Принципы рационального природопользования

На современном этапе взаимодействия общества и природы основой, базой для разрешения почти всех накопившихся экологических проблем является экономика, ее экологизация и эффективное функционирование в целом. За последние десятилетия сформировалась и начинает бурно развиваться новая дисциплина «Экономика природопользования», которая призвана более детально изучать воздействие экономики на природу и показывать пути рационального природопользования.

Природопользование в широком смысле — это взаимодействие общества и природы, то есть практически любой вид деятельности человека, связанный с использованием природных ресурсов и условий и изменением состояния окружающей природной среды. В узком же смысле природопользование — это система специализированных видов деятельности людей, осуществляющих первичное присвоение, использование ресурсов природы, а также охрану окружающей среды.

В целом же природопользование — это воздействие людей на природную среду в процессе их хозяйственного использования; это также и научная дисциплина, изучающая присущими ей методами использование человеком природной среды для удовлетворения своих потребностей.

В настоящее время природопользование рассматривается:

1) как целенаправленная деятельность по обеспечению потребностей общества в природных ресурсах и сохранению необходимого качества окружающей среды;

2) как система отношений между обществом и природой, возникающих в процессе их взаимодействия.

Природопользованием можно считать особый вид человеческой деятельности, прямо или косвенно связанный с преобразованием природной среды в различных ее проявлениях. При этом выделяют следующие виды природопользования: основной (сельское, лесное, водное хозяйство, гидроэнергетика и т.д.); вспомогательный (водопользование в производственных процессах); побочный — загрязнение окружающей среды.

С правовой точки зрения природопользование осуществляется в двух видах: общем и специальном. Общее природопользование не требует какого-либо специального разрешения. Оно осуществляется гражданами в силу принадлежащих им естественных прав, возникающих в результате их рождения и существования. Специальное природопользование реализуется гражданами и хозяйственными субъектами (предприятиями, фирмами, организациями) на основе законов, постановлений и разрешений компетентных государственных органов. Оно носит целевой характер и подразделяется на землепользование, недропользование, водопользование, лесопользование, а также пользование ресурсами животного мира и атмосферным воздухом.

Различают рациональное и нерациональное природопользование. Рациональное природопользование сводится к превращению линейной экономики в круговую, что существенно снизило бы нагрузку на экосистемы и обеспечило бы равновесное природопользование. Нерациональное природопользование — это деятельность, не обеспечивающая сохранение эколого-экономического потенциала. Оно включает в себя многие негативные процессы антропогенного воздействия на окружающую природную среду (загрязнение окружающей среды, разрушение природного ландшафта, уничтожение отдельных видов животных и растений, нарушение связей между элементами экосистемы и др.). В качестве термина, охватывающего всю совокупность процессов, негативно влияющих на состояние окружающей среды, в литературе используется понятие «детериорация» (ухудшение, порча).

Нерациональное природопользование и приводит к экологическим кризисам. Если же природопользование осуществляется рационально, то возможно получение не только дополнительных материальных благ от тех же природных ресурсов, но в определенной мере сохраняется окружающая среда; то есть одновременно осуществляется охрана природы.

Рациональное природопользование как экономическая категория представляет собой отраженную в сознании определенную систему экономических отношений по поводу использования природных ресурсов и окружающей среды. В конкретной действительности оно состоит из ряда тесно взаимосвязанных и взаимообусловленных между собой процессов и явлений. Рациональное природопользование — это процессы по рациональному использованию природных ресурсов, воспроизводству отдельных природных ресурсов и элементов окружающей среды, а также по охране природы. Совокупность этих процессов должна быть направлена на поддержание эколого-экономического потенциала на оптимальном уровне. Принципы рационального природопользования отражены в рис 1.

