CC BY
103
БЕЗОПАСНОСТЬ ЗДАНИИ И СООРУЖЕНИИ. ЭКОЛОГИЯ
УДК 504.05 DOI: 10.22227/2305-5502.2017.3.6
моделирование экологического баланса
объекта строительства и сноса зданий
Э.С. Цховребов
Научно-исследовательский институт «Центр экологической промышленной политики» (НИИ «ЦЭПП»), 141006, г. Мытищи, Олимпийский пр-т, д. 42
АННОТАЦИЯ. Восстановление естественной природной среды на нарушенных строительством территориях является приоритетным направлением как в сфере обеспечения экологической безопасности, так и устойчивого развития российского общества и государства. Предметом исследования в настоящей работе служат процессы негативного воздействия строительства на компоненты природной среды; обращение отходов строительства и сноса зданий, строений, сооружений. Сюда же отнесены и вопросы учета и оценки потенциально возможного экономического ущерба, наносимого окружающей среде и здоровью людей в ходе проведения работ по строительству и сносу объектов при обосновании затрат инвестиционных проектов в данной сфере.
Сформированы основные научно-методологические подходы к созданию организационно-структурной и экономической модели экологического баланса объекта строительства, сноса зданий. Разработаны программные комплексы, которые могут быть использованы для оценки показателей обращения с отходами, эффективности внедрения ресурсосберегающих и природоохранных мероприятий как на предпроектной стадии формирования инвестиционного проекта, так и в процессе проектирования строительства и ликвидации объектов.
Предлагаемые научно-практические решения проблемы обращения со строительными отходами могут быть использованы при формирования стратегии создания отрасли по использованию, обезвреживанию и утилизации отходов.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: экологическая безопасность, охрана окружающей среды, ресурсосбережение, эколого-эко-номический ущерб, строительство и снос зданий, обращение с отходами, рациональное использование природных ресурсов
ДЛЯ ЦИТИРОВАНИЯ: Цховребов Э.С. Моделирование экологического баланса объекта строительства и сноса зданий // Строительство: наука и образование. 2017. Т. 7. Вып. 3 (24). Ст. 6. Режим доступа: http://nso-journal.ru.
MODELING OF THE ECOLOGICAL BALANCE OF CONSTRUCTION
AND DEMOLITION FACILITIES
E.S. Tskhovrebov
Scientific research institute "The Center of ecological industrial policy", 42 Olimpiyskiy pr., Mytishchi, 141006, Russian Federation
ABSTRACT. Anthropogenic impact of construction is diverse in nature and occurs at all stages of construction activities: beginning with the extraction of building materials and ending with the commissioning of completed construction projects, demolition of buildings, installations, and facilities with no life cycles. Stage-by-stage restoration of the natural environment in the territories disturbed by construction along with the rational use of Russia's natural resources — land, water, forests and subsoil — is a priority in respect of both ecological safety and sustainable development of Russian society and the
state. In the current multifaceted problem selected as the focus of the study that deals with the resource-saving and waste i
management in a building complex, the economic, civil, environmental, industrial, social relations defining the subject of the s
present study are closely interrelated. jj
The research subject of this paper is represented by the processes of negative impact of construction on the
components of the natural environment; the management of construction wastes and demolition of buildings, installations, gjS
facilities. This also includes issues of accounting and assessment of the potential economic damage to the environment and » =
human health as a result of construction and demolition in justifying the costs of investment projects in this area. g.g
The purpose of the study is to create and justify the methodology for the formation of the organizational and structural =-
as well as the economic model of the ecological balance of construction and demolition facilities. v
The background materials for this scientific research are guidelines, standards, methodologies, methodological O
recommendations, project and regulatory documentation in the field of construction, environmental protection and waste 7 management, published data and materials of national and foreign scientific research on this subject.
The methods of scientific research are based on the use of comparative analysis, economic and mathematical methods s
of assessment of the indicators considered. u
The main scientific and methodological approaches to the creation of the organizational and structural as well as the №
economic model of the ecological balance of construction and demolition facilities have been created. There have been №
developed program packages that can be used to assess waste management performance, the effectiveness of introducing 2
resource-saving and nature protection measures both at the pre-project stage of the investment project, and in the process ) of designing the construction and removal of facilities.
The proposed scientific and practical solutions to the problem of construction waste management can be used to develop a strategy for the use, deactivation and utilization of wastes.
KEY WORDS: ecological safety, environmental protection, resource saving, environmental and economic damage, construction and demolition of buildings, waste management, rational use of natural resources
FOR CITATION: Tskhovrebov E.S. Modelirovanie ekologicheskogo balansa ob"ekta stroitel'stva i snosa zdaniy [Modeling of the Ecological Balance of Construction and Demolition Facilities]. Stroitel'stvo: nauka i obrazovanie [Construction: Science and Education]. 2017, vol. 7, issue 3 (24), paper 6. Available at: http://nso-journal.ru. (In Russian)
В настоящее время актуальным вопросом социально-экономического развития регионов Российской Федерации, в частности Московского мегаполиса, является проблема обращения с отходами строительства и сноса зданий, строений, сооружений.
