Эколого—экономическое обоснование выбора водоохранный мероприятий на ликвидируемых предприятиях открытой угледобычи Забайкалья

Краткое описание

ВВЕДЕНИЕ...4

I Глава 1. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВ ДОБЫЧИ УГЛЯ В ЗАБАЙКАЛЬЕ...8

1.1. Состояние и перспективы добычи угля в Забайкальском регионе...8

1.2. Анализ экологических последствий угледобычи в Забайкалье...20

1.2.1. Характеристика природной среды Забайкалья...20

1.2.2. Экологическая обстановка в Забайкальском регионе

(на примере Республики Бурятия)...23

U

1.2.3. Воздействие угледобывающих предприятий Забайкалья на окружающую среду...25

1.3. Анализ практических и научных разработок в решении эколого-экономических проблем охраны водной среды...27

« 1.3.1. Анализ практических разработок в решении задач охраны

А водной среды в Забайкальском регионе...27

1.3.2. Научные работы, направленные на решение эколого-экономических задач в области охраны водной среды...32

1.4. Цель, задачи исследования...37

Выводы по главе 1...39

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ

ВЛИЯНИЕ ЛИКВИДИРУЕМЫХ В ЗАБАЙКАЛЬЕ ПРЕДПРИЯТИЙ

ОТКРЫТОЙ УГЛЕДОБЫЧИ НА ВОДНУЮ СРЕДУ...41

2.1. Анализ и выбор факторов, характеризующих влияние ликвидируемых предприятий открытой угледобычи на водную среду...41

2.1.1. Факторы, характеризующие влияние на водную среду природно-климатических условий в Забайкалье...42

2.1.2. Факторы, отражающие влияние на водную среду территорий нарушенных горными работами...46

2.1.3. Факторы, характеризующие состояния объектов водной среды в районе расположения ликвидируемого разреза...48

3

2.2. Систематизация факторов, характеризующих влияние ликвидируемых предприятий открытой угледобычи на водную среду...49

2.3. Формирование зависимостей, характеризующих влияние ликвидируемых предприятий открытой угледобычи на водную среду...54

2.4. Систематизация природоохранных мероприятий по снижению влияния ликвидируемых угледобывающих предприятий на состояние водной среды...61

Выводы по главе 2...65

Глава 3. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПО ЗАЩИТЕ ВОДНОЙ СРЕДЫ ОТ ЛИКВИДИРУЕМЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ ОТКРЫТОЙ УГЛЕДОБЫЧИ...66

3.1. Выбор критерия эколого-экономической оценки природоохранных мероприятий по защите водной среды от ликвидируемых предприятий открытой угледобычи...66

3.2. Разработка эколого-экономической модели выбора природоохранных мероприятий по защите окружающей водной среды...70

3.3. Разработка механизма выбора вариантов природоохранной деятельности по защите водной среды...86

Выводы по главе 3...90

Глава 4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИРОДООХРАННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ЛИКВИДИРУЕМЫХ УГЛЕДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ ПО ЗАЩИТЕ ВОДНОЙ СРЕДЫ...91

4.1. Обоснование объекта...91

4.2. Рекомендации по повышению эколого-экономической эффективности защиты водной среды от ликвидации разреза «Холбольджинский»...97

4.3. Эколого-экономическая эффективность рекомендаций по защите водной среды от последствий ведения горных работ на разрезе «Холбольджинский»...103

Выводы по главе 4...105

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...109
Введение

ВВЕДЕНИЕ

Увеличение роста объемов добычи угля до 340-430 млн. т предусматривается осуществить в основном за счет увеличения доли открытой угледобычи при разработке угольных месторождений Сибири и Дальнего Востока. В настоящее время из 239 угледобывающих предприятий отрасли - 129 разрезы.

В соответствии с результатами экологических исследований воздействие угольной отрасли на водную среду занимает второе по значимости место после образования отходов. При этом доля угольных разрезов в сбросе загрязняющих веществ в водоемы среди предприятий других отраслей составляет 8,7%. Особое значение воздействие угольных разрезов на водную среду имеет в системе водосбора озера Байкал в силу его уникального природного и народнохозяйственного значения.

