CC BY
338
УДК 574.2:614.7
СОВРЕМЕННЫЕ СЦЕНАРИИ ТЕХНОГЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
© 2006 г. Г. С. Ферару
Поморский государственный университет им. М. В. Ломоносова, г. Архангельск
Любое промышленное предприятие, являясь эколого-экономической системой, представляет собой открытую структуру, в которой имеются входы в систему, перерабатывающая подсистема и выходы из нее. На входе предприятие для осуществления своей хозяйственной деятельности использует природные ресурсы (сырье, материалы, энергию), потребление которых в целом увеличивается год от года. Перерабатывая и преобразуя природные материалы, промышленное предприятие создает продукцию, реализует ее населению и увеличивает свои материальные и нематериальные активы, побочные от производства продукты — отходы, которые через выход в совокупности поступают в окружающую среду.
Фактическое воздействие промышленного предприятия на окружающую среду (сбросы, выбросы загрязняющих веществ, отходы, использование ресурсов) меняется с течением времени. Можно выделить три основных сценария возможного изменения фактического воздействия промышленного производства на окружающую среду с момента пуска в эксплуатацию (рис. 1) [2].
При первом варианте складывается общая устойчивая тенденция к увеличению воздействия на окружающую среду и, соответственно, к увеличению экологического риска. Увеличение воздействия может быть равномерным, а может носить скачкообразный характер, связанный с осуществлением отдельных природоохранных мероприятий или возникновением значительных аварийных ситуаций. Данный сценарий наиболее типичен для большинства действующих в настоящее время российских промышленных предприятий. Предприятия абсолютно не заинтересованы не только в декларировании, но и в оценке фактического воздействия на окружающую среду и результатов своей экологической деятельности. Все это создает дополнительные посылки для увеличения экологического риска.
За последние 80 лет, когда техногенное воздействие большинства промышленных предприятий соответствовало первому сценарию, душевое потребление всех видов природных ресурсов возросло с 6,2 до 65,9 т (без учета водопотребления). При этом в продукты конечного потребления переходило только 3 т. Следовательно, почти 95 % всего вовлеченного в хозяйственный оборот минерального сырья уходило в отходы, стоки и выбросы, обусловливая беспрецедентно высокое давление на окружающую среду [3].
За период 2000 — 2004 годов выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников выросли с 18,8 до 20,5 млн т, в то время как улавливание и обезвреживание загрязняющих атмосферу веществ от стационарных источников уменьшилось с 66 до 56 млн т. На долю промышленности приходится более
Представлены основные сценарии техногенного воздействия на окружающую среду в современных условиях и последствия такого воздействия по худшему и оптимальному вариантам.
Ключевые слова: эколого-экономи-ческая система, техногенное воздействие, загрязнение окружающей среды, экологизация, экологический менеджмент, устойчивое развитие.
Время с момента пуска предприятия в эксплуатацию, годы
Рис. 1. Динамика изменения воздействия на окружающую среду в процессе эксплуатации промышленного предприятия:
1, 2, 3 — сценарии воздействия
80 % объема загрязняющих веществ, поступающих в атмосферный воздух от всех учтенных в России стационарных источников. Две трети этого объема выбрасывается предприятиями электроэнергетики, цветной и черной металлургии, нефтедобывающей промышленности [8]. В 2004 году первое место по выбросам загрязняющих веществ этими источниками заняла топливная промышленность (6,2 из 16,7 млн т), второе — предприятия цветной и черной металлургии (5,5 млн т), третье — электроэнергетика (3,3 млн т).
Предприятия различных отраслей существенно различаются между собой масштабами производства, объемами выбросов вредных веществ в атмосферу, сбросами сточных вод и образованием твердых промышленных отходов. Различен и химический состав выбросов. Так, неблагоприятное экологическое воздействие добывающей промышленности проявляется изменением целостности массивов горных пород, что связано с проходкой горных выработок и скважин; нарушением поверхностного слоя почвы, образованием антропогенных форм рельефа; изменением водного баланса территории; запылением атмосферы, что связано со взрывными работами при открытой добыче; изменением всего ландшафта, образованием техногенных ландшафтов, характеризующихся почти полным отсутствием почвенного покрова, растительности, микроорганизмов...