Экологическая ситуация усугубляется острой нехваткой мощностей по переработке строительных, промышленных и коммунальных отходов из-за переполнения существующих полигонов захоронения, отсутствия развитой инфраструктуры обезвреживания и утилизации отходов производства и потребления.
В последние годы основные стратегические направления решения актуальной «мусорной» проблемы со стороны государственных органов управления сводятся, в основном, к попыткам ужесточить требования к деятельности по обращению с отходами, ввести новые ограничивающие документы на все процессы, связанные с таким обращением в виде лицензий, разрешений, усложнить процессы получения нормативов и лимитов на размещение отходов, максимально забюрократив и создав условия для возникновения и развития коррупции в данной сфере [1-2]. Попытки региональных и местных властей создавать на месте «съеденных короедом» лесов и отработанных песчаных карьеров новые полигоны и свалки только усиливают накопленный экологический ущерб, приводят к изъятию огромных площадей земельных ресурсов с утратой их коммерческой стоимости и инвестиционной привлекательности, необходимости выделения значительных бюджетных средств на рекультивацию экологически опасных территорий, компенсацию
еч
^ нанесенного эколого-экономического ущерба.
Стремление однобоко и непродуманно решать и проблемы отходов выражается и в попытках обу-Е строить в городах заводы по сжиганию всех видов отходов, невзирая на уровень их токсичности для ^ окружающей среды и здоровья населения, игнори-Е руя накопленную десятилетиями научную информацию о характере и степени такой экологической а® опасности [3-9].
52 Кроме срочного принятия решений на госу-Ь дарственном уровне по нормализации, обеспече-
I- а
нию управляемости и регулирования, повышению я эффективности деятельности в области обращения 1я с отходами, их нормированию, паспортизации и лимитированию, необходимы и современные на-
учные идеи, позволившие бы дать толчок коренной перестройке и модернизации индустрии переработки отходов во вторичную продукцию, оптимизации процессов обезвреживания (в т.ч. и сжигания) отходов с учетом как требований экологической безопасности и энергоэффективности, так и экономической целесообразности и прибыльности вложенных инвестиций.
Научно-практическая новизна предлагаемого подхода состоит в том, что с эколого-экономиче-ской точки зрения объект строительства или сноса может рассматриваться не только как источник негативного воздействия на окружающую среду, но и как источник получения дешевого вторичного сырья, материалов для дальнейшего вовлечения в производственный цикл изготовления новой строительной и иной продукции, с одной стороны, а с другой — как потенциальный донор выработки тепловой энергии в результате сжигания предварительно сепарированных отходов на мусоросжигательных заводах с учетом всех требований экологической и санитарно-гигиенической безопасности для окружающей среды и людей. Предложения по экологически безопасному размещению таких предприятий в рамках действующего законодательства и с учетом обобщения мирового опыта сформированы в научном докладе [2]. Предлагаемая модель схематично иллюстрирована для объектов строительства и сноса зданий на рис. 1, 2, а также в таблице — с оценкой источников наносимого эко-лого-экономического ущерба по видам воздействия на компоненты природной среды (на примере технологического процесса сноса зданий).
Негативное воздействие объекта строительства на окружающую среду гораздо шире и опаснее: источниками такого воздействия являются практически все виды работ: подготовительные, строительно-монтажные, кровельные, тепло- и гидроизоляционные, отделочные (штукатурные, малярные, плиточные, устройство полов и пр.). Классификация и анализ такого воздействия с оценкой наносимого экологического ущерба (вреда) представлены в работах [10-14].
Эколого-экономический ущерб объектам природной среды (водоемам, атмосферному воздуху, земельным ресурсам и почвам, растительности, водным биологическим ресурсам) определяется на основании утвержденных методик исчисления такого ущерба в денежном выражении.