Разработка угольных месторождений Забайкальского региона в настоящее время осуществляется преимущественно предприятиями открытой угледобычи. Проведенный эколого-экономический анализ природоохранной деятельности на угледобывающих предприятиях Забайкалья показал, что в структуре природоохранных затрат затраты на охрану водных ресурсов составляют всего 16%, а затраты на ликвидацию выбросов в водную среду - 80%, что свидетельствует о их несоразмерности. Кроме того, отсутствуют обоснование соразмерности затрат на водоохранные мероприятия и экономическая оценка экологических последствий от воздействия на водную среду ликвидируемого разреза. С учетом того, что за последние годы доля ликвидируемых разрезов среди предприятий открытой угледобычи в Забайкальском регионе составляет 12%, а в целом по угольной отрасли около 10%, то разработка эколого-экономической оценки и выбора рационального варианта природоохранных мероприятий по снижению воздействия ликвидируемых предприятий открытой угледобычи на водную среду является актуальной научной задачей.

В настоящее время в угольной промышленности природоохранная деятельность, направленная на защиту водной среды, при ликвидации угледобы-

5

вающих предприятий осуществляется на основе общих экологических требований к предприятиям. В практике проектирования и осуществления водоохранных мероприятий на ликвидируемых предприятиях открытой угледобычи не производится соизмерение затрат на осуществление мероприятий с экономической оценкой предотвращенного ущерба. Принимая во внимание тот факт, что количество предприятий открытой угледобычи будет возрастать, в том числе будет возрастать и количество ликвидируемых разрезов, то будет возрастать и значимость эколого-экономической оценки при проектировании и реализации водоохранных мероприятий. Особенно очевидна потребность в эколого-экономическом обосновании водоохранной деятельности на ликвидируемых угледобывающих предприятиях в Забайкальском регионе, являющимся уникальным природным комплексом, чувствительным к загрязнению водной среды.

Цель работы заключается в эколого-экономическом обосновании выбора рационального варианта водоохранных мероприятий на ликвидируемых предприятиях открытой угледобычи Забайкалья, позволяющего оптимизировать структуру затрат на природоохранную деятельность с учетом требуемого уровня экологической безопасности водной среды.

Идея работы состоит в формировании эколого-экономического механизма оценки эффективности вариантов природоохранных мероприятий по защите водной среды в процессе ликвидации предприятий открытой угледобычи в Забайкалье.

Защищаемые научные положения:

1. Выбор показателей для эколого-экономической оценки влияния ликвидируемых предприятий открытой угледобычи Забайкалья на водные объекты необходимо осуществлять на основе предложенной систематизации природных и техногенных факторов, характеризующих процессы движения воды через территории, нарушенные горными работами.

2. Величину экономического ущерба от негативного воздействия ликвидируемых разрезов Забайкалья на водную среду следует опреде-

6

лять на основе установленных зависимостей, позволяющих рассчитать объемы техногенных вод и загрязняющих веществ, поступающих в водные объекты.

3. Оценку и выбор вариантов водозащитных мероприятий по снижению последствий негативного влияния на водную среду ликвидируемых угольных разрезов следует производить на основе разработанной экономико-математической модели, реализация которой при соблюдении принятых ограничений обеспечивает максимизацию эколого-зкономической эффективности рассматриваемых вариантов.

4. При принятии хозяйственных решений по снижению последствий негативного влияния ликвидируемых предприятий открытой угледобычи на водную среду целесообразно использовать сформированный эколого-экономический механизм, позволяющий осуществлять оценку эффективности водоохранной деятельности на различных временных этапах процесса ликвидации.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются:

анализом состояния и развития открытой угледобычи в Восточной Сибири и Забайкалье;

эколого-экономическим анализом состояния водоохранной деятельности на ликвидируемых предприятиях открытой угледобычи в Забайкалье;

корректным применением методов исследований, включающих инженерно- экономический анализ» экономико-математическое моделирование;

положительными результатами реализации рекомендаций по повышению эколого-экономической эффективности защиты водной среды от ликвидации разреза «Холбольджинский».

Научное значение исследований заключается в разработке методических принципов формирования и эколого-экономической оценки вариантов водоохранных мероприятий на ликвидируемых разрезах Забайкалья в зави-

7

симости от природных условий и требуемого уровня экологической безопасности водных объектов.

