автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.10, диссертация на тему:Модель управления снижением промышленного загрязнения и решения по предотвращению сверхнормативного загрязнения окружающей среды в условиях развития производства

АКАДЕМИЯ НАУК СССР

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ СИСТЕМНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Специализированный совет К 003.63.01

На правах рукописи

г

АЛЕКСЕНКО ВЕРА ЛЬВОВНА

УДК 502.33:519.7

МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ СНИЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И РЕШЕНИЯ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ СВЕРХНОРМАТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Специальность 05.13.10 - управление в социальных и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Институте прикладной геофизики имени академика Федорова Е.К. Министерства экологии и природных ресурсов Российской Федерации

•

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ведущая организация - Совет по развитию производительных

Зашита диссертации состоится "_"апреля 1992 года в 10 часов

на заседании специализированного совета К 003. 63. 01 Всесоюзного научно-исследовательского института системных исследований Российской Академии наук по адресу: 117312, г. Москва, проспект 60-летия СССР, д. 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Всесоюзного научно-исследовательского института системных исследований.

/

Автореферат разослан " "согзьо.Аг/ 1992 года.

Ученый секретарь специализированного совета,

доктор физикг

Мечитов И. И.

Гурман В. И.

кандидат физико-математических наук Ростопшин Ю. А.

сил при Министерстве экономики и финансов Российской Федерации

А.П. КОРОСТЕЛЕВ

' I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

КТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Работа посвящена поиску ре-ш природоохранных задач общества в части снижения промышлен-загрязнения окружающей среды в условиях роста общественного зводства.

ема исследования определена современными проблемами развития производительных сил общества и снижения негативного промышленного воздействия на природно-культурные системы.

ЦЕЛИ РАБОТЫ. Целью работы является (1) решение задачи предотвращения сверхнормативного загрязнения окружающей среды в условиях развития производства, дающее информационный вход для управления территориальной производственно - хозяйственной деятельностью, исходя из существующей и проектируемой ситуации, и (2) разработка методов и средств осуществления экологической коррекции территориальной производственно - хозяйственной деятельности, посредством расчета оптимальных природоохранных нормативов для промышленных объектов, загрязняющих воздушную (водную) среду, и обратного управляющего воздействия на сферу производства в зависимости от социальной оценки состояния сред обитания и господствующих социально-экономических отношений.

Возможность достижения на практике поставленной цели обоснована разработкой модели по управлению снижением промышленного загрязнения окружающей среды в условиях роста производства, адекватно отражающей положительный н отрицательный опыт реализации природоохранных решений.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ в том,что:

- исследованы социально-экономические причины кризисной экологической ситуации, определяющие природоохранную оптимизацию промышленного производства как задачу управления в социальных и экономических системах;

-дана структурная схема задачи природоохранной оптимизации, содержащая определяющие потоки и корректирующие элементы для её решения в целом и в части предотвращения сверхнормативного загрязнения среды в условиях развития производства;

- предложена инженерная оценка загрязнения атмосферного воздуха или воды многокомпонентными загрязняющими смесями любого состава, а также соотносимая с нею экологическая характеристика промышленного объекта как источника загрязнения;

- формализована взаимозависимость определяющих технических, экологических и экономических показателей произсодственно-хозяйст-

/ шен ... ней: »--де^ро!

1С»(гт»ция ■

венной деятельности, влекущей непреднамеренное загрязнение окружающей среды промышленными отходами;

- построена информационно-методическая модель управления снижением загрязнения окружающей среды и решений по предотвращению сверхнормативного загрязнения сред обитания в условиях развития производства;

- разработана и внедрена методика расчета оптимальных природоохранных нормативов производственной деятельности и развития территориально-промышленных комплексов (ОПН-88 ), развивающая методы и приемы выполнения экологической экспертизы и экологического нормирования промышленных объектов, загрязняющих окружающую среду;

- показаны различия в действии механизма коррекции развития территориального производства в конкретных эколого-экономических условиях в зависимости от господствующей ориентации общественных отношений: рыночных или административно-распределительных.

Практическое значение работы в том, что она даст инженерную базу для подготовки и принятия решений по осуществлению экологической коррекции производительных сил в части снижения промышленного загрязнения сред обитания.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. Работа выполнена в отделе нормирования и экологической экспертизы Института прикладной геофизики им. академика Федорова Е.К. С 1981 года на отдел была возложена обязанность утверждения нормативов предельно допустимых выбросов ряда промышленных объектов. Результаты исследования непосредственно использованы в работе отдела.

Материалы диссертации составили часть доклада Временной научно-технической рабочей группы Междуведомственного научно-технического совета по комплексным проблемам охраны окружающей среды и рационального использования природных ресурсов при ГКНТ СССР (письмо ГКНТ СССР 44-5/168 от 30.03.88 г.), членом которой являлась автор (постановление МНТС при ГКНТ СССР N 181 от 27.11.87 г.).

