Экономический механизм нормирования антропогенной нагрузки на водные экосистемы

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. Научные подходы к определению критических границ антропогенной нагрузки на водные экосистемы

2. Загрязнение водных экосистем как критерий антропогенной нагрузки

3. Использование речного стока

4. Ассимиляционный потенциал водной экосистемы как предел антропогенной нагрузки

5. Комплексный подход к определению антропогенной нагрузки на водные экосистемы

6. Формирование экономического механизма нормирования антропогенной нагрузки на водные экосистемы

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

ВВЕДЕНИЕ

В работе проанализированы признаки, которые определяют критические границы антропогенной нагрузки на водные экосистемы; рекомендовано нормировать нагрузку на речной сток соответственно площадям водосборов; в зависимости от экологического состояния бассейна водного объекта предлагается использовать соответствующие экономические инструменты, которые стимулируют водопользователей к рационализации водопользования.

Одна из приоритетных задач при переходе страны к устойчивому развитию - оптимизация водохозяйственной системы путем сбалансирования текущего экономического развития и экономико-экологических потребностей будущих поколений. Проблема устойчивого использования водных ресурсов отождествляется с проблемой нормирования их использования во времени, для чего необходимо учитывать основные антропогенные факторы влияния на водные экосистемы. Устойчивая норма антропогенной нагрузки на речной сток - одна из важнейших эколого-экономических характеристик при водохозяйственном проектировании, поскольку она способствует выявлению потенциальных водных ресурсов определенного бассейна или региона.

1. Научные подходы к определению критических границ антропогенной нагрузки на водные экосистемы

При обосновании границ антропогенного воздействия на водные экосистемы необходимо учитывать достаточное количество факторов влияния на них человеческой деятельности. Интегральными показателями, определяющими величину антропогенной нагрузки, можно считать уровень использования речного стока и качества воды, или интенсивность поступления в водную экосистему загрязненных сточных вод за определенный интервал времени. При этом уровень качества воды будет зависеть от объема водного источника. Ассимиляционный потенциал водных экосистем также зависит от количества воды в природном источнике. Чем больше расходуется воды на хозяйственные нужды, тем меньше способность водной экосистемы к самовосстановлению. Если водоем находится на пределе истощения, то необходимо одновременно повышать и плату за отбор воды, и плату за сбросы загрязняющих веществ.

2. Загрязнение водных экосистем как критерий антропогенной нагрузки

Некоторые ученые упрощают понятие "нагрузка", полагая, что "нагрузка на водный объект - это количество веществ, поступающих в водоем за рассматриваемый период времени...". При этом формируется нагрузка за счет как рассредоточенного выноса веществ со всей площади водосбора, так и точечных сбросов очищенных и неочищенных вод промышленными, муниципальными и сельскохозяйственными предприятиями.

Загрязнение воды, как и уменьшение ее количества, приводит к изменению экосистемы реки, но при снижении загрязнения экосистема восстанавливается. Это происходит до определенного предела загрязнения.

Критической границей антропогенной нагрузки можно считать прогрессирующую эвтрофикацию водных объектов, первоначально вызванную сбросами соединений азота или фосфора. На завершающих стадиях эвтрофикации наблюдаются возникновение бескислородных зон, заморных явлений, уменьшение рыбных запасов, загрязнение воды токсичными веществами в результате "цветения воды". Загрязнение и эвтрофикация - процессы взаимосвязанные: загрязнение может привести к угнетению гидробиологических процессов, а эвтрофикация на заключительных стадиях своего развития - к загрязнению водного объекта.

3. Использование речного стока

Относительно установления критических уровней использования речного стока существует немало различных теоретико-методических подходов.

Опираясь на экспериментальные данные, Комитет по водным проблемам Европейской экономической комиссии ООН считает, что интенсивность водопользования удовлетворительна, если отбирается менее 10% речного стока; при использовании 10-20% нужны ограничения водопользования и мероприятия по регулированию стока. Если же использование воды превышает 20%, то водный объект не может обеспечить социально-экономическое развитие территории.

Европейское экологическое агентство границей водозабора между устойчивым и неустойчивым считает 40% речного водозабора относительно существующих местных ресурсов.

