Основы экологии и экономика природопользования

Основы  экологии и экономика  природопользования. 
 

1.Функции  живого вещества  в биосфере. 

      Суммарная биомасса живого вещества биосферы составляет 2-3 трл. т, причем 98% ее – это биомасса наземных растений. Биосферу населяют около 1 500 000 видов животных и 500 000 (350 000 – растений и 1 700 000 – животных по Ф.Н. Мильков, 1990) видов растений (Г.В. Войткевич, В.А. Вронский, 1989). В процессах самоорганизации биосферы живое вещество играет ведущую роль и выполняет следующие функции:

      -энергетическую  – перераспределение солнечной энергии между компонентами биосферы;

      -средообразующую  (газовую) – в процессе жизнедеятельности  живого вещества создаются основные  газы: азот, кислород, углекислый газ,  метан и др.; живые организмы  участвуют в миграциях газов  и их превращениях; делятся на кислородно-диоксидуглеродную, диоксидуглеродную, азотную, углеводородную, озонную и пероксидводородную),

      -концентрационную  – извлечение и накопление  живыми организмами биогенных  элементов (кислорода, углерода, водорода, азота, натрия, магния, калия, алюминия, серы и др.) в концентрациях, в сотни тысяч раз превышающих их содержание в окружающей среде (в углях содержание углерода больше, чем в среднем для земной коры; в кораллах концентрируются карбонаты, формируется органогенный известняк; в диатомовых водорослях концентрируется кремний, в водорослях ламинариях – йод);

      -деструктивную  (проявляется в минерализации  органического вещества);

      -окислительно-восстановительную  (заключается в химическом превращении  веществ биосферы);

      -биохимическую  (связана с жизнедеятельностью живых организмов – их питанием, дыханием, размножением, смертью и последующим разрушением тел; в результате происходит химическое превращение живого вещества сначала в биокосное, а затем, после отмирания, в косное);

      -биогеохимическая деятельность человечества (приводит к видоизменению всей планеты).

      Водная  функция живого вещества в биосфере связана с биогенным круговоротом воды, имеющим важное значение в  круговороте воды на планете.

      Выполняя  перечисленные функции, живое вещество адаптируется к окружающей среде и приспосабливает её к своим биологическим (а если речь идёт о человеке, то и социальным) потребностям. При этом живое вещество и среда его обитания развиваются как единое целое, однако контроль над состоянием среды осуществляют живые организмы.

      Процесс создания органического вещества в  биосфере происходит одновременно с  противоположными процессами потребления  и разложения его гетеротрофными организмами на исходные минеральные  соединения (воду, углекислый газ и  др.). Так осуществляется круговорот органического вещества в биосфере при участии всех населяющих ее организмов, получивший название малого, или биологического (биотического), круговорота веществ в отличие от вызываемого солнечной энергией большого, или геологического, круговорота, наиболее ярко проявляющегося в круговороте воды и циркуляции атмосферы. Большой круговорот происходит на протяжении всего геологического развития Земли и выражается в переносе воздушных масс, продуктов выветривания, воды, растворенных минеральных соединений, загрязняющих веществ, в том числе радиоактивных. 

      2. Основные положения  методики по укрупненной  оценке экономического  ущерба от загрязнения  окружающей среды. 

      Определение экономического ущерба от загрязнения окружающей среды методом  укрупненного счета

      При укрупненных расчетах определения  ущерба выделяют три группы сфер: атмо-, гидро- (вода), литосфера (земля и  недра), по которым имеются государственные  и отраслевые укрупненные оценки удельного ущерба и другие нормативы.

      Оценка  ущерба загрязнения разных сфер. При определении ущерба, в различных сферах необходимо учитывать особенности этих сфер.

      Воздушный бассейн вследствие непрерывности  и большой емкости обладает значительно  большими возможностями для самоочистки  от вредных ингредиентов, загрязняющих атмосферу. В то же время воздушный бассейн оказывает влияние практически на все сферы, что приводит к ухудшению среды обитания населения.

      Загрязнение водоемов – это прежде всего ухудшение  качества воды, наносит ущерб водопотребителю  и водопользователям. Процесс накопления загрязняющих ингредиентов может привести к деградации водоемов.

      Физические  процессы с вредными веществами в  водном и воздушном бассейнах  носят равный характер.

      Нарушение и загрязнение земельных ресурсов вызываются не только изъятием земель, но и загрязнением воздушного и водного бассейнов, загрязнением продукции сельскохозяйственного производства.

      При оценке загрязнения атмосферы выявляется ущерб от всякого источника по формуле:

      

,  (2.1)

где:  У атм – ущерб атмосфере, руб.;

      y – константа, численное значение которой меняется в зависимости от уровня цен (в настоящее время принимается равной 2,4 руб./усл. т);

      δ – коэффициент относительной опасности, зависящей от типа территории: курортов и заповедников – 10; пригородных зон и зон отдыха – 8; населенных мест с плотностью населения (чел./ га) n > 0,1 / 6; лесов – 0,21 / 0,0025; пашен – 0,25; садов – 0,5;

      f – безразмерный множитель, учитывающий характер рассеивания вещества в атмосфере; его значение зависит от скорости оседания частиц, высоты и выброса от земли, температуры газа; для частиц, оседающих со скоростью 1/20 см/с, – 0,89/4, для частиц, оседающих со скоростью 1 см/с, – 0,08;

      M – приведенная масса годового выброса загрязнений из источника, усл. т/год.