В 1988 году был образован Государственный комитет СССР по охране природы. Автор проводила экологическую экспертизу схем развития отраслей радиотехнической промышленности, гражданской авиации, сельскохозяйственного и автомобильного машиностроения для Главэкс-пертизы Госкомприроды СССР. Методика расчета оптимальных природоохранных нормативов производственной деятельности и раз вития территориальных промышленных комплексов (ОП.Н-88) рекомендована Главэкспертизой органам системы Госкомприроды СССР (письмо № 11/1-182 от 4.05.90 г.).

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ следующие основные положения:

1. Структурная схема задачи природоохранной оптимизации промышленного производства.

2. Инженерная оценка промышленного загрязняющего воздействия многокомпонентных смесей вредных веществ и соотносимая с нею экологическая характеристика промышленного объекта как источника загрязнения.

3. Взаимозависимость определяющих технических, экологических и экономических характеристик производственно-хозяйственной деятельности, влекущей непреднамеренное загрязнение окружающей среды.

4. Информационно-методическая модель по управлению природоохранной оптимизацией промышленного производства.

5. Расчетный способ определения оптимальных природоохранных нормативов производственной деятельности и развития территориальных промышленных комплексов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты исследования доложены на:

- Всесоюзной конференции "Контроль и нормирование выбросов промышленных предприятий в атмосферу" (г. Киев, 1987 г.);

- Украинском республиканском семинаре "Управление качеством воды" (г.Харьков, 1988 г.);

- ученом совете секции Института прикладной геофизики Госком-гидромста СССР (г. Москва, 1989г.);

- 17-ой школе-семинаре "Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования" (г. Ростов-на-Дону - г. Ново-росийск, 1990 г.);

- координационном совещании по вопросам контроля и управления качеством поверхностных вод в Морском гидрофизическом институте (г. Севастополь, 1990 г.).

- международном семинаре ЮНЕСКО/ЮНЕП/ПРООН/СССР и I Межреспубликанской конференции "Оценка воздействия на окружающую среду: методология и практические приложения" (Москва, 1991 г.)

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Основное содержание работы изложено на 148 страницах, включает 16 рисунков и 14 таблиц. Приложения содержат методику ОПН-88 и подтверждения о внедрении результатов исследования.

II. СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

Во ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность темы исследования, определены цели и задачи работы, ее научная новизна и практическое значение.

ГЛАВА 1 "ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ" (обзор литературных источников) посвящена исследованию причинно-следственных связей, определяющих современную кризисную экологическую ситуацию на региональном уровне различного масштаба, и перспектив развития цивилизации.

РАЗДЕЛ 1.1 "ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ КРИЗИС И РАЗВИТИЕ РЕГИОНОВ" даст анализ современных оценок проблем развития производительных сил и снижения негативного промышленного воздействия на природно-культурные системы. Показано, что задачу исследования характеризуют следующие положения:

1) Признание непреложного факта, что экономически целесообразное развитие производительных сил не обеспечивает экологическую безопасность системам живой природы, что экономические критерии развития материальной культуры в ограниченной совокупности природных условий не дают общезначимых методов и средств хозяйственной деятельности, позволяет сделать вывод о социально-экономической природе экологического кризиса цивилизации. Конфликт экономических и экологических интересов общества вызван социальной организацией, закрепляющей самодостаточность экономических критериев развития. -

2) Практика свободного рынка выбросов и экономического понуждения при прямом государственно-монополистическом регулировании наглядно показывает, что:

- критерии экологической безопасности независимы от экономической направленности действий, но общественное развитие возможно только в направлении повышения экономической эффективности производства, которое и определяет внедрение технологических новаций в социально-экономической системе;

- существует эффективный механизм обратного отрицательного экономического воздействия на региональные объекты общественного производства в зависимости от социально контролируемого состояния окружающей среды, который до сих пор не отражен в эколого-экономических моделях социального развития, что не позволяет определить оптимальность принимаемых решений по управлению производственно-хозяйственной деятельностью и ее развитием в ограниченной совокупности условий живой природы.

3) Предотвращение сверхнормативного загрязнения окружающей среды в условиях развития общественного производства остается круп-

нейшей нерешенной задачей управления в социальных и экономических системах.

РАЗДЕЛ 1.2 "МОДЕЛИРОВАНИЕ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ СВЯЗЕЙ С УЧЕТОМ ОГРАНИЧЕННОСТИ ПРИРОДНЫХ РЕСУРСОВ" посвящен обзору и критике существующих структурных и функциональных моделей.

В подразделе 1.2.1 показаны имеющиеся схематические отображения экономических и экологических связей с целью решения задачи природоохранной оптимизации. Выявлено, что их разработка недостаточна: известные структурные схемы не выражают социально-экономической природы задачи по осуществлению экологической коррекции развития материального производства.