А. Яцик отмечает, что "при заборе воды из реки свыше 10% ее стока резко уменьшаются самоочистные способности реки". То же самое подтверждает О. Яроцкая: "Изымая водные ресурсы в объеме более 10% (правило десяти процентов, или Закон пирамиды энергий Р. Линдемана), речная экосистема утрачивает способность к самовосстановлению".

Кроме указанного, экологически обоснованная нагрузка на речной сток может быть стабильной во времени, то есть не зависеть от его колебаний, поскольку колебания стока рек являются необходимым условием для многих экологических процессов. В частности, сохранение биоразнообразия в поймах рек требует поддержания природной вариабельности гидрогеологического режима.

Результаты спектрально-временного анализа эмпирических данных о колебании стока рек мира свидетельствуют, что коэффициент изменения стока меньше для больших рек и больше для малых. Это означает, что нормы устойчивого отбора целесообразно дифференцировать в соответствии с величиной реки. Малые более чувствительны к нагрузке на речной сток, поскольку коэффициент вариации их стока выше, чем для больших рек, следовательно, для уменьшения экологического риска нормы антропогенной нагрузки малых рек должны быть меньше. В подтверждение можно привести ряд примеров, свидетельствующих об уже существующих проблемах малых рек в Украине. В частности, известный украинский эколог А. Яцик писал: "Экологическое состояние малых рек Украины в большинстве своем (88%) плохое, очень плохое и катастрофическое". Таким образом, указанные проблемы говорят о несовершенстве действующего в Украине организационно-экономического механизма водопользования.

Деление рек на большие, средние и малые зависит от водосборной площади бассейна. Предлагается устанавливать допустимую нагрузку на речные стоки в зависимости от водосборной площади и природных особенностей речного бассейна. Данный подход проанализирован экспертами-специалистами, и по результатам соответствующего метода рекомендованы безопасные уровни антропогенной нагрузки на речные системы (см. табл. 1).

Таблица 1 - Экологически обоснованные уровни антропогенной нагрузки на речные экосистемы в зависимости от площадей водосборов

Представленная градация экологически обоснованных уровней использования речных стоков позволит несколько разгрузить речную сеть Украины и оптимизировать водопользование в целом.

4. Ассимиляционный потенциал водной экосистемы как предел антропогенной нагрузки

Одним из важных условий обеспечения устойчивости является непревышение темпов загрязнения природной способности ассимилировать отходы. Выполнение этого условия предполагает экономико-экологическую оценку ассимиляционного потенциала водного бассейна. Экономическая сущность самовосстановления водных источников заключается в экономии расходов на предотвращение убытков от загрязнения за счет ассимиляционного потенциала. В настоящее время имеется немного способов оценки ассимиляционного потенциала.

С. Макар предлагает оценивать ассимиляционный потенциал квазирентным методом посредством кратности превышения нормативов по отдельным веществам и значения экономической оценки в эталонном районе (с соблюдением экологических нормативов). При этом общая экономическая оценка ассимиляционного потенциала водного объекта будет равняться сумме оценок по отдельным веществам. А. Голуб и Е. Струкова при расчетах ориентируются на превышение загрязнителями предельно допустимых концентраций. Оценку ассимиляционного потенциала авторы предлагают осуществлять с помощью математической модели определения изменения в результате загрязнения водоема среднего дохода, получаемого водопользователями региона.

В работе Ю. Козловой при установлении лимитов ассимиляционной емкости принимаются фоновые концентрации веществ в водоеме, а ассимиляционный потенциал определяется предельно допустимым сбросом. По мнению автора, экономически ассимиляционный потенциал следует оценивать рентным методом, определяя разницу максимальных расходов на сооружениях по очистке промышленных, хозяйственно-бытовых и ливневых стоков, а также индивидуальных расходов водопользователей на очистку стоков.

Границы ассимиляции в настоящее время уже часто превышены, и одна из главных задач устойчивого водопользования заключается в приведении темпов сброса загрязненных стоков в соответствие с ассимиляционным потенциалом водных экосистем, роль которого будет возрастать по мере превышения устойчивых пределов антропогенной нагрузки.

5. Комплексный подход к определению антропогенной нагрузки на водные экосистемы

Это, прежде всего, выявление и систематизация основных параметров гомеостаза водных экосистем. К таким параметрам можно отнести уровень гидробионтов, очищающих воду, и соответствие его определенному уровню качества воды, радиационный фон, минимально необходимый запас водного источника, его температурный режим и др. В качестве интегрального параметра при нормировании безвозвратного изъятия речного стока можно использовать условия естественного размножения отдельных видов рыбы.

