Эколого—экономическое обоснование технологий очистки водокозяиственнык объектов: условия, методы, модели

Краткое описание

Введение 3

1. Основы эколого-экономического обоснования сороочистительных технологий при эксплуатации водохозяйственных объектов 12

1.1. Организационно-экономические аспекты мелиорации земель в условиях реформирования аграрных отношений 12

1.2. Основы эффективности эксплуатационных технологий на водохозяйственных объектах в современных условиях 27

1.3. Экологическое моделирование состояния окружающей природной среды в процессе эксплуатации водохозяйственных объектов 34

2. Эколого-экономические условия использования сороочистительных технологий и методы оценки их эффективности 45

2.1. Экологические факторы, влияющие на загрязнение окружающей природной среды на мелиоративных системах 45

2.2 Экономический механизм использования сороочистительных

технологий на водохозяйственных объектах 51

2.3. Совершенствование методов оценки эффективности

использования сороочистительных технологий 62

3. Методология эколого-экономической оценки влияния сороочистительных технологий на окружающую среду 76

/. 3.1. Способы установления параметров влияния продуктов

разложения растительных остатков на качество оросительной воды 76

3.2. Эколого-экономические модели экологического ущерба при реализации сороочистительных технологий 90

3.3. Имитационное моделирование, алгоритмы оценки и реализация технологий очистки водохозяйственных объектов 106 Заключение 133 Список использованных источников 138 Приложения 152
Введение

3 ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Темпы стабилизации экономики России напрямую зависят от экономической эффективности природопользования, уровень рентабельности которого еще недостаточно высок. Прибыль, полученная предприятиями, определяется не только экономическими результатами их хозяйственной деятельности, но и ее экологическими последствиями. Однако их непосредственная взаимосвязь наблюдается редко, так как загрязнение окружающей среды имеет тенденцию к постепенному накоплению негативных результатов, в связи с чем предсказать экономические последствия этого процесса затруднительно. Предприятия отрасли, стремящиеся достигать высоких экономических результатов финансово-хозяйственной деятельности, все шире используют высокопроизводительные, энергонасыщенные производства техногенного характера, что повышает степень загрязнения окружающей природной среды.

До настоящего времени указанные процессы не получили адекватной экономической оценки, что затрудняет текущее управление природно-хозяйственной деятельности предприятий отрасли. Только чистая свободная от засорения окружающая среда может обеспечить высокоэффективное природопользование.

Для динамичного управления экономикой отрасли необходимо перевести экологию на экономическую основу, что требует введения экономических категорий при оценке загрязнения окружающей среды, что делает актуальным проведения исследований, направленных на разработку концептуальных основ эколого-экономического обоснования эффективности инвестиционных технологий.

Степень разработанности проблемы. Теоретические основы эколого-экономического регулирования достаточно широко освещены в отечественной и зарубежной литературе.

Большой вклад в разработку концептуальных и методологических подходов к исследованию эколого-экономических проблем устойчивого

4

развития общества внесли Ю.С.Колесников, А.В. Кардаш, Н.Н. Моисеев, В.Н. Овчинников, Н.В. Пахомова, Н.Я. Петраков, И.М. Шабунина Г.В. Шалабин, а также зарубежные специалисты Л. Андерсен, Э. Гор, П. Леви, К. Флексер, Д. Форрестер.

Методы экономической оптимизации проектируемых технологий при строительстве и эксплуатации водохозяйственных систем использовали в своих работах Канторович Л.В., Белман Р., Данциг Дж., Ермольев Ю.М., Зузик В.М., Веденятин В.Е. и другие ученые.

Учитывая многообразие подходов к раскрытию тематики, определенной в диссертационной работе, следует отметить, что теоретико-методологические и прикладные аспекты исследования и обоснования технологий очистки водохозяйственных объектов от растительных остатков до сих пор не изучены, что обусловило выбор темы исследования, формулировку цели и задач.

Цель и задачи диссертационного исследования. Целью

исследования является разработка моделей и методов эколого-экономического обоснования технологий очистки водохозяйственных объектов от растительных остатков.

