Способ оценки антропогенного воздействия на окружающую среду

Изобретение относится к области охраны окружающей среды и может быть использовано для оценки природоохранной, энергетической и экономической эффективности технологических процессов, промышленной и сельскохозяйственной продукции, товаров и услуг, а также эффективности природоохранной деятельности. Сущность: определяют следующие параметры: количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве единицы сырья, материалов или оборудования, расходуемых на единицу выпускаемой продукции или природоохранную деятельность; количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве продукции, приходящееся на единицу выпускаемой продукции или природоохранной деятельности; количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при эксплуатации единицы продукции или природоохранной деятельности в течение нормативного срока эксплуатации; количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при утилизации единицы продукции или природоохранной деятельности. Затем вычисляют эквивалент воздействия на окружающую среду. Технический результат: повышение достоверности и информативности оценки антропогенного воздействия. 6 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к экологии и может быть использовано для оценки природоохранной, энергетической и экономической эффективности как находящихся в эксплуатации, так и новых технологических процессов, промышленной и сельскохозяйственной продукции, товаров и услуг, а также эффективности природоохранной деятельности.

Известно, что сжигание углеводородного топлива в добывающей промышленности, при производстве тепловой и электроэнергии, в технологических процессах производства и использования промышленной и сельскохозяйственной продукции, а также природоохранной деятельности оказывает доминирующее отрицательное воздействие на окружающую среду (см., например, Ревель П., Ревель Ч. Среда нашего обитания: В 4-х книгах. Кн.2. Загрязнения воды и воздуха: Пер. с англ. - М.: Мир. 1995, с.278-285). Используя промышленные товары и услуги в своей жизнедеятельности, хозяйственной и экономической деятельности человек также оказывает определенное негативное воздействие на окружающую среду. Но некоторые виды деятельности человека могут оказывать позитивное воздействие на окружающую среду: посадка и разведение лесов увеличивают объемы поглощения углерода из атмосферы и генерируют кислород, применение агротехнических приемов позволяет накапливать в почве углерод и азот, переработка биомассы - получать энергию, удобрения и т.д.

В процессе разработки механизмов и инструментов по реализации международных соглашений по охране окружающей среды одним из актуальнейших вопросов являются методы оценки антропогенного воздействия на окружающую среду, а также средства объективизации проводимых мероприятий по сокращению этого воздействия. К антропогенному воздействию следует относить прямое осознанное или косвенное и неосознанное воздействие человека и результатов его деятельности, вызывающее изменение окружающей природной среды и естественных ландшафтов.

Контроль природоохранной деятельности осуществляется методами мониторинга за состоянием выбросов по степени влияния вредных факторов. Этот контроль осуществляется обычно постфактум. Для определения количественных параметров используются различные методы контроля, включая непосредственную регистрацию характеристик окружающей среды, а также различных компонентов производственной деятельности. Так, в изобретении «Способ оценки экологического состояния окружающей среды регионов» (RU 2156975 С1, Шашель и др.., 1999), определяют количество техногенных выбросов в атмосферу, внесенных в почву пестицидов, и загрязняющих веществ в составе сточных водах. Идентифицируют количество загрязнений по уровням, а затем оценивают интегральный индекс экологического загрязнения окружающей среды на территориях по расчетной формуле. Для целей мониторинга могут быть использованы различные средства дистанционного зондирования, описанные, например, в изобретении «Экологическая система сбора информации о состоянии региона» (RU 2145120 С1, Баронкин и др., 2000), в том числе и космические системы с сетью воздушных и наземных измерительных средств. В изобретении «Система для определения параметров выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду» (RU 2190875 С2, Саулин и др., 2002) строится математическая модель материального и теплового балансов технологической установки - источника выбросов с учетом основных физико-химических закономерностей протекающих процессов, а затем проводится текущий мониторинг за соблюдением нормативов предельно допустимых выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду, регулируется режим работы источника выброса таким образом, чтобы величина выброса была минимальной.

В изобретении (RU 2224998 С1, Игнатьев и др., 2004) описано определение уровня экологической чистоты продукции с введением соответствующей маркировки "Экологически сертифицировано. Нормальный уровень". Предварительно производят составление списка антропогенных загрязнителей и примесей для конкретного вида продукции. Затем производят их определение (обнаружение), после чего производят классификацию обнаруженных загрязнителей по классам опасности и по лимитирующему показателю вредности. Далее по каждому классу показателя вредности для загрязнителей 2-4 класса опасности рассчитывают величину показателя экологической чистоты «А». По результатам чего определяют уровень экологической чистоты продукции.

Описанные выше изобретения позволяют решать лишь частные задачи оценки выбросов различных вредных веществ, поступающих в среду обитания вследствие хозяйственной деятельности человека, и не позволяют дать прогноз воздействия антропогенных факторов на процессы, протекающие в окружающей среде в результате использования (потребления) товаров, работ, реализации услуг, не сопровождающихся такими непосредственными выбросами. Прогноз в данном случае должен обеспечить заблаговременное предсказание видов, форм, величины и возможных масштабов антропогенных воздействий на окружающую среду и быть основан на изучении тенденции развития системы природопользования и перспектив хозяйственного и научно-технического развития.