Следует вспомнить работу С. Киселевой, в которой представлена расширенная классификация видов антропогенного влияния на водные экосистемы и предложено рассматривать общее антропогенное влияние как отрицательный синергетический эффект от комплексного водопользования, который, в свою очередь, можно определить по экстернальным взаимодействиям.

Убедительно выглядит методика расчета антропогенной нагрузки, предложенная учеными Украинского научно-исследовательского института водохозяйственных проблем, содержащая анализ основных параметров влияния на водные экосистемы:

- радиоактивного загрязнения территории (уровни излучения цезия-137, строн-ция-90, плутония-239 и 240);

- использования земель (лесистость бассейна, степень природного состояния водозабора реки, сельскохозяйственная освоенность, распаханность, урбанизация территории бассейна, эрозированность земель);

- использования речного стока (фактическое использование, безвозвратное водопотребление, сбросы воды, а также загрязненных сточных вод в речную сеть);

- качества воды (солевой состав, торфо-сапробиологические показатели, вещества токсичного и радиационного действия).

Вообще экологические признаки, определяющие уровни антропогенной нагрузки, будут различными в зависимости от вида водопользования. Оптимальным решением является детальное исследование воспроизводственных возможностей эксплуатационных водных источников, на основе которого следует рекомендовать соответствующий вид и уровень антропогенной нагрузки. На базе такого подхода можно совершенствовать существующий реестр потенциальных водных источников Украины с необходимой информацией о безопасных уровнях соответствующего антропогенного влияния, хотя это и требует значительного финансирования. Уровни допустимых норм антропогенной нагрузки необходимо регулярно пересматривать и обновлять, поскольку качество коммунальных, промышленных и сельскохозяйственных технологий со временем изменяется и мы можем стать свидетелями как уменьшения концентраций загрязнений, так и возникновения новых опасных факторов воздействия на водные экосистемы.

6. Формирование экономического механизма нормирования антропогенной нагрузки на водные экосистемы

Для комплексной характеристики водной экосистемы, опуская промежуточные теоретико-методические выкладки, примем методику расчета антропогенной нагрузки, в которой общее экологическое состояние бассейна реки можно описать вектором альтернатив классов

К= (K₁, K₂, K₃, К₄, K₅, K₆) = ("хорошее", "изменения незначительны", "удовлетворительное", "плохое", "очень плохое", "катастрофическое")

Функция меры множества альтернатив классов выглядит следующим образом:

(1)

Мера класса К_n всей системы бассейна реки определяется при помощи "индукционного коэффициента антропогенной нагрузки (ИКАН)":

 0,3 + 0,2 + 0,5 (2)

где L_n, W_n, Q_n - текущие значения меры класса состояний подсистем в соответствии с показателями "Использование земель", "Использование речного стока", "Качество воды" с весовыми коэффициентами, соответственно, 0,3; 0,2 и 0,5.

Принадлежность экологического состояния бассейна реки к определенному классу альтернатив определяют по формуле (3) при условии минимальной близости указанных функций, а именно:

K* = (3)

где К* (K_1,K₂,K₃,K₄,K₅,K₆) - оптимальное значение класса вектора альтернатив, характеризующееся текущей величиной меры класса, то есть величиной ИКАН.

Для реализации экономического механизма с целью стабилизации антропогенной нагрузки на водные экосистемы охарактеризуем каждое состояние бассейна реки более подробно, несколько упростив классификацию состояний (см. табл. 2).

Таблица 2 - Классификация состояний бассейна водного объекта по уровню антропогенной трансформации

В Водном кодексе Украины указано, что водопользователей делят на первичных и вторичных: "первичные водопользователи - это те, которые имеют собственные водозаборные сооружения и соответствующее оборудование для забора воды. Вторичные водопользователи (абоненты) - это те, которые не имеют собственных водозаборных сооружений, получают воду из водозаборных сооружений первичных водопользователей и сбрасывают сточные воды в их системы на устанавливаемых между ними условиях. Возникает вопрос: кого считать виновным в экодеструктивной деятельности? За водозабор и превышение его лимитов обычно необходимо платить конечным или вторичным потребителям, то есть должен работать принцип "потребитель платит", поскольку убытки, причиняемые обществу в результате безвозвратного забора воды из водного источника, не зависят от применяемых первичными потребителями технологий. Поэтому при значениях ИКАН "0", "-3" и "-4" нанесенный экономический ущерб должны возмещать именно конечные или вторичные потребители водных ресурсов.

