Эколого-экономическая оценка использования шахтного метана тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Эколого-экономическая оценка использования шахтного метана"

Министерство науки, высшей школы и технической политики Российской Федерации Московский

ордена Трудового Красного Знамени горный институт

На правах рукописи

ГИЗАТУЛЛИНА Лилия Саляховна

УДК 502.001.4:502.57

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШАХТНОГО МЕТАНА

Специальность 08.00.19 — «Экономика природопользования и охраны окружающей среды»

Автореферат диссертации

на соискание ученой степени кандидата экономических наук

Москва 1992

' Работа выполнена в Институте горного дела имени А. А. Скочинского.

НАУЧНЫЕ РУКОВОДИТЕЛИ: докт. экон. наук, проф. Я. В. Моссаковский, канд. техн. наук Е. А. Ельчанинов.

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: докт. экон. наук, проф. X. А. Оспанов, канд. экон. наук И. Ш. Пенс.

Ведущее предприятие — производственное объединение «Воркутауголь».

Защита диссертации состоится М.» 0\Ш%Ц>Я 1992 г. в час. на заседании специализированного совета

К-053.12.06 Московского ордена Трудового Красного Знамени горного института по адресу: 117935, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан «_» ______ 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета канд. экон. наук

М. Б. Соколовская

ГЧЛС"

I «*>.'

с:.'.

о I ■-. 'I

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В 1972 г. Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций единогласно признала необходимость срочных и эффективных мер по охране и улучшение окружающей среди для блага современного и будущих поколений. Чтобы достичь желаемого, была выработана Программа ООН по защите окружающей среды 1ЮНЕП), и главным вопросом заседания Совета ЮНЕП, которыП состоялся в ивно 19Э2 г., было влияние человека на глобальное потепление климата.

Проблемы, связанные с деградацией природы в нашем обществе, даже в условиях экономического' кризиса, больших социальных и национальных преобразований и изменений, приобретают большую актуальность. Возможные изменения в решении природоохранных вопросов с переходом к рыночной система на даюг основания для оптимистических прогнозов на будущее.

В последние годы в СИГ произошли некоторые сдвиги в решении данного вопроса, что заметно по увеличении сум« капитальных вло-зений на охрану окружающей среди и рациональное использование природных ресурсов (в среднем за год с 198В по 1990 гг. эта цифра составила 2963 шш.руб. , в 1990 г. - 3158 млн.руб.) , били пересмотрены установлении« законом предельно допустимые нормы выбросов загрязияоцик веществ, проведена предварительная работа по разработке платеяеИ и налогов на выбросы.

Эту проблему, учитывая вышесказанное и делая корректировку на реаяьиоа пояояенио природоохранных дел в СНГ \т: новизну, отсутствия достаточного опита в реаешш подобных вопросов), могло решить з региональной масштаба на конкретных предпоиятил:: п;1-том разработки ноги: тогшологическпх подходое по использование зторичиих гнгсупсоа, отходов производства, оптимального выбоек тэхиояогии очистхк. Е этом отношении нанимеа показателен припер с 'тязгойпзаигэГ промняуашюстьг, количестве» откол си: которой

намного превышает объемы конечной продукции и оказывает губительное воздействие на всю природну» систему.

Новая задача, привлекающая внимание мировой общественности - сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу, к которым относится и метан, затрагивает и угольную отрасль, так как при подземной добыче угля ежегодно в мире поступает в окружающую среду более 32 млрд. и этого газа. Проблема уменьшения выделения метана в атмосферу возникла не только в связи с парниковым эффектом, но и вследствие плохого состояния здоровья такой профессионально!! группы, как шахтеры, и всего населения этих угольных регионов, что подтверждается статистическими данными по продолжительности жизни и по детской смертности.

Одним из направлении предотвращения эколого-экономического урона, наносимого обществу загрязнением окружающей среды метаном, является его использование в народном хозяйстве.

Рассмотренный в диссертации комплексный подход к проблеме использования метана, включает не только экономическую выгоду от его потребления, но и исследование всех видов ущерба от выделения его в атмосферу, особенно для здоровья населения, условий аизии и труда, изменения климата, которые не всегда могут быть количественно измерены и выражены в экономических категориях.

Эта задача является одной из наиболее важных проблем, связанной с экологией в угольно!» промышленности, решение которой заключается в создании малоотходно!! технологии, обеспечивающей снижение вредного воздействия на окружающую среду. Это обьясля-атся тем, что масштабы проблемы сохранения окружаощей среды з угледобываоще» отрасли носят глобальный характер, требует активных общественных действий для их осознания и принятия соот-Евгствуощнх безотлагательных реаений. Экологический кризис, <:ая-ваниыИ с производственно!! .деятельностью углеЛобыгааш!Х и-х<т, обусловлен тем, что а настоящее время отсутствует контроль л оценка воздействия горных работ на природную среду в ца^ом. Конкретный пример глобального масштаба - ото нарастание концентрации метана в атмосфере,.

Цаяь работы состоит в разработке иву"но-:-;отолячесх;;сслоа гзхолого-экономической сценки для повышения эффективности использования саитного метала.

Основная идея диссертации оаклвчается с тон, что разработку яаучно-методических основ экодогс-экснсмнчесхоП оценки ясяояьзо-

вания шахтного метана необходимо производить на основе комплексного изучения влияния выделения метана на окружакицую среду и технологических процессов его утилизации.

Научные положения и их новизна:

1. Производственная деятельность угольных шахт связана со все возрастающим выделением в атмосферу метана, что оказывает неблагоприятное влияние на окружающую среду и влечет за собой негативные экологические, социальные и. экономические последствия. Количество выделяемого метана из угольных шахт и его прогнозируемый уровень для основных бассейнов СНГ, может быть установлен по методике, впервые предложенной автором.

2. В диссертации установлено, что выявленная тенденция роста метановыделения из угольных шахт имеет следующие негативные последствия:

а) Ухудшает жизненные условия прояивания людей в угледобывающих регионах, провоцирует и усугубляет болезни, сокращает продолжительность жизни.

Автором дана количественная оценка основных видов заболевании в угледобызающих регионах в сопоставлении с данными других районов страны, разработана и предложена методика оценки экономических последствии.роста заболевания.

б) Приводит к потеплели» климата на земле, со всеми вытекающими неблагоприятными воздействиями.

Впервые автором установлена взаимосвязь между объемом выделяемого мётана и среднегодовой температурой воздуха в основных угледобывающих регионах страны, а также исследованы возможные экологические последствия этого процесса.

3. Каждую угольную шахту следует рассматривать не только как предприятие по добыче угля, но и как предприятие по добыче метана, утилизация к реализация которого потребителе повысит экономическую эффективность работы шахты и снизит ее отрицательное воздействие на окружающую среду и человека,

В диссертации даны рекомендации по использованию метана и разработай метод оценки эффективности его использования.

4. В диссертации установлена техническая возможность, экономическая и экологическая целесообразность замены бензина метено« при эксплуатации автотранспорт:?,

Обоснованности к достоверность научны;; положении, выводов рекомешаЦ!!'';

исследованием достаточно представительного материала о выделении шахтного метана, среднегодовой температуры создука и возможных клинических проявлений при интоксикации метанок по четырем основным бассейнам СНГ за период с 1955 по 1990 гг.

