Эколого-экономическая оценка управления техногенными месторождениями Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

В.А. Умнов

Эколого-экономическая оценка управления техногенными месторождениями

Одной из проблем горной промышленности является образование твердых минеральных отходов. Предприятия вынуждены нести существенные затраты на содержание хранилищ отходов и снижение негативного воздействия на окружающую среду. Перспективным направлением снижения данных последствий является вторичное использование отходов. Принимаемые при этом решения требуют эколого-экономической оценки с учетом всех значимых факторов. Предложен подход к разработке экономико-математической модели и механизма эколого-экономической оценки утилизации техногенных месторождений.

Ключевые слова: минеральные отходы, техногенные месторождения, горные предприятия, эколого-экономическая оценка, критерии оценки, экономико-математическая модель.

Размещение отходов в окружающую среду является одной из важнейших экологических проблем. Существенная роль в этом принадлежит горнодобывающим предприятиям. Каждый год из недр территории России извлекается несколько десятков тонн минеральной массы в расчете на одного человека. Из этого количества вещества используются в дальнейшей переработке лишь несколько процентов.

Современные технологии не позволяют извлекать из недр только полезные компоненты, попутно же извлекаемая масса в большинстве случаев не находит дальнейшего применения. Предприятиям приходится складировать ее на поверхности земли, что требует выведения из природы и хозяйственного оборота значительного количества территорий. Подвергаясь выветриванию и другим про-

© Умнов В.А., 2017

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), проект 17-22-03003а

цессам, хранилища минеральных отходов оказывают значительное воздействие на окружающую среду. Кроме того, условия добычи на месторождениях полезных ископаемых ухудшаются по мере их разработки, что приводит к еще большему образованию отходов добычи и переработки1.

Указанный вид воздействия горнодобывающих предприятий на окружающую среду является одним из наиболее сильных, поскольку специфика добычи полезных ископаемых обычно требует использования в большей мере «чистых» источников энергии, таких как электрическая, пневматическая и гидравлическая. Высокое воздействие предприятиями оказывается на водную среду по причине необходимости водоотведения из зоны горных работ.

В целом отходы горного производства можно разделить на следующие категории: отходящий воздух, сточные воды, твердые минеральные отходы. Отходящий воздух возникает при проветривании горных выработок, зданий и сооружений, в которых протекают производственные процессы, осуществляется разрушение массива горных пород механическими или взрывными способами и происходят обогатительные реакции. Данная воздушная смесь содержит минеральную пыль, выделяемые горным массивом газы, взрывные газы, продукты сгорания и т. д. Сточные воды формируются при откачивании из выработок поступающих в них поверхностных и подземных вод, а также воды, используемой в системе водоснабжения и в обогатительных процессах. В результате этого данная жидкость содержит взвешенные частицы, обогатительные реагенты, нефтепродукты и ряд других компонентов.

Твердые минеральные отходы, как уже указывалось, образуются в силу несоответствия между составом недр и потребностями общества. Их можно разделить на отходы добычи (вскрышные породы) и отходы переработки полезного ископаемого (хвосты)2.

Количество образующихся минеральных отходов в основном зависит от характеристик конкретного месторождения: условий залегания полезного ископаемого, способа и технологий разработки, содержания полезного компонента, технологий обогащения и т. д.

Образующиеся в результате добычи или переработки полезных ископаемых отходы складируют с использованием специальных хранилищ. Поскольку это могут быть достаточно крупные образования, содержащие недоизвлеченные минеральные компоненты, был введен термин «техногенные месторождения». Это означает, что в определенных условиях (например, при изменении кондиций) становится возможным извлечение из данных скоплений минеральной массы полезных ископаемых в промышленных масштабах.

Отрицательное воздействие данных хранилищ на окружающую среду происходит в основном по следующим направлениям: загрязнение окружающей объект атмосферы, поверхностных и подземных водоемов, почвы. Выделяемые данными объектами вещества могут обладать токсическими или радиоактивными свойствами. Высота хранилищ минеральной массы может достигать 100 и более метров, что способствует изменению ветрового режима и соответственно климатических условий местности. Значительная масса хранимого вещества оказывает давление на поверхность земли и может приводить к изменению гидрогеологического режима. Отвалы и хвостохранилища занимают большие территории, изымая тем самым потенциально полезные земли из оборота. Для предприятий данные экологические проблемы выливаются в платежи за негативное воздействие на окружающую среду.