В серии патентных публикаций компании Environmentally Correct Concepts, Inc. (US 5887547, 1999; US 5975020, 1999; US 6115072, 2000, Caveny et al.), рассматриваются способы измерения и оценки количества углерода в парниковых газах (CO₂, СН₄), которые выделены жвачными животными на пастбищах в процессе естественного поглощения газов зеленой листвой. Это знание необходимо для правильных расчетов по углеродным кредитам, в соответствии с рамочной Конвенцией ООН об изменении климата (Рио-де-Жанейро 1992 г.). Предлагается вычислять баланс углерода (чистый углерод) как разность между количеством произведенного и поглощенного парникового газа за заданный промежуток времени на данной территории. Для этого регистрируется площадь территории пастбища, состояние растительности, длительность выпаса, привес животных, количество фуража потребленного животными, а также другие параметры. Однако и данный способ, в какой-то мере позволяющий объективизировать расчеты по кредитам углерода, решает задачу лишь в части воздействия на окружающую среду результатов сельскохозяйственной деятельности и не является универсальным для других областей деятельности человека.

Анализ уровня техники показывает, что выявленные источники информации не включают аналогов, описывающих методы оценки уровня антропогенного воздействия на окружающую среду от совокупности факторов, что свидетельствует о новизне постановки задачи.

Технический результат изобретения - повышение достоверности и информативности оценки антропогенного воздействия, достигается тем, что способ оценки уровня антропогенного воздействия на окружающую среду, характеризуется тем, что уровень антропогенного воздействия на окружающую среду выражают в виде эквивалента Q воздействия на окружающую среду, численно равного количеству выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых в процессе производства, эксплуатации и утилизации единицы продукции и осуществления природоохранной деятельности, приведенного к одному году эксплуатации продукции или действия природоохранных мероприятий. При этом измеряют количество q₁ выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве единицы сырья, материалов или оборудования, расходуемых на единицу выпускаемой продукции или природоохранную деятельность, количество q₂ выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве продукции, приходящееся на единицу выпускаемой продукции или природоохранной деятельности, количество q₃ выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при эксплуатации единицы продукции или природоохранной деятельности в течение нормативного срока эксплуатации, количество q₄ выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при утилизации единицы продукции или природоохранной деятельности, а эквивалент Q воздействия на окружающую среду вычисляют по формуле

где: Е - нормативный срок эксплуатации единицы продукции и природоохранной деятельности, годы; f=S:V - территориальный коэффициент уровня антропогенного воздействия на окружающую среду, где S - суммарное количество поглощенных антропогенных выбросов веществ данной территории, т/год; V - суммарное количество антропогенных выбросов веществ данной территории, т/год, при этом значения q_i, характеризующие выбросы с выделением веществ в окружающую среду, принимаются со знаком минус, а с поглощением выделяемых в результате антропогенной деятельности веществ - со знаком плюс.

Способ может характеризоваться тем, что количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве единицы сырья, материалов или оборудования, расходуемых на единицу выпускаемой продукции или природоохранную деятельность, определяют как q₁=А·K₁, т, где А - нормативное количество сырья, материалов или оборудования, приходящееся на единицу продукции или природоохранную деятельность, усл.ед., K₁ - количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве сырья, материалов или оборудования, приходящихся на единицу продукции или природоохранной деятельности, т/усл.ед.

Способ может характеризоваться и тем, что количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве продукции, приходящееся на единицу выпускаемой продукции или природоохранной деятельности определяют как q₂=В·К₂+q₂₁, т, где В - количество топливно-энергетических ресурсов, используемых на единицу продукции или природоохранной деятельности, т.у.т.; К₂ - количество выбросов веществ, производимых при сжигании тонны условного топлива потребленных топливно-энергетических ресурсов, т/т.у.т.; q₂₁ - количество выбросов других веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве единицы продукции или природоохранной деятельности, т.

Способ может характеризоваться также тем, что количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при эксплуатации единицы продукции или природоохранной деятельности в течение нормативного срока эксплуатации определяется как q₃=С·К₃+q₃₁, т; где: С - количество топливно-энергетических ресурсов, используемых при эксплуатации единицы продукции в течение нормативного срока эксплуатации, т.у.т.; К₃ - количество выбросов веществ на единицу продукции от потребленных топливно-энергетических ресурсов в течение нормативного срока эксплуатации, т/т.у.т.; q₃₁ - количество выбросов других веществ, выделяемых или поглощаемых при эксплуатации единицы продукции в течение нормативного срока эксплуатации, т.