      Коэффициент относительной опасности определяется по формуле:

      

, (2.2)

где:  S_i – площадь i-го участка зоны активного засорения (ЗАЗ);

      S_заз – площадь ЗАЗ, определяемая по соответствующей методике, га;

      i – номер участка, относящийся к одному из типов территорий, попавших в ЗАЗ;

      δ_i – коэффициент относительной опасности i-го участка ЗАЗ.

      Величина  приведенной массы выброса загрязнений  в атмосферу определяется по формуле:

      

, (2.3)

где:  N – общее число источников загрязнения;

      A_i – безразмерный показатель относительной активности примеси i-го вида, усл./т; значение A_i для оксида углерода равно 1; для сернистого ангидрида – 22; для сероводорода – 54,8;

      m_i — масса годового выброса i-го ингредиента в атмосферу.

      Оценка  ущерба загрязнения водоемов. Определение ущерба загрязнения водоема от сброса грязных вод источником загрязнения (руб./год) определяется по формуле:

      

, (2.4)

где: У_в – ущерб i-му водоему, руб./год;

      γ – константа, численное значение которой рекомендуется принимать равным 400 руб./усл. т (1985 г, – для сброса в водоемы, для 2000–2003 гг. эта сумма должна уточняться для каждого года в отдельности);

      δ_к – константа, имеющая разное значение для различных водохозяйственных участков, например, для Волги она равна от 0,8 до 2,6; для Дона – от 1,62 до 3,79 и т.д.

      Приведенная масса сброса в водоемы рассчитывается по формуле:

      

, (2.5)

где:   – показатель относительной опасности сброса, рассчитываемый в соответствие с методикой;

        – масса i-го сброса, приходящаяся, например, на 1 т металла.

      Значение  определяется по формуле:

      

, (2.6)

где:  ПДК_р/xi – предельно допустимая концентрация 1-го вещества в водных объектах, используемых для рыбохозяйственных целей, г/м³.

      Например, значение ПДК_р/xi для взвешенных веществ составляет 0,33; для нефтепродуктов – 20; для меди – 100 и т.д.

      Оценка  ущерба загрязнения земельных ресурсов. Ущерб от отчуждения земель (руб./га) рассчитывается по формуле:

      

, (2.7)

где:  Ут – ущерб от отчуждения земель, руб./га;

      n – индекс вида сельскохозяйственной продукции;

      Рn – годовое количество недоданной сельскохозяйственной продукции из-за нарушения земель, т/га;

      С'n,С"n – себестоимость n-го вида продукции, получаемой соответственно в контрольной зоне и зоне влияния нарушенных земель;

      N – общее число загрязнителей.

      Оценка  ущерба загрязнения недр. Удельный ущерб от годового нарушения и  загрязнения недр (руб.) определяется по формул:

      У нед = У нар + У заг, (2.8)

где:  Унед – общий ущерб недрам;

      Унар  – ущерб от нарушения недр, руб./год;

      Узаг  – ущерб от загрязнения недр, руб./год.

      Сумма ущербов атмосферы, гидросферы и  литосферы составляет общий ущерб  окружающей среде.

      Расчеты, выполненные укрупненным методом, показывают, что экономический ущерб, наносимый народному хозяйству  загрязнением окружающей среды, распределяется следующим образом: воздушному бассейну – около 60%; водному бассейну – около 30%; литосфере – около 10% от общего ущерба.

      Общий ущерб, наносимый народному хозяйству, равен сумме ущербов, наносимых  атмосферному воздуху, водному бассейну, земельным ресурсам, недрам, флоре  и фауне лесов, по формуле:

      У = У атм + У вод + У зем + У нед + У лес, (2.9)

      Экономический эффект сокращения ущерба и увеличения прибыли предприятия можно определить, по формуле:

      

,  (2.10)

где:  ΔУ – сокращение ущерба предприятию за счет природоохранных мероприятий, руб.;

      ΔП – прирост прибыли за счет сокращения издержек, руб.;

      (С+Ен*К) – текущие издержки предприятия.

      При разработке новых комплексные или  локальных инвестиционных проектов мероприятия по защите окружающей среды  должны выбираться из нескольких возможных  вариантов, которые и должны быть сопоставимы по продолжительности действия, техническим характеристикам применяемых аппаратов. Эффективность действия очистного оборудования и сооружений должна подтверждаться сравнением принимаемых технических решений с лучшими мировыми образцами. 
 

3. Практическое задание  5, вариант В

      Внедрение на предприятии биологической очистки сточных вод позволит снизить объем сбрасываемых сточных вод в канализацию с 712578,28 м³ до 523740,21 м³, получить прирост дохода за счет возврата очищенной воды в системы водоснабжения и использования образующегося биогаза 318,29 м³ в качестве топлива по цене 430 руб./м³.

      Предприятие платит до внедрения ПОМ за сброс  неочищенных сточных вод в канализацию 400 руб./ м³, после внедрения ПОМ за сброс нормативно-очищенных сточных вод – 111 руб./ м³.

      Реализация мероприятия потребует капитальных вложений в сумме 592298,21 тыс. руб. и текущих затрат в сумме 65234,38 тыс. руб./г. Срок службы природоохранного объекта 10 лет. Ставка дисконтирования 8%. 

   Рассчитать:

1. экономическую эффективность капитальных вложений в природоохранное мероприятие (ПОМ) по снижению экологических платежей;
2. простой срок окупаемости;
3. показатели эффективности ПОМ с учетом фактора времени: чистый дисконтированный доход, индекс доходности, внутреннюю норму доходности, дисконтированный срок окупаемости;
4. сделать выводы об экономической целесообразности внедрения ПОМ.