Перед специалистами в области природопользования стоят следующие задачи:

— исследование средств, методов и форм рационального природопользования, достижение благоприятных условий жизнедеятельности;

— разработка и обоснование мероприятий, направленных на комплексное использование ресурсов;

— обоснование экологизации экономики;

— разработка методов оптимизации взаимодействия общества и природы с учетом интересов будущих поколений (обеспечение перехода человечества на модель устойчивого развития);

— формирование эффективной системы органов государственного и регионального управления природопользованием;

— анализ и обобщение передового опыта в области рационального природопользования и др.

Судя по содержанию задач в области рационализации природопользования, все они так или иначе связаны с выделением финансовых средств, определением эффективности мероприятий и т.д.

Природопользование представляет собой крупную сферу экологии и экономики, имеет сложное организационное строение. На макроуровне оно представлено системой отраслей (хозяйств), специализирующихся на операциях по выявлению, учету природных ресурсов, охране и их воспроизводству, а также по охране окружающей среды. Состав этих отраслей в настоящее время усложняется. Например, активно формируется специализированный блок природоохранного машиностроения и приборостроения, а также сектор экологических услуг.

На региональном уровне сфера природопользования образована предприятиями и организациями региональной экологической инфраструктуры, системами мусороудаления и мусоропереработки, объединенными очистными комплексами, системами канализации, службами регионального экологического мониторинга, сетью особо охраняемых и защитных территорий.

На микроуровне к сфере природопользования относятся экологические подразделения (службы, отделы, цеха) предприятий и фирм. Их задачей является выполнение мер по защите природной среды от техногенного воздействия с учетом особенностей применяемых на конкретных подразделениях технико-технологических приемов, сырья, номенклатуры образования отходов и производимой продукции.

Основу принципов рационального  природопользованием составляет возмездность природопользования путем создания целевых экологических фондов, внедрения системы платежей за природопользование, выбросы и сбросы загрязняющих веществ, неиспользуемые отходы, внедрения системы санкций за нарушение природоохранных норм, правил и решений местных Советов.

Рис 1. Основные принципы рационального природопользования

Задача 1

Рассчитать допустимую концентрацию загрязняющих веществ в стоках предприятия при сбросе их в открытый водоем.

Определить эффективность очистки по каждому загрязняющему веществу.

Исходные данные: сточные воды до очистных сооружений содержат (мг/л)

Фоновые концентрации загрязняющих веществ Cф мг/л равны: бензол  - 0,00, уротропин -  0,00, амины – 0,002, ОП – 7 – 0,05, аллимеркаптан  - 0,00.

Решение:

Распределяем загрязняющие вещества по группам лимитирующего показателя вредности для водоема санитарнобытовой категории:

Санитарно-токсические: бензол (0,5), уротропин (1,0)

Общесанитарные: отсутствуют

Органомические: амины (0,1), ОП-7(0,1), аллимеркаптан (0,0002)

Рассчитаем Cор (мг/л), загрязняющих веществ в стоках без учета их совместного слияния в водоеме:

Cор(бензол)=(0,37*0,42)/0,33*(0,5-0,00)+0,5=2,85455

Cор(уротропин)=(0,37*0,42)/0,33*(1,0-0,00)+1,0=5,70909

Cор(амины)=(0,37*0,42)/0,33*(0,1-0,002)+0,1=0,56149

Cор(ОП-7)=(0,37*0,42)/0,33*(0,1-0,05)+0,1=0,33545

Cор(Алл.)=(0,37*0,42)/0,33*(0,0002-0,00)+0,0002=0,00142

Рассчитаем ожидаемую концентрацию, мг/л, каждого из загрязняющих веществ:

Санитарно-токсическая группа:

C(бензол)=(033*2,85455+0,37*4,2*0,00)/(0,33+0,37*4,2)=0,5

C(уротропин)=(033*5,70909+0,37*4,2*0,00)/(0,33+0,37*4,2)=1

Органолептическая группа:

C(амины)=(033*0,56149+0,37*4,2*0,002)/(0,33+0,37*4,2)=0,19

C(ОП-7)=(033*0,33545+0,37*4,2*0,05)/(0,33+0,37*4,2)=0,1

C(Алл.)=(033*0,00142+0,37*4,2*0,00)/(0,33+0,37*4,2)=0,00025

Проведем проверку по каждой группе веществ на соответствие нормам

Санитарно-токсическая группа:

0,5/0,5+1/1=2

Так как суммарная величина больше единицы снижаем С каждого компонента в 2 раза.

