Методика эколого-экономического прогнозирования для систем обращения с отходами в крупных городах России

Одна из актуальнейших проблем в области охраны окружающей среды, связана с переработкой и обезвреживанием отходов производства и потребления. Она одинаково актуальна для всех субъектов РФ и для всех отраслей экономики страны.

К 2007 г. на территории России в специализированных хранилищах, накопителях, складах, могильниках, а также на полигонах, свалках и иных объектах, принадлежащих отдельным предприятиям, накоплено свыше 45 млрд. т. отходов, из них около 2,3 млрд. т. токсичных.

При этом статистические данные свидетельствует о постоянном росте их образования в РФ, абсолютно большая часть которых, примерно 93 — 95%, имеет промышленное происхождение. Так, в 2006 году, по данным Ростехнадзора, на территории нашей страны образовалось 3 519,4 млн. т отходов производства и потребления. Следует отметить, что количество образовавшихся отходов увеличилось на 884, 5 млн. т. по сравнению с 2004 г., возросло и число отчитывающихся предприятий (с 26,5 тыс. в 2004 г. до 33,6 тыс. в 2006 г.).

В табл. 1.1 приведены данные об объемах образования, использования, обезвреживания отходов производства и потребления в Российской Федерации за 2002, 2005 и 2007 гг. Здесь и далее во введении используется статистическая информация из Государственных докладов «О состоянии и об охране окружающей среды Российской федерации в 2005, 2006 и 2007 гг.».

Таблица 1.1.

Сведения об образовании, использовании и обезвреживании отходов производства и потребления в Российской Федерации в 2002 — 2007 гг. млн. т.

Сведения об отходах Годы.

2002 2005 2007.

Отходы всех классов опасности для окружающей среды.

Образовалось за отчетный год 2034,9 2634,9 3519,4.

Использовано и обезврежено %% количества образовавшихся отходов 59,7 43,3 39,7.

Отходы I класса опасности для окружающей среды.

Образовалось за отчетный год 0,4 0,3 0,1.

Использовано и обезврежено %% количества образовавшихся отходов. 21,4 15,1 80,7.

Отходы IIкласса опасности для окруэюающей средъи.

Образовалось" за отчетныйгод • 1,4 1,6, 1,0.

Использовано и обезврежено %% количества образовавшихся" отходов. 89,1 82,7 80,2.

Отходы III класса, опасности для окружающей среды;

Образовалось за отчетный год. 18−1 7,8 11,1.

Использовано и обезврежено %%. количества образовавшихся^ отходов? 13,2. 75,1 ' 69,3.

Отходы IV класса опасности для окружающей среды.

Образовалось за отчетный год 187,9 133,5 127.8.

Использовано и* обезврежено %% количества образовавшихся отходов 114,5 (с учетом ранее накопленных отходов) • 51,5 68,4.

Отходы V класса опасности для окружающей среды ,.

Образовалось за отчетный год 1827,0. 2491,7 3379,4.

Использовано и обезврежено %% количества образовавшихся * отходов 54,5 42,7 38,5.

Масса отходов, размещенная на конец- 2007 года на территориях, принадлежащих предприятиямсоставила 2 732,5 млн. т.

Распределение объема, образовавшихсяв 2007 г. отходов по классам опасностипредставлено на рис. 1.

96% Отходы I -1|| класса опасности для ОС п Отходы V класса опасности для ОС.? Отходы IV. класса опасности для ОС.

Рис. 1. Распределение объема образовавшихся отходов по классам опасности для ОС Средний показатель использования и обезвреживания отходов в последние годы постепенно снижается: в 2002 г. — 59,7%, 2005 г.

43,3%, 2007 г. — 39,7% общего количества образовавшихся за год отходов.

Сравнительное распределение объемов образования отходов в 2002.

2006 гг. по федеральным округам приведено в табл. 1.2.

Данные Росстата о количестве бытового мусора и жидких отходов, вывезенного с территорий городских поселений субъектов РФ в 2006 г., приведены в таблице 1.3.

Как следует из статистических данных по всем федеральным округам отмечается рост образования отходов. Кроме того, с каждым годом обостряется проблема утилизации, образующихся отходов в Российской.

Федерации. Так, например, в 2007 году на мусороперерабатывающие заводы вывезено менее 9% от общего количества образовавшихся за год бытовых отходов.

Таблица 1.2.

Объемы образования отходов по федеральным округам Российской Федерации.

Федеральный округ Образовалось отходов, млн. т Доля в общем объеме образования отходов в РФ, %%.

2002 2005 2007 2002 2005 2007.

Центральный 135,9 171,7 216,2 6,7 6,5 6,1.