Для достижения поставленной цели намечено решить следующие задачи:

провести системный анализ источников загрязнения водохозяйственных систем, сороочистительных технологий и используемых машин и механизмов;

изучить существующие подходы и методы экологического и экономического обоснования сороочистительных технологий;

проанализировать взаимодействие сороочистителя с окружающей средой;

сформулировать исходные предпосылки для создания моделей и методов оценки технологий очистки каналов от растительных остатков;

5

разработать численно реализуемые модели и методы эколого-экономической оценки сороочистительных технологий;

разработать алгоритм и программу реализации метода эколого-экономического обоснования сороочистительных технологий, учитывающие специфику предложенной модели;

апробировать разработанный эколого-экономический

инструментарий на конкретной оросительной системе с учетом водохозяйственных требований;

разработать концептуальные подходы по эколого-экономическому обоснованию сороочистительных технологий, в том числе с использованием альтернативных энергоисточников.

Объектом исследования являются эксплуатационные технологии очистки мелиоративных систем как составляющая эколого-экономической системы региона.

Предметом исследований является процесс формирования эколого-экономического механизма, обеспечивающего обоснование эффективности использования и оценки сороочистительных технологий на водохозяйственных объектах.

Методологическую и теоретическую основу настоящего исследования составляют фундаментальные концепции, представленные и обоснованные в научных трудах по экономике природопользования и оценке водохозяйственной деятельности, публикации по вопросам использования и охраны окружающей среды на водохозяйственных объектах в современных условиях. В научных и прикладных разработках применялась методология системного подхода. В качестве конкретных инструментов исследований использованы методы теории вероятностей и математической статистики, методы теории принятия решений, методы разработки информационных технологий для решения оптимизационных задач, а также экономико-математического моделирования.

6

Информационно-эмпирическую базу исследования составляют труды отечественных и зарубежных авторов в области теоретических и прикладных исследований по проблемам эколого-экономического обоснования очистки водохозяйственных объектов от загрязняющих веществ, Законы РФ, Указы Президента РФ, официальные статистические данные Госкомстата Российской Федерации, Постановления Правительства РФ и органов власти субъектов РФ по указанным критериям.

Концепция диссертационного исследования состоит в совокупности теоретических положений, согласно которым значимым экономическим фактором и функциональной составляющей стабилизации и перехода сельского хозяйства к устойчивому экономическому росту выступает целевая экологизация аграрных территориально-производственных систем, включающая экономически эффективные инновационные ресурсо- и природосберегающие технологии эксплуатации водохозяйственных объектов, что, в частности, предполагает разработку и реализацию методики эколого-экономического обоснования сороочистительных технологий, адаптированных к условиям конкретных водохозяйственных объектов и базирующейся на мониторинговых и программно-целевых подходах, а также ее органичное встраивание в экономический механизм экологически ориентированного землепользования.

Положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Приоритетным условием устойчивого функционирования при эксплуатации мелиоративных систем, которые подвергаются загрязнению растительными остатками, наиболее целесообразна разработка методологии системного подхода на основе внедрения адаптивной оптимизации эколого-экономической оценки сороочистительных технологий. Детерминанта реализации предложенной методологии предполагает несоответствие существующих технологий предъявляемым экологическим и экономическим требованиям в связи с чем, возникает необходимость учета степени благоприятности экономической ситуации, соответствующей планированию

7

развития экологически устойчивых территорий с учетом формирования адекватной стратегии инвестирования в разработку инновационных технологий, что предусматривает повсеместное применение ресурсосберегающих технологий.

2. Определение суммарного экологического ущерба как для существующих, так и для инновационных технологий, обеспечивающих более интенсивное сокращение загрязнения окружающей среды, должно производиться не только с учетом ее первоначального загрязнения, то есть экологического ущерба, нанесенного последствиями эксплуатации водохозяйственных объектов, но также и дополнительного загрязнения, вызванного применяемой технологией. Для преодоления указанной проблемы в диссертационной работе создан методический инструментарий обоснования эффективности использования сороочистительных технологий на водохозяйственных объектах; определены факторы, обусловливающие функционирование эксплуатационных технологий на мелиоративных системах в условиях экономики трансформационного периода; проанализированы различные эксплуатационные технологии с учетом взаимодействия эколого-экономических процессов.

