ВСТАВКА 13.2 2 страница
Разделим показатели в формуле (14.1) на H (объем использования природного ресурса, общая территория загрязнения, конечная продукция и т.п.) и получим формулу структурных удельных загрязнений:
где h — общее удельное загрязнение; hr — «рациональное» удельное загрязнение; hs — «структурное» удельное загрязнение. В качестве примера для структуризации общего объема загрязнений в формуле (14.1) можно привести автомобильный транспорт. Почти 90% автомобильного парка России составляют машины, спроектированные 30 и более лет назад. Некоторые из них производятся до сих пор и обладают плохими экологическими характеристиками, сильно загрязняют воздух из-за отказа от установки достаточно дорогих очистных фильтров, устаревшей конструкции машин, применения неэкологичного бензина. Многих этих недостатков лишены автомобили, производимые в автомобильных компаниях развитых стран. Тем самым общее загрязнение воздуха в российских городах (Zа в формуле (14.1)) можно представить как сумму «рационального загрязнения» (Zr) (в том случае, если бы использовались автомобили современного технологического уровня) и избыточного «структурного загрязнения» (Zs), порождаемого «грязными» автомобилями. Очевидно, что переход к жестким экологическим стандартам в автомобилестроении, использование высокооктанового бензина позволило бы сократить транспортное загрязнение в городах страны в несколько раз. Примером показателей удельного загрязнения могут быть выбросы загрязняющих веществ при сжигании угля для производства электроэнергии. В настоящее время использование здесь прогрессивных технологий недостаточно, что приводит к значительным «структурным» загрязнениям и огромному ущербу окружающей среде. Так, степень очистки выбросов окислов серы на российских угольных станциях составляет всего 10%, тогда как, например, в Германии — 85%. В результате в России удельный показатель загрязнения по этому веществу существенно выше: выбросы окислов азота составляют 700—1000 мг/м3, тогда как в Германии — 400 мг/м3. Интерпретируя эти показатели для формул (14.1) и (14.2), можно сказать, что в структуре удельного загрязнения окислами серы в России менее половины приходится на «рациональное» загрязнение и более половины — на «структурное». 14.4. Загрязнение атмосферы Атмосфера испытывает загрязнение в основном от химических веществ, поступающих в нее на различных стадиях производства и утилизации продукции. Эти вещества находятся в газообразном, жидком и твердом (пыль, сажа и т.п.) состоянии. Ввиду большой опасности выделяют также радиоактивное загрязнение веществами (изотопы радона, стронция, плутония), находящимися в форме газов или взвешенных частиц. Кроме того, существуют тепловое загрязнение, образующееся в результате антропогенной деятельности и влияющее на температурный баланс, загрязнение шумом, образующееся в результате работы техники, транспорта, бытовых приборов и, наконец, электромагнитное загрязнение из-за функционирования телерадиостанций, радиолокационных установок, линий электропередач высокого напряжения. Загрязнение атмосферы химическими веществами — наиболее существенный фактор общего загрязнения. Как уже говорилось, его источниками могут быть как стационарные установки, так и транспортные средства. Всего от стационарных источников в РФ (как правило, это предприятия) в последнее время выбрасывается около 20 млн. т загрязняющих веществ в год, 80% которых находятся в газообразной или жидкой форме. Это чистый выброс, получающийся после улавливания большей части загрязнителей. Показатель улавливания достаточно высок, он составляет более 75% от общего количества отходящих загрязняющих элементов. Иными словами, если бы технологий улавливания не существовало бы, ежегодный выброс химических веществ достиг бы размеров почти в 100 млн. т. По структуре источников стационарных выбросов первое место занимает промышленность — 80%. Далее следуют транспортные предприятия (11%), жилищно-коммунальное хозяйство (5%) и другие отрасли экономики. Нужно сказать, что объем выбросов от стационарных источников в последние годы уменьшался (в 1990 г. было выброшено 34 млн. т), что в первую очередь является следствием падения объемов производства, а не решающих успехов в деле охраны окружающей среды. Однако, как следует из графика 14.1, производство сократилось в большей степени, чем выбросы. Это подтверждает тезис о том, что бороться с загрязнением методами простого закрытия предприятий или сворачивания отдельных отраслей малоэффективно. Без структурной перестройки, изменения технологий оставшиеся предприятия могут даже увеличить выбросы в масштабах страны как абсолютно, так и относительно за счет старения основных фондов, в том числе и экологического назначения. Кроме того, изменение ситуации падения производства и начала экономического роста в нынешних условиях с неминуемостью приведут к увеличению объемов выбросов, причем, эта тенденция может усугубиться вследствие того, что намечающийся рост осуществляется, в основном за счет развития наиболее «грязных» отраслей первичного сектора экономики.