Еще большее воздействие на состояние атмосферы и поверхностных вод оказывают предприятия перерабатывающей промышленности. Из общего объема промышленных выбросов в атмосферу на их долю приходится около 80 %, а доля в объеме сбрасываемых сточных вод составляет почти 90 %. Здесь особо можно выделить крупнотоннажные производства, и прежде всего предприятия черной и цветной металлургии, нефтепереработки и промышленности строительных материалов.
По экспертным оценкам, удельный выход твердых, газообразных, жидких продуктов на одну тонну проката металлургического комбината составляет:
вскрышных пород 1,5—2,5 т, шлаков 0,5—1,0 т, сухой пыли 80—120 кг, окалины 30—40 кг, сточных вод 250 — 300 м3, технологических газов 8,0 — 10,0 тыс. м3. Суммарно на предприятиях черной металлургии отходы превышают объем выпуска черных металлов в 2—4 раза.
В перерабатывающей промышленности более 80 % всех загрязненных стоков дают целлюлозно-бумажное, химическое и нефтехимическое производства, машиностроение, черная и цветная металлургия.
Специфической особенностью предприятий отраслей перерабатывающей промышленности является производство особо опасных веществ, неизвестных в природе, а также выбросы многих токсичных соединений, представляющих особую опасность для природы и человека. Так, среди специфических веществ, образующихся в процессе целлюлозно-бумажного производства и содержащихся в выбросах, можно выделить: бенз(а)пирен (1-й класс опасности), диоксид азота, сероводород и формальдегид (2-й класс), пыль и золу угольную, диоксид серы, летучие органические соединения (3-й класс), метилмеркаптан, оксид углерода (4-й класс) и др.
Среди причин столь активного загрязнения окружающей среды в нашей стране можно отметить неудовлетворительное состояние основных производственных фондов, степень износа которых составляла на конец 1990 года 46,4 %, 2000-го — 51, 9 (против 25,7 в 1970-м и 36, 2 в 1980), 2005 — 50,6. Средний возраст оборудования в 2000 году был 18,7 года (по сравнению с 8,4 в 1970-м, 9,5 — в 1980-м, 10,8 — в 1990-м годах), в 2004 — 21,2 года. Возраст производственного оборудования свыше 20 лет на предприятиях промышленности в 2000 году составил 38,2 % [4], в 2004-м — 51,5 %. Вследствие этого и происходит интенсивное загрязнение окружающей среды.
На сегодняшний день в катастрофическом, кризисном или напряженном состоянии находится около 35 % территории России, или 6 млн м2. На этой территории проживает подавляющая часть населения страны. Следовательно, на каждого жителя России приходится 4,1 га территорий с разрушенными и сильно деформированными естественными экосистемами, что значительно больше, чем в любой европейской стране.
Из 6 млн км2 территорий с разрушенными естественными экосистемами 2,2 млн составляют сельскохозяйственные земли, около 2 млн — разрабатываемые леса, а остальная часть занята под постройки и инфраструктуру, затоплена водохранилищами или занята вторичными лесами [7].
Не менее 10 % городов страны имеют высокий уровень загрязнения основных природных сред
— почвы, воздуха, воды. Практически во всех городах с населением свыше 1 млн человек (включая Москву и Санкт-Петербург) экологическое неблагополучие оценивается как «наиболее высокое»
и «очень высокое». Не менее 60 % городов с населением 0,5— 1,0 млн человек характеризуются острой экологической обстановкой.