Северо-Западный 271,5 246,0 332,1 13,3 9,3 9,4.

Южный 9,0 14,0 14,7 0,4 0,5 0,4.

Приволжский 82,7 103,0 154,9 4,1 3,9 4,4.

Уральский 237,2 182,8 234,8 11,7 7,0 6,7.

Сибирский 1186,1 1635,3 2209,4 58,3 62,0 62,8.

Дальневосточный 112,6 280,9 357,3 5,5 10,7 10,2.

Таблица 1.3.

Вывезено спецтранспортом бытового мусора и жидких отходов с территории городских поселений по субъектам Российской Федерации в 2007 г., тыс. м3.

Федеральный округ, субъект Российской Федерации Вывезено за год Вывезено твердых бытовых отходов на предприятия промышленной переработки (мусороперерабатывающие бытового мусора жидких отходов заводы).

Российская Федерация 199 917,0 43 472,0 22 500,1.

Центральный федеральный округ 64 437,8 4177,1 11 902,6.

Северо-Западный федеральный округ 19 961,1 2243,5 7629,9.

Южный федеральный округ 25 557,9 1772,8' 854,3.

Приволжский федеральный округ 37 189,4 4152,2 1308,6.

Уральский федеральный округ 17 633,8 11 241,9 115,9.

Дальневосточный федеральный округ 10 291,0 10 800,1 590,2.

Таким образом, в наши дни особую актуальность приобретают прогнозы ущерба, наносимого окружающей среде системой обращения^ с отходами в целом и предприятиями, работающими в области обезвреживания и переработки отходов производства и потребления в частности.

Для столицы решение «проблемы отходов» требует комплексного подхода и прогнозирования результатов управленческих решений* в области^ обращения с отходами производства и потребления. При этом следует иметь в виду, что в широком смысле отходы антропогенной деятельности — это также выбросы загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферный воздух, сбросы ЗВ в водные объекты, физическое, биологическое и иное воздействие оказываемое человеком на биосферу. Таким образом, для обеспечение устойчивости развития мегаполиса в целом необходимы также новые подходы к решению проблем в области охраны атмосферного воздуха, рационального использования водных объектов, озеленения и охраны почв, сохранения' особо охраняемых природных территорий и поддержания здоровья населения.

Решение проблем в этих областях необходимо принимать, основываясь на комплексном подходе к оценке и использованию социально-экономического потенциала города, формированию механизма принятия решений органами власти, обеспечивающего повышение уровня жизни населения, улучшение состояния окружающей среды и сохранению культурно-исторического' наследия. Особое внимание в экологоэкономическом анализе ситуации в. городе должно быть уделено оценке состояния природного комплекса, влиянию антропогенных загрязнений на здоровье населения, динамике основных социально-экономических показателей.

В современных условиях развитиесистем обращения с отходами городов является важной стратегической составляющей' муниципального управления, наряду с административно-правовым регулированием^ и бюджетной (финансовойи инвестиционной) политикой. На практике это требует как краткосрочного, так и долгосрочного прогноза развития-территориальной инфраструктуры города.

Основной результат прогнозирования комплексного' социально-экономического развития мегаполиса и городской системы обращения с отходами производства и потребления — выработка рекомендаций органам управления, необходимых для принятия решений. При этом важно, чтобы действия городских властей были основаны на системном анализе всех факторов, влияющих на развитие ситуации в сфере управления отходами.

Основатель общей теории систем, Людвиг фон Берталанфи, определил систему как совокупность взаимосвязанных объектов[63] а в работах основоположников системного анализа советского периода: Д. М. Гвишиани. В. М. Глушкова, М. С. Згуровского, Г. М. Доброва, показано, что научно-технологическое прогнозирование не есть предвидение, его роль — анализ, будущего системы. 64,65,66,67] В диссертации была смоделирована система обращения с отходами производства и потребления-на примере Московского региона. Она выступила как объект прогнозирования научно-технологического развития на базе статической модели. Это в свою очередь позволило сформулировать характеристики, и параметры модели и выявить их отношения. Как правило, в теории систем, для прогнозирования на базе такой модели рассматривают три характерных варианта: характеристики и параметры измеримы и по ним имеются статистические данные. В этом случае для их прогнозирования можно использовать статистические методы типа экстраполяции, вычисления математического ожидания, корреляции и т. п.;

— между характеристиками и параметрами установлены функциональные и временные отношения. В этом случае для их прогнозирования можно использовать расчет математических функций;

— характеристики, параметры и отношения между ними не установлены и носят неопределенный характер. В этом случае возможно использование экспертных оценок.