Средний возраст производственного оборудования в промышленности составляет сейчас 19 лет и за последние 25 лет увеличился в 2 раза. Более трети всей техники функционирует свыше 20 лет, а доля «молодых» фондов (до 5 лет) уменьшилась с 40 до 5%. Более половины основных фондов промышленных предприятий относится к разряду изношенных, полностью изношена треть машин и механизмов. Коэффициент выбытия основных фондов в целом по промышленности не превышает 1,2%. Это означает, что цикл полной смены оборудования занимает около 80 лет. Выбросы предприятий распределяются по территории неравномерно. Основная их часть концентрируется вблизи промышленных центров. Поэтому для нашей страны в вопросах загрязнения очень важен учет регионального фактора. По критерию загрязненности все экономические районы России можно разделить на благополучные, неблагополучные и наиболее неблагополучные (см. табл. 14.1). Таблица 14.1 Выбросы загрязняющих веществ, отходящих от стационарных источников по регионам России (данные 2000 г.)
Если рассматривать уровни загрязнения в разрезе областей, то наиболее высокими они являются в Красноярском крае, Тюменской, Свердловской, Челябинской, Кемеровской и ряде других областей. Но самые большие объемы загрязнений приходятся на города — промышленные центры страны. Самый грязный российский город — Норильск, где ежегодные выбросы достигают более 2 млн. т и в отличие от большинства других городов практически не уменьшались за последнее десятилетие. Этот факт известен далеко не всем, так как город является локализованным, расположенным в большом отдалении от центральных районов. Перечень других наиболее загрязненных городов дан в табл. 14.2. Таблица 14.2 Наиболее загрязненные города России по объему выбросов
Всего в России статус особо загрязненных имели в 2000 г. 30 городов, в которых проживает почти 20 млн. чел., или 15% населения страны. Всего же в РФ каждый десятый город является городом с высоким уровнем загрязнения (всего городов — 1097), в том числе все города с населением более 1 млн. чел., 60% городов с населением от 500 тыс. до 1 млн., 25% — с численностью от 250 тыс. до 500 тыс. человек. В целом в городских агломерациях с высоким уровнем загрязнения живет более 50 млн. человек, что составляет более трети всех жителей России. Анализ валовых показателей выбросов нужно дополнить удельными величинами, приводящими объем выбросов за год к единице площади. По этой позиции с точки зрения загрязнения атмосферы на первых местах находятся Москва (более 100 т/км2), Санкт-Петербург (42 т/км2), Липецкая (15 т/км2), Челябинская (13 т/км2), Тульская, Кемеровская, Свердловская, Самарская, Вологодская области и Республика Татарстан. Что же касается выбросов, приходящихся на душу населения, то здесь просматривается следующая ситуация: Выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников, приходящихся на душу населения (т)
К выбросам от стационарных источников нужно прибавить выбросы от транспорта, в основном автомобильного, который дает 95% всех выбросов от передвижных источников. Объем этих загрязнений также снижался вплоть до 1996 г., однако впоследствии стал расти вновь.
Сокращение транспортных выбросов в середине 90-х годов частично можно объяснить снижением потребления топлива транспортными единицами, принадлежащими предприятиям и организациям. С 1991 по 1996 годы такое снижение составило 54% по бензину и 52% - по дизельному топливу. Однако, по-видимому, такая тенденция не могла иметь длительного характера из-за быстрого роста парка автомобилей, находящихся в частной собственности (количество легковых машин увеличилось с 1990 по 2000 год в 2,2 раза, а грузовых почти в 400 раз).