Загрязнение воздуха наносит значительный вред сельскохозяйственному производству: снижаются объемы производства молока и мяса, урожайность растений. Выбросы в атмосферу отходов производства промышленных предприятий и применение автотранспорта (ежегодно около 30—35 млн т вредных веществ), нарушение технологических требований при добыче, переработке и использовании нефтепродуктов приводят к накоплению вредных веществ в почвах, ухудшая их плодородие. Значительные площади загрязненных земель находятся вокруг городов и промышленных агломераций; их зоны влияния простираются в Московской области, например, на 300 км, Тульской — на 120, Среднеуральской — на 300, Кемеровской — на 200 км и т. д. Большие зоны загрязняющего воздействия свойственны и многим другим городам — Норильску, Абакану, Новосибирску, Магнитогорску, Омску, Красноярску, Кирову и др. [10].
На урбанизированных территориях обостряется проблема обеспечения населения качественной питьевой водой. Из года в год нарастает износ системы водоснабжения и канализации, более 40 % этих сетей требуют полной замены. Не отвечает нормативным требованиям качество воды в большинстве водных объектов России. Реки Волга, Дон, Обь, Иртыш, Урал, Енисей, Печора, Кама, Томь имеют высокий уровень загрязнения из-за сбросов сточных вод, перегруженности и низкой эффективности очистных сооружений. По объему сброса загрязненных сточных вод выделяются целлюлозно-бумажная, химическая и нефтехимическая промышленность, машиностроение, черная и цветная металлургия, дающие до 80 % загрязненных стоков всей перерабатывающей промышленности. Наиболее распространенными загрязняющими веществами поверхностных вод России являются нефтепродукты, фенолы, легкоокисляемые органические вещества, соединения металлов, аммонийный и нитритный азот, а также специфические загрязняющие вещества — лигнин, ксантогенаты, формальдегид и др.
Экологическую угрозу представляют отходы производства и потребления, объем которых неуклонно растет (табл. 1) [9] .
Таблица 1
Образование, использование и обезвреживание отходов производства и потребления в России, млн т
2000 2001 2002 2003 2004
Образование опасных отходов* 127,5 139,2 2038 2613,5 2635
Использование и обезвреживание отходов производства и потребления 46 51 1216 1343 1141
Примечание.* — до 2002 года - токсичные отходы; с 2002-го — отходы производства и потребления (с 1-го по 4-й класс опасности); 2002—2003 годы — по данным Министерства природных ресурсов России; 2004 год - по данным Ростехнадзора.
Всего на территории России в настоящее время накоплено более 80 млрд т твердых отходов, из них количество содержащих канцерогенные вещества достигает 1 600 млн т [10]. Почти все образующиеся в России токсичные отходы (более 90 %) имеют промышленное происхождение. Наибольшие объемы их образования дают металлургическая, химическая и нефтехимическая промышленность.
Поскольку жизнеобеспечение и комфорт людей обеспечиваются в том числе путем разрушения естественных экосистем и потребления ресурсов, важным экологическим показателем функционирования промышленных предприятий как источников загрязнения становится эффективность потребления экологического пространства. В этом отношении использование экологического пространства в России остается крайне неэффективным, в том числе и по сравнению с другими странами: Япония на 1 км2 создает внутреннего валового продукта почти в 14 раз больше, чем Россия, а более близкая по природным условиям Финляндия — в 3,5 раза [10].
Экологические последствия негативного воздействия промышленных комплексов на среду являются одной из причин разделения производственных циклов и ослабления связей в территориально-производственных комплексах. Экологический фактор размещения промышленности в настоящее время приобретает все большее значение для производства в целом не только по технологическим соображениям, но и по своему воздействию на места жизнедеятельности людей. С точки зрения экономики речь идет о расходах с возможными вредными промышленными выбросами, которые во многих случаях значительно превышают эксплуатационные.
Для второго варианта изменения воздействия промышленного производства на окружающую среду характерна общая тенденция к стабилизации. Это связано с проведением ряда природоохранных мероприятий, а также фактическим соблюдением всех установленных норм и правил, высокой эффективностью государственного и производственного экологического контроля и управления, высоким уровнем производственной и технологической дисциплины.