корректным применением методов инженерно-экономического анализа, математической статистики к положительными результатам« применения разработанной методики эколого-зкономической оценки использования метана в производственном объединении "Воркута-уголь".

Научное значение работы заключается в разработке методики установления закономерностей взаимодействия газа метана, извлекаемого при подземной разработке угольных иесторокденнй, с природной средой на основе системного изучения технологических и природных процессов 'для обеспечения эффективного его использования. Практическое значение работы состоит в том, что предложенная методика расчетов позволяет оценить рациональное использование от»

кодов угледобычи, в частности, патана.

Рмдизаш!я ныаодоа_ и рекомендаций работы. Авторе« разработана и предлогена методика расчетов эколого-зконоиической оценки перевода автотранспорта ПО "Борхутауголь" с бензнна на сеижсшшА ыетан, получаемы!! из шахтного. Расчетный годовой экономический эффект от применения разработанной, методики составит около 62,2 млн.руб.

Основные результата диссертации докладывал нсь на заседаниях научного семинара Института горного дела им. А.А.Скочинского.

Публикации. По тене диссертации опубликована брошера и выполнен в соавторстве один раздел технологических карт по кскя-яексиоиу использовании минеральных ресурсов.

Обьек к структура ___Анссертайуи. Диссертационная работа

состоит из введения, четырех глав н заключения, изхохегшьга иа 173 страницах «акписпнсного текста, содержит 25 рисунков, 41 таблицу к список литературы ¡¡э 39 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ. .

Иасстабы проискод/.юх неблагоприятных нзиенениг. с атмосфере Згольнж регионов с настоящее время намного превосходят воэкоа-ностк ик устранения, последствия деградации среды сказываются на &сви социаяыго-эконоиическои раз&итик района. Следует ответить,

что большинство глобальных изменений природы произошло сравнительно недавно и а ближайшей перспективе наибольшее внимание общественности будет обращено па вопросы сокращения выделения парниковых газов в атмосферу.

Объемы метана, выбрасываемого в атмосферу, в процессе добычи угля по предприятиям отрасли составляет 12-15 млрд. м4/год. И если учитывать, что добычу угля планируется производить з условиях роста глубины разработки, повышения концентрации горных работ, то интенсивность кетановыделеиия в шахта» будет значительно увеличиваться. В то 58 время отсутствует научные основы оценки воздействия мэтана на природну» среду, на социальные аспекты зизнедеятельности людей (профессиональные заболевания, продолжительность жпэип, условия труда и отдыха и т.д.), мало освещены попроси проектирования использования газа, отсутствует данные по обьекаи выделяемого мэтана.

В настоящее время зео технологические решения осуществляются с учетом иетапообилыюсти угольных шахт, так как газовый фзхтор опредоляет схену подготовки н систему разработки угольник пластов, безопасность ведения горных работ, технологическую и зкономачесхуп эффективность дегазации, влияет на производительность работ оччетиих ¡1 подготовительных забоев. Вместе с тем ни иа одной из иа;:т из производится экологическая экспертиза состояния окружасщей среди в зона, влияния выделения метана, отсутствует экопомическиэ оценки его утилизации.

Исследования научных трудов и нормативных документов з об-ласт51 охрани окрудаоцеН среди при производстве подземных горных работ показывает, что ыахтныН газ практически никогда на рассматривался с точки зрения вторичного ценного сырья, а такаэ о экологической стороны, т. э. как антропогенный газ, наносящий врэд охрузавщэЯ ерэде. Это езязано с тем, что, во-пэрвых, обобщенна экономической и экологической информации по этому вопросу отсутствует, оо-зторых, эта проблема связана с достаточно далеким» друг от друга областями яаукп и тохиихи.

Авааиэ состояния" вопроса пзхззэл, что решзаиэ даяко.4 проб-

заходится !» стиха тэхшиссхях, эх0лоп1чзсхик и охоионй-паучти папразчэнлй, требует нов!«: нетрадиционных натодов гмояЗдепгшид звэигдаезязя экономики с природной ерэдой.

У'пгпгпля внгсскзэзшю'з, с гисссртацни решались алодугжна задачи:

1. Разработка методики л определенно хояпчоегзоюгой оценки аычолэннл матлна п атмосф-зру >¡3 угольник наит,

2. Исследование колебаний среднегодовых температур в угольных регионах за последние десятилетия и выявления взаимосвязи с изменениями концентрации нетана в атмосфере.

0. Разработка методики и определение экономической оценки ущерба, причиняемого выбросами вредных веществ в атмосферу, здоровье люден.

4. Разработка рекомендаций по использование шахтного метана и анализ результатов взаимозависимостей, возникавших в результате сокращения выделений метана в окружающую среду.

5. Разработка методики эколого-экономическоП оценки утилизации шахтного метана,

6. Разработка и апробация комплексных схем использования шахтного метана действующих горных предприятии на базе зколо-го-зкономических исследовании.

Оценка объемов выделения метана из угольных шахт <£}п) в атмосферу производится по уравнению

Д,

где q - относительная метанообилыюсть шахты за год, м /т; Д - добыча угля за год, т/год.

По промышленному району этот параметр рассчитывается по формуле

п , а = 2Е 0|П м5> /год> 1=1

где п - количество шахт в регионе.

Учитывая продолжительный период исследования (35 лет), информацию по данному фактору восстановить за ранние года весьма трудно. Поэтому сделано следующее допущение: в тех случаях, когда отсутствует информация по относительной •метанообильности шахт, в расчете общего объема метана следует исходить из ео ка-тегориПности по газу за этот период времени. КатегориПность шахт устанавливается ежегодно на основании плановых замеров дебита метана, проведенных в течение предыдущего года.

Средняя относительная метанообнльность шахты определяется по формуле

- Ж0 .1 и

г| а .- ц7'/т,

где I - средний дебит нетана по выработкам за месяц, мь/мин.; И - число отработанных дней в месяце.

При расчете выделения метана из угольных шахт по категорий-ности используем утвержденные категории шахт по метану: первая -до 5 м3/т, вторая - 5-10 м'/т, третья - 10-15 м4/т, сверхкате-горные - 15 м3/т и более.

Несмотря на некоторое упрощение этой методики исследования, результаты дают возможность проследить эффект, оказываемый накоплением метана в атмосфере на температуру воздуха.

В последние десятилетия масштабы выделения метана в атмосферу, в результате производственно-хозяйственной деятельности человека, возросло настолько, что возникла опасность изменения климата в худшую сторону. К наиболее важным элементам климата, которые следуют учитывать для нормальной жизнедеятельности людей, относится температура воздуха. Поскольку атмосфера является очень сложной системой, среднюю температуру планеты определяет совокупность многих процессов и факторов.

Для того чтобы выяснить, в какой мере выделения шахтного метана в атмосферу оказывает влияние на региональные изменения температуры, рассмотрим взаимосвязь концентрации метана в атмосфере с изменениями приземной температуры воздуха в этих районах.