Вставка 14.3 Рост российского автомобильного парка происходит в условиях существенных отставаний экологических показателей отечественных автотранспортных средств и используемых моторных топлив от мирового уровня, а также отставания в развитии и техническом оснащении дорожной сети и состояния улиц и дорог. Средний возраст автомобильного парка остается значительным и составляет в целом по стране 10,5 лет, а в отдельных регионах доходит до 14 лет. К выбросам от самого автомобиля нужно добавить выбросы, сопряженные с его движением, складывающиеся из пыли, а также продуктов износа дорожных покрытий и автомобильных покрышек. По имеющимся оценкам, только за один год движущимся автотранспортом поднимается в воздух около 4 млн. т минеральной пыли.
В целом транспортно-дорожный комплекс является одним из новых основным загрязнителем воздуха — на его долю приходится 40% всех выбросов в РФ. В особенности эта проблема затрагивает крупные города. Например, в Москве объемы выбросов автомобилей превышают объемы промышленных загрязнителей в 12 раз, а по их сумме Москва находится в первых рядах наиболее грязных городов страны*. Высока доля загрязнения транспортными выбросами в Санкт-Петербурге, Уфе, Омске и в ряде других крупных городах.
ВСТАВКА 14.4 При сохранении нынешних тенденций к 2015 г. автомобильный парк мира может достигнуть 1,5 млрд. единиц. Сжигание автотранспортом топлива повышает концентрации газов, тяжелых металлов, твердых частиц, дает жидкие (загрязненная вода, масла) и твердые (сам автомобиль или его детали) отходы. На долю автомобилей приходится 25% сжигаемого топлива. За жизненный цикл автомобиль выбрасывает в атмосферу 6 т углерода, 9 т углекислого газа, другие вещества. В нашей стране проблема усугубляется старением парка автотранспорта — многие автомобили имеют сроки службы более 15—20 лет, выходящие за всякие разумные пределы.
Помимо транспорта наибольший вклад в загрязнение с точки зрения валовых выбросов вносят следующие отрасли промышленности (данные 2000 г.). Таблица 14.4 Объем выбросов загрязняющих веществ
Анализ конкретной ситуации загрязнения атмосферы будет не полным, если не представить данные о концентрации вредных веществ и превышении их допустимого уровня. В принципе, эти концентрации зависят от объемов валовых выбросов. Чем больше выбросов осуществляется в единицу времени, тем, по идее, должны быть выше концентрации, хотя это справедливо не всегда, так как на этот процесс оказывает влияние рассеивание (роза ветров), климат, рельеф местности и т.п. Средние концентрации вредных веществ в России в части влияния на них стационарных источников загрязнения снижались за последнее десятилетие из-за спада производства. Однако за счет увеличения транспорта они имели тенденцию к росту. В целом уровень загрязнения по критерию концентрации загрязняющих веществ остается в России достаточно высоким. В настоящее время средние за год предельно-допустимые концентрации (ПДК) превышаются более чем в 200 городах, в которых проживает почти 65 млн. чел. или 45% населения страны. Таблица 14.5 Города с максимальными концентрациями загрязняющих веществ в атмосферном воздухе выше 10 ПДК (по данным Министерства природных ресурсов РФ)
К выбросам, формирующимся внутри страны, нужно добавить выбросы, получаемые Россией за счет трансграничного переноса. В 1979 г. принята конвенция о трансграничном загрязнении воздуха, где, в частности, были предусмотрены меры по борьбе с выбросами соединений серы, оксидов азота и летучих органических соединений, обусловливающих образование кислотных дождей. Положения этой Конвенции в части достижения конкретных показателей в принципе выполняются (в частности, Россия снизила выбросы серы относительно 1980 г. более чем на 50% — это больше, чем требуется по соглашению к 2010 г.). Однако объемы трансграничного загрязнения для нашей страны еще достаточно велики. Причем за счет трансграничного переноса Россия получает гораздо больше некоторых загрязнителей, чем производит у себя. Например, на Европейской территории РФ в 2000 г. выпало 2,4 млн. т окисленных серы и азота, 57% из которых получены в результате трансграничного переноса. На сопредельные страны приходится по 53% выпадения свинца и кадмия и 95% ртути. Вклад России в трансграничное загрязнение атмосферы других стран существенно меньше. В обмене загрязнениями соотношение составляет 1:6,2 по окисленной сере, 1:3,8 по окисленному азоту и 1:6,5 по восстановленному азоту. Наиболее крупный вклад в трансграничное загрязнение России этими веществами вносят Украина, Белоруссия, Польша, Румыния и Германия.