В подразделе 1.2.2 дается анализ экономико-математических моделей оптимального функционирования хозяйственной системы в ограниченной совокупности природных условий. Существующие экономометри-ческие модели не несут в себе равнозначимости взаимодействующих подсистем, не содержат целевых социальных и экономических оценок и, в результате, не описывают практики управления природоохранной оптимизацией в отношении промышленных объектов, загрязняющих окружающую среду. В более общем плане, неудачи математического моделирования в области природоохранной оптимизации подтвердили известное положение, что структурная постановка задачи обуславливает результаты математического моделирования.

В подразделе 1.2.3 обсуждается математическое моделирование в системе социальных оценок загрязнения окружающей среды и процессов их формирования, а именно:

- построение санитарно-экологических оценок загрязняющего воздействия по содержанию вредных веществ в окружающей среде;

- использование расчетных моделей рассеяния загрязняющих веществ от конкретных источников выбросов в результате производственно-хозяйственной деятельности;

- математические проблемы нормирования промышленного воздействия, исходя из известных характеристик источников выбросов и сбросов загрязняющих веществ.

Рассмотрены известные построения формального исчисления загрязнения окружающей среды многокомпонентными смесями по содержанию вредных компонентов в единице объема среды. Показано, что оценки на основе предельно допустимых концентраций (Г1ДК) не отражают совместное воздействие и превышение порога допустимого содержания многокомпонентной смеси известного состава в среде обитания конкретной экосистемы.

Моделирование процессов распространения и трансформации примесей в атмо- и гидросфере позволяет рассчитать поля покомпонентного загрязнения среды от известных источников выбросов (сбросов) смесей вредных веществ в окружающую среду, сравнить их с предельно допустимыми нормами содержания вредных веществ в отдельных средах и определить соответствующий превышению характер санитарно-эколо-гического воздействия.

Необходимость соотнесения промышленного производства с состоянием окружающей среды нашло свое отражение в моделировании предельно допустимых выбросов (сбросов) загрязняющих веществ в окружающую среду. Включение экономических характеристик потерь и затрат на природоохранные мероприятия в модельные оценки подавления исходных выбросов или сбросов определило математические трудности решения задач линейного программирования в такой постановке. Но преодоление их не решает проблемы экологической коррекции развития производительных сил и характеризуется ограниченностью прорабатываемых природоохранных мероприятий, сдерживающих возможную новацию технологических решений.

РАЗДЕЛ 1.3 "ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1" содержит результаты анализа литературных источников:

1. Предпринимавшиеся ранее попытки решения задачи природоохранной оптимизации с целью выхода из кризисной экологической ситуации не дали положительного решения в отношении коррекции развития материального производства вследствие неадекватности постановки проблемы сё социально-экономическим причинам.

2. Ограниченная совокупность природных условий и масштабы человеческой деятельности являются объективными посылками кризисной экологической ситуации, имеющей следующие социально-экономические причины:

- Бо-перпых, в названных обстоятельствах традиционные экономические критерии развития материальной культуры недостаточны, поскольку не определяют социально значимых методов и средств производственно-хозяйственной деятельности, безопасных для систем живой природы;

- во-вторых, экологическая оценка непреднамеренного промышленного воздействия на состояние окружающей среды нуждается в системе социальной организации, потому что, в отличие от известных внеэкономических оценок результатов производственно-хозяйственной деятельности (например, инженерных критериев прочности, устойчивости и т.п.), никоим образом не выражена свойствами продуктов производства.

3. Объектом исследования является взаимодействие товарно-финансовой системы потребительских интересов общества, которая традиционно представлена элементами производства, потребления и управления, и системы социальной оценки состояния окружающей среды, формирующейся в настоящее время.

4. Независимость внутренних механизмов развития товарно-финансовой системы потребительских интересов и системы социальной оценки состояния окружающей среды определяет специфику формализации функциональных связей как межсистемной (ограниченной взаимодействием двух систем) задачи, что налагает на выбор основных параметров и характеристик взаимодействующих элементов определенные требования.

5. Решение задачи экологической коррекции производительных сил в ограниченной совокупности природных условий не относится ни к "экономической", ии к "экологической" области знаний. Будучи региональной задачей социального управления в исторически стожившихся организационных структурах различных территориальных масштабов, оно призвано дать критериальную основу для социальной оценки эколо-гичности промышленного производства и выбора оптимальных действий, обеспечивающих экологическую безопасность региональным системам живой природы в условиях развития производственно-хозяйственной деятельности.

6. Общее ухудшение экологической ситуации, даже не смотря на положительный опыт управления природоохранной оптимизацией в условиях рыночной экономики, показывает необходимость разработки аналитической базы для принятия оптимальных и эффективных управленческих решений, корректирующих развитие производительных сил общества в пределах территориальных экологических норм, устанавливаемых и закрепляемых социальной организацией.