Для анализа изменения температуры любого района определяется усредненные данные за длительный период и их отклонения от средних значений в ту или иную сторону. '

Учитывая, что погодные условия могут резко меняться от года к году и от одного десятилетия к другому, климатологи пришли к выводу, что для получения статистически надежных данных необходим период 5'среднения порядка нескольких десятилетий. На Международной метеорологической конференции был принят 30-летний период усреднения.

При изучении взаимосвязей исследуемых факторов использовались методы математической статистики, когда предварительно анализировались имеющиеся данные с целью поиска определенных зависимостей, а затем уге на основе их составлялся прогноз изменения температуры по определенному региону.

Дашшэ наблюдений за период 1953 - 19Э0 гг. позволяют пред-

положить, что поступление в аткосферу метана из угольник вакт приводит к изменениям климата. В качестве примера коротко остановимся на некоторых угольных бассейнах.

Усредненная температура приземного воздуха за период с 1801 по 1980 гг. по Карагандинскому бассейну составила 2,7'С, за анализируемый нами 35-летний период ока была 3*С, что на 10 'А ёшо по сравнению с предыдущими столетними данными. За последние десять лет, которые оказались наиболее тепльши, температура поднялась до 3,7'С, что усе «а 37 X выше средних многолетник данных. Наиболее низкая температура за последние годы била в 19S9 г. - 0,8'С, а самая высокая в 1983 г. - 5, 27'С.

В шахтах Карагандинского бассейна выделения шахтного метана фиксируются начиная с 1940 г., предположительно дебит его составляя 0,01 шш;м /сут, а за год дебит не превышал 3 ила.и? Заметим, что к середкно 90-х годов выделения метана из угольный шахт возросли до 1 млрд.¡//год. '

Потопление климата, согласно результатам расчетов, наблвда-етсл тзкео в Кузнецком бассейне. Закатим, что наиболее тепяыки явяяятся два последних десятилетия, причоц среднегодовая тсипе-ратура е этой регионе эа период с ISG0 по 1G2G гг., которая составила 1,486*С, т.е. почта erboq превзошла аналогичную за предыдущие периоды (б 1S40-1S4S гг. - 0,755*0, 1850-1059 гг. -0,603'С, 1960-19G9 гг. - 0,7834:. IS70-1S7B гг. - O.QSS'C). , Графики зависимости кссяздуеишс факторов нноот тснланцао к увеличению концентрации кетака в вгкосфсра в среднегодовой температуры соз&ука. Линия регреекк откдокешлг годссой текпературы от сроднсС за послодкио 10 дет пиеот еяедугаакй енд ( рис.1): У ' А * В 1п где А, В - коэффициенты.

Корреляции отклонения температур и воздуха от ебьеиоо ваде-леккя кстана в атмосферу иогг.о сцепить ms. иряасшшййную (рис.21 е виде

У ■» АХ ♦ В.

Данниа по Печорссоау и Донецкой/ бассейнам также сиидв-тсльствуст о воздействии все 8озрастг»Е5его &цтропогениого асикл иотана из уголыш шахт на региональный клииат, азкопая tro в sysisyo сторону.

Состоите здорспьл человека характеризуется «одичаетеешшка я кзчсстввшшк! показатеедкп cootsgtcteks гркторияа ' здоровья,

О

Отлове кие

температура

аоздуха.&С

Рио. 1. Отклонение срзднегодозо.1 -температуры воздуха от среднего значЬлил за лер.чод 1980-1990 гг, по Кузнецкому району

Тэкпораттр» создгы, 43

О^ей нет«!;, г"

! 2.Коопэляциг. иэвц" 1*з«ен&пйЯ1«; таипаратурк воздуха к вцяалонияи-; кггап*., к? «гчигмпг.: тах? а атиос^зп-- по итонецкоку ра&ог?

определенна которых записано в хартии Всемирной организации здравоохранения как "состояние полного физического, психического и социального благополучия".

По мере развития производства, особенно горнодобывающей отрасли, создать идеальные условия для здоровья практически невозможно. Условия окружающей среды очень быстро изменяются именно там, где нарушается природное равновесие. Речь здесь идет и о глобальном нарастании концентрации метана в атмосфере. Большая разница в экологических условиях между различными регионами отражает различие состояния здоровья населения, т.е. состояниэ здоровья людей в первую очередь зависит от среды обитания. Другими словами, создавая неадекватные условия среды обитания, общество тем самым определяет для себя наиболее распространенные виды заболеваний, продолжительность жизни и характер смертности.

За последние годы накапливается все больше неопровержимых доказательств опасности, которую таит в себе загрязненный воздух. К сожалении, однако, лет точных сведении о влиянии на организм отдельных загрязнителей и их совокупности, как нет и достаточных данных о связи между уровнем загрязнения воздуха, длительностью его воздействия и заболевания. Неблагоприятное влияние острых метановых интоксикаций в угольных шахтах уже известно, но еще до сих пор не выявлена связь широко распространенных заболеваний с длительным воздействием небольших концентраций метана в повседневной жизни, встречаемых в угольных шахтах и близлежащих населенных пунктах. Вполне возможно, что причиняемый метаном уцерб населению угольных регионов слипком трудно обнаружить, учитывая, что чаде вредные воздействия от загрязнителей в небольших концентрациях проявляются лишь спустя десятилетия.

В угольных шахтах обычно присутствует смесь нескольких загрязнителей воздуха: метан, оксид углерода, сероводород, сернистый газ, оксиды азота, пыль и др. В связи с этим при оценке состояния здоровья рабочих необходимо учитывать значимость вредного воздействия антропогенных веществ в комплексе и каждого из инх, Известно, что болезнь, вызванная одним этиологическим фактором, может снижать восприимчивость организма.» многим другим вредным воздействиям.

До настоящего времени многие исследователи относят метан к физиологически индифферентным газам, полагая, что он , выделяясь зз пластов угля, снижает концентрацию кислорода в рудничном воз-йуко.

Ряд ученых доказал , что метан в больших концентрат,ях проявляет себя как наркотнк, Анализ и систематизация проведенных научных исследовании по данному вопросу свидетельствует о том, что клинические проявления интоксикации нетаном отмечается даже при легкой степени его воздействия. Самыми ранними симптомами интоксикации были изменения со стороны центральной нервной системы.

Однако, несмотря на большой объем проведенных исследований, до сих пор нет обобщающих работ по влиянию метана различных концентраций на здоровье рабочих угледобывающих шахт, которые находятся длительный период под воздействием этого токсического вещества.

Для установления статистически значимой причинно-следственной связи между выделениями метана в атмосферу и возникновением определенных видов заболеваний автором в диссертации была разработана методика определения экономической оценки ущерба, причиняемого выбросами вредных веществ о атмосферу, здоровье людей, которая основана на сравнительном анализе двух экологических систем.

