
К общ = 2750 -1,92 + 807 -1,33 = 6353 ,31 (руб/га);
- для лесохозяйственного освоения
К общ = 1243 -1,33 + 214 .1,13 = 1882 ,58 (руб/га).
8. Определяем общую (абсолютную) эффективность капитальных вложений на рекультивацию земель по формуле
эк
Д + dээкП
Кт - в + Ks - в
для сельскохозяйственного освоения
= 0,038,7 7 ?
246,60
6353,31
для лесохозяйственного освоения
83,92
1882,58
= 0,044.
9.4 Оценка безотходности производства
В качестве примера приводится расчет показателей безотходности получения стекломассы в стекловаренной печи и в циклонной установке с кольцевой циклонной камерой (КЦК). Стекломасса предназначена для производства стеклочерепицы.
Общая постановка задачи.
В качестве исходного сырья используется многокомпонентная шихта и оборотный стеклобой. Энергоносители - природный газ и электроэнергия.
На отходящих от стекловаренной печи газах после регенераторов установлен котел-утилизатор, вырабатывающий пар технологических параметров (Р=0,8 МПа).
КЦК имеет футеровку с испарительным охлаждением. В тепловой схеме установки обеспечивается более глубокое, чем в стекловаренной печи, использование теплоты продуктов горения топлива путем регенерации ее процесса с подогретым воздухом и фриттованной гранулированной шихтой и выработки пара технологических параметров (Р=1.3 МПа).
Исходные данные:
1. Характеристика балансового материального соотношения процесса стекловарения в печи дана в таблице 4.
2. Характеристика балансового материального соотношения процесса стекловарения в КЦК в таблице 5.
3. Технико- и энергоэкономические показатели печи приводятся в таблице 6.
4. Технико- и энергоэкономические показатели КЦК в таблице 7.
Решение:
1. Определяем частные материальные показатели безотходности. Стекловаренная печь:
143330 - 31285 135340
см сб М Ш
0,828,
по шихте
Мп = 6910 Мпв 7340
сб
0,942,
по питательной воде
| Таблица 4 | ||||||||||||||||||||||||
|
754117
Всего
Всего
М сб М сб
сб
по стеклобою
по природному газу, воздуху и влаге шихты
вг = вв = в ВШ = 0
г м Н м гм w
| Таблица 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Суммарный показатель материальной безотходности печи
получился низким, поскольку в расчете учтены все газообразные сырьевые ресурсы (природный газ, воздух, влага шихты). Как показывает анализ отечественной и зарубежной практики, полезное использование массы газообразных продуктов экономически нецелесообразно.
Поэтому, если рассчитать суммарный коэффициент по конденсированным сырьевым ресурсам, характеристика материальной безотходности процесса стекловарения в печи окажется значительно выше:
1 М j j=1_
n
I М i
i = 1
143330+6910 754117
М см + М л
IМ i
i =1
0,199
ф
фм
= 0,863.
143330 + 6910
Мш + Мсб + Мпв 135340 + 31285 + 7340 Возможность повышения этого показателя, например за счет уменьшения уноса газами частиц шихты, весьма ограничена - теоретически лишь до 0,868.
Дальнейший рост ф и приближение к единице технически невозможны из-
за перехода части массы сухой шихты в результате диссоциации карбонатов и сульфата в газообразные состояния. Поэтому техническим пределом матери-
макс
м
0,868.
альной безотходности в данном процессе является
Установка с КЦК:
вМД = 0,828; рМП = 0,95; вМБ = 1 Фм = 0,353; фМ = 0,891; фМАКС = 0,893
2. Определяем частные энергоэкономические показатели безотходности.
| Таблица 6 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Частные энергоэкономические показатели безотходности для энергоносителей совпадают с КПД соответствующего энергоресурса. Стекловаренная печь: По топливу и электроэнергии на дополнительный подогрев они совпадают с тепловыми КПД печи: |
Qn - теплота вырабатываемого пара, ГДж/год;
QR3n - теплота на дополнительный подогрев, ГДж/год;
Q ф - физическая теплота из окружающей среды, ГДж/год.