Радиоактивное загрязнение в той или иной степени испытывают многие территории. Причины этого — в последствиях ядерных испытаний, обусловливающих глобальный радиационный фон, в авариях на АЭС и ядерных реакторах, а также эксплуатация соответствующего оборудования и материалов, образование радиоактивных отходов и их захоронение. Однако крупных очагов загрязнения не так уж много. В целом в России можно выделить три таких региона, отличающихся как масштабами радиоактивного загрязнения, так и его уровнями. Самый крупный из них — так называемая Чернобыльская зона, пораженная радиацией вследствие аварии на Чернобыльской АЭС (1986 г.), расположенной в Украине. Радиоактивные вещества распространились на большие расстояния (до 2 тыс. км), охватив Россию, Белоруссию, часть Восточной и Западной Европы. Только российская зона загрязнения составила более 50 тыс. км2, на которых расположено 138 административных районов, 15 городов, около 8 тыс. населенных пунктов, где проживает примерно 3 млн. человек. В целом в России последствиями этой аварии затронуто 14 областей (от Брянской до Ульяновской) и одна республика (Мордовия). Второй большой регион радиоактивного загрязнения — Свердловская, Челябинская и Курганская области, испытывающие влияние Восточно-Уральского радиоактивного следа как следствия аварий и деятельности реакторов на данной территории. Общая зараженная площадь здесь составляет около 4 тыс. км2. Третий регион расположен на Крайнем Севере, на Новой Земле, где загрязненность территории превышает значения, характерные для аналогичных земель Гренландии или Аляски, в 2—3 раза из-за проводившихся здесь с 1955 г. испытаний ядерного оружия. Именно здесь в 1961 г. было проведено наиболее мощное полигонное испытание, при котором мощность заряда составила 58 МГт, что в 2 тыс. раз больше, чем у атомной бомбы, сброшенной в 1945 г. на Хиросиму. Помимо радиоактивного загрязнения вследствие указанных выше причин следует иметь в виду нерешенность проблемы утилизации постоянно растущего объема ядерных отходов, которые пребывают как в твердом, так и в жидком состоянии, а по степени радиоактивности подразделяются на слабые, средние и высокоактивные. Всего к настоящему времени в России накоплено около 1 млрд. т как высоко -, так и низко радиоактивных отходов. Считается, что из-за всех причин накопленная доза облучения среднестатистического жителя Земли за последние 50 лет увеличилась в 4 раза, хотя пока и находится, по мнению ученых, в допустимых пределах. Что касается деятельности предприятий, то выявляемые здесь радиоактивные загрязнения связаны в основном с утерей или несанкционированным хранением (захоронением) источников излучения. При оценке шумового загрязнения используются нормативы предельно допустимого уровня шума (в децибеллах) и предельно допустимая шумовая характеристика машин и механизмов. Основной массовый источник шумового загрязнения — транспорт, в первую очередь (по охвату территории и населения) автомобильный. В условиях шумового дискомфорта (превышения допустимого уровня шума, равного 75 дцб) в настоящее время живет 35 млн. человек, или 30% городского населения. В Москве территория со сверхнормативным шумом достигает 30% и охватывает 3 млн. жителей. Ориентировочно, 3-5 млн. чел. в РФ подвержено воздействию шумов от авиатранспорта, так как воздушные трассы из более 300 аэропортов проходят над населенными пунктами, а большая часть эксплуатируемого в России парка воздушных судов не удовлетворяет современным требованиям по шумовым характеристикам. Электромагнитное загрязнение особо сильное влияние оказывает на человека в аэропортах и примыкающих к ним жилых районах, а также вблизи военных и гражданских радиотехнических объектов. В настоящее время экономический анализ воздействия электромагнитных полей на здоровье людей практически не проводится. Соответственно отсутствуют и всякие экономические оценки такого воздействия, а действующие нормативные документы, регламентирующие влияние электромагнитных полей, носят, в основном, гигиенический характер. 