Эколого-экономический
ущерб: 1. От загрязнения: - атмосферного воздуха; - почвенного покрова;
- поверхностных и подземных
водоисточников;
- растительности 2. От изъятия
невозобновляемых природных ресурсов: воды, полезных ископаемых, древесины, земель
Эколого-экономический результат от:
- повторного использования материальных
ресурсов, извлекаемых из отходов; - получения энергии от сжигания неутилизируемых отходов;
- повторного использования
сточных вод и снятого почвенного покрова
Рис. 1. Эколого-экономический баланс объекта строительства
Эколого-экономический ущерб
от загрязнения:
- атмосферного
воздуха;
- почвенного покрова;
- поверхностных и подземных
водоисточников;
- растительности
Эколого-экономический результат от:
- повторного использования материальных ресурсов, извлекаемых из отходов;
- получения энергии от сжигания неутилизируемых отходов;
- высвобождения земельных ресурсов
Рис. 2. Эколого-экономический баланс объекта сноса зданий
Источники наносимого экологического ущерба при сносе зданий
Характер воздействия Технологические процессы Загрязняющие вещества Меры по минимизации экологического ущерба
Выбросы в атмосферный воздух, транслокация загрязняющих веществ в почвенный покров, подземные и поверх- Разрушение конструкций зданий, сооружений механическим или волновым способом, погрузка строительных отходов на транспортные средства Взвешенные вещества, пыль древесная, пыль асбестосодер-жащая, пыль ферросплавов (Ре), пыль поливинилхлорида, пыль полипропилена, пыль известковая, пыль стекловолокна, пыль стеклопластика, пыль гипсового вяжущего, пыль неорганическая 70...20 %, SiO2 (цемент, шамот) Применение защитных пылеулавливающих устройств, увлажнение конструкций, выбор для организации работ безветренной и дождливой погоды
ностные воды, растительность Работа строительной и вывозящей отходы техники Углерода оксид, азота оксиды, сернистый ангидрид, углеводороды, сажа, соединения свинца Оптимизация работы: минимизация простоев и работы на холостом ходу, применение уловителей выбросов выхлопных газов
Резка дерево-металлических конструкций Пыль древесная, пыль ферросплавов (Ре) Использование смазочно-охлаждающих жидкостей
Пламенная и газовая резка металла Сварочный аэрозоль, оксид железа, оксид марганца, оксид углерода, оксид азота Оптимизация технологических операций
Первичное дробление конструкций Пыль древесная, пыль асбестосо-держащая, пыль неорганическая 70.20 % SiO2 (цемент, шамот) Использование защитных пылеулавливающих устройств, увлажнение отходов, предварительная сепарация по типоразмерам и видам
Воздействие на поверхностные и подземные водоисточники Загрязненные поверхностные (талые и ливневые) стоки с площадки Взвешенные вещества, минеральные вещества, органические (по БПК), нефтепродукты, ионы металлов (свинец, железо, алюминий, медь), хлориды, спав Организация поверхностного стока с площадки с локализацией в отстойник и дальнейшим вывозом на очистные сооружения, предотвращение проливов нефтепродуктов
сп щ
с
со 2
сч
СО
и
Математическая модель эколого-экономиче-ского баланса (ЭЭБ) при строительстве и сносе зданий в общем виде может быть представлена следующим образом:
ЭЭБ = ЭР - У . (1)
пс 4 '
Потенциально возможный эколого-экономиче-ский ущерб, наносимый природной среде в результате строительства и сноса зданий Упс будет складываться из следующих составляющих:
У = У + У + У + У +
пс вод атм зем почв
+ У + У + У ,
раст жив авар'
(2)
где Увод — ущерб, наносимый водной среде в результате транслокации и миграции загрязняющих веществ с поверхности промплощадок, загрязненных строительных материалов и конструкций, а также отходов в водную среду с поверхностными и производственными сточными водами; У — ущерб, наносимый воздушной среде в результате технологических выбросов загрязняющих веществ в процессе строительства и (или) разрушения (дроблении, резке) конструкций; Узем — ущерб, наносимый земельным ресурсам в результате механического воздействия, а также миграции, переноса загрязняющих веществ с поверхности строительных материалов, отходов в подземные слои; Упочв — ущерб, наносимый почвенному покрову в результате технологического загрязнения химическими веществами, опасными отходами строительного производства и сноса зданий; Ураст — ущерб растительному миру в результате воздействия выбросов загрязняющих веществ, а также механического воздействия (навалы отходов, транслокация токсичных примесей и пр.); У — ущерб, наносимый животному миру и водным биологическим ресурсам в результате технологического, физического, механического, биологического или химического воздействия строительных работ; Уавар — ущерб, наносимый всем компонентам природной среды в результате потенциально возможных сбросов, выбросов опасных веществ, взрыво- и пожароопасных ситуаций с негативными экологическими последствиями.
Эколого-экономический результат (ЭЭР) при строительстве объектов будет складываться из следующих основных составляющих: повторного использования материальных ресурсов, извлекаемых из строительных отходов; получения энергии от сжигания неутилизируемых отходов; повторного использования сточных вод и реализации снятого почвенного покрова; а при сносе зданий — из переработки и утилизации отходов сноса во вторичную продукцию, получения энергии от сжигания неути-лизируемых отходов, а также реализации высвобождаемых земельных участков в коммерческих целях. Вопросы оценки экономической и ресурсной эффективности природоохранных и ресурсосберегающих мероприятий в процессе обращения со
строительными отходами при реализации предлагаемого научного подхода подробно рассмотрены в работах [15, 16].