3. Важнейшей составляющей достижения наиболее максимального экономического эффекта и повышения качественного состояния окружающей среды при функционировании водохозяйственных объектов, является применение более совершенных сороочистительных технологий. Перспективность применения превентивных высокоэффективных технологий, позволяющих стабилизировать экологическую ситуацию экосистем действует в рамках оценки затрат с использованием дисконтированных денежных потоков.

4. В условиях развития трансформационных отношений в аграрном секторе экономики основные направления внедрения экологически ориентированных эксплуатационных технологий должны быть адаптированы к созданию устойчивого экономического развития территорий, что

8

подразумевает учет условий целостной реализации инновационных технологий с методами регулирования инвестиционных финансовых потоков, обеспечивающих внедрение эффективных технологий по очистке оросительных каналов от растительных остатков.

5. Сбалансированное развитие водохозяйственных и мелиоративных объектов невозможно без учета комплексной оценки их экологического влияния на окружающую среду, внедрения высокоэффективных технологий по очистке оросительных каналов от загрязнения растительными остатками, требований модели устойчивого развития, а также эколого-экономического обоснования применения эксплуатационных технологий с использованием альтернативных источников энергии, позволяющих поддерживать экосистему в равновесном состоянии и становления потенциала благоприятного развития экономики природопользования в направлении максимального снижения работы затратного механизма, влекущего высвобождение финансовых вложений из традиционных направлений и обеспечивающих трансформацию установившихся форм управления денежными потоками.

6. В системе мер по повышению эффективности водохозяйственных объектов важное значение приобретают способы установления параметров влияния продуктов разложения растительных остатков на качество оросительной воды. С этой целью предлагается авторская разработка создания и . последующего применения программно-прогнозного имитационного моделирования экономического ущерба при реализации сороочистительных технологий, содействующего выбору максимально результативного, согласно финансово-инвестиционным и природно-хозяйственным критериям, экологозащитного механизма.

7. Реализация предлагаемого в диссертационном исследовании эколого-экономического инструментария создает предпосылки к управлению наиболее эффективными природоохранными мероприятиями, обеспечивающими максимальное снижение загрязнения окружающей среды

9

за счет реализации прогрессивных инновационных технологий, основанных на использовании нетрадиционных источников энергии, получаемой от гравитационных потоков воды и обеспечивающих равновесное состояние экосистемы. Благодаря использованию альтернативных энергоисточников создаются предпосылки для оздоровления экономики и экосистемы в масштабах государственного регулирования за счет рациональной трансформации потоков традиционных энергоносителей.

Научная новизна диссертационной работы определяется разработкой концептуального эколого-экономического обоснования эффективности применения сороочистительных технологий на водохозяйственных объектах как основы для сохранения и улучшения состояния окружающей среды на мелиоративных системах. Наиболее существенные результаты исследования состоят в следующем:

1. Сформирована на основе проведенного авторского системного анализа экологических и экономических показателей современных сороочистительных технологий с целью выявления результативности их эффективного функционирования, система эколого-экономических характеристик, эмпирически определяющих процессы проектирования технологий, их ввода в эксплуатацию и последующего использования в природно-хозяйственной практике, что позволило разработать модельное видение адаптированной системы, интерферирующей эколого-экономические факторы сороочистительных технологий в условиях системного взаимодействия сороочистителя с окружающей средой в контексте стратегии социально-экономического развития территориально-производственных систем;

2. Предложены авторские версии адаптивных к специфике структу-туры оценки эффективности эксплуатационных технологий расчетно-аналитические алгоритмы, основанные на полиморфных эколого-экономических критериях функционирования сороочистительных технологий и ориентированных на особенности осуществления природно-

10

хозяйственной деятельности водохозяйственных организаций с целью обоснования сравнительной эколого-экономической оценки потенциальных альтернативных энергоисточников, используемых в процессе эксплуатации сороочистителей;

3. Выявлена и практически доказана (на примере разработанного эксплуатационного процесса) теоретико-эмпирически обоснованная эколого-экономическая целесообразность применения очистительных технологий на водохозяйственных объектах, предполагающих в процессе взаимодействия с окружающей средой использование энергии потока воды, что снижает эксплуатационные затраты и влечет за собой повышение показателей экономической эффективности природопользования и, как следствие, достижение эколого-экономической сбалансированности территориально производственных систем.