Методика расчета экономической оценки наносимого ущерба здоровью людей Э в зависимости от качества окружающей среды . представляет собой уравнение в следусщеи виде:

Э = (Чк-Чр) 0 ♦ (Чк-Чр) С + Шк-Ир) С ♦ (Ик-Ир) П + (Нк-Мр) С» + (Тк-Тр) Пт , '

где Чк, Чр - число дней временной нетрудоспособности за год в связи с болезнями,травмами и уходом за больными по Кузбассу и России; В - средства, расходуемые государством на выплаты по временной, нетрудоспособности в среднем за один день, руб.; С - стоимость недополученного продукта за один день в связи с временной нетрудоспособностью, инвалидностью или смертью, руб.; Их, Ир - первичный выход на инвалидность за год по Кузбассу и России, чел.; П - пенсия по инвалидности, руб.; Мк, Мр - общая смертность населения в трудоспособном возрасте по Кузбассу и России, чел.; Тк, Тр - производственный травматизм со смертельный исходом по Кузбассу и по России, чел.; Пт - пенсия в связи с потерей кормильца из-за производственных травн. руб.

; -той оценке ::з-за отсутствия данных на учитываются грздетаа государства, дополнительно затрачиваемые и системе эдра-

воохранения на лечение, диагностику, профилактику и уход за такими больными, так как число врачебных учрегдений, оказывающих ам-булаторно-поликлиническуо помощь населению, их оснащенность лечебно-диагностическим оборудованием и приборами, обеспеченность населения врачами, средним медицинским персоналом не определяется числом посещений больных и тяжестью их заболеваний, а, как правило, качество медицинской помощи соответствует сложившейся ситуации в здравоохранении на сегодняшний день данного конкретного региона. Будем считать, • что во всех районах России эта цифра примерно одинакова.

Основываясь на данных Госкомстата СССР и Минздрава России, произведем сравнительный анализ по видай заболеваний населения России и угольного региона (для примера выберем Кузнецкий бассейн) и сопоставим наличие тех видов заболеваний, на которые оказывает воздействие интоксикация метаном.•

За 1S89 г. экономическая оценка ущерба, причиняемого выбросами вредных веществ в атмосферу, здоровье населения в Кузнецком угольном бассейне по сравнение с Россией вше на 32,4 млн.руб., в 1990 г. соответствуюязя оценка равна 55,8 млн.руб., а в 1991 г. сумма ущерба возросла до 68,5 млн. руб.

Исследование данных характеризует значительное превышение в Кузбассе в сравнении с другими регионами за 1989-1990 гг. заболеваний нервной системы к органов чувств на 36,3-37,5 %. болезни органов дыхания на 4,5-6,7 У., болезни кожи и подкожной клетчатки на 33,1-37,6 '/., а также на 65,0 Y, больше травм и отравлений, одной из причин которых являются внезапные выбросы метана в угольных шахтах.

Загрязненный воздух отражается и на психическом состоянии людей, данные по такого рода болезням в Кузбассе выше, чей по России на 1,5-4,1 '/.,

Медицинские исследования ученых в разных странах и в различных условиях евндельегауют, что 70-90 '/. случаев заболеваний раком можно отнести за счет внешних причин. За 1930 год зарегистрировано заболеваний по классу новообразований у взрослых и подростков ( в расчете на 100 тыс.человек) по России - 2792,4, по Кемеровской области - 9597,7. Эта цифра в 3,5 раза вмга сра;-цай по стране и наглядно иллюстрирует результат взаимодействие И98ду окружающей средой »'.организмов.

Анализ этой проблемы & таком контекста ставится ьгл-ры^, и

заслуживает особого внимания, так как решение такого ро,-,а задач икает социальный аспект, а именно, способствует сохранению здоровья не только шахтеров, но и всего населения, проживающего в угледобывающем регионе.

Прежде чем приступить к изложению рекомендаций по полученным результатам исследований необходимо еще раз отметить, что проще, дешевле и эффективнее предупредить загрязнение, чем ликвидировать его последствие. Причем, чей на более ранней стадии это будет сделано, тен лучше, так как по мере развития производства все более значительную роль будут играть обратные связи, т.о. влияние окружающей среды на условия развития производства. Важно предвидеть и предотвратить нежелательные или даже опасные для природы и человека последствия антропогенного влияния производственной деятельности, так как в ближайшее время лимитирующим фактором возможности экономического роста будет не ограниченность сырьевых и топливных ресурсов, а загрязнение окружающей среды.

В случае сохранения слоившихся тенденций по переходу к рыночный отношениям любое предприятие, какой бы формы собственности оно не было, не стремится к увеличение собственных издержек для улучшения качества окружающей среды, которое является коллективно потребляемым общественным благом. Учитывая, что в блигайкеа время не предвидятся особые изменения в природоохранной политике, в части установления нормативов предельно допустимых выделений метана в атмосферу, использование законодательных пер (втрави, налоги и т.д.) исключается. В рамках рыночного механизм, в первую очередь, необходимо ориентироваться на экономические стимулы от использования вторичного сырья, и во вторую очореяь, на унеиыгеике стоимости уяерба от загрязнения окружаю-дзй среды. Пример тому - вахтный метай. Достаточны!! опыт утилизация метана однозначно свидетельствует о широкой перспективе и зысокой эасиомнческоП эффективности использования газа.

Для выработки правильного курса хозяйствования на угольных пактах с учетои рационального природопользования нами рекомендуется еяедуоадо:

*_. Лая обеспечения более полюй и эффективной утилизации •■■этана чеяееообразно создание обособленного структурного подраз-д-зччия ::о хспозьзозашю шахтиого метана, работающего на принципа" г,-.того гхгэрасчвта, имея з виду, что использование метана c'f.j<!Tn>iKKO ух^чгкть экономическое состояние вахт.

2. Методы и направления использования шахтного метана во многом зависят от его концентрации и объемов, поэтому прежде всего на шахтах желательнее провести совершенствование существующих и создание более высокоэффективных способов дегазации.

3. Предварительно проанализировав планируемые объемы газа, его качественный состав и возможные виды конечной продукции, необходимо выбрать приемлемый вариант промышленной технологии по схеме "затраты-эффект" с целью достижения максимальной эффективности работ для того, чтобы утилизация метана стала прибыльным делом.

4. Для каждого предприятия необходимо разработать маркетинговую программу с учетом имевшейся и прогнозируемой рыночной коныоктуры, изучения потенциальных покупателей, индексов цен н других объектов маркетинговых исследований.

5. В целом экономическое исследование должно завершиться установлением рыночных цен на метан, которые являлись бы стимулом для расширения производства.

6. Природоохранные мероприятия, которые способствуют быстрому прогрессу в области улучшения окружающей среды, должны иметь региональный характер, причем желательно, чтобы регионы были невелики по территории. Здесь возможно создание межотраслевой кооперации на региональном уровне с целью максимально эффективного использования исходного продукта и охраны окружающей среды. Такой подход должен быть и при расчете эк логической оценки использования шахтного метана, т.е. анализируется возможное уменьшение загрязнения окружающей среды относительно нынешнего уровня в масштабах региона. В регионах угледобычи должен осуществляться систематический контроль за состоянием окружавшей среды

7. Далее усилия должны быть направлены на эколого-экономи-ческую оценку ущерба в связи с заболеваемостью и смертностью людей под воздействием метановых интоксикаций в шахтах и вредных примесей метана в воздухе угольных регионов.