На базе предложенной методологии разработаны программные комплексы, позволяющие осуществить не только количественную оценку образующихся отходов по классам опасности, но и автоматически сгруппировать их по направлениям дальнейшего обращения: утилизации (минерально-силикатные, древесные, металл, стекло), обезвреживанию: сжиганию, захоронению. Одновременно производится расчет платежей за захоронение не утилизируемой и не подлежащей обезвреживанию массы отходов на полигонах ТКО. Прогнозируется количество тепловой энергии при сжигании отходов, не подлежащих утилизации и по физико-техническим характеристикам оптимальных для термического обезвреживания с потерей подавляющей части своей массы: полимерсодержащие, битумосодержащие, древесно-полимерные теплоизоляционные изделия, бумажно-картонные остатки с клеевым или полимерным слоем, утратившие потребительские свойства, а также смешанный офисный и бытовой мусор (рис. 3). Дан прогноз количества вторичных материальных ресурсов и продукции, которая может быть изготовлена из нормируемой массы утилизируемых строительных отходов. При оценке эффективности инвестиционных проектов экологического домостроения, оборудования коммунальных объектов инновационными очистными сооружениями, утилизации отходов используется система анализа: «затраты — выгоды» с определением чистого дисконтированного дохода, т.е. накопленного дисконтированного эффекта за оцениваемый период, предотвращенного эколого-эко-номического ущерба, ресурсной эффективности, рентабельности инвестиций, внутренней нормы доходности, дисконтированного срока окупаемости проекта и ряда других показателей.
Программные комплексы могут быть использованы для оценки показателей обращения с отходами, эффективности ресурсосберегающих и природоохранных мероприятий как на предпроектной стадии формирования инвестиционного проекта, так и при проектировании строительства и ликвидации объектов. Указанные разработки находятся в стадии апробации для различных объектов строительства и сноса зданий, строений, сооружений.
По замыслу автора, разработанные аналитические комплексы должны быть применимы в процессе формирования эколого-экономических показателей и организационно-управленческих решений в рамках реализации стратегии создания и развития национальной отходоперерабатывающей отрасли — во исполнение решений по вопросам улучшения экологической ситуации, принятых на заседании Совета по стратегическому развитию и
Рис. 3. Показатели обращения с отходами на объекте строительства
Хотелось бы выразить убеждение в том, что объявленный годом экологии 2017-й год станет переломным в осознании чрезвычайной актуальности и важности решения экологических проблем в нашей стране, первостепенной роли науки в этом процессе.
приоритетным проектам от 25.11.2016 и заседании Государственного совета по вопросу об экологическом развитии РФ в интересах будущих поколений от 27.12.2016, прошедших под председательством Президента РФ В.В. Путина [17, 18].
ЛИТЕРАТУРА
1. Садов А.В., Цховребов Э.С. Пути решения проблемы обращения с отходами на уровне региона // Вестник РАЕН. 2011. № 5. С. 29-31.
2. Голубин А.К., Цховребов Э.С., ШевченкоА.С. Экологические аспекты экономической безопасности регионов при формировании стратегии обращения с отходами строительства // Экономическая безопасность: экономические, экологические аспекты : сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. Т. 2. Курск : Юго-Западный гос. ун-т, 2017. С. 83-90.
3. Обоснование выбора оптимального способа обезвреживания ТБО жилого фонда в городах России : докл. предс. обществ. совета при Росприроднадзоре, А.Ф. Ма-лышевского на совместном заседании Общественного совета при Росприроднадзоре, Комиссии научного совета РАН по экологии и чрезвычайным ситуациям. М. : МПРиЭ РФ, 2011.
4. Голубин А.К., ШубовЛ.Я., Девяткин В.В., Погада-ев С.В. Концепция управления бытовыми отходами. М. : НИЦПУРО, 2000. 72 с.
5. Allsopp M., Costner P. and Johnston P. Incineration and human health. State of knowledge of the impacts of waste incinerators on human health. University of Exeter, 2000.
6. Schuster H. Waste incineration plants in Austria with data on waste management in Vienna. Vienna, 1999.
7. Murray R. Zero waste. Greenpeace Environmental Trust, 2002.
8. Markovic D., Janosevic D., Jovanovic M., Nikolic ^.Application method for optimization in solid waste management system in the city of Nis // Facta universitatis. Series: Mechanical Engineering. 2010. Vol. 8. Рp. 65-67.
9. Bani M.S., Rashid Z.A., Hamid K.H.K. The development of decision support system for waste management: a review // World Academy of Science, Engineering and Technology. 2009. No. 25. Рp. 161-168.
10. Цховребов Э.С., Четвертаков Г.В., Шканов С.И. Экологическая безопасность в строительной индустрии. М. : Альфа-М, 2014. 304 с.
11. Цховребов Э.С., Яйли Е.А., Церенова М.П., Юрьев К.В. Обеспечение экологической безопасности при проектировании объектов недвижимости и проведении строительных работ. СПб. : РГГМУ, 2013. 360 с.