4. Разработан в рамках итерационного механизма реализации природоохранных мероприятий в водохозяйственном комплексе с учетом требований государственных стандартов инструментарий отбора для инвестирования эксплуатационных технологий (охватывающий методику оценки их эффективности), которые прежде всего направлены на осуществление мероприятий, влияющих на улучшение состояния окружающей среды и получено подтверждение эффективности применения данного инструментария, позволяющего из всего многообразия эксплуатационных технологий выявить такие, которые бы удовлетворяли целям устойчивого эколого-экономического поддержания экосистем.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается корректным применением новейших математических методов и информационных технологий при построении экономических моделей, разработке и обосновании итерационного алгоритма и его программной реализации, а также - экспериментальной проверкой предложенных эколого-экономических моделей и методов на конкретных материалах.

11

Практическая значимость работы состоит в том, что содержащиеся в диссертации положения связаны с эколого-экономическим обоснованием технологий очистки водохозяйственных объектов. Результаты проведенных исследований могут быть полезны представительным и исполнительным органам разных уровней при разработке и реализации эколого-экономической политики, направленной на улучшение экологической ситуации и повышения экономической эффективности внедренных эксплуатационных технологий. Они могут реализовываться в процессе последующего изучения вопросов макроэкономического регулирования природоохранного комплекса, обоснования его дельнейшего * совершенствования на длительную перспективу.

Апробация результатов диссертационной работы. Положения и выводы диссертации прошли апробацию в докладах и выступлениях на ряде научных и научно-практических конференциях НГМА (1993, 1998, 2000, 2001, 2002, 2003гг.), РГЭА (2000г.), (Международная конференция студентов и аспирантов), ГУЗ (2003г.), РГСУ (2003г.).

Реализация результатов исследований. Сороочистительная технология с использованием альтернативного источника энергии — потока очищаемой воды самоприводным сороочистителем СДР - 2 внедрена на л оросительной системе им. Октябрьской революции в республике Дагестан.

Кроме того, результаты исследований используются в учебном процессе НГМА.

Публикации: По результатам исследований опубликована 21 печатная работа общим объемом 7 п.л., в том числе лично автором 5 п.л.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 9 параграфов, объединенных в 3 главы, заключения, списка источников, насчитывающего 150 наименований, 9 приложений,

иллюстрирована 18 рисунками, 17 таблицами.

12 1. ОСНОВЫ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ

СОРООЧИСТИТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОДОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

1.1. Организационно-экономические аспекты

мелиорации земель в условиях реформирования

аграрных отношений

В переходный период экономика аграрного сектора во многом определяется процессами, происходящими на рынке сельскохозяйственной продукции, а именно:

- государство не имеет средств на покупку сельскохозяйственной продукции и отказалось от роли посредника в ее реализации: регионы по той же причине также не могут взять на себя эти функции;

- не вся продукция сельского хозяйства находит сбыт, и потому она не становится основным источником доходов и покрытия сезонных затрат для сельских товаропроизводителей;

- сезонный пик реализации сельскохозяйственной продукции вызывает превышение предложения над спросом, что ведет к снижению цен на нее и делает нерентабельным производство отдельных видов продукции растениеводства и животноводства;

- покупательная способность населения ограничена, что сдерживает возможность повышения закупочных цен для стимулирования сельхозтоваропроизводителей;

- предприятия по переработке сельскохозяйственной продукции разных форм собственности и сфера торговли оказывают монопольное давление как на сельских товаропроизводителей, так и на население через закупочные и розничные цены;

- кризис неплатежей усугубляет финансовое положение сельских това-

13 ропроизводителей;

- отсутствие экономически обоснованных программ реформирования агропромышленного комплекса на федеральном и региональном уровнях, недостаточное и нестабильное финансирование принятых к реализации федеральных и региональных целевых программ по сельскому хозяйству[73, с.16-18].