8. При расчете экономической оценки от использования метана иы не должны игнорировать опасность возможной климатической катастрофы, связанной с парниковым эффектом этого газа. Следующая задача - предсказать разумный прогноз эмиссии метана г. конкретном регионе к какие изменения температуры возду;:а ьоэмо.т>м ь

ближайшее время. Наблюдения температуры за последние 1и0 лет -это единственный источник данных, сравнение с которыми позволит выявить эффект парникового потепления. Снижение выделений метана в атмосферу относится к наиболее "активной" категории мероприятий, которое позволит предотвратить потепление в будущем и связанные с ним угрозы в окружающей среде.

С учетом вышеперечисленных рекомендаций и реальным положением дел в области борьбы с загрязнением окружающей среды можно сделать заключительный вывод: только финансовое стимулирование позволит снизить выделения метана из уголы1ых шахт. Эти стимулы могут включать такие аспекты, как льготное кредитование капиталовложений и исследований в области использования этого газа, воздействие метана на природу, поощрение технологических новшеств по его утилизации.

. Диалог с природой при исследовании проблемы рационального использования природных ресурсов связан с трудностями, чаще неопределенными, которые мы можем, используя методы системного анализа, в какой-то мера решить. При этом необходимо учитывать экономические, экологические, территориальные, социальные аспекты развития производства н общества.

При разработка и совершенствовании методики рационального природопользования должны решаться вопросы развития финансирования, ценообразования, экономического стимулирования, правового и информационного обеспечивания с цельо повышения эффективности комплексного освоения минеральных ресурсов и охраны природы в горной промышленности.

Човые задачи в области охраны природной среды поставили перед государством ряд научно-технических проблем - например, создание экологически чистого топлива для автомобилей. Использований шахтного метана в виде автомобильного топлива позволяет сократить эймосы вредных веществ и "парниковых газов" в атмосферу, тал как чолекулы метана сгорают "чище", чем бензин, поскольку в ай» чет' :;глероч-;'гдородных связей.

0-ззним холип«;ство выделяемых токсических компонентов при рлСотч ••стаяозки ко производству сжихенного метана при за-

ксне 'Ъкзяяа »лепаич з ПО "Всрхутауголь" <с»и таблицу),

Количество токсических компонентов выделяемых ГБА и бензиновыми автомобилями за год !т)

Компонент

Тип автомобиля.

Т

|Разница между бензиновым авто-

Бензиновый | Газобалонный (дабилем и ГБА

|Окись углерода |Углеводороды |Окислы азота |Сажа

4585,65 | 2138,53

983,88 | 714,83

2.57,27 | 238,28

5,21 |

2447,12 |

269,05 |

18,99 |

5,21 |

Экономическая оценка ущерба, причиняемого годовыми выбросами вредных веществ в атмосферный воздух, для всякого источника выбросов определяется по формуле

п

У =Y G ^ F1 Mi Ai руб./год, 1=1

где Ч - величина ущерба, числовое значение которой принимается равным 2,4 руб./усл.т; G - безразмерная величина, характеризующая относительную опасность загрязнения атмосферы над территорией распространения выбросов ; i = 1... п - виды вредиш веществ, выбрасываемых источниками загрязнения; Fi - безразмерный , показатель, учитывающий характер рассеяния в атмосфер». 1-го вида вредного вещества; Ai - показатель относительной агрессивности 1-го вида вредного вещества, усл. т/т; S.Í1 - масса годового выброса 1-го вида вредного вещества, т/год.

В наших расчетах, учитывая месторасположение источника выбросов в городе, G=6, в зависимости от вида примесей Fi припишется равным: для газообразных веществ - 0,6 и для твердых - 10.

Значении показателей относительной агрессивности сродного вещества Al приведены шито:

Виды сродни?: веществ Значение показателя Al,

усл.т/т загрязнзнай Окись углерода 1,0

Окислы азота 41,1

Лапша углзводороды 1,28

Casa 41,5

Экономическая оценка ущерба от загрязнения атмосферы при • использовании бечэика в автонобилях составила 172, Г ть:с. вуб i гок, 8 прк • использование ыэтаиз в газобалонии;: автомооналг раы:-Í

110,9 тыс. руб в год. Предотвращенный ущерб от сокращения выделений метана в атмосферу из угольных шахт составил 89,9 тыс.руб в год. Общая годовая оценка экологического эффекта от замены бензина метаном в ГБА, получаемого из угольных шахт, равна 151,9 тыс. руб.

За год эксплуатации установка по производству метана заменит 7759,8 т бензина, учитывая, что в настоящее время цена за 1 т бензина марки A-7S по г. Воркута равна 6,8 тыс. руб., экономия бензина за год составит 52763,6 тыс.руб. С ожидаемым существенным повышением цен на бензин величина экономии значительно возрастет.

Общая эколсго-зкономическая оценка перевода автотранспорта г.Воркуты с бензина на сжиженный метан, добываемый из угольных езхт, равна 52165,9 тыс.руб. Общая эффективность капитальных вложении составит 77,3 руб. а год/ на руб. Срок окупаемости капитальных влогений равен 0,01 года.

Комплексный подход к проблеме использования метана, извлекаемого при добычи угля, выявил закономерности взаимодействия газа с окружающей средой и показал большие возможности его утилизации н использования в народном хозяйство.

Основные выводы, результаты и практические рекомендации по диссертации заключается в следующем:

1. В диссертации констатируется и дается количественная сценка росту выделения иахтного corana в атмосферу. За анализируемый период с 1955 по 19Э0 гг. количество выделяемого метана из угольных гсэхт по основным бассейнам СНГ увеличилось с 1,6 до 9,4 илрд.м? Можно ожидать, что содержание в атмосфере шахтного нчтана будет возрастать из-за увеличения глубины разработки угольных пластов и, как следствие, увеличения их природной мета-иснс-сностн и интенсификации процессов добычи угля. В связи с возрастание» его естественного уровня в природе необходимо уста-¡'огтть контроль за его пыделеииями в атмосферу в результате хо-зяйстсчлшой деятельности человека.

2. Автором разработана и предложена к использованию методика оасчета количественной оценки выделения метана из угольных :лхт V. его воздействии на температуру воздуха.

'„', ."ыполнекний ; работе анализ обьецое г.нделгиня метана :га Тгояьньсс "захт, aro качествеirtn-iü состав по основный местсрогдеци-У,IT, позвозгит сделать сакгочсяка с оозчохвом использовании

метана в народном хозяйстве, при этом сокращаются объемы отходов - вредных веществ, поступающих в окружающую среду, причем более экономно используются другие, более дорогостоящие, экологически вредные виды сырья (бензин, уголь и т.д.).

4. Анализ статистических данных позволил выявить корреляцию между концентрацией метана в атмосфере и изменениями среднегодовой температуры воздуха в угольных регионах. Исследование регрессионных зависимостей подтверждает предположение, что содержание в атмосфере парникового газа метана оказывает влияние на температуру воздуха и содействует созданию парникового эффекта.