12. Величко Е.Г., Цховребов Э.С., Меднов А.Е. Оценка эколого-экономического ущерба, наносимого при проведении строительно-монтажных работ // Жилищное строительство. 2014. № 8. С. 48-52.
13. Цховребов Э.С. Эколого-экономические аспекты обращения строительных материалов // Вестник Костромского государственного университета им. Н.А. Некрасова. 2013. № 3. С. 10-14.
14. Цховребов Э.С., Садова С.В. Экономические и правовые вопросы оценки экологического ущерба (вреда) // Вестник РАЕН. 2014. № 2. С. 57-59.
15. Баришевский Е.В., Величко Е.Г., Цховребов Э.С., Ниязгулов У.Д. Вопросы эколого-экономической оценки инвестиционных проектов по переработке отходов в строительную продукцию // Вестник МГСУ. 2017. Т. 12. Вып. 3 (102). С. 260-272.
16. Цховребов Э.С., Голубин А.К. Особенности технико-экономического обоснования ресурсосберегающей модели комплексной системы обращения с отходами // Кластерные инициативы в формировании прогрессивной структуры национальной экономики : сб. науч. тр. 3-й Междунар. науч.-практ. конф. Курск : Юго-Западный гос. ун-т, 2017. С. 272-282.
17. Заседание Совета по стратегическому развитию и приоритетным проектам // Сайт Президента РФ. Режим доступа: http://kremlin.ru/events/president/news/53333.
18. Заседание Государственного совета по вопросу об экологическом развитии Российской Федерации в интересах будущих поколений // СайтПрезидента РФ. Режим доступа: http://kremlin.ru/events/president/news/53602.
се се
ев
оо 2
Поступила в редакцию в июне 2017 г. Принята в доработанном виде в июле 2017 г. Одобрена для публикации в августе 2017 г.
Об авторе: цховребов Эдуард станиславович — кандидат экономических наук, доцент, заместитель директора, Научно-исследовательский институт «центр экологической промышленной политики», 141006, г. Мытищи, Олимпийский пр-т, д. 42, rebrovstanislav@rambler.ru.
сч n и
At present, the highly topical issue of the current social and economic development of the regions of the Russian Federation, in particular the Moscow mega-polis, is the problem of management of waste from construction and demolition of buildings, installations, facilities.
The environmental situation is exacerbated by the acute shortage of capacities for processing construction, industrial and municipal waste due to overfilling of the existing landfills of these man-made objects of the environment, the lack of developed infrastructure for deactivation and utilization of production and consumption wastes.
In recent years, the main strategic directions for tackling the pressing "garbage" issue by public authorities has largely been limited to attempts to tighten the requirements for waste management activities, to introduce new restrictive documents for all processes related to such management in the form of licenses, permits, to complicate the processes of receiving norms and limits for waste disposal by maximally bureaucratizing and creating conditions for the appearance and development of corruption in this area [1-2]. Attempts by regional and local authorities to create in the place of forests "damaged by bark beetle" and depleted sand pits new landfills only increases the accumulated environmental damage to the components of the natural environment, leads to the removal of vast areas of land resources with the loss of their commercial value and investment attractiveness, the need to allocate significant budget for reclamation of ecologically dangerous territories, compensation for the caused ecological and economic damage. The aim to address waste problems in a one-sided and unsustainable way is reflected in attempts to equip urban plants for the burning of all types of waste, regardless of their level of toxicity to the environment and public health, ignoring decades of information based on studies of worldwide scientists, public organizations on the nature and the degree of such ecological danger [3-9].
In addition to the urgent making of strategic and tactical decisions at the state level to normalize, provide controllability and regulation, improve the efficiency of activities in the field of waste management, their normalization, certification and limitation, modern scientific ideas are also needed to trigger the radical restructuring and modernization of the industry of
the use and recycling of waste products into secondary ones, the optimization of waste deactivation processes (including incineration), taking into account integrating both the requirements of ecological safety and energy efficiency and the economic viability and return on the investments made.
The scientific and practical novelty of the proposed approach is that in terms of the environment and economy a construction or demolition facility can be considered not only as a source of negative impact on the environment, but also as a source of obtaining cheap secondary raw materials, materials for further involvement in the production cycle of new construction and other products, on the one hand, and as a potential donor for generating heat energy from the combustion of pre-separated waste in incineration plants, taking into account the fulfillment of all environmental and sanitary-hygienic safety requirements for the environment and people, on the other hand. Proposals for the environmentally safe deployment of such companies in accordance with the law and taking into account the examples of world experience are formed in the scientific report [2]. The proposed model is schematically illustrated for construction and demolition facilities in Figures 1, 2, and also in Table with an assessment of the sources of environmental and economic damage caused by the types of impact on the components of the natural environment (for example, a technological process of demolition of buildings).
The negative impact from a construction facility on the environment is much broader and more dangerous: almost all types of works are the sources of such impact: preparatory, construction and installation, roofing, heat and waterproofing, finishing (plastering, painting, tiling, flooring, etc.). The classification and analysis of this impact with an assessment of the environmental damage (harm) is provided in the papers [10-14].