Способ может характеризоваться и тем, что количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при утилизации единицы продукции или природоохранной деятельности определяется как q₄=D·K₄+q₄₁, т; где D - количество топливно-энергетических ресурсов, используемых при утилизации единицы продукции или природоохранной деятельности, т.у.т.; К₄ - количество выбросов веществ на единицу утилизируемой продукции или природоохранной деятельности от потребленных топливно-энергетических ресурсов, т/т.у.т.; q₄₁ - количество выбросов других веществ, выделяемых или поглощаемых при утилизации единицы продукции или природоохранной деятельности, т.

Способ может характеризоваться также и тем, что эквивалент воздействия на окружающую среду выражают в количестве выбросов в атмосферу двуокиси углерода и/или водяного пара и/или кислорода и/или водорода.

Способ может характеризоваться, кроме того, и тем, что в качестве веществ, выделяемых или поглощаемых в процессе производства, эксплуатации и утилизации единицы продукции и осуществления природоохранной деятельности, определяют газы и/или пары и/или аэрозоли веществ, выделяемых в атмосферу в процессе сжигания топлива, производственных и технологических процессов и поглощаемых в результате реакции фотосинтеза.

Для целей данного изобретения термин «продукция» означает товары, объекты, процессы промышленного и сельскохозяйственного производства, услуги и другие процессы, сопровождающие хозяйственную и природоохранную деятельность человека.

Количество выбросов веществ в окружающую среду имеет размерность «тонна эквивалента», то есть: тонна двуокиси углерода (т. CO₂), тонна водяного пара (т.H₂O), тонна кислорода (т. О₂). Нормативное количество сырья, материалов, оборудования и ТЭР, приходящееся на единицу продукции или природоохранную деятельность -значения А, В, С, D - определяется на основе измерений, включается в калькуляцию при производстве и выражается в виде тех размерностей, которые приняты для данного вида объекта. То есть, нормативное количество сырья, материалов, оборудования и ТЭР, приходящееся на единицу продукции для сырья и материалов - т, м, м³, для оборудования - усл.ед.

Посредством инструментальных методов измерения и контроля определяются значения К₁, К₂, К₃, К₄, q₂₁, q₃₁, q₄₁. Например, выбросы от сжигания топлива определяются путем измерения расхода топлива с последующим пересчетом по существующим методикам. Выбросы от использования электроэнергии и тепла от централизованных источников определяются путем измерения счетчиками расхода электроэнергии и тепла с последующим пересчетом по удельным нормам выбросов у производителя энергии. Выбросы парниковых газов, не связанные со сжиганием топлива, определяются газоанализаторами. Поглощение и выбросы парниковых газов лесами измеряются по изменению биомассы с последующим пересчетом по существующим методикам.

Если виды применяемого сырья, материалов и оборудования не единичны, то измерения выбросов проводятся по каждому виду раздельно с последующим суммированием. То же относится и к случаю, когда используется несколько видов топливно-энергетических ресурсов - по каждому виду измерения осуществляются отдельно, а итоговые результаты суммируются.

При потреблении электроэнергии из централизованных источников возможно использование значения удельного количества выбросов, определенного на основе измерений выбросов непосредственно у поставщика (производителя) электроэнергии. При наличии нескольких поставщиков, должно учитываться наибольшее значение.

При определении территориального коэффициента f величины суммарного количества S поглощенных антропогенных выбросов веществ и суммарного количества V антропогенных выбросов веществ регистрируются по источникам выбросов и поглощения данного территориального образования. Территориальный коэффициент f уровня воздействия на окружающую среду при расчете Q выпускаемой продукции позволяет учитывать интенсивность использования природных ресурсов территории места производства продукции. Применение этого коэффициента f стимулирует на территориях проведение мероприятий по снижению антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Как уже отмечалось, одним из главных источников антропогенных выбросов парниковых газов являются процессы сжигания ископаемого углеводородного топлива, которые описываются следующими основными химическими реакциями:

горение угля С+O₂=СО₂,

горение углеводородов С_хН_у+(х+у/4)O₂=xCO₂+у/2Н₂O.

Как следует из указанных реакций, основными продуктами сгорания ископаемого топлива являются двуокись углерода и вода, и при этом поглощается кислород.

В процессе разработки методических указаний по оценке выбросов парниковых газов Международной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) был разработан порядок оценки антропогенных выбросов парниковых газов для различных территорий. За единицу измерений был принят эквивалент глобального потепления двуокиси углерода CO₂. Количество выбросов парниковых газов на одну сожженную тонну условного топлива, в зависимости от вида топлива, составляют (методология МГЭИК): уголь - 2,820 т ВД/т.у.т.; нефть - 2,130 т CO₂/т.у.т.; газ - 1,640 т CO₂/т.у.т.

Исходя из этих величин, измеряя количество потребленного топлива и электроэнергии на различных стадиях производства, эксплуатации и утилизации продукции можно определить количество выбросов CO₂. Например, по России (с учетом атомной и гидроэнергетики) на 1 кВт·