Конечными потребителями могут быть предприятия, учреждения, организации и граждане Украины. Следует отметить, что физические лица или домохозяйства, использующие обоснованный объем воды для обеспечения нормальной жизнедеятельности человека, должны иметь приоритет перед субъектами хозяйствования, а также физическими лицами, использующими сверхнормативный объем воды для коммерческих и других целей. Например, стоимость водных услуг для домохозяйств может не превышать себестоимости подачи и отведения воды. Платежи за ее сбросы целесообразно взимать с прибыли конечных загрязнителей водных объектов, то есть должен работать принцип "загрязнитель платит", поскольку уровень эколого-экономических убытков от загрязнения зависит от технических возможностей "деструкторов".

Дефицит водных ресурсов в регионах различен, и поэтому установление сборов за специальное водопользование должно зависеть прежде всего от экологического состояния водных экосистем региона и от реальных потребностей водопользователей. При "хорошем состоянии" и "незначительных изменениях", в соответствии с таблицей 2, антропогенная нагрузка на водную экосистему не выводит ее параметры за экологически допустимые пределы. При этом не возникает необходимости ограничивать объемы водопользования путем повышения налогов.

Если значение ИКАН равняется "0" или то состояние водной экосистемы можно соответственно характеризовать как "удовлетворительное" или "плохое". Возвращению параметров гомеостаза экосистемы к нормативным значениям можно способствовать с помощью введения сборов за безвозвратное водопотребление с целью отчисления водной ренты, зависящей от водоемкости, в доход государства.

Повысить цены на воду в данной ситуации можно за счет введения в сборы за специальное водопользование дифференциальной ренты Р, которая будет зависеть от водоемкости технологических процессов. При такой схеме расчета сборов часть дифференциальной ренты будет включаться в доход собственника водных ресурсов - государства. Довольно интересный и простой метод расчета дифференциальной водной ренты приведен в работе Степушенковой:

Р = (П_ф-П_нК_в, (5)

где П_ф - чистая (фактическая) прибыль предприятия-водопользователя от реализации конечной продукции;

П_н - нормальная прибыль предприятия, обеспечивающая расширенное воспроизводство, расчет которой основывается на средневзвешенной годовой ставке рефинансирования и нижней границе рентабельности для соответствующего вида производства;

К_в - коэффициент водоемкости производства, который зависит от производственного направления. Такой подход приведет к удорожанию воды и будет стимулировать водопользователей к экономии и применению маловодных технологий, что, в конечном счете, должно снизить экологическую нагрузку на водные экосистемы.

Если ИКАН водной экосистемы равняется "-3", это соответствует ее переходу в "очень плохое" состояние. Экономическое регулирование при такой экологической ситуации можно осуществлять путем повышения сборов за специальное водопользование с учетом расходов на охрану и воспроизводство водных ресурсов бассейна реки, которые будут включать капиталовложения:

- для насыщения воды кислородом при использовании искусственных аэрационных устройств (грн./1 т кислорода);

- на укрепление берегов (грн./пог. км);

- на воспроизводство товарной рыбы, в частности для установления искусственных гнезд для нереста (грн./т, или грн./шт.);

- на сохранение биоразнообразия (грн./шт.);

- для очищения 1-го загрязняющего вещества на очистных сооружениях (грн./т) и др.

Улучшить экологическую ситуацию можно также путем создания комбинированных систем отбора поверхностных и подземных вод. В случае возникновения острого дефицита пресной воды и превышения уровня максимальных расходов на нее можно завозить воду из других регионов или речных бассейнов.

Если значение ИКАН достигает "-4", это приводит к "катастрофическому состоянию (полное истощение источника или его эвтрофикация). В данной ситуации местные органы самоуправления должны способствовать доступу потребителей к альтернативным источникам воды. Следует принять меры по жесткому ограничению лимитов водопотребления с целью сохранения водной экосистемы. Выделенные экологически обоснованные объемы воды можно реализовать на рынке путем аукционной продажи первичным водопользователям лицензий на отбор и сбросы воды. При этом стоимость воды будет больше или равна максимальным расходам, которые могут состоять из показателей:

- расходов на водные ресурсы и их доставку из соседних регионов, но не каналами, что приведет к необоснованным потерям воды и нарушению водного баланса, а, например, водоводами с помощью насосов;

- расходов на водные ресурсы, которые можно получить из альтернативных источников (деминерализация подземных вод, очищение воды из загрязненных источников, отстой дождевой воды, опреснение морской воды, получение воды из ледовых ресурсов и др.).