Ecological and economic damage to the environmental compartments (water bodies, atmospheric air, land resources and soils, vegetation, aquatic biological resources) is determined on the basis of approved methods for calculating such damage in monetary terms.
The mathematical model of the ecological and economic balance (EEB) in the construction and demolition processes in a general way may be represented as follows:
EEB = ER - Ups.
(1)
Ecological and economic damage:
1. From pollution of:
- atmospheric air;
- soil cover;
- surface and underground water sources;
- vegetation.
2. From the withdrawal of non-renewable natural resources: water, minerals, timber, land
Ecological and economic result:
- from the reuse of material resources extracted from construction waste;
- of energy generation
from incineration of non-recyclable waste;
- of reuse of wastewater and realization of the removed soil cover
Fig. 1. Ecological and economic balance of a construction facility.
Ecological and economic damage
From pollution of:
- atmospheric air;
- soil cover;
- surface and underground water sources;
- vegetation
Ecological and economic result:
- from the reuse of material resources extracted from construction waste;
- of energy generation from incineration of non-recyclable waste;
- of release of land
fig. 2. Ecological and economic balance of a demolition facility.
Sources of environmental damage caused by demolition of buildings
The nature of the impact Processes Contaminants Measures to minimize environmental damage
Emissions to the air, transloca-tion of contaminants into the soil, underground and surface water, vegetation Demolition of buildings, installations by mechanical or wave method, loading of construction wastes on vehicles Suspended materials, wood dust, asbestos dust, ferro-alloy dust, polyvinyl chloride dust, polypropene dust, lime dust, fibreglass dust, fiber-glass plastic dust, gypsum binder dust, inorganic dust with SiO2 content of 70...20 % (cement, chamotte) The use of protective dust-collecting devices; humidification of constructions; choosing the work modelling of windless and rainy weather.
The work of construction and waste removal machinery Carbon monoxide, nitrogen oxides, sulphur dioxide, hydrocarbons, soot, lead compounds Optimization of work: minimization of downtime and idling; the use of exhaust emission traps
Cutting of wood-metal constructions Wood dust, ferro-alloy dust The use of cutting fluids
Flame and gas metal cutting Welding aerosol, ferrous oxide, manganous oxide, carbon monoxide, nitrogen oxide Optimization of processing operations
Preliminary construction crushing Wood dust, asbestos dust, inorganic dust with SiO2 content of 70...20 % (cement, chamotte) The use of protective dust-collecting devices; waste wetting; pre-separation by typical size and type
Influence on surface and under-ground water sources Contaminated surface (thawed and storm) runoffs from the site Suspended materials, mineral substance, organic (acc. to BOD), oil products, metal ion (lead, ferrum, aluminium, cooper), chlorides, synthetic surfactants Creation of a surface runoff from the site with localization into a sediment basin and further removal to treatment plants; prevention of oil spills
C0 СЛ
CD
Cd 2
Potentially possible environmental and economic damage to the natural environment as a result of construction and demolition of buildings Ups (rub) will consist of the following components:
M
n
U = U , + U + U + U L +
ps vod atm zem pochv
+ U + U u. + U ,
rast zhiv avar
(2)
where Uvod is damage to the aquatic environment as a result of the translocation and migration of contaminants from the surface of industrial sites, polluted building materials and constructions, as well as wastes into the aquatic environment with surface and industrial waste-water; Uam is damage caused to the air as a result of process emissions of contaminants during construction and (or) destruction (crushing, cutting) of structures; Uzem is damage caused to land resources as a result of physical impact, as well as migration, transfer of contaminants from the surface of building materials, wastes to underground layers; Upochv is damage to the fertile layer of the earth—the soil cover — as a result of process contamination by chemicals, hazardous waste from construction and demolition of buildings; Urast is damage to the plant kingdom due to the impact of pollutant emissions, as well as physical impacts (waste bulk, translocation of toxic content, etc.); Uzh.v is damage to the animal world and aquatic biological resources as a result of physical, mechanical, biological or chemical impacts from construction work; U is damage to all components of the
7 avar & a
environment as a result of potentially possible discharges, emissions of hazardous substances, explosive and fire hazardous situations with negative environmental consequences.
The ecological and economic result (ER) in the construction of facilities will consist of the following main components: reuse of material resources extracted from construction waste; energy generation from incineration of non-recyclable waste; reuse of wastewater and realization of the removed soil cover; in building demolition - processing and utilization of waste products into the secondary production, energy generation from incineration of non-recyclable waste, and using released land for commercial purposes. The issues of assessing the economic and resource efficiency of environmental and resource-saving measures in the con— struction waste management in the implementation of fia the proposed scientific approach are discussed in detail in the papers [15, 16].