Практическое значение работы заключается в разработке и использовании механизма, позволяющего выбирать экологически и экономически оправданные варианты природоохранной деятельности по защите водной среды на ликвидируемых предприятиях открытой угледобычи в Забайкалье.

Реализация практических выводов и результатов работы. Основные научные положения и результаты исследования использованы угольной компанией ОАО СУЭК при формировании водоохранных мероприятий на ликвидируемом разрезе «Холбольджинский».

Апробация работы. Основные результаты и научные положения докладывались и обсуждались на: «Круглом столе» - 4 «Промышленная политика Российской Федерации: основы и региональные особенности» III Байкальского экономического форума (Иркутск, ИрГТУ, 2004 г.); научном семинаре кафедры «Экономика природопользования» Московского государственного горного университета (Москва, МПГУ, 2005 г.); международной конференции «Неделя горняка - 2005» (Москва, январь 2005 г.).

Глава 1. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И ПЕРСПЕКТИВ ДОБЫЧИ УГЛЯ В ЗАБАЙКАЛЬЕ

1.1. Состояние и перспективы добычи угля в Забайкальском регионе

В настоящее время становится все более очевидным тот факт, что в XXI в. уголь будет занимать ведущее место в мировой энергетике [11,18,96]. В соответствии с прогнозными оценками, приведенными в [18], количество угля, добываемого на планете, к 2020 г. составит 4,8-7,5 млрд. т в год.

По оценкам Международного энергетического агентства до середины XXI в. в мировом потреблении энергетических ресурсов будет преобладать уголь, запасы которого весьма значительны [96].

Уголь является основным ресурсом для производства электрической и тепловой энергии, потребление которой устойчиво растет на протяжении многих десятилетий. Этому во многом способствует рост населения земного шара, численность которого, как ожидается, достигнет к 2020 г. 7,5 млрд. чел.

Минимальный рост энергопотребления в будущем мире будет составлять 1,5 - 2,0 процента в год [15].

Уголь в настоящее время является одним из основных видов сырья для производства электроэнергии; играет определяющую роль в снабжении энергией большинства стран и дает 39% всей электроэнергии в мире.

По данным Мирового угольного института на долю угля приходится от 60 до 90% энергетического потенциала всех пригодных для разработки полезных ископаемых органического происхождения. Именно поэтому энергетика мира на дальнюю перспективу ориентируется на уголь как на главный стратегический энергоресурс.

Доля угля в производстве и потреблении электроэнергии ведущих стран мира в начале XXI в. представлена на рис. 1.1 - 1.2.

¦ Польша

¦ Чехия

? Китай

? Германия

¦ США

? Украина

¦ Россия

Рис. 1.1. Доля угольного топлива в производстве электроэнергии

ведущих стран мира

¦ Австралия

¦ Чехия

? Польша

? США

¦ Германия

? Канада

¦ Россия

? Франция

Рис. 1.2. Потребление угля в год на душу населения

В России угольная промышленность является одной из важнейших составляющих топливо-энергетического комплекса (ТЭК).

Соотношение долей основных энергоресурсов в топливно-энергетическом балансе России представлена на рис. 1.3 [69, 8, 67].

10

Уголь 12%

Нефть 34%

Прочие 8%

Рис. 1.3. Структура производства энергоносителей в России

По производству угля Россия занимает пятое место в мире после Китая, США, Индии, Австралии [90].

Геологические запасы угля в России составляют около 5 трлн.т. Общие балансовые запасы угля в России - около 200 млрд. т, что соответствует примерно 11,3% мировых запасов угля [90]. Из них около 100 млрд. т - угли каменные, в том числе 39 млрд. т пригодны для коксования [78, 113].

Такое количество запасов угля достаточно для того, чтобы обеспечить собственные энергетические потребности России в течение нескольких столетий, тогда как имеющихся запасов нефти и газа хватит всего на несколько десятилетий.

Уголь был в течение длительного периода практически единственным энергоносителем, уступая лидерство нефти и газу лишь в 1960-1970-е годы. Ведущее положение нефтегазовых энергоносителей в России, по прогнозам, сохранится примерно до 2005 — 2010 гг., а затем уголь вновь должен занять лидирующее положение на дальнюю перспективу, так как с учетом государственных интересов в настоящий период времени уголь рассматривается как приоритетный ресурс.