ГЛАВА 2 "РАЗРАБОТКА ФОРМАЛИЗОВАННОГО АППАРАТА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СНИЖЕНИЕМ ПРОМЫШЛЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ В УСЛОВИЯХ РАЗВИТИЯ ПРОИЗВОДСТВА" содержит модельные построения существующих взаимосвязей товарно-финансовой системы потребительских интересов общества и элементов формирующейся системы социальной оценки состояния окружающей среды с целыо решения задачи предотвращения сверхнормативного загрязнение окружающей среды в условиях роста общественного производства.

РАЗДЕЛ 2.1 "СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ ЗАДАЧИ ПРИРОДООХРАННОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА" дает схематическое отображение постановки и содержания задачи. Согласно рисунку 1 межсистемная коррекция производственно-хозяйственной деятельности предполагает:

- управление материально-вещественными потоками ИХ и которое исходит из предельно допустимого негативного воздействия на окружающую среду и потому содержит в себе нормативный прогноз состояния природно-культурных систем (обозначение элементов N);

- обеспечение не ниже нормативного уровня качества среды обитания, отвечающего существованию цивилизации, что также относится к нормативному прогнозу (элемент И);

. - обратную связь посредством информационного потока 1С, отслеживающего текущее состояние окружающей среды и включающего вероятностный прогноз ( обозначение элемента V ) изменения состояния живых систем, который в уровне социальной организации оценивает управление и эффективность экономического механизма, вписанного в элемент С товарно-финансовой системы.

1

I

• елок г

"система

социальных

оценок

состояния

окрулаюцей

среды"

■ елок 1 "товарно-финансовая система потребительских интересов отчества"

Рисунок 1.

Структурная схею задачи природоохранной оптимизации.

-> материально-веюгственное проявление связи

■--> информационная связь

□

системные блоки н их элементы

С -управление, X - производство, У - потребление, й - природные сырьевые ресурсы, 0 - отходы в округатай среде, Е - естественные блага среды обитания, I -индикатор состояния

□

новы* блок ме «системной коррекции, элементы которого используст нормативный N или вероятностный V прогноз социального и экологического состояния

- Структурные элементы вахачи предотврагЕИИя N сверхнормативного загрязнения окрухшей среды промыхиавными выбросами шли сбросами.

На схеме выделены элементы, отвечающие сужению задачи природоохранной оптимизации общественного производства до задачи предотвращения сверхнормативного загрязнения окружающей среды промышленными выбросами и сбросами. Нормативный подход позволяет упразднить вероятностный прогноз на пути информационного потока 1С, оставляя в элементе I лишь контрольно-инспекционную оценку на достаточность экологических норм и правомерность корреляционных соотношений элементов и Е. Устранение элемента Я, означающего социальную оценку сырьевых ресурсов, соответствует исключению из рассмотрения потока ИХ. В таком виде постановка задачи отвечает существующим критериальным оценкам состояния окружающей среды.

РАЗДЕЛ 2.2 "ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ МНОГОКОМПОНЕНТНЫМИ СМЕСЯМИ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИСТОЧНИКОВ ВЫБРОСОВ (СБРОСОВ) ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ"

предлагает решение по элементам (^ - Е структурной схемы

В подразделе 2.2.1 предложено оценивать общее содержание различных загрязняющих веществ в единице объема по характеристике их совокупного воздействия на антропозкологические системы, основываясь на значениях норм подпороговых концентраций (ППК) каждого из г-того загрязняющего вещества (г=1,2,3,...,5).

Количественная оценка загрязнения Р является линейной комбинацией содержания каждого ингредиента многокомпонентной загрязняющей смеси в долях их ППК. Независимость критериев вредности (рсф-лекторно - органолептического, резорбтивно - токсикологического, об-щссанитарного - А; Б; В) и экспериментально определяемые значения ППК по каждому виду воздействия каждого загрязняющего вещества на живые объекты позволяют отнести

в 8 я

Р - { ^Г (С/ [ППКл])г; £<С/ [ППКБ ])Г;]Г(С/ [ППКв])г} Г=1 г=1 Г=1

к классу направленных отрезков, определяемых набором координат в соответствующем базисе - А,Б,В, - и учитывать явления синергизма и потенцирования.

Подраздел 2.2.2 содержит разработку экологической характеристики промышленного объекта по совокупной интенсивности массовых выбросов (сбросов) различных вредных веществ в экологическое пространство.

Экологическая характеристика поступления в окружающую среду смеси из б загрязняющих веществ разнонаправленного действия сопряжена с предложенной количественной оценкой загрязненности Р окружающей среды многокомпонентной смесью и имеет вид:

я

м в- (ЧСч / [ППКА ] [ППК б ] [ППКв ]), г=1

тое ч - расход несущего потока, Cq - концентрация г-го загрязняющего вещества в нем.