Program packages have been developed on the basis of the proposed methodology that allow not only Hl§ quantitative assessment of generated waste accord-
u ta
£ H ing to the hazard classes, but also makes it possible to
so group them automatically according to the directions
P of further management: utilization (mineral-silicate,
SB
g wood, metal, glass), deactivation: incineration, burial. At the same time, the calculation of payments for the
disposal of non-recyclable and ineligible for deactivation waste at the site of SMW is made. There are forecasts about the amount of thermal energy during incineration of waste that is not subject to utilization and according to the physical and technical characteristics that are optimal for thermal deactivation with the loss of the overwhelming part of its mass: polymer-containing, bitumen-containing, wood-polymer heat insulating elements, paper-cardboard residues with a glue or polymer line lost their usefulness, as well as mixed office and household garbage (Fig. 3). The amount of secondary material resources and products that can be made from the normed mass of recyclable building waste is also forecasted. When assessing the effectiveness of investment projects for ecological housing building, equipment of municipal facilities with innovative disposal works and waste utilization, the following analysis system is used: "cost" — "benefit" with the determination of net discounted income — the accumulated discounted effect for the estimated period, prevented environmental and economic damage, resource efficiency, return on investment, internal rate of return, the discounted payback period of the project and a number of other indicators.
The program packages can be used to assess waste management performance, the effectiveness of resource-saving and environmental measures both at the pre-project stage of the investment project, and when designing the construction and removal of facilities. These developments are now at the approval stage for various construction objects and demolition of buildings, installations, facilities.
According to the author, the developed methodology and analytical sets are applicable in the production of environmental and economic indicators and shaping organizational and managerial decisions as part of the implementation of the Strategy for the creation and development of a national waste-processing industry — pursuant to policy decisions on improving the environmental situation taken at the Council's meeting on strategic development and priority projects of 25.11.2016 and the meeting of the State Council on the issue of "The environmental development of the Russian Federation for the benefit of future generations" of 27.12.2016, held under the chairmanship of the President of the Russian Federation Vladimir Vladimirovich Putin.
In conclusion, I, as a concerned citizen of the Russian Federation, would like to express my conviction that the Year of Ecology-2017 should be a turning point in understanding the tremendous sense of urgency and importance of addressing environmental problems in our country as well as in realizing the primary role of science in this process.
Fig. 3. Indicators of waste management at the construction site
references
1. Sadov A.V., Tskhovrebov E.S. Puti resheniya prob-lemy obrashcheniya s otkhodami na urovne regiona [Ways of Solving the Problem of Waste Management at the Regional Level]. Vestnik RAEN [Bulletin of the Russian Academy of Natural Sciences]. 2011, no. 5, pp. 29-31. (In Russian)
2. Golubin A.K., Tskhovrebov E.S., Shevchenko A.S. Ekologicheskie aspekty ekonomicheskoy bezopasnosti re-gionov pri formirovanii strategii obrashcheniya s otkhodami stroitel'stva [Ecological Aspects of the Economic Security of the Regions in the Formation of a Strategy for the Treatment of Construction Waste]. Ekonomicheskaya bezopasnost': ekonomicheskie, ekologicheskie aspekty : sbornik nauchnykh trudov Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferent-sii [Economic Security: Economic, Environmental Aspects: Collected Scientific Works of the International Scientific and Practical Conference]. Vol. 2. Kursk: South Western State University, 2017. Pp. 83-90. (In Russian)
3. Obosnovanie vybora optimal'nogo sposoba obez-vrezhivaniya TBO zhilogo fonda v gorodakh Rossii : dokl. preds. obshchestv. soveta pri Rosprirodnadzore, A.F. Maly-shevskogo na sovmestnom zasedanii Obshchestvennogo sove-ta pri Rosprirodnadzore, Komissii nauchnogo soveta RAN po ekologii i chrezvychaynym situatsiyam [Substantiation of the Choice of the Optimal Method For Decontamination of Solid Domestic Waste In the Cities of Russia: the Report of the Chairman of the Public Council under Rosprirodnadzor, A.F. Malyshevsky at the Joint Meeting of the Public Council under Rosprirodnadzor, the Commission of the Scientific Council of the Russian Academy of Sciences on Ecology and Emergency Situations]. Moscow, Ministry of Natural Resources and the Environment of the Russian Federation, 2011. (In Russian)
4. Golubin A.K., Shubov L.Ya., Devyatkin V.V., Poga-daev S.V. Kontseptsiya upravleniya bytovymi otkhodami [Concept of Household Waste Management]. Moscow, Research Center for Problems of Resource Saving and Waste Management, 2000, 72 p. (In Russian)
5. Allsopp M., Costner P., Johnston P. Incineration and Human Health. State of Knowledge of the Impacts of Waste Incinerators on Human Health. University of Exeter, 2000.