5. Недостаток клинических опытов и исследований, отсутствие проверенных статистических данных службы здравоохранения о влиянии выделений метана из угольных шахт на состояние здоровья населения значительно затрудняет изучение этой проблемы и проведение соответствующих профилактических мероприятий, направленных на уменьшение уровня загрязнения воздуха, обеспечение лучших условий жизни. В связи с этим в диссертации разработана методика определения экономической оценки ущерба здоровью населения в зависимости от условий окружающей среды. Как показали исследования, проведенные по Кузнецкому угледобывающему региону, там сложилась напряженная экологическая ситуация, которую усугубляют антропогенные выделения шахтного метана, угрожающая здоровью не только нынешнего поколения, но и будущим.

6. Разработаны и предложены рекомендации по использованию метана на угольных шахтах, дан анализ взаимозависимостей, возникающих в результате сокращения выделения метана в окружающую среду.

7. Практическим результатом диссертационной работы является расчет эколого-экоиоиической оценки перевода автотранспорта г. Воркуты с бензина на сжиженный метан, получаемый из шахтного метана. Предложенная система производства метана из шахтного газа на основе низкотемпературной ректификации воэдушно-метановоК смеси дает эколого-экономический эффект б размере 52165,9 тыс.руб./год, срок окупаемости капиталовложений - 0,01 годь.

Основные положения диссертации опубликованы в следуют;:, работах:

1. Гнзатуллина Л. С. Экологические аспекты выделет;;. та/гиг-гэ кетаиа а атмосферу. - И.: Кц-т гори.лел« ш, /ик, -Схочинс;;;»-го,1932. - 24а.

1С

2. Технологические схемы комплексного использования недр при подземной разработке угольных месторождений. ~ Ы.: Ин-т горн, дела им. Л. А. Скочииского, 1991 . - 392 с.

Диссертация: содержание автор диссертационного исследования: кандидата экономических наук, Гизатуллина, Лилия Саляховна

Введение

Актуальность работы, цель и методы исследований, научные положения и новизна

Глава 1. Результаты исследований по объемам выделения метана в атмосферу и его качественному составу, свойства метана.

1.1 Физико-химические свойства метана, его основные источники

1.2 Методика расчета количественной оценки выделений шахтного метана в атмосферу и влияние его на климат

1.3 Количественная оценка объемов метана, выделяющегося в атмосферу, из угольных шахт и его качественный состав

Глава 2. Влияние шахтного метана на климат.

2.1 Влияние антропогенных выделений метана на глобальный и региональный климат

2.2 Взаимосвязь объемов выделения метана в атмосферу и изменения температуры воздуха

Глава 3.Влияние шахтного метана на здоровье человека.

3.1 Методика определения экономической оценки ущерба здоровью населения в зависимости от условий окружающей среды

3.2 Вредное воздействие выделений метана из угольных шахт на здоровье человека, расчет экономической оценки ущерба, причиненного загрязнением атмосферы, здоровью людей

- з

Глава 4. Пути лучшего использования отходов угольного производства-шахтного метана и снижения антропогенного загрязнения окружающей среды.

4.1 Использование природных ресурсов и загрязнение окружающей среды

4.2 Рациональное природопользование, экономический и социальный ущерб от загрязнения

4.3 Дегазация угольных шахт-главное условие для использования шахтного метана

4.4 Основные направления использования шахтного метана

4.5 Рекомендации по использованию метана и предотвращению загрязнения окружающей среды

4.6 Расчет эколого-экономической оценки перехода автотранспорта г. Воркуты с бензина на сжиженный метан, добываемый при подземной добычи угля

Заключительные выводы

Диссертация: введение по экономике, на тему "Эколого-экономическая оценка использования шахтного метана"

Проблемы, связанные с деградацией природы в нашем обществе, несмотря на экономический кризис, большие социальные I и национальные преобразования и изменения, безусловно, стали наиболее актуальны. Возможные изменения в решении природоохранных вопросов с переходом к рыночной системе тоже не дают основания для оптимистических прогнозов на будущее.

В последние годы произошли некоторые сдвиги в решении данного вопроса, что заметно по увеличению сумм на капитальные вложения на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов (в среднем за год с 1986 по 1990 гг. эта цифра составила 2963 млн.руб.,в 1990 г.-3158 млн.руб.) , были пересмотрены установленные законом предель-* но допустимые нормы выбросов загрязняющих веществ, проведена предварительная работа по разработке платежей и налогов на выбросы.

Утверждение новых законодательных мер по принципу "платит тот, кто загрязняет", конечно, принесет определенные результаты в улучшение качества окружающей среды, но экономические исследования и имеющийся опыт за рубежом дают, возможность предположить, что этот путь относительно неэффективен. Главным направлением деятельности в этом вопросе должна быть разработка неких комплексных подходов, которые включают как государственно-административное регулирование, так и элементы устанавливающейся рыночной системы. Опыт развитых государств доказал, что в природоохранной политике существенное место должны занимать рычаги побудительного характера, такие как долгосрочные ссуды с низким процентом, субсидии, займы, налоговые льготы, ускоренная амортизация природоохранного оборудования, безвозмездная помощь на защиту окружающей среды.

Эту проблему, учитывая вышесказанное, и делая корректи-I ровку на реальное положение природоохранных дел в нашей стране (их новизну, отсутствие достаточного опыта в решении подобных вопросов), можно решить в региональном масштабе на конкретных предприятиях путем разработки новых технологических подходов по использованию вторичных ресурсов, отходов производства, оптимального выбора технологии очистки.

В этом отношении наиболее показателен пример с угледобывающей промышленностью, количество отходов которой намного превышает объемы конечной продукции и оказывает губительное воздействие на всю природную систему, jt Новая задача, привлекающая внимание мировой общественности- сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу, к которым относится и метан, затрагивает и угольную отрасль, т.к. при подземной добычи угля ежегодно поступает в окружаюj щую среду более 32 млрд. м этого газа. Проблема уменьшения выделения метана в атмосферу возникла не только по "парниковому эффекту", но и вследствие плохого состояния здоровья такой профессиональной группы, как шахтеры и всего населения этих угольных регионов, что подтверждается статистическими данными по продолжительности жизни и по детской смертности. Одним из направлений предотвращения эколого-экономи ческого урона, наносимого обществу метановым загрязнением окружающей среды, является его использование в народном хозяйстве.

Рассмотренный в диссертации комплексный подход к проблеме использования метана, включает не только экономическую выгоду от его потребления, но и исследование всех видов ущерба от выделения метана в атмосферу, особенно здоровью населения, условиям жизни и труда, изменению климата, кото-I рые не всегда могут быть количественно измерены и выражены в экономических категориях.

Анализируя результаты исследований статистической информации по основным угольным регионам, в работе даются практические рекомендации по использованию метана и наглядно показывается взаимосвязь, возникающая при уменьшении его выделения в атмосферу, с природными процессами.

В данной работе произведен расчет эколого-экономической оценки перевода автотранспорта г. Воркуты с бензина на сжиженный метан, который добывают в угольных шахтах ПО "Ворку-ц тауголь".