Аналогично Мв вводится экологическая характеристика интенсивности подавления массовых выбросов (сбросов) Му.

Мера загрязнения Р дифференцированной окружающей среды многокомпонентными смесями любого состава (элемент Е) и экологические характеристики Мв и Му промышленного объекта как источника загрязнения (элемент позволяют оценивать конкретные решения в сфере производственно-хозяйственной деятельности.

РАЗДЕЛ 2.3 "МОДЕЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ПРИРОДООХРАННОЙ ОПТИМИЗАЦИЕЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА И РЕШЕНИЙ ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ СВЕРХНОРМАТИВНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ" излагает решение задачи межсистемной коррекции производительных сил в части загрязнения среды обитания.

I В подразделе 2.3.1 обосновывается выбор экономического параметра

чистого дохода О как основного параметра, определяющего производст-' во, потребление и управление в товарно-финансовой системе (элементы |СНХНУ|). Межсистемность задачи природоохранной оптимизации означает следующие условия входа в моделирование эколого-экономических взаимозависимостей:

- представление целей взаимоувязываемых систем равными по значимости и

- единая пространственно-временная система координат исчисляемых параметров и характеристик системных блоков, предполагающая соотносимость их между собой, - что выполнено выбором О, соотносимого с предложенными инженерными оценками загрязняющего воздействия промышленного производства.

Подраздел 2.3.2 представляет формализацию взаимозависимости загрязнения среды Р от уровня производства Б и имитационное модельное построение снижения загрязнения Р с ростом производства Б, а также соответствующие задаче расчетные выражения критериальных величин.

Исходя из единства устойчивости и изменчивости в процессе роста производства, различаются увеличение объема производства, не затра-1 гивающее его эколого-экономической структуры < с1Р/сШ=сопз1), и раз-

] витие, при котором происходит существенное изменение структуры,

| обусловленное обратным управляющим воздействием загрязнения

(-с1Р/сЮсоР). Суммарное выражение, описывающее изменение загрязнения окружающей среды с ростом производства:

сЗР/сШ= ^ Р • ( 1 )

Здесь и у - размерные положительные коэффициенты пропорциональности, отражающие действующий уровень технологий и оборудования производства продукции и подавления выбросов (сбросов), соответственно. Они вычисляются по определению: = КМв /20; Му /2Мв1Э, - причем считается известной функция согласования К, определяющая поле загрязнения от известного источника выброса (Р=КМв).

Решением уравнения (1) из условия постоянства ь и у1 будет выражение: ^

Р-Ср/рП-ехр^Э)] , (2),

которое является функциональной моделью зависимости Р от Б, свойственной определенной материальной культуре, фиксируемой технологическим критерием р/у.

Проведено исследование общих тенденций изменения технологического критерия р /¡¡> как функции роста производства О. На основе р/^ = РФ) согласно функциональной модели (2) дано построение имитационной модели РНЧО). Изменение загрязнения Р окружающей среды от роста общественного производства Б показано на рисунке 2.

Анализ изменения экологических характеристик на примере выбросов в приземные слои атмосферы сернистого ангидрида из технологической котельной подтверждает реальность модельных взаимозависимостей.

В подразделе 2.3.3 приводится обсуждение имитационной модели и аналитическое решение задачи нормирования на ее основе.

На рисунке 2: Р=Рс- заданный уровень нормирования (санитарно-гигиенический) ; Р=Рэ- экологический уровень. Текущее развитие производства (т.А) характеризуется чистым доходом Эа .суммарным уровнем загрязнения Рл и технологическим критерием ()а. Линия ОА описывает изменение объема структуро-неизменного производства. Ее пересечение с Рс определяет необходимое сокращение структуронеизмен-

Чистии ¿вход 2 I {Зимину с/тени

Рисунок 2

ного производства с нормативных позиций и коэффициент норми ро -ванияЛ- Рс/Ра.

Нормативный уровень загрязнений Рс может быть обеспечен решениями, лежащими на отрезке ВС. Направление оптимальности технических решений 0->гаах.

Экономически приемлемыми будут все решения, лежащие на отрезке ЕС, а природоохранные мероприятия, которые приведут к участку ВЕ, будут убыточными. Оптимальными можно считать решения, соответствующие правой ветви кривой Р=!(Б), начиная с точки С. Такая производственно-хозяйственная деятельность не требует экологического нормирования в отношении допустимого объема производства и определяется товарно-финансовой системой потребительских интересов общества. Точке С отвечает предельный уровень технических решений, который может быть вычислен как

Оптимальное нормирование промышленных выбросов группы предприятий (¡=1,2,3,.....,п) является стандартной задачей линейного программирования : п

] ' ¡=1 п

3 при условиях: Р1 ^ Рс; 0<Л<1.