Однако эффективность обеспечения экологической безопасности производства зависит не только от соблюдения законодательных требований и введения технологических инноваций, обусловливающих создание замкнутого производства. Ведь в соответствии с принципом эколого-экономической сбалансированности изъятие природных ресурсов не должно превышать скорости их возобновления, а поступление загрязнений — скорости их рассеивания и ассимиляции в окружающей природной среде. В сбалансированной эколого-экономической системе совокупная техногенная нагрузка не должна превышать самовосстанови-тельного, ассимиляционного потенциала природной среды. Нарушение принципов сбалансированного природопользования приводит к потере устойчивости и
деградации природных экосистем, а затем неотвратимо оборачивается серьезным ущербом для экономики в эколого-экономических системах.
Поэтому в настоящее время на различных уровнях управления принимаются меры по реализации принципов устойчивого развития и обеспечению экологической безопасности производства посредством прежде всего экологизации экономики — так называется процесс внедрения технологических систем, управленческих и других решений, позволяющих повысить эффективность использования естественных ресурсов при сохранении качества природной среды [1].
Экологически ориентированное развитие производства предполагает постепенное приближение ресурсных циклов к замкнутым круговоротам веществ в природе. Такая их организация соответствует безотходному и малоотходному производству, важным элементом которого является повторное использование ресурсов и производственно-бытовых отходов путем рециклинга.
Экологизация экономики, проявляющаяся в эквивалентности обмена между природой и человеком, обеспечивает создание искусственных экосистем, гарантирующих сохранение необходимого для общества качества окружающей среды. Кардинальное решение проблемы состоит в том, чтобы базировать производство по возможности на относительно легкодоступном сырье, снизить его удельный расход, обеспечить кругооборот сырья, утилизируя вторичные ресурсы и полностью используя все, что добывается из недр [4].
Следовательно, эффективность обеспечения экологической безопасности производства зависит также от управленческих решений, предусматривающих установление ответственности работников, повышение их квалификации и активное участие в экологической деятельности предприятия, постоянный контроль, корректировку и совершенствование его деятельности в области охраны окружающей среды. Такой подход к экологическому управлению соответствует международным стандартам серии ИСО 14000, которые устанавливают требования к созданию систем экологического менеджмента, что соответствует третьему варианту воздействия промышленного предприятия на окружающую среду. При этом сценарии складывается общая тенденция к последовательному снижению отрицательного воздействия на окружающую среду и, соответственно, снижению экологического риска.
В наших исследованиях для изучения последствий техногенного воздействия на окружающую среду по третьему сценарию в качестве объектов были выбраны предприятия целлюлозно-бумажной промышленности, так как, во-первых, степень изымания природных ресурсов из окружающей среды и загрязнения для предприятий данной отрасли остаются достаточно высокими в сравнении с предприятиями других отраслей,
во-вторых, многие из них вступили на путь активной и инициативной экологизации своего производства и прошли сертификацию в соответствии с международным стандартом ИСО 14001 или готовятся к ней.
В ходе исследования решалась задача проведения обоснования эффективности процесса экологизации на одном из обследуемых предприятий, в частности на ОАО «Архангельский ЦБК» (АЦБК). Для ее решения в качестве методического инструмента использовалась оценка эффективности, регламентированная стандартом ИСО 14031.
Анализ результатов экологической деятельности за период с 1996 по 2000 год свидетельствовал о низкой эффективности природоохранной деятельности, осуществляемой предприятием в этот период. По большинству экологических показателей для выбросов и сбросов в окружающую среду, а также образования отходов был выявлен устойчивый рост.