Большинству областей не следует ожидать значительной финансовой помощи из федерального бюджета, а возможности областных бюджетов ограничены. Для преодоления падения и стабилизации сельскохозяйственного производства должны быть разработаны реальные краткосрочные и долгосрочные программы выхода из кризиса, исходя из имеющихся финансовых и материально-технических ресурсов.

Академик РАСХН И.П. Кружилин называет четыре основных направления реформирования агропромышленного комплекса.

Первое и основное направление, определяющее отношение крестьян к земле — преобразование колхозов и совхозов в более эффективные и управляемые организационно-правовые формы, основанные на рациональном сочетании частной и коллективно-долевой форм собственности на средства производства и землю. Практика показывает, что завершившийся начальный этап экономических преобразований на селе не принес ожидаемых результатов. За этим должны следовать более глубинные, инициированные снизу экономические преобразования, связанные с перестройкой психологии, ломкой привычного жизненного уклада и неизбежными экономическими трудностями для сельских жителей. Издержки могут быть частично компенсированы при энергичной целенаправленной работе по выполнению мероприятий следующего направления (этапа) реформирования.

Второе направление — создание благоприятных правовых, организационных и экономических условий для эффективного функционирования производственных подразделений. Основная цель этого этапа — создание

14

условий, при которых главным источником финансирования сельскохозяйственного производства станут заработанные средства плюс дотации из бюджета, а не наоборот, как практикуется сейчас. Сельское хозяйство сегодня получает примерно половину заработанных средств, вторая половина оказывается утраченной в результате диспаритета цен на промышленную и сельскохозяйственную продукцию, обесценивания денег из-за кризиса неплатежей, а также переходит к посредникам и монопольным участникам технологической цепочки производства, хранения и реализации продукции.

Практическое решение задач этого направления включает:

- признание агропромышленного комплекса одним из приоритетных направлений деятельности законодательных и исполнительных региональных органов власти с соответствующим финансированием его из бюджета области;

- увеличение инвестиций в приоритетные направления развития сельского хозяйства, обеспечивающие быструю окупаемость, внедрение прогрессивных интенсивных технологий, в том числе современных энерго- и ресурсосберегающих, в основные отрасли растениеводства и животноводства, перерабатывающей и пищевой промышленности, в системы хранения, заготовки, реализации сырья и продукции;

- адресную поддержку в первую очередь высокоэффективных сельхозпредприятий всех форм собственности, формирующих продовольственные рынки городов и районов области;

- разработку региональных законодательных актов, регламентирующих обязательность и своевременность расчетов за поставляемую сельскохозяйственную продукцию с применением штрафных санкций за просрочку платежей;

- организацию территориальных агропромышленных объединений сельских товаропроизводителей с перерабатывающими, обслуживающими и торгующими предприятиями для согласования закупочных цен, тарифов на

15

услуги, перераспределения прибыли, разработки перспективных планов развития производства, инвестиционной и инновационной политики;

- ликвидацию ненужных посредников и ограничение деятельности географических монополистов, получающих незаработанную прибыль за счет сельских товаропроизводителей.

Практика периода реформ свидетельствует, что кризисное состояние сельского хозяйства — это в том числе и психологическая, и профессиональная неготовность, и неумение руководителей и ведущих специалистов предприятий разных форм собственности работать в новых экономических условиях. Поэтому следует организовать региональные и межрегиональные курсы по подготовке и переподготовке руководителей и ведущих специалистов АПК и консалтинговые центры.

Реализация этих задач не требует больших инвестиций, однако может обеспечить значительный экономический и психологический эффект и должна быть завершена в кратчайшие сроки.