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Предложенный экономический механизм отличается тем, что он обеспечивает условия для устойчивого развития водохозяйственных систем, то есть позволяет распределять водные ресурсы как во времени, так и пространстве, обеспечивая их восстановление. Подводя итоги, нужно отметить следующее.

1. На основе выполненного анализа предложено устанавливать нормативные уровни антропогенной нагрузки на водные экосистемы в зависимости от площадей водосборов речных бассейнов, что должно положительно повлиять на состояние малых рек Украины.

2. Разработанный экономический механизм водопользования будет стимулировать пользователей к осуществлению водосберегающих мероприятий и внедрению маловодных технологий при росте антропогенной нагрузки на водные экосистемы.

3. При установлении сборов за специальное водопользование ведущую роль должны играть бассейновые водохозяйственные управления, осуществляющие текущий мониторинг экологического состояния подчиненных им водных экосистем.

4. Рассмотренный подход позволяет дифференцировать стоимость водных ресурсов как по регионам, так и по отдельным речным бассейнам.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Голуб А.А., Струкова Е.Б. Экономика природных ресурсов. М., "Аспект Пресс", 2001, с. 163.

2. Кондратьев С.А. Формирование внешней нагрузки на водоемы: проблемы моделирования. СПб., "Наука", 2007, с. 9.

3. Яцик А.В., Грищенко Ю.М., Волкова Л.А., Пашенюк І.А. Водні ресурси: використання, охорона, відтворення, управління. К., "Генеза", 2007, с. 18.

4. Данилов-Данильян В.И., Болгов М.В., Дубинина В.Г. и др. Оценка допустимых изъятий стока в бассейнах малых рек: основные методические положения. "Водные ресурсы", т. 33, № 2, 2006, с. 233.

5. Демиденко А. Що є цілями сталого розвитку водних ресурсів України та чи можна виміряти рух в їх напрямку? "Стратегія забезпечення сталого розвитку України". Матеріали міжнар. наук.-практ. конф. У трьох частинах, ч. 2. РВПС України НАН України. К., 2008, с. 20.

6. Яцик А В. Водогосподарська екологія. У 4 т., 7 кн. К., "Генеза", т. З, кн. 5,2004, с. 39.

7. Яроцька О.В. Еколого-економічна оцінка водокористування в басейнових водогосподарських комплексах України. Автореферат канд. екон. наук. К., 2007.

8. Евсеева Л.С, Клиге Р.К., Гамбурцев А.Г. Многолетние колебания стока рек мира. "Атлас временных вариаций природных, антропогенных и социальных процессов". Том 3. Природные и социальные сферы как части окружающей среды и как объекты воздействий. М., "Янус-К", 2002, с. 385.

9. Яцик А.В. Водогосподарська екологія. Т. 1, кн. 1-2, 2003, с. 39.

10. Водний кодекс України (станом на 28 грудня 2007 р.) http://zakon.rada.gov.ua/cgi-bin/laws.

11. Макар С.В. Основы экономики природопользования. М., Институт международного права и экономики им. А.С. Грибоедова, 1998, с 47.

12. Козлова Ю.Б. Социально-эколого-экономическая оценка водно-ресурсного потенциала бассейна реки. Дис. канд. экон. наук. Российский научно-исследовательский институт комплексного использования и охраны водных ресурсов. Екатеринбург, УГЭУ, 2001, с. 85.

13. Киселева С.П. Повышение эффективности использования ресурсного потенциала малого поверхностного водного объекта. Дис. канд. экон. наук. Гос. ун-т управления. М., ГУУ, 2007, с. 175.

14. Яцик А.В., Бишовець Л.Б., Петрук О.М., Чернявська А.П. Методика розрахунку антропогенного навантаження і класифікації екологічного стану басейнів малих річок України. К, 2007, 71 с.

15. Степушенкова Е.В. Водная рента как фактор совершенствования экономического механизма водопользования. Автореферат канд. экон. наук. М, 2008, 23 с.