I "

| По известным значениям вкладов от каждого источника выбросов

] (сбросов) в общую картину загрязнения и экономического развития ре-

| гиона определяются симплекс-методом значения Л1, устанавливающие

| для каждого производства предельно-допустимый уровень загрязнения

I от него Р1 шах{КМш} с общих позиций природоохраны и оптималь-

) ности. Это позволяет рассчитать предельно допустимый выброс (сброс) | Мш от 1

| нологических решений .А! М~в1 /МУ1 на нем,

кого критерия для оценки возможных природоохранных решений

I О-Х)Ь| и верхний предел инвестиционных сумм на решение природо-

' охранных задач для группы предприятий:

I

; 21 о-Ь^

1=1

Совокупность расчетных оптимальных природоохранных нормативов для каждого ¡-того производственного объекта территориального промышленного комплекса является искомым информационным входом в управление товарно-финансовой системы (элемент С рисунка 1).

Пусть предприятию, характеризуемому на рисунке 2 точкой А (Ба, Ра), установлен лимит выбросов, определяемый уровнем Рс. Предпри-

г каждого производства, необходимое изменение технико-тех-ких решений ^ N1 В1 /Му1 на нем, дает значение экономичсс-

ятнс снизило экологическую характеристику выбросов таким образом, что его эколого-экономическое положение определено т. О (Бл, Рс). Достраивая отрезок ОС, получаем точку Н пересечения прямой струк-туронеизменного роста производства с модельной кривой Р=Г(Э) и точку Я при её пересечении с Рс. При этом величина Бн определяет предельную величину чистого дохода, которую можно получить наращиванием

производства в пределах лимита выбросов, но величина Рц ограничена \

возможностью реализации при сложившейся товарно-финансовой систе- [

ме потребительских интересов общества в выпускаемой продукции. Сле- I

довательно, для рассматриваемого предприятия компенсационная сдел- |

ка возможна только в пределах величины Рц, а в результате продажи |

своего права на выброс можно рассчитывать на увеличение доходов до ;

значения Оя. |

В подразделе 2.3.4 дастся анализ соотносимое™ модели и практики |

управления природоохранной оптимизацией. |

Достоинством предлагаемой модели является адекватность отраже- ;

ния ею всего спектра наблюдаемых природоохранных решений и их I

социально-экономических последствий, а также её простота, делающая |

очевидными методы расчета оптимальных природоохранных нормати- |

вов производственно-хозяйственной деятельности каждого объекта ТПК ;

и методы управления экологически безопасным развитием производи- |

тельных сил. Этим модель выгодно отличается от других математических I

моделей природоохранной оптимизации промышленного производства. \

Метод расчета оптимальной высоты нормирования для каждого про- |

мышлешюго объекта территориального комплекса, суммарное загряз- |

нение среды которыми превышает допустимую норму, позволяет сфор- ;

мировать целесообразную региональную средозащитную политику в отношении развития производительных сил и преодолеть террнториаль- > ную разобщенность в управлении.

Подраздел 2.3.5 содержит информационно-методические выводы по результам математического моделирования:

1) экономическая стагнация не является неизбежностью для цивилизации: ограниченная совокупность природных условий не ставит пределов развитию производительных сил, экологические и экономические интересы общества не являются встречными, а критерии взаимоисключающими;

2) снижение суммарного загрязнения до нормативного уровня достигается ограничением интенсивности промышленного воздействия -выбросов и сбросов вредных веществ, - до величин, обеспечивающих соблюдение норм экологической безопасности, которые являются внешними по отношению к товарно-финансовой системе общественного производства и потому вне ее не дают ориентира экономической целесообразности природоохранных решений;

3) технологический критерий является искомой управляемой харак-| теристикой промышленного объекта,изменяемой в результате развития

общественного производства, при этом объем последнего устанавливает-| ся товарно-финансовой системой потребительских интересов общества;

4) в качестве критерия для выбора природоохранных решений, приводящих к снижению выбросов в пределах административно назначаемой величины, можно принять потерю чистого дохода по альтернативному варианту свертывания структуронеизменного производства, что и использовано в механизме управления снижением промышленного загрязнения в условиях господства рыночных отношений;

5) в случае загрязнения окружающей среды выше установленного уровня группой производственных объектов, входящих в некоторый территориальный промышленный комплекс, возникает задача определения оптимальных уровней нормирования для каждого объекта, которая является стандартной задачей линейного программирования и решаема симплекс-методом;

6) постановка задачи природоохранной оптимизации в виде предложенной структурной модели может считаться правомерной, поскольку

| основанное на ней функциональное и имитационное моделирование от-

I ражает опыт реализации природоохранных решений и механизм управ-

| ленин экологическими характеристиками промышленного производства

на базе переходящих аттестатов на выбросы (сбросы) загрязняющих ! веществ,имеющий место в "свободном рынке выбросов" и при "компен-

| сационных сделках", обеспечивающий поиск и внедрение малоотходных

| технологий.

| • ГЛАВА 3 " РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО УПРАВЛЕНИЮ СНИЖЕНИЕМ

! ЗАГРЯЗНЕНИЯ СРЕДЫ ОБИТАНИЯ ВЫБРОСАМИ ТЕРРИТОРИ-

АЛЬНОГО ПРОМЫШЛЕННОГО КОМПЛЕКСА (ТПК)" конкретизи-) рует принципы предотвращения сверхнормативного загрязнения про-

■ мышленностью среды обитания живых систем и знакомит с решениями

; по металлообрабатывающему ТПК Центрально-черноземной области

! (ЦЧО) России.