6. Schuster H. Waste Incineration Plants in Austria with Data on Waste Management in Vienna. Vienna, 1999.
7. Murray R. Zero Waste. Greenpeace Environmental Trust, 2002.
8. Markovic D., Janosevic D., Jovanovic M., Nikolic V. Application Method for Optimization in Solid Waste Management System in the City of Nis. Facta universitatis. Series: Mechanical Engineering. 2010, vol. 8, pp. 65-67.
9. Bani M.S., Rashid Z.A., Hamid K.H.K. The Development of Decision Support System for Waste Management: A Review. World Academy of Science, Engineering and Technology. 2009, no 25, pp. 161-168.
10. Tskhovrebov E.S., Chetvertakov G.V., Shkanov S.I. Ekologicheskaya bezopasnost' v stroitel'noy industrii [Environmental Safety in the Construction Industry]. Moscow : Al'fa-M Publ., 2014, 304 p. (In Russian)
11. Tskhovrebov E.S., Yayli E.A., Tserenova M.P., Yur'ev K.V. Obespechenie ekologicheskoy bezopasnosti pri proektirovanii ob"ektov nedvizhimosti i provedenii stroitel'nykh rabot [Ensuring Environmental Safety in the Design of Real Estate and Construction Works]. St. Petersburg, Russian State Hydrometeorological University, 2013, 360 p. (In Russian)
12. Velichko E.G., Tskhovrebov E.S., Mednov A.E. Otsenka ekologo-ekonomicheskogo ushcherba, nanosimogo pri provedenii stroitel'no-montazhnykh rabot [Assessment of Environmental and Economic Damage Caused During Construction and Installation Works]. Zhilishchnoe stroitel'stvo [Housing Construction]. 2014, no. 8, pp. 48-52. (In Russian) c
13. Tskhovrebov E.S. Ekologo-ekonomicheskie aspe- g kty obrashcheniya stroitel'nykh materialov [Ecological and n Economic Aspects of the Circulation of Building Materi- = ° als]. Vestnik Kostromskogo gosudarstvennogo universiteta SSS im. N.A. Nekrasova [Bulletin of the Kostroma State Univer- g tt sity named after. N.A. Nekrasov]. 2013, no. 3, pp. 10-14. gg' (In Russian)
14. Tskhovrebov E.S., Sadova S.V. Ekonomicheskie O i pravovye voprosy otsenki ekologicheskogo ushcherba n (vreda) [Economic and Legal Issues of Assessing Environ- I mental Damage (Harm)]. VestnikRAEN [Bulletin of the Rus- s sian Academy of Natural Sciences]. 2014, no. 2, pp. 57-59. s (In Russian)
15. Barishevskiy E.V., Velichko E.G., Tskhovre- ( bov E.S., Niyazgulov U.D. Voprosy ekologo-ekonomi- 4 cheskoy otsenki investitsionnykh proektov po pererabotke
otkhodov v stroitel'nuyu produktsiyu [Issues of Environmental and Economic Evaluation of Investment Projects for Processing Waste Products in Construction Products]. Vest-nik MGSU [Proceedings of the Moscow Srare University of Civil Engineering]. 2017, vol. 12, issue 3 (102), pp. 260-272. (In Russian)
16. Tskhovrebov E.S., Golubin A.K. Osobennosti tekhniko-ekonomicheskogo obosnovaniya resursosberegay-ushchey modeli kompleksnoy sistemy obrashcheniya s otk-hodami [Features of the Feasibility Study of the Resource-Saving Model of the Integrated Waste Management System]. Klasternye initsiativy v formirovanii progressivnoy struk-tury natsional'noy ekonomiki : sbornik nauchnykh trudov 3-y Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheeskoy konferentsii. [Cluster Initiatives in the Formation of the Progressive Structure of the National Economy : Collected Scientific Works
of the 3 International Scientific and Practical Conference]. Kursk, South Western State University, 2017, pp. 272-282. (In Russian)
17. Zasedanie Soveta po strategicheskomu razvitiyu i prioritetnym proektam [Meeting of the Council for Strategic Development and Priority Projects]. SaytPrezidentaRF [Site of the President of the Russian Federation.]. Available at: http://kremlin.ru/events/president/news/53333. (In Russian)
18. Zasedanie Gosudarstvennogo soveta po voprosu ob ekologicheskom razvitii Rossiyskoy Federatsii v intere-sakh budushchikh pokoleniy [Meeting of the State Council on the Issue of Environmental Development of the Russian Federation in the Interests of Future Generations]. Sayt Prezidenta RF [Site of the President of the Russian Federation]. Available at: http://kremlin.ru/events/president/news/53602. (In Russian)
Received in Jum 2017.
Adopted in revised form in July 2017.
Approved for publication in August 2017.
About the author: Tskhovrebov Eduard Stanislavovich — Candidate of Economical Sciences, Associate Professor, Deputy Director, scientific research institute "the center of ecological industrial policy", 42 Olimpi-yskiy pr., Mytishchi, 141006, Russian Federation; rebrovstanislav@rambler.ru.