Таблица 7.
| Вид Энергоресурса |
Расход, ед/год |
Себе- сто им., Руб/ед (S) |
Удель ная эксер- гия, МВт - ч ед (е) |
Подве денная тепло та, ГДж год (Q) |
Подве, эксе |
денная ргия |
| МВт - ч год |
Доля а |
|||||
| Природный газ,тыс.м3 | 20100 | 6,6 | 10,37 | 765810 | 208440 | 0,98 |
| Электроэнергия, на привод электродвигателей, МВтч | 4000 | 9,8 | 1 | 0 | 4000 | 0,02 0 |
| Физическая теплота из окружающей среды (с воздухом,шихтой и др.),ГДж | 8150 | 0 | 0 | 8150 | 0 | |
| Всего: | 773960 | 212440 | 1,0 |
Qc = Мсм q с = 143300 - 2,348 = 336468 ГДж/год.
2.348
где qc
удельная теплота стекловарения, ГДж/т.
Q с = Mn (h „п - h пв) = 6910 -10 -3(2767 - 435) = 14435 ГДж/год.
336540 +14435 141900 +66240 +18460
ДЭП
ЭЭ
вээ
0,233.
Аналитический показатель по электроэнергии для привода электродвигателей равен их среднему КПД, принимаемому Рээ = ?ПР = 0,9 . Для физической теплоты веществ, поступающих в процесс при температуре окружающей
среды, = ПТ = 0,233
Установка с КЦК:
Qс = 246540 ГДж/год; Qn = 180096 ГДж/год; вПЭ = ППР = 0,9
3. Определяем суммарный энергоэкономический показатель безотходно-
сти.
Стекловаренная печь:
11
I Рээ , Z ЭЭІ
р
ЭЭ
ft
I Z
i= 1
ЭЭi
где ^ ЭЭІ - энергоэкономические коэффициенты для:
природного газа
Z ээ = U Г п р ,
электроэнергии
ZДЭП = U а
^ЭЭ ^Э^ПР ,
привода электродвигателей
Zp = иэ а ПР
физической теплоты вещества
где U - соотношение трудозатрат на производство и транспортирование потребителю сопоставимого объема энергоресурсов: электроэнергии U=l,
тГ S г 0,0964 - 6,6
9,8
Si
природного газа U = - =-= 0,0649,
здесь т Г - сопоставимый расход природного газа, тыс.м3, с l МВт.ч электроэнергии, равный т г = =-= 0,0964 тыс.м3
еу 10,37
Тогда Z Г, = 0,0649 - 0,941 = 0,0611;
ZЯЭП = 1 - 0,045 = 0,045;
Znv = 1 - 0,014 = 0,014.
' ээ 5 ’
0,233 - 0,0611 + 0,233 - 0,045 + 0,9 - 0,014 0,0611 + 0,045 + 0,014
= 0,311.
ЭЭ
Установка с КЦК:
/33 = ,634.
4. Определяем суммарный технико-экономический показатель безотходно-
сти.
Поскольку данные по полным трудозатратам при производстве ресурсов отсутствуют, введем в расчет себестоимость сырья:
шихты (S ш) = 17 руб/т, стеклобоя (S сб) = 18 руб/т, питательной воды (Sпв) = 0,129 руб/т. Стекловаренная печь:
вШМш Sm +вмБМСБ S СБ +в™м„в S пв
М Ш S Ш + МСБ S СБ + ?Г S Г + (Э ДЭП + ЭПР )S Э
tvS в,
Фтэ
i=1
п
EVS,
=1
вГ v S +(вДЭПЭ + вПР э Ss
нэ? гг ^ \Иээ ^ДЭП ^ Рээ^прРэ
'ЭЭ
МШ S Ш S СБ + М ПВ S ПВ + ?Г S Г + (ДЭП + ЭПР )S
= 0,782
Установка с КЦК: / ТЭ = 0,838.
Суммарный технико-экономический показатель безотходности заметно выше, чем энергоэкономический, что свидетельствует о гораздо более высоком проценте использования сырьевых ресурсов и значительных резервах использовании энергоносителей в данном производстве.
Причина низкого уровня / ээ - малая тепловая эффективность работы ванной печи, тепловой КПД которой составляет всего 0,233.
10:
вЭЭ = вээ = П =
Qc + Q
Qc + Q ДЭП
n
+ Qp
Повышение энерго- и технико-экономических показателей безотходности в рамках существующей технологии возможно путем улучшения тепловой изоляции печи и увеличения производительности при использовании более стойких огнеупоров, повышения температуры подогрева воздуха в реконструированных регенераторах и более полного использования теплоты уходящих газов