Актуальность работы, цель и методы исследования, научные положения и новизна В 1972 г. Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций единогласно признала "необходимость срочных и эффективных мер по охране и улучшению окружающей среды для блага современного и будущих поколений" (1). Чтобы достичь желаемого, была выработана Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП), главным вопросом ближайшего заседания Совета ЮНЕП, который состоится в июне 1992 г., будет - влияние человека на глобальное потепление климата. * Интенсивные исследования газового и аэрозольного состава атмосферы за последние годы показали его значительные изменения под антропогенным влиянием, что может привести к существенным изменениям глобального и регионального климатов в будущем (2). В настоящее время в атмосферу поступает большое количество газов, которых не было в ее составе раньше. Антропогенные выбросы таких парниковых газов, как метан, заметно увеличивает естественное его содержание в атмосфере. • Механизм поведения метана, попадающего в атмосферу в гораздо больших количествах, чем предусмотрено природой, и процессы его взаимодействия с окружающей средой очень сложны и до конца не изучены, но то , что он в значительной степени воздействует на потепление климата, здоровье людей, на образование фотохимического смога в городах и косвенно влияет на озоновый слой считается, по исследованиям проводимым в последнее время, достаточно достоверным.

Осознавая отрицательные экологические последствия выделения метана в атмосферу, необходимо в ближайшем будущем ц ставить вопрос о большем его применении в виде "чистого", высококаллорийного источника энергии.

Непосредственные измерения показали, что концентрация атмосферного метана растет со скоростью 1-2 % в год-это намного быстрее роста концентрации любого другого парникового л газс1, и составляет 1,6 млн. Несмотря на столь малую концентрацию метана в атмосфере, он оказывает существенное влияние в поддержании определенной температуры на Земле. Исключительно высокие темпы накопления метана в атмосфере необходимо сопоставить с тем фактом, что СНАнамного эффективнее других газов (в 20-40 раз) поглощает инфракрасную радиацию, что itнеизбежно приводит к потеплению климата.

Климат планеты представляет собой очень сложную систему, даже небольшие изменения температуры (на сегодняшний день предположительная цифра повышения температуры по планете за последние 100 лет составила 0,5°С) могут иметь необратимые и непредсказуемые катастрофические последствия.

Проблема загрязнения газами возникла не только как результат большой искусственной (антропогенной) эмиссии, но и • из-за того, что вся эта эмиссия сосредоточена на площадях, где живут и работают люди, что особенно ощутимо в городах промышленно развитых стран. Кроме того, большая часть мировой индустрии сосредоточена в северном полушарии (более 90%) и в основном между 30°и 60ес.ш. В этом регионе антропогенная эмиссия значительно превышает естественную и ее потенциальное влияние гораздо серьезнее из-за концентрации возможных жертв загрязнения - людей (3).

Эта задача связана с одной из наиболее важных проблем современности, актуальность которой сознает каждый, в деле ^ решения экологических проблем в угольной промышленности-создание малоотходной технологии, обеспечивающей снижение вредного воздействия на окружающую среду. Это объясняется тем, что масштабы проблем сохранения окружающей среды в угледобывающей отрасли носят глобальный характер, требуют активных общественных действий для их осознания и принятия соответствующих безотлагательных решений. Экологический кризис, связанный с производственной деятельностью угледобывающих шахт обусловлен тем, что в настоящее время отсутствует контроль и оценка воздействия горных работ на природную среду в целом. Конкретный пример глобального масштаба-это нарастание концентрации метана в атмосфере.

Объемы метана, выбрасываемые в атмосферу в процессе добычи угля по предприятиям отрасли составляет 12-15 млрд. м^год. И если учитывать, что добычу угля планируется производить в условиях роста глубины разработки, повышения концентрации горных работ, то интенсивность метановыделения в шахтах будет значительно увеличиваться. В то же время отсутствуют научные основы оценки воздействия метана на при-I родную среду, на социальные аспекты жизнедеятельности людей профессиональные заболевания, продолжительность жизни, условия труда и отдыха и т.д.), мало освещены вопросы проектирования использования газа, объемы добываемого метана.

Обследование действующих предприятий ведется с учетом метанообильности угольных шахт, т.к. газовый фактор определяет схему подготовки и систему разработки угольных пластов, безопасность ведения горных работ, технологическую и экономическую эффективность дегазации, влияет на производительность работ очистных и подготовительных забоев, но ни на од* ной из шахт не производится экологическая экспертиза состояния окружающей среды в зоне влияния выбросов метана, отсутствуют экономические оценки его утилизации.

За последние годы все больше накапливается неопровержимых доказательств опасности, которую таит в себе загрязненный воздух. К сожалению, однако, нет точных сведений о влиянии на организм отдельных загрязнителей и их совокупности, как нет и достаточных данных о связи между уровнем загрязнения воздуха, длительностью его воздействия и заболевания (1). Неблагоприятное влияние острых метановых интоксикаций в угольных шахтах уже известно, но еще до сих пор не выявлена к связь широко распространенных заболеваний с длительным воздействием небольших концентраций метана в повседневной жизни, встречаемых в угольных шахтах и близлежащих населенных пунктах. Вполне возможно, что причиняемый метаном ущерб населению угольных регионов слишком трудно обнаружить, учитывая, что чаще вредные воздействия от загрязнителей в небольших концентрациях проявляются лишь спустя десятилетия.

Диссертационная работа посвящена решению актуальной на» учной проблемы-повышение эффективности использования и охраны природных ресурсов при добыче угля подземным способом.

Анализ состояния вопроса показал, что решение данной проблемы находится на стыке технических, экологических, экономических научных направлений, требует новых нетрадиционных методов исследования взаимосвязи экономики с природной средой.

Исследование научных трудов и нормативных документов в области охраны окружающей среды при производстве подземных горных работ показывает, что "шахтный газ" практически нищ когда не рассматривался с точки зрения вторичного ценного сырья, также и с экологической стороны, т.е. как антропогенный газ, наносящий вред окружающей среде. Это связано с тем, что, во-первых, обобщение информации в этом вопросе и экономической, и экологической в их тесной взаимосвязи отсутствует, во-вторых, эта проблема охватывает достаточно далекие друг от друга области науки и техники.

Масштабы происходящих неблагоприятных изменений атмосферы в угольных регионах в настоящее время намного превосходят возможности по их устранению, последствия деградации среды сказываются на всем социально-экономическом развиь тии района.

Экологическое регулирование экономики должно строиться на сбалансированном развитии, предусматривающем использование вторичных ресурсов, уменьшение отходов, повышение эффективности использования энергии, изменение систем стимулирования в вопросах сохранения окружающей среды. Перечисленные меры дают возможность снижения таких вредных веществ, как шахтный метан.

В настоящее время накоплен определенный опыт использования метана, извлекаемого на шахтах при дегазации, но требуется глубокое изучение свойств метана, как антропогенного источника воздействия на окружающую среду.

Для того чтобы выяснить, какой климатический эффект вызвало выделение метана, необходимо знать: какое количество газа поступило из угольных шахт за последние десятилетия в атмосферу. Расчет количественной оценки выделения метана за предыдущие годы-нелегкая задача, т.к. даже по основным бассейнам страны нет информации о том, какое количество ме-щ тана попадает в атмосферу и насколько при этом изменяется концентрация этого газа в окружающей среде.