По масштабам воздействия на окружающую среду твердые горнопромышленные отходы являются значительной проблемой добывающих предприятий и регионов, в которых они располагаются. Снижение ущерба окружающей среде от выделения и накопления минеральных отходов возможно путем снижения их образования, удаления, обезвреживания и утилизации.

Важным аспектом деятельности горных предприятий также является повышение комплексности использования природных ресурсов. В связи с этим принимаются следующие меры: утилизация вскрышных пород и отходов обогащения, использование продуктов очистки сточных вод, утилизация продуктов очистки отходящего воздуха и вторичное использование горных выработок и поверхности хранилищ отходов.

Как уже ранее было обозначено, ликвидация хранилищ твердых минеральных отходов в значительной мере способствует улучшению состояния окружающей среды, рациональному природопользованию и эффективности производства.

Наиболее значимые пути уменьшения масштабов накоплений минеральных отходов включают: рекультивацию отвалов и хвостохранилищ, использование отходов для закладки выработанного пространства, вторичное использование обедненного техногенного сырья, а также доизвлечение присутствующих в отходах полезных компонентов.

Рекультивация нарушенных отвалами и хвостохранилищами земель включает процессы выравнивания измененного ландшафта, нанесения на поверхность хранилищ плодородного слоя, высаживания растительности и т. д. Задача данных мероприятий - сниже-

ние нагрузки на окружающую среду, а также возврат (частично или полностью) изъятых земель в оборот.

Одним из рациональных путей уменьшения накоплений отходов является закладка выработанного пространства. Он позволяет снизить затраты на основное производство и расходы на рекульти-вационные мероприятия.

Обедненное техногенное сырье можно использовать для производства строительных материалов, химических удобрений, флюсов и других полезных продуктов. Это позволяет уменьшить накопление отходов, получив при этом дополнительную прибыль от реализации продукции.

Доизвлечение полезных компонентов возможно при их содержании в промышленных количествах и зависит от наличия у предприятия соответствующих технологических мощностей (оборудования). Это наиболее рациональный способ использования минеральных ресурсов, позволяющий получить наибольшую прибыль от производства продукции при улучшении состояния окружающей среды. При этом большую роль играет комплексность минерального сырья.

Необходимость изучения техногенных месторождений обусловлена следующими факторами: рост потребности в минеральном сырье, истощение действующих месторождений полезных ископаемых, высокое влияние минеральных отходов на окружающую среду. Почти все компоненты, содержащиеся в минеральной массе, в определенных условиях могут быть полезны для людей. В связи с эти почти все хранилища отходов можно отнести к техногенным месторождениям. Снижение кондиций приводит к тому, что ранее сформированные хранилища становятся привлекательными для освоения в качестве техногенных месторождений.

Техногенные месторождения представлены двумя видами объектов: отвалами и хвостохранилищами. Первые формируются за счет попутно извлекаемой горной массы, вторые являются отходами переработки первичного минерального сырья. Соответственно они отличаются друг от друга минералогическим и гранулометрическим составом.

По возможностям использования твердые минеральные отходы можно разделить на три группы: отходы, для которых отсутствуют технологии их переработки или объемы их образования превышают потребности экономики в данном виде ресурсов; отходы, для которых имеются технологии переработки, но недостаточны производственные мощности; отходы, являющиеся вторичным сырьем и включенные в материальные балансы, но еще не используемые предприятиями.

Влияние процесса использования техногенных месторождений на горное производство заключается в том, что предприятие вынуждено нести определенные издержки, получая при этом дополнительную продукцию и экономические результаты.

Затраты при утилизации техногенных месторождений формируются издержками, связанными непосредственно с добычей, транспортировкой, переработкой минеральной массы и реализацией получаемой при этом готовой продукции. Положительные экономические результаты включают в себя доход от реализации дополнительной продукции, снижение ущерба окружающей среде, снижение затрат на размещение и содержание минеральных отходов и затрат на рекультивацию, сокращение платежей за размещение твердых отходов в окружающую среду и за изъятие земель.

Наряду с положительным экологическим эффектом возникает и отрицательный, связанный с необходимыми технологическими процессами. Он возникает в процессе добычи, переработки, транспортировки горной массы. В период отработки техногенных месторождений может временно возрасти площадь изымаемых земель, увеличиться количество выбросов в атмосферу и водную среду.