Третье направление — повышение экономической эффективности агропромышленного производства путем широкого использования современных ресурсосберегающих технологий и адресной поддержки сельских товаропроизводителей на региональном уровне. В силу объективных и субъективных причин сельскохозяйственное производство продолжает оставаться затратным и требует больших инвестиций. При дефиците областного бюджета финансовая помощь и льготные кредиты должны предоставляться на конкурсной основе для финансирования первоочередных программ, реализация которых гарантирует возврат кредитов в ближайшие годы.

Четвертое направление — мелиорация земель.

В аридной зоне России орошаемое земледелие является главным стабилизирующим фактором увеличения объемов производства продуктов питания (риса, овощей, бахчевых, раннего картофеля, ягод и фруктов), продовольственных и кормовых высокобелковых зернобобовых культур, а

16

также кормов, обеспечивающих гарантированные объемы производства продукции животноводства. Значительная часть этой продукции вывозится в другие регионы России. Поэтому орошаемые земли должны иметь особый статус, который необходимо учитывать при реорганизации сельскохозяйственных предприятий с целью стимулирования их эффективного использования. При этом орошаемые земли могут передаваться в пользование сельским товаропроизводителям только на правах краткосрочной или долгосрочной аренды при условии сохранения их плодородия и целостности оросительной системы для целевого сельскохозяйственного использования. Срок аренды и условия использования мелиорируемых земель определяются трехсторонним соглашением между администрацией, комитетом по земельной реформе и землеустройству и землепользователями;

предоставление части орошаемых земель любой категории землепользователей для ведения сельскохозяйственного производства осуществляется только при условии разделения оросительной сети для независимого ее использования, а размеры и конфигурация земельных участков определяются технической возможностью и экономической целесообразностью разделения элементов оросительной системы по землепользователям;

- крупные массивы орошения, которые поделены на доли, предоставляемые для организации ассоциаций фермерских (крестьянских) хозяйств, сельскохозяйственных кооперативов и товариществ без права раздела оросительной системы и получения земельного пая и денежной компенсации при выходе из ассоциации;

- в случае не проектного использования орошаемых земель, выхода из строя оросительной сети и гидротехнических сооружений или снижения продуктивности поливного гектара орошаемые участки изымаются из арендного пользования по решению администрации с компенсацией затрат на восстановление оросительной сети и плодородия почвы за счет

17 землепользователей.

Практика подтверждает, что эффективность орошаемого земледелия определяется рациональным использованием минеральных удобрений при оптимальных режимах орошения. Многовариантные расчеты по экономической оценке производства продукции растениеводства на орошаемых землях Ростовской области показывают следующее:

в существующих экономических условиях оптимальными являются следующие уровни урожайности: суданской травы и люцерны на сено —100...120ц/га; трав на сено на лиманах — 20...30 ц/га; суданской травы, люцерны и кукурузы на зеленую массу — 400...500 ц/га; кукурузы на зерно — более 60 ц/га; максимально возможная урожайность озимой пшеницы, сои (зерно) — 20...25 ц/га; раннего картофеля при реализации его в конце июня — в июле — 100..Л50 ц/га и 200...300 ц/га при реализации в конце июля — в августе (табл. 1);

Таблица 1

Урожайность основных сельскохозяйственных культур по категориям хозяйств (с общей площади уборки) - сельскохозяйственные организации

Культуры 1998 1999 2000 2001 2002

Зерновые и зернобобовые в весе после доработки 16,7 18,5 18,3 26,1 26,6

в том числе:

пшеница 21,5 23,8 23,1 21,0 31,5

ячмень 12,0 16,4 15,9 21,7 20,8

кукуруза на зерно 11,1 10,9 18,6 13,6 17,3

подсолнечник 10,4 10,6 10,8 10,4 13,4

- в основных затратах доля затрат на удобрения составляет от 15...20 % до 29...45 %, на зарплату — от 8 до 22 %, на энергоносители — от 15 до 20 %, на орошение — от 8 до 23 %; при производстве раннего картофеля

* Составлено по [90]

Список литературы