14.5. Загрязнение воды Загрязнение вод открытых водоемов происходит в результате сброса в них химических соединений, образующихся в процессах производства товаров и их потребления. Часть таких загрязнителей поступает из атмосферы. Различают также радиоактивное загрязнение и загрязнение теплом. Сбрасываемая в водоемы после использования вода по своему составу бывает различного качества. По этому критерию она делится на три вида: условно чистую, нормативно-очищенную и без очистки (загрязненную). Условно чистой называется такая вода, сброс которой не приводит к изменениям физико-химического состава водоема в месте стока. Это вода, не требующая предварительной очистки. Нормативно-очищенными сточными водами называются стоки, которые прошли очистку и сброс которых не приводит к нарушениям норм качества воды в водоеме. Содержание загрязняющих веществ в них соответствует предельнодопустимым концентрациям. Загрязненные сточные воды — это стоки, сброшенные без очистки или недостаточно очищенные, содержащие загрязняющие вещества выше предельно допустимых норм. Весь объем сточных вод России составляет около 60 км3 в год и за последнее десятилетие имел тенденцию к уменьшению, что в основном было связано с падением производства. В структуре стоков около 40% приходится на воду, сбрасываемую в водоемы без очистки (20,3 км3). Очищаемая вода составляет 2,4 км3 или 10% от вод, требующих очистки (2,4: (20,3 + 2,4) х 100%» 10%). За последние годы объем нормативно-очищенной воды значительно снизился (в 1985 г. 54% сбрасываемой воды считалось нормативно-очищенной). Принято считать, что происходит это за счет ужесточения требований к качеству воды и перевода части ее объема в разряд загрязненной. Так же как и в случае с атмосферой, загрязнение воды неравномерно по территории страны. Изо всех неочищенных сточных вод почти половина попадает в бассейн Каспийского моря, подавляющая часть которых сбрасывается в бассейн реки Волга. Эта территория является самым крупным стоком России. В целом в бассейн Волги сбрасывается треть всех сточных вод страны, на его долю приходится около 40% грязных и недостаточно очищенных вод. 20% загрязненной воды поступает в бассейн Карского моря — в основном в Енисей, Обь и их притоки. Таблица 14.5 Сброс загрязненных сточных вод в поверхностные объекты
Трансграничный перенос загрязненных вод в Россию незначителен, так как пресноводные водоемы слабо связаны с реками соседних государств. ВСТАВКА 14.4 По химическому составу воды реки Волга, Дон, Кубань, Печора, Обь, Енисей, Лена относятся к категории загрязненных, а Ока, Кама, Томь, Иртыш, Тобол, Тура, Урал — сильно загрязненных. Что касается морей, то наиболее загрязненными являются Баренцево, Белое и Карское моря, Черное и Азовское моря классифицируются как умеренно загрязненные. По загрязняющим веществам наибольший объем в сбрасываемой воде составляют хлориды и сульфаты, а также нитраты, аммонийный азот, фенол, нефтепродукты, соединения меди, цинка и свинца.
Если рассматривать структуру основных загрязнителей, то окажется, что основной объем недоочищенных сточных вод приходится на жилищно-коммунальное хозяйство (почти 60%), а далее следуют промышленность (32%) и сельское хозяйство (около 7%). Таблица 14.6 Структура основных источников — загрязнителей
Эффективной и полной очистке воды препятствуют многие факторы, однако решающую роль играет экономический механизм водопользования. До недавнего времени экономические рычаги, стимулирующие предприятия рационально использовать воду как ресурс, распространялись только на процесс водопотребления, да и то в ограниченных масштабах. В частности, предприятия платили за нормативное и сверхнормативное (перерасход) потребление воды, однако ставки этих платежей были достаточно низкими. Из этой системы выпадали целые экономические сектора, например сельское хозяйство. Но процессы сброса загрязненной воды вообще не регулировались экономически (кроме случаев штрафов за аварийные залповые сбросы). Кроме того, очистка воды — дорогостоящий процесс, затраты на нее достигают порядка 25—50% издержек производства, а стоимость очистных сооружений составляет до 50% стоимости промышленно-производственных основных фондов. И хотя на очистку ежегодно инвестировалось около 70% всех капитальных вложений, выделяемых на охрану природы, радикально сократить загрязнение это не помогло. Абсолютно сброс недоочищенных вод в последнее время сокращался в основном за счет промышленности, однако более быстрыми темпами падал объем производства. Следовательно, можно говорить даже об относительном увеличении загрязнения.
|
, (14.2)
График 14.1