Таким образом, основные эколого-экономические показатели утилизации техногенных месторождений представляют собой: затраты на производство; выручку от реализации продукции, производимой из минеральных отходов; возникающий в процессе добычи и переработки минеральной массы ущерб окружающей среде; предотвращаемый ущерб окружающей среде; другие положительные экономические результаты от утилизации минеральной массы.

Значения этих показателей зависят от того, какое количество минеральной массы извлекается из техногенного месторождения, а также от того, какая доля этой массы используется.

Принятие решений о целесообразности использования конкретного техногенного месторождения, количестве и степени извлечения содержащихся компонентов и полезных свойств должно основываться на детальной эколого-экономической оценке, учитывающей все перечисленные факторы.

Ключевую роль в разработке методики оценки играет правильный выбор критерия оценки. Критерий - это основной оценочный показатель, характеризующий степень достижения поставленной цели. Поэтому решение можно считать оптимальным, если для данного решения величина критерия принимает значение наиболее близкое к оптимальному. В настоящее время известно немало разного рода критериев оценки экономической эффективности производственных решений, в том числе и природоохранных.

Критерий эколого-экономической оценки степени использования техногенных месторождений должен удовлетворять следующим основным условиям: учитывать все основные затраты, связанные с утилизацией техногенного сырья и получаемые при этом результаты; не противоречить различным экологическим показателям производства; полностью отражать выгодность этих решений для заинтересованных сторон.

Последнее условие обосновано тем, что процесс использования техногенных месторождений является внутренним для горного предприятия и осуществляется за его собственные средства. Поэтому оценка не требует сравнения его по эффективности с производственными процессами на других предприятиях и должна производиться по внутренним показателям.

Наиболее распространенными за последние десятилетия показателями экономической эффективности производственных решений стали дифференциальная рента, приведенные затраты и отдельные виды приведенных затрат, производительность труда и трудоемкость, фондоотдача и фондоемкость, себестоимость продукции, прибыль, рентабельность производства, показатели общей и сравнительной эффективности капитальных вложений, срок окупаемости капитальных вложений, чистый экономический эффект и ряд других. За рубежом наиболее часто используются показатели дисконтированной прибыли, чистой дисконтированной прибыли и т. д. Необходимо учитывать также, что при разработке минеральных ресурсов возникают рентные отношения, которые являются источником прибыли3.

Все перечисленные показатели служат для определенных целей, в определенных условиях и имеют свои преимущества и недостатки. Дифференциальная рента, чистый экономический эффект, дисконтированная прибыль по сути являются вариантами прибыли и выражают разницу между всеми затратами и всеми экономическими результатами процессов в производстве. Чистая дисконтированная прибыль показывает прибыль, полученную в результате какого-либо нового мероприятия в сравнении с любым проведенным ранее для конкретной отрасли. Производительность труда, трудоемкость, фондоотдача и фондоемкость - частные показатели, и применяются они при необходимости оценки расхода определенного вида ресурса (особенно в случае его дефицита). Приведенные затраты и себестоимость выражают только величину произведенных затрат. Их применение целесообразно, когда все результаты приведены в сопоставимый вид. Показатели эффективности использования капитальных вложений не учитывают

эксплуатационных затрат и применяются преимущественно для оценки инвестиционных мероприятий. Рентабельность производства является отношением прибыли к произведенным затратам, она удобна лишь при сравнении различных процессов.

Для оценки степени использования техногенных месторождений лучше всего подходит показатель прибыли предприятия в результате утилизации, представляющий собой сумму всех результатов использования техногенных месторождений - за вычетом произведенных затрат. Он включает в себя все положительные и отрицательные экономические и экологические (в стоимостном выражении) результаты и тем самым удовлетворяет всем необходимым требованиям. Затраты при определении критериального показателя суммируются по источникам и извлекаемым компонентам.

Таким образом, анализ исследований по использованию различных показателей экономической эффективности для оценки производственных решений позволяет выбрать в качестве критерия эколого-экономической оценки степени использования техногенных месторождений максимум прибыли.

В целях наиболее объективной оценки при такого рода изысканиях требуется учитывать и некоторые условия, которые не отражены в критерии: рентабельность производственных процессов по утилизации должна быть не ниже минимальной, задаваемой при оценке величины; объемы сброса загрязняющих веществ в водные объекты при утилизации не должны превышать соответствующих нормативов предельно допустимого сброса; объемы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу не должны превышать величины предельно-допустимых выбросов; количество размещаемых твердых отходов не должно превышать лимитов размещения твердых отходов.