0,25/0,5+0,5/1=1

Органолептическая группа:

0,19/0,1+0,1//0,1+0,00025/0,0002=4,15

Так как суммарная величина больше единицы снижаем С каждого компонента примерно в 4.15 раза.

0,046/0,1+0,024/0,1+0,00006/0,0002=1

Определяем допустимую концентрацию, мг/л загрязняющих веществ в стоках после очистки с учетом совместного влияния веществ в каждой группе лимитирующего показателя:

Санитарно-токсическая группа:

Cбензол=(0,25*(0,33+0,37*4,2)-0,37*4,2*0,00)/0,33=1,43

Cуротропин=(0,5*(0,33+0,37*4,2)-0,37*4,2*0,00)/0,33=2,85

Органолептическая группа:

Cамины=(0,046*(0,33+0,37*4,2)-0,37*4,2*0,002)/0,33=0,2532

CОП-7=(0,024*(0,33+0,37*4,2)-0,37*4,2*0,05)/0,33=0,098

CАлл.=(0,00006*(0,33+0,37*4,2)-0,37*4,2*0,00)/0,33=0,003

Определим эффективность работы очистного оборудования, %, по каждому виду загрязняющих веществ:

Эбензол=((30,6-1,43)/30,6)*100=95,3

Эуротропин=((20,4-2,85)/20,4)*100=86

Эамины=((46,8-0,2532)/46,8)*100=99,4

Э ОП-7=((53,2-0,098)/53,2)*100=99,8

ЭАлл=((10,4-0,003)/10,4)*100=99,7

Задача 2

Рассчитать предотвращаемый экономический ущерб в результате работы биоочистных сооружений предприятия в одном из регионов России (Ленинградская обл.), при условии, что биоочистныесистемы работают при температуре окружающей среды >= +10 С.

Исходные данные:

Vсток., куб. м/сутки=520

Решение

Рассчитаем фактическую массу каждого загрязнителя, мг/л или г/куб. м:

М(БПК)=300-3=297

М(фенола)=2-0,003=1,997

М(Взвеш. в-ва)=150-30=120

М(Цинк)=2,5-0,06=2,44

М(Магний)=82-45=37

Определим  степень   токсичности каждого загрязнителя в стоках:

А (БПК)=1/3=0,33

А(фенола)=1/0,001=1000

А(Взвеш. в-ва)=1/25=0,04

А(Цинк)=1/0,04=100

А(Магний)=1/40=0,025

Определим приведенную массу годового сброса загрязнителя, г/куб. м

Ам=2,97*0,33+1,997*1000+120*0,04+2,44*100+37*0,025=2344,735

Рассчитаем Эу:

Эу=1440р.год*0,47*187200куб.м/год*2344,735=297070,8р.год

Задача 3

Рассчитать ПДВ конкретных загрязняющих компонентов от нагретого источника, определить их фактический выброс, необходимость установки улавливающего оборудования, плату за выброс.

Исходные данные: Горячий источник – котельная ППС, вид топлива – уголь. Расход топлива, т/год – 1000. время работы в год, ч/год – 5000. Температура: газовоздушной смеси – 210, наружного воздуха –(-4). Н, м – 21, D, м – 1, загрязнители: Пентан (Концентрация загр. веществ Cмах= 200,2 и Сф =0,4) и Циклогексан (Cмах= 54,8 и Сф =1)

Решение:

Рассчитаем объем газовоздушной смеси продуктов сгорания, мг/куб м

V = (1000*1000*5,5)/5000*3600=0,3

Рассчитаем скорость выхода газовоздушной смеси

Wo=(4*0,3)/3,14*1*1=0,38

А= 250(Читинская обл), F=3.