! РАЗДЕЛ 3.1 "ПРИРОДООХРАННЫЕ НОРМАТИВЫ ДЛЯ КОР-

; РЕКЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНО] СТИ ТПК" посвящен текущему нормативному и законодательному обе! спечению экологической коррекции территориальной производственно! хозяйственной деятельности. Разработка методики расчета оптималь-' ных природоохранных нормативов производственной деятельности и ! развития ТПК (методика ОПН-88) дана в приложении. | РАЗДЕЛ 3.2 "РАСЧЕТ НОРМАТИВОВ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ ТПК | НА ПРИМЕРЕ ЦЧО. ПРИЛОЖЕНИЕ РЕШЕНИЙ" предлагает подроб-' ное решение конкретной задачи.

Таблица репений.

Решение задачи по методиг.е ОПН-83 :

Этапное решение г.о достижении ПДВ Природоохранное ревекие (отвечает ПДВ)

Предприятие 1 1 К , Газ, Эл. эк. Пз- 111111 ¡Предприятие К . Газ, Эл. эн. Пе- ППП

и нацменов. I или. 10 м3 ЮкЗгч 411 и наг.меков. 10'4м> 1СТ:Вгч чи

мероприятия|руб. год год ЕТ. 40 мероприятия руб. год год ст. чел

ПР-1. Отказ ПР-1. Замена

от мзропр. - - - - - ¡вагранки 4 0,92 - 7.5 3 6

ПР-2. Замена ПР-2. Замена

вагранки 7 10,70 - 5,0 п 4 вагрангл 7 0,70 - 5,0 2 4

ПР-2. Замена! ПР-2. Задана

1 вагранки 8 10,70 - 5,0 2 4 вагранки 8 0.70 - 5,0 2 4

ПР- 3. Замена! ПР-3. Замена

вагранки 1 0,20 - 2.0 1 2 вагранки 1 0,20 - 2.0 1 2

ЛР-З. Замена ПР-а Замена

вагранки 2 0,30 - 2,5 1 2 вагранки 2 0,30 - 2.5 1 О С.

ПГ-3. Влюд ПГ-3. Вьгоод

вагранки 3 5,0 2 - - - вагранки 3 5,0 2 - - -

ТЭЦ. Отказ ТЗЦ. Перевод 3,75 60,0 0,1

от меропри- - - - - - на газ»вос- - -

ятия становл. К0х|

Итого: 6.001 2 14,5 6 12 Итого: 11,57 62,0 22,1 9 18

Решения, полученные в Приложнии к "Типовой методике. . ",и 1987,с. 120

ранние (этап по достижению ПДВ) Природоохранное решение( отвечает ГСФ)

Предприятие К , 1 Эл. эн. |Пе- 1 ППП|Предприятие К , Газ, Эл., эк. Пэ-|ППП

и напменов. или. Юм ЮкВгч чи и на:-менов. |млн. 10Л(311 СкВгч чи

мероприятия руо. год ГОД ст. цел мероприятия РУб. год год от. чел

ПР-1. Замена ПР-1. Замена

вагранки 4 0,92 - 7,5 3 б вагранки 4 0,92 - 7,5 3 6

ПР-2. Замена ПР-2. Замена

вагранки 7 0,70 - 5,0 2 4 вагранки 7 0,70 - 5.0 2 4

ПР-2. Замена! ПР-2. Замена

вагранки 8 0,70 - 5,0 2 4 вагранки 8 0,70 - 5.0 2 4

ПР-3. Замена ПР-3. Швод

вагранки 1 0,20 - 2,0 1 2 вагранки 1 2.0 1 - - -

ПР-3. Замена П?-3. Еивэд

вагранки 2 0,30 - 2,5 1 2 вагрэкки 2 3,0 2 - - -

ИГ- 3. Замена ПР-3. Влюд

вагрглки 3 0,55 - 3.0 1 о вагранки 3 5,0 2 - - -

ТЗЦ. Перевод 0,1 ТЭЦ. Перевод

на гаа+вос- 3,75 ео.о - - на газ+воо- 3,75 60,0 0,1 - -

стаяовл. КОх I становл. (Юх

Итого: 7,12| 00,0| 25,1 |10 |20 Итого: 10,07 65,0 17,6 7 14

В подразделе 3.2.1 приводится оценка загрязнения приземных слоев атмосферы ТПК и обоснование использования данных 1986 года.