Разработанная таким образом критериальная основа обуславливает возможность создания на ее базе математической модели. Экономико-математическая модель должна включать в себя целевую функцию, по значению которой осуществляется выбор оптимального экономического решения и ряда граничных условий, необходимых для объективности принятия решений и сокращения расчетной части.

Принятие производственных решений в большинстве случаев требует их экономического обоснования. При этом необходимо уделять достаточное внимание их экологическим последствиям, особенно для процессов в которых используют отходы производства. Поэтому для оценки мероприятий по утилизации техноген-

ных месторождений, имеющихся у предприятий горнорудной промышленности, существует необходимость в разработке соответствующего механизма оценки. Кроме того, поскольку все отрицательные и положительные влияния техногенных месторождений на другие объекты зависят от общей массы хранящихся в них отходов, уменьшающейся в процессе утилизации, необходимо учитывать при оценке и степень утилизации.

К наиболее общим показателям степени использования техногенных месторождений можно отнести: общее количество техногенной массы, находящейся в отвалах и хвостохранилищах, предназначенное к использованию; годовое количество утилизируемой техногенной массы; количество компонентов, извлекаемых в процессе утилизации твердых минеральных отходов, и степень извлечения каждого компонента (количественная). В качестве текущего показателя степени использования рекомендуется принимать коэффициент использования минеральной массы, представляющий собой отношение количества извлекаемой из техногенного месторождения горной массы к объему продукции, получаемой из извлекаемой техногенной массы. Следует также заметить, что при определении количества извлекаемых компонентов следует руководствоваться не только их ценностью, но и целесообразным объемом отработки.

Оценка каких-либо производственных показателей обычно представляет собой установление уровня, на котором они находятся в определенный момент времени на определенном объекте, и сравнение его с уровнями аналогичных показателей на других объектах. В большинстве случаев такими показателями являются показатели эффективности. Они являются удобными тем, что сами по себе уже содержат сравнение. Определение эффективности обусловлено сопоставлением величин затрат, произведенных при осуществлении производственного мероприятия, и полученных при этом результатов, выраженных в разных единицах измерения. Эффективность может быть абсолютной или относительной. Абсолютная эффективность определятся как разница между затратами и результатом. Относительная - как их отношение. Абсолютный показатель выражает лишь саму величину эффекта, но не содержит информации о степени рациональности произведенных затрат. Эту функцию выполняет относительный показатель, не дающий, в свою очередь, сведений о масштабах мероприятия и величине полученного эффекта4.

Исходя из этого, эколого-экономическую оценку степени использования техногенных месторождений можно в большей части

свести к определению эффективности этого мероприятия для различных значений показателей степени использования. Она должна учитывать как экономические, так и экологические результаты и затраты. Затраты на извлечение компонентов из техногенных ресурсов включают в себя затраты на добычу, затраты на транспортировку, затраты на переработку добываемой горной массы, а также затраты на реализацию полученной продукции.

Таким образом, твердые минеральные отходы, образующиеся в результате добычи и переработки полезных ископаемых, представляют собой существенную экологическую проблему отрасли. Их скопления по масштабам и содержанию могут быть представлены как техногенные месторождения, которые при определенных условиях представляют интерес для промышленной разработки. В процессе данной деятельности принимаются решения о целесообразности использования конкретных техногенных месторождений, составе извлекаемых компонентов и свойств, а также степени их извлечения. В этих целях предложен подход к оценке и принятию решений по использованию техногенных месторождений.

Примечания

1 Экологический аудит. Теория и практика: Учеб. для студентов вузов / Под ред. И.М. Потравного. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2013.

2 Умное В.А. Направления использования ресурсов техногенных месторождений в экономике // Россия в XXI веке: Глобальные вызовы и перспективы развития: Пленарные доклады Четвертого Междунар. форума. 20, 22 октября 2015 г. М., 2015. С. 234-242.

3 Разовский Ю.В. Рента: Учеб. пособие. М.: МУ им. С.Ю. Витте, 2016. Умное В.А. Пространственные ресурсы, их значение и оценка // Горный ин-форм.-аналит. бюллетень. 1996. № 5. С. 98-102; Потравный И.М., Мотосова Е.А. Экономические механизмы реализации экологической политики в сфере недропользования // Горный журн. 2014. № 12 (2209). С. 27-30; Новоселов А.Л., Новоселова И.Ю., Потравный И.М., Мелехин Е.С. Экономика и управление природопользованием: Учеб. и практикум для бакалавриата и магистратуры. М.: ЮРАЙТ, 2016.

4