По всей видимости, такая ситуация не устраивала руководство комбината, продукция которого при поставках на международный и внутренний рынок должна быть конкурентоспособной по всем, в том числе экологическим, показателям. Одним из «пропусков» продукции на внешний рынок по экологическим параметрам является сертификат на ее соответствие стандартам ИСО 14000, получение которого основывается на активной и инициативной экологизации производства и внедрении на предприятии системы экологического менеджмента, являющейся частью общей системы управления. В связи с этим в октябре 2002 года правление АЦБК приняло решение о начале работ по внедрению на предприятии системы экологического менеджмента. А в 2003 году предприятие приступило к разработке, внедрению и подготовке к сертификации системы экологического менеджмента и ее взаимной интеграции с сертифицированной системой менеджмента качества.
Реализуя задачу исследования, мы провели оценку экологической эффективности природоохранной деятельности на данном предприятии за период, предшествующий его сертификации. Результаты оценки показали, что активная экологизация производства позволила добиться существенных результатов в отношении минимизации загрязняющих выбросов / сбросов и отходов производства.
Так, с 1999 по 2004 год при росте производства целлюлозы по варке с 662,3 до 788,2 тыс. т (на 20 %), произошло существенное снижение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу — с 40 до 10 тыс. т (на 75 %).
В результате ежегодных мероприятий по модернизации производства биологической очистки сброс загрязняющих веществ в воду сократился в 2003 году на 11,1 % по сравнению с предыдущим, а в 2004-м по сравнению с предыдущим на 15,7 % и составил 24,73 тыс. т (рис. 2).
. 800 3 780 , 760 : 740 р 720 > 700
з 680 5 660 і 640 3 620 * 600 580
1999 2000 2001 2002 2003 2004
■ целюлоза по варке -сбросы в водоем
Рис. 2. Сброс загрязняющих веществ и варка целлюлозы на ОАО «Архангельский ЦБК» в 1999—2004 годах
Важным направлением работы по обеспечению экологической безопасности является снижение уровня хлорорганических соединений в целлюлозе и сбросах сточных вод. Одним из основных параметров для оценки экологической эффективности производства беленой целлюлозы, входящих в международную систему стандартов, является адсорбируемый органически связанный хлор (АОХ).
За три последних года при постоянном контроле над качеством стоков комбинат в 3 раза уменьшил сброс в Северную Двину хлорированных соединений и более чем в 2,5 раза — выброс хлороформа в атмосферу и в водоемы [5] (рис. 3).
□ удельное значение показателя АОХ
Рис. 3. Удельное значение показателя АОХ в стоках ОАО «Архангельский ЦБК» за 2000—2004 годы
В целом суммарный сброс загрязняющих веществ, приходящийся на одну тонну производимой продукции, снизился по комбинату за период с 1999 по 2003 год в 3 раза (табл. 2).
Таблица 2
Удельные показатели сброса загрязняющих веществ ОАО «Архангельский ЦБК»
Характеристика 1999 2000 2001 2002 2003
Целлюлоза по варке всего, т 662280 698545 673660 730435 770745
Суммарный объем сбросов,т 77544 47265 36584 33004 29277
Суммарный объем сбросов на тонну произведенной продукции 0,117 0,068 0,054 0,045 0,038
В 2003 году производство целлюлозы по варке по сравнению с предыдущим увеличилось на 5,5 %. При этом за счет проведенных природоохранных и технологических мероприятий общая потребность предприятия в воде (свежая плюс теплая) осталась на уровне предыдущего года. Потребление свежей воды в 2004 году по сравнению с предыдущим снизилось на 8,2 % и составило 165 719,5 тыс. м3 (рис. 4).
Снижение потребления свежей воды было обусловлено увеличением объема повторно используемой воды с ТЭС-1 на 6 273,7 тыс. м3 и снижением объемов свежей воды, используемой основными производствами.
250 200150 -
100 -50. 0
МЛН. М'
2000 1 2001 1 2002 1 2003 1 2004
800
780
760
740
720
700
680
660
640
620
600
580
I I Водопотребление всего
I I. Забор свежей воды
• Производство целюлозы по варке
Рис. 4. Водопотребление ОАО «Архангельский ЦБК»
Сегодня комбинат утилизирует древесные отходы производства, в том числе поступающие от других предприятий (рис. 5).