Цель работы состоит в разработке научно-методических основ эколого-экономической оценки для повышения эффективности использования шахтного метана. Основная идея диссертации заключается в том, что разработку научно-методических основ эколого-экономической оценки использования шахтного метана необходимо производить на основе комплексного изучения влияния выделения метана на окружающую среду и технологических процессов его утилизации.

Научные положения и их новизна: к

1. Производственная деятельность угольных шахт связана со все возрастающим выделением в атмосферу метана, что оказывает неблагоприятное влияние на окружающую среду и влечет за собой негативные экологические, социальные и экономические последствия. Количество выделяемого метана из угольных шахт и его прогнозируемый уровень для основных бассейнов СНГ, может быть установлен по методике, впервые предложенной автором.

2. В диссертации установлено, что выявленная тенденция роста метановыделения из угольных шахт имеет следующие негативные последствия: а) Ухудшает жизненные условия проживания людей в угледобывающих регионах,провоцирует и усугубляет болезни, сокращает продолжительность жизни.

Автором дана количественная оценка основных видов заболеваний в угледобывающих регионах в сопоставлении с данными других районов страны, разработана и предложена методика оценки экономических последствий роста заболеваний;

И б) Приводит к потеплению климата на земле, со всеми вытекающими последствиями.

Впервые автором установлена взаимосвязь между объемом выделяемого метана и среднегодовой температурой воздуха в основных угледобывающих регионах страны, а также исследованы возможные экологические последствия этого процесса.

3. Каждую угольную шахту следует рассматривать не только как предприятие по добыче угля, но и как предприятие по добыче метана, утилизация и реализация которого потребителю не только повысит экономическую эффективность работы шахты, но и снизит ее отрицательное воздействие на окружающую среду ш и человека.

В диссертации даны рекомендации по использованию метана и разработан метод оценки эффективности его использования.

4. В диссертации установлена техническая возможность, экономическая и экологическая целесообразность замены бензина метаном при эксплуатации автотранспорта.

Научное значение работы заключается в разработке методики установления закономерностей взаимодействия газа мета

• на, извлекаемого при подземной разработке угольных месторождений, с природной средой на основе системного изучения технологических и природных процессов для обеспечения эффективного его использования. Практическое значение работы состоит в том, что предложенная методика расчетов позволяет оценить рациональное использование отходов угледобычи, в частности, метана.

Задачи исследований:

1. Разработка методики и определение количественной оценки выделения метана в атмосферу из угольных шахт.

2. Исследование колебаний среднегодовых температур в угольных регионах за последние десятилетия и выявления взаимосвязи с изменениями концентрации метана в атмосфере.

3. Разработка методики и определение экономической оценки состояния здоровья населения в зависимости от качества окружающей среды.

4. Разработка рекомендаций по использованию шахтного метана и анализ результатов взаимозависимостей, возникающих в результате сокращения выделений метана в окружающую среду.

5. Разработка методики эколого-экономической оценки утилизации шахтного метана.

6. Разработка и апробация комплексных схем использования шахтного метана действующих горных предприятий на базе эколого-экономических исследований.

Методы исследований. На первом этапе выполнения работы проводятся широкие методические и теоретические изыскания на базе литературного анализа работ в таких областях как экология, экономика рационального природопользования, гидрометеорология, география. Второй этап -обработка статистической » информации по выделениям метана на действующих шахтах, прогноз газообильности шахт на будущее, среднегодовой температу-Глава 1. Результаты исследований по объемам выделения метана в атмосферу и его качественному составу, свойства метана

Диссертация: заключение по теме "Экономика природопользования и охраны окружающей среды", Гизатуллина, Лилия Саляховна

Основные выводы, результаты и практические рекомендации заключаются в следующем:

1. В последние десятилетия в атмосфере угольных регионов во все возрастающих темпах увеличивается содержание метана. В частности, за анализируемый период с 1955 по 1990 гг. количество выделяемого метана из угольных шахт по основ

1 х ным бассейнам СНГ увеличилось с 1,6 млрд. м до 9,4 млрд.м. Можно ожидать, что содержание в атмосфере шахтного метана будет возрастать из-за увеличения глубины разработки угольных пластов, их природной метаноносности и интенсификации процессов добычи угля. В связи с возрастанием его естественного уровня в природе необходимо установить контроль за его выделениями в атмосферу в результате хозяйственной деятельности человека.

2. Разработана методика расчета количественной оценки выделения метана из угольных шахт и его воздействие на температуру воздуха.

3. Анализ объемов выделения метана из угольных шахт, его качественный состав по основным месторождениям СНГ позволяют сделать заключение о возможном использовании метана в народном хозяйстве, при этом сокращая объемы отходов- вредных веществ, которые поступают в окружающую среду, а также более экономное использование других дорогостоящих, экологически более вредных видов сырья (бензин, уголь и т.д.).

4. Анализ статистических данных позволил выявить корреляцию между концентрацией метана в атмосфере и изменениями среднегодовой температуры воздуха в угольных регионах. Исследование регрессионных зависимостей подтверждает предположение, что содержание в атмосфере парникового газа-метана, возможно, оказывает влияние на температуру воздуха и создает "парниковый эффект". Например, среднее повышение температуры на сегодняшний день по земному шару составило 0,5°С, в то же время по Карагандинскому бассейну эта цифра возросла с 2,7°С до 3,7°С.

5. Недостаток клинических опытов и исследований, отсутствие проверенных статистических данных службы здраво охранения о влиянии выделений метана из угольных шахт на состояние здоровья населения значительно затрудняет изучение этой проблемы и проведение соответствующих профилактических мероприятий, направленных на уменьшение уровня загрязнения воздуха, обеспечение лучших условий жизни. В связи с этим разработана методика определения экономической оценки ущерба здоровью населения в зависимости от условий окружающей среды. Как показали исследования, проведенные по Кузнецкому угледобывающему региону, там сложилась напряженная экологическая ситуация, которую усугубляют антропогенные выделения ^ шахтного метана, угрожающая здоровью не только нынешнего поколения, но и будущим.

6. Разработаны и предложены рекомендации по использованию метана на угольных шахтах, дан анализ взаимозависимостей, возникающих в результате сокращения выделения метана в окружающую среду.

7. Практическим результатом диссертационной работы является расчет эколого-экономической оценки перевода автотранспорта г.Воркуты с бензина на сжиженный метан, получаемый из шахтного метана. Предложенная система производства метана из шахтного газа на основе низкотемпературной ректификации воздушно-метановой смеси дает эколого-экономический эффект в размере - 152165,9 тыс.руб./год, срок окупаемости капиталовложений 0,01 года. г

-165-Заключение

В диссертационной работе дано, новое решение актуальной научной задачи повышения эффективности использования и охраны природных ресурсов при добычи угля подземным способом.

Комплексный подход к проблеме использования метана, извлекаемого при добычи угля, выявил закономерности взаимодействия газа с окружающей средой и показал большие возможности его утилизации и использования в народном хозяйстве.