На практике, моделям систем жизнеобеспечения любого города, присущи черты каждого из вариантов, поэтому в работе были использованы: методы теории массового обслуживания, с преобладанием экспертных оценок значимости факторов;

— детерминированные модели для постановки и решения вариационных задачалгоритмы, использующие статистические данные.

В результате был разработан комплекс моделей с развитыми динамическими и информационными связями между моделями разных уровней. Городская система обращения с отходами производства и потребления, как объект технологического моделирования характеризуется:

— слабостью теоретических знаний, отсутствием теории развития;

— качественным характером знаний о системе;

— большой долей экспертных знаний при описании, структуризации объекта моделирования;

— слабоструктурированными задачами управления системой;

— высоким уровнем неопределенности исходной информации. При этом различают внутреннюю и внешнюю неопределенность. Под внутренней неопределенностью понимают совокупность факторов, которые не контролируются лицом, принимающим решение полностью, в тоже время это лицо может оказывать на них влияние (например, внутренняя социально-экономическая обстановка, факторы риска и др.). Внешняя неопределенность зависит от характера взаимодействия с внешней средой, то есть это те факторы, которые находятся под слабым контролем лица принимающего решение (экологическая, демографическая, внешнеполитическая ситуация и т. п.)$.

По мнению авторов обобщенная модель системы обращения с отходами производства и потребления Московского региона, построенная в данной работе, позволяет описывать динамику развития системы с учетом воздействия различных факторов, таких как:

— изменение ситуации в жилом фонде;

— планирование деятельностижилищно-коммунального хозяйства;

— бюджетный процесс и предпринимательская активность в городе;

— деятельность строительных организаций;

— финансовые отношения;

— демографические и миграционные процессы.

Изменяя значения регуляторов системы, находящихся в компетенции! местных органов власти, можно воспроизвести поведение действующей городской системы обращения* с отходами на компьютерной модели1 и сравнить варианты управленческих решений, учитывая их краткосрочные и долгосрочные последствия. Комплексный характер исследования позволяет учесть как цели отдельных подсистем, составляющих основу экологической безопасности города, так и найти согласованное, компромиссное решение по вопросам выбора технологий переработки и обезвреживания отходов и размещения предприятий системы на территориях города.

Таким образом, назрела необходимость разработать комплекс экономико-математических моделей долгосрочного прогнозирования устойчивого экологического развития в частности для системы обращения с отходами производства и потребления мегаполиса на основе системы эколого-экономических индикаторов.

Поэтому в диссертации поставлены и решены следующие задачи:

1. Проанализированы методы оценки воздействия систем обращения с отходами на окружающую среду с целью построения на их основе пронгозных моделей развития систем обращения с отходами.

2. Проведена оценка эффективности развития системы санитарной чистки города от отходов производства и потребления, для различных сценариев развития городского хозяйства Москвы.

3. Предложен и обоснован принцип территориального зонирования системы обращения с отходами.

4. Разработана и реализована в виде программного компьютерного модуля многофакторная методика расчета влияния системы обращения с отходами на окружающую среду и здоровье населения.

выводы.

1. Проанализированы методы оценки воздействия систем обращения с отходами на окружающую среду и показано, что для построения на их основе прогнозных моделей развития" систем обращения' с отходами наилучшие результаты дает методика построения системы индикаторов, 1 отражающих отдельные аспекты эколого-экономической устойчивости-развития" территориальных систем обращения с отходами гармонизированная с международными «зелеными стандартами».

2. В* рамках реализуемой в Москве концепции территориального зонирования города, обоснована необходимость создания, специализированных коммунально-промышленных зон для размещения предприятий системы обращения с отходами.

3. Разработана и апробирована, при разработке предложений" по ограничению негативного воздействия промышленно-научного-комплекса на экологию города и перспективному развитию вторичного использования ресурсов в промышленном производстве Москвы на период до 2025 года,' многофакторная методика расчета влияния системы обращения с отходами на окружающую среду и здоровье населения.

4. Расчеты по разработанной методике показали, что эколого-экономическая эффективность строительства мусороперерабатывающих предприятий в 2−3 раза большей перерабатывающей мощности, позволяют: сократить потребности в новом землеотводе на 25%-32%- уменьшить потребности в дорожно-транспортной сети на 15%-18%- снизить потребности в инженерном обеспечении объектов на 8%-11%- повысить рентабельность генерации всех видов энергии на МСЗ за счет роста генерирующих мощностейувеличить рентабельность сортировочных и рециклинговых предприятий за счет увеличения объемов переработкиповысить рентабельность транспортных предприятий за счет увеличения автопарка и расширения сферы оказания транспортных услуг.