Подраздел 3.2.2 содержит данные по металлообрабатывающему ТПК ЧЦО в виде задачи нормирования, отвечающие условиям примера Приложения к "Типовой методике определения экономической эффективности и экономического стимулирования осуществления природоохранных мероприятий и экономической оценки ущерба от загрязнения окружающей среды (проект)", М., 1987, с. 128.

^ подразделе 3.2.3 дается эколого-экономический анализ по ТПК, сопоставление расчетных нормативов с проектными характеристиками мероприятий, варианты базового и оптимального природоохранного решения.

В подразделе 3.2.4 показаны различия решений в условиях господства административного или рыночного управления, приводится ряд эффективности и диаграмма снижения суммарного уровня загрязнения воздуха предприятиями ТПК при последовательном осуществлении природоохранных мероприятий оптимального решения по условиям задачи.

В подразделе 3.2.5 сравниваются результаты решения задачи по методике ОПН-88 с известным решением по "Типовой методике...". Преимущество критериального подхода методики ОПН-88, согласно модели управления снижением промышленного загрязнения окружающей среды, очевидно из таблицы.

III. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Исследованы социально-экономические причины кризисной экологической ситуации, определяющие природоохранную оптимизацию промышленного производства как задачу управления в социальных и экономических системах.

2. Дана структурная схема задачи природоохранной оптимизации, содержащая определяющие потоки и корректирующие элементы для её решения в целом и в части предотвращения сверхнормативного загрязнения среды в условиях развития производства.

3. Предложены инженерные оценки загрязнения атмосферного воздуха или воды многокомпонентными загрязняющими смесями любого состава и экологическая характеристика промышленного объекта как источника загрязнения.

4. Формализована взаимозависимость определяющих технических, экологических и экономических показателей производственно-хозяйственной деятельности, влекущей непреднамеренное загрязнение окружающей среды промышленными отходами.

5. Построена информационно-методическая модель управления снижением загрязнения окружающей среды и решений по предотвращению сверхнормативного загрязнения сред обитания в условиях развития производства.

6. Разработана и внедрена методика расчета оптимальных природоохранных нормативов производственной деятельности и развития территориально-промышленных комплексов (ОПН-88), развивающая методы и приемы выполнения экологической экспертизы и экологического нормирования промышленных объектов, загрязняющих окружающую

срсду. В методику включена прикладная программа для IBM-совместимых персональных компьютеров.

7. Показаны различия в действии механизма коррекции развития территориального производства в конкретных эколого-экономических условиях в зависимости от господствующей ориентации общественных отношений: рыночных или административно-распределительных.

ПУБЛИКАЦИИ по теме диссертации:

1) Алексснко В.Л. Предотвращение сверхнормативного загрязнения окружающей среды в условиях роста общественного производства. Доклады АН ССС1 том 30S, N 3, с. 546-547

2) Алексенко В.Л. Эколого-экономическая оценка и управление выбросами загрязняющих веществ. В сб.: Экономические оценки в системе охраны природной среды СССР. Л., 1988, с. 283-294

3) Алексенко В.Л. Количественная оценка загрязнения окружающей среды многокомпонентной смесью вредных веществ. В сб.: Вопросы экологического нормирования в природоохранной политике. М., 1991, т. 3„ с. 124-129.

4) Алексенко В.Л. Математическая модель согласования развития производства с защитой окружающей среды и ее приложения к экологической экспертизе. В сб.: Математическое моделирование в проблемах рационального природопользования. Ростов-на-Дону - Новороссийск, 1990, с. 18-19

5) Алексснко В.Л. Предотвращение сверхнормативного загрязнения окружающей среды в условиях роста общественного производства. Отчет ИПГ. Гос. регистрация N 01.88.0 017412, инв. N 0289.0 365523 ВНТИ-центр, М., 1987, с. 88

6) Алексенко В.Л. Перспектива развития общественного производства с позиций охраны окружающей среды (экологическая экспертиза и экологическое нормирование промышленных объектов ). Отчет ИПГ. Гос. регистрация № 01.88.0 017412. Инв. № 0289.0 021372 ВНТИцентр, М., 1988,225 с.

7) Алексенко В.Л. Экологические проблемы в многоуровневой системе целей общественного развития. Отчет ИПГ. Гос. регистрация N9 01.89.0 077285. Инв. № 0289.0 061181 ВНТИцентр, М., 1989, 54 с.

8) Алексенко В.Л. Методика расчета оптимальных природоохранных нормативов производственной деятельности и развития территориально-промышленных комплексов. ОПН-88 (Инженерная методика экологической экспертизы и нормирования промышленных объектов, загрязняющих окружающую среду) М., ИПГ, 1988, 79 с.