11

В соответствии с «Энергетической стратегией развития России на период до 2020 г.» предусматривается рост добычи угля к 2020 г. до 340 - 430 млн. т [8, 67, 90].

По прогнозным оценкам, полученным в НЦ СО РАН и ННЦ ГП - ИГД им. А.А. Скочинского [78], на период до 2020 г., структура энергоносителей в ТЭБ России представлена на рис. 1.4 [87].

120

-------

0 -^^^^^^^^^^" 2000 2005 2010 2015 2020 Год

¦ гидроэлектростанции ¦ атомные электростанции ? газ ? нефть ¦ уголь

Рис. 1.4. Прогноз изменения доли энергоносителей в ТЭБ России

В настоящее время в угольной промышленности России действуют 239 добывающих предприятия, из низ 110 шахт и 129 разрезов [90].

В соответствии с «Энергетической стратегией развития России на период до 2020 г.» при благоприятном развитии экономики страны ожидается увеличение спроса на энергетические угли и повышение доли угольного топлива в общем объеме производства топливно-энергетических ресурсов до 14,8-15,6% [113,66].

12

С точки зрения энергетической безопасности России доля угольного топлива в общем объеме используемых энергоресурсов не должна опускаться ниже 25-30 %. В пользу неизбежного возрастания доли угля в ТЭБ России свидетельствует и ожидаемый рост цен на газ, связанный с истощением разрабатываемых в настоящее время газовых месторождений.

Увеличение спроса на уголь в России обусловлено ее стремлением к вступлению в ВТО и, соответственно, выходом на мировой уровень в соотношении цен на газ и уголь. При этом дополнительная потребность в энергетических углях составит более 40 млн. т в год.

Увеличение потребности экономики России в угольном топливе будет связано с развитием добычи угля, прежде всего, в Кузнецком и Канско-Ачинском бассейнах, а также на месторождениях Восточной Сибири и Дальнего Востока.

Основным направлением развития добычи угля на перспективу является увеличение удельного веса открытого способа добычи с доведением его до 70-75 % к 2010 г. В проекте предусматривается создание и увеличение доли угледобывающих предприятий с единичной мощностью до 1,5 млн. т в год как наиболее приспособленных к изменению экономической и рыночной конъюнктуры [78, 96].

В соответствии с основными положениями стратегии развития угольной промышленности России прогнозные оценки добычи угля по бассейнам и месторождениям представлены на рис. 1.5 [7, 69, 90, 113, 88].

Удовлетворение потребности экономики России в угольном топливе зависит от развития угледобычи в Кузнецком, Канско-Ачинском бассейнах, месторождениях Восточной Сибири и Дальнего Востока в соответствии с «Энергетической стратегией развития России на период до 2020 г.» и региональными программами (проект Государственной концепции стратегии развития Сибири, перспективный план развития угольной промышленности Кузбасса) [8, 78, 90, 113,87,66,88].

13

500 450

¦ Дальний Восток ? Кузнецкий бассейн

I Канско-Ачинский бассейн I Прочие

2015 2020

? Восточная Сибирь

Рис 1.5. Прогноз добычи угля в России по бассейнам и месторождениям

Распределение балансовых запасов угля по регионам России представлено на рис. 1.6 [90,71-

Предприятия угольной промышленности Восточно-Сибирского региона расположены на территориях Красноярского края, Иркутской и Читинской областей, а также в Республиках Хакасия, Бурятия и Тыва. Промышленные запасы бурого и каменного угля в этом регионе превышают 1,2 трлн. т и сосредоточены, в основном, на месторождениях Читинской и Иркутской областей и в Республике Бурятия. Общая производственная мощность угледобывающих предприятий составляет более 60 млн. т угля в год. Использование производственных мощностей угледобывающих предприятий не превышает 75 %. Вся добыча производится преимущественно (97,8 %) открытым способом [23].

Западная Сибирь 47%

Дальний Восток 10%

Восточная

Сибирь

33%

Центр России 10%

14

Рис. 1.6, Распределение балансовых запасов угля по регионам России

Основными потребительскими рынками добываемых в Восточной Сибири углей (70-80%) являются районы его производства. Основная добыча угля осуществляется на угледобывающих предприятиях, ранее входивших в состав ОАО Востсибуголь, Хакасуголь, Читауголь. Крупнейшими потребителями углей Восточной Сибири являются тепловые электростанции Сибэнерго и Вос-токэнерго [23].