Найдем коэффициент f, м

f= 10*10*10 *(0,38*0,38*1)/(21*21*214)=0,0015

м=1,39

Vм=(1,3*0,38*1)/21=0,02, так как Vм <0,3: n=3

Тогда ПДВ пентана = 0,1125 г/с

ПДВ циклогексана =0,00045 г/с

Определим фактический выброс м:

м пентана = (200,2*0,3)/1000=0,06

м циклогексана = (54,8*0,3)/1000=0,16

Так как фактический выброс обоих веществ меньше предельно допустимого, то не следует устанавливать улавливающие оборудования.

Рассчитаем плату за выброс, р./год.

Пентан: Плата за выброс в пределах ПДВ

П=(0,048*1*0,06*5000*3600)/1000000=0,052

Циклогексан:

П1=(0,8*1*0,00045*5000*36000) /1000000=

П2=(5**4*1*(0,016-0,00045)*5000*36000) /1000000=5,598

П=0,00648+5,598=5,6

Задача 4

Рассчитать:

1.     Максимальное значение приземной концентрации загрязняющего вещества при выбросе из одиночного горячего источника;

2.     Х-расстояние от источника выброса

3.     Uв - опасную скорость ветра

4.     С-значение приземных концентраций раасматриваемого вещества на различных расстояниях от источника выброса

5.     Определить размер С33 предприятия

Исходные данные: Котельная работает на твердом топливе, предприятие находится в Дальневосточном регионе (А=200). Согласно расчете в подразделе 3 V=0.3куб.м/с, Н=21 м, D=1, Wo = 0,3 м/с, Т=214 С.

Значения рассчитанных и принятых безразмерных коэффициентов:

f=0,0015, м=1,39, Vм=0,02, n = 3, F=3

Решение:

Рассчитаем максимальное значение приземной концентрации циклогексана См, мг/ куб.м

См=0,01

Найдем опасную скорость ветра Uв:

Uв=0,5м/с, так как Vм <=0,5

-10м-Х/Хм=0,37

-50м-Х/Хм=1,86

-100м-Х/Хм=3,72

-300м-Х/Хм=11,16

-400м-Х/Хм=14,88

-500м-Х/Хм=18,60

-1000м-Х/Хм=37,20

Найдем безразмерный коэффициент S

S(10м)=3*0,37*0,37*0,37*0,37-8*0,37*0,37*0,37+6*0,37*0,37=0,4724

S(50м)= 1,13/(0,13*1,86*1,86+1)=0,7794

S(100м)= 1,13/(0,13*3,72*3,72+1)=0,4037

S(300м)= 1/(0,1*11,16*11,16+2,47*11,16-17,8=0,045

S(400м)= 1/(0,1*14,88*14,88+2,47*14,88-17,8=0,0243

S(500м)= 1/(0,1*18,6*18,6+2,47*18,6-17,8=0,0159

S(1000м) =1/(0,1*37,2*37,2+2,47*37,2-17,8=0,0047

С(10м)= 0,4724*0,01=0,004724

С(50м)= 0,7794*0,01=0,007794

С(100м)= 0,4037*0,01=0,004037

С(300м)= 0,045*0,01=0,00045

С(400м)= 0,0243*0,01=0,000243

С(500м)= 0,0159*0,01=0,000159

С(1000м)= 0,0047*0,01=0,000047

ПДКмр. циклогексана = 1,4 мг/куб.м

Из расчетов видно, что на расстоянии 50 м от источника С=0,007794, следовательно L=50 м.

С учетом среднегодовой розы ветров находим L, м

L=50*14/12,5=56

Данное предприятие по величине С33 относится к IV классу.