46
44
42 «в
40 а н
38
36
34
Для сжигания с целью получения энергии Для производства ДВП
Рис. 5. Повторное использование собственных древесных отходов в производстве ОАО «Архангельский ЦБК» в 2001 — 2003 годах
Активная природоохранная деятельность предприятия, осуществляемая в процессе подготовки и формирования системы экологического менеджмента, способствовала укреплению его экологической безопасности. А результаты этой деятельности способствовали тому, что в июне 2004 года Архангельский ЦБК успешно прошел сертификационный аудит на систему экологического менеджмента по стандарту ГОСТ Р ИСО 14001 — 1998 (^О 14001:1996) и получил национальный сертификат, а также международный сертификат сети ^№1;. Сертификацией по стандартам ИСО серии 14000 на комбинате продолжается работа по развитию интегрированной системы менеджмента [6].
Таким образом, результаты проведенного исследования показали, что наиболее оптимальным вариантом для устойчивого развития экологоэкономических систем и защиты от техногенного воздействия является третий вариант, реализуемый посредством экологизации экономики в целом и менеджмента в частности, при котором экологически ориентированное развитие производства предполагает постепенное приближение ресурсных циклов к замкнутым круговоротам веществ в природе.
тыс. т
Основная цель экологизации экономики — это последовательное улучшение показателей во всех сферах деятельности (где это практически достижимо), характерным проявлением которого является минимизация воздействия промышленного предприятия на окружающую среду. Следовательно, формирование системы экологического менеджмента с последующей ее сертификацией по стандартам ИСО 14000 представляет собой реальный путь улучшения не только экологического, но и экономического состояния предприятий. Что, в свою очередь, скажется на структуре функциональных отношений в эколого-экономической системе и создаст условия для формирования целостной, самоорганизующейся и саморегулирующейся системы, обеспечивая устойчивое развитие общества.
Список литературы
1. Глушкова В. Г. Экономика природопользования : учеб. пособие / В. Г. Глушкова, С. В. Макар. — М. : Гардарики, 2003. — С. 271.
2. Гринин А. С. Экологический менеджмент / А. С. Гринин, Н. А. Орехов. — М. : ЮНИТИ, 2002. — 180 с.
3. Дайман С. Ю. Система экологического менеджмента для практиков / С. Ю. Дайман и др. — М. : Изд-во РХТУ им. Д. И. Менделеева, 2004. — С. 13.
4. Дороговцева А. А. Стратегия управления природопользованием и охраной окружающей среды в регионе : автореф. дис. ... д-ра экон. наук / Дороговцева А. А.
— Вологда, 2005. — С. 15.
5. Ежегодный отчет о природоохранной деятельности ОАО «АЦБК», 2004.
6. Интегрированная система менеджмента на АЦБК.
— Архангельск, 2005. — С. 3.
7. Лосев К. С. Экологические проблемы России и сопредельных территорий / К. С. Лосев, М. Д. Ананичева.
— М. : Ноосфера, 2000. — С. 20.
8. Матвеев М. В. Перспективы снижения ущерба природной среде, наносимого нефтегазодобывающей отраслью / М. В. Матвеев, С. Р Зейналов // Экономика природопользования. — 2005. — № 4. — С. 71.
9. Основные показатели охраны окружающей среды : статистический бюллетень. — М., 2005. — С. 23.
10. Порядин А. Ф. Экологическая безопасность — неотъемлемое условие устойчивого развития в XXI веке / А. Ф. Порядин // Науч. и техн. б-ки. — 2001. — № 1.
— С. 23—24.
MODERN SCENARIOS OF TECHNOGENIC IMPACT ON ENVIRONMENT
G. S. Feraru
Pomor State University named after M. V. Lomonosov, Arkhangelsk
The article has presented the main scenarios of technogenic impact on the environment in present conditions and the impact’s worst and optimum consequences.
Key words: ecologo-economic system, technogenic impact, environmental pollution, ecologization, ecological management, stable development.