Среди угледобывающих предприятий Восточной Сибири особое место занимают предприятия по добыче угля, расположенные в уникальном, с точки зрения экологии, Забайкальском регионе, представленном на рис. 1.7. На территории Забайкальского региона расположены часть Иркутской и Читинской областей и Республика Бурятия.

Работа этих угледобывающих предприятий важна как с точки зрения добычи энергоресурсов, так и с точки зрения экологии (речь идет о сохранении уникальности источника пресной воды — озера Байкал).

15

Рмс. 1.7. Карта Забайкальского региона

Основными потребителями углей, добываемых в Забайкалье, являются энергетические предприятия, в частности АОЭиЭ Иркутскэнерго. Самым крупным потребителем на Дальнем Востоке остается ОАО Хабаровскэнерго. Развиваются поставки угля в страны Азиатско-Тихоокеанского региона; стабильный

16

спрос на забайкальские угли отмечается в таких странах, как Япония, Тайвань, Южная Корея, Гонконг, Филиппины.

За годы перестройки более чем в четыре раза увеличились поставки угля Забайкалья в западные регионы страны. В ближайшие годы ожидается увеличение спроса на забайкальские угли в Иркутской области, Республике Бурятия, на Дальнем Востоке и в Приморье, а также в странах Азиатско-Тихоокеанского региона.

В Забайкальском регионе находятся 10 месторождений бурого и 4 месторождения каменного угля, балансовых запасов которых хватит на сотни лет для обеспечения потребностей территориального топливно-энергетического комплекса.

По мнению экспертов видовой состав и структура потребления сырьевых ресурсов в период до 2015-2020 гг. не претерпят существенных изменений [100, 117].

Характеристика месторождений угля, разрабатываемых угледобывающими предприятиями в Забайкалье, представлена в табл. 1.1 [56].

История развития Забайкалья неразрывно связана со становлением и укреплением топливно-энергетического комплекса трех регионов: Иркутской и Читинской областей и Республики Бурятия.

Угольная промышленность в Забайкалье имеет более чем 100-летнюю историю. Из них почти 60 лет угледобывающие предприятия входили в структуру мощного угледобывающего комплекса Востсибуголь, что позволяло проводить единую социально-экономическую и энергическую политику и в полной мере обеспечивать углем народное хозяйство Восточной Сибири и Дальнего Востока.

17 Таблица 1.1

Характеристика месторождений угля, разрабатываемых угледобывающими предприятиями Забайкалья

Месторождение Вид, марка Сорт, класс, мм Зола, % Влага, % Сера, % Выход летучих, % Теплота сгорания топлива, ккал/кг

сухого беззольного рабочего

Черемховское Каменный Д дком /концентрат/, 13-80 мм 17,7 11,3 1,00 47,6 7700 5340

ДПК /концентрат/, 50-200 мм 16,0 10,5 1,21 46,6 7720 5520

ДСШ /концентрат/, 0-13 мм 23,0 12,3 1,27 47,5 7690 4920

ДСШ /отсев/, 0-13 мм 35,4 13,5 0,87 49,0 7300 3840

ДР /рядовой/, 0-300 мм 32,3 13,6 1,46 49,6 7430 4100

Азейское Бурый ЗБ ЗБР /рядовой/, 0-300 мм 22,5 25,5 0,51 48,9 7170 3830

Мугунское Бурый ЗБ ЗБР /рядовой/, 0-300 мм 22,8 23,6 0,89 46,8 7160 3920

Олонь-Шибирское Каменный Д ЗБР /рядовой/, 0-300 мм 18,9 9,9 0,31 46,2 7495 5210

Гусиноозерское Бурый ЗБ ЗБР /рядовой/, 0-300 мм 23,3 24,6 0,86 41,5 6970 3740

Наиболее интенсивно угольная промышленность в Забайкалье начала развиваться в послевоенный период, особенно в 1930-1980-е годы, когда стал широко использоваться открытый способ добычи угля, чему способствовали благоприятные горно-геологические условия месторождений и постоянно возрастающий спрос на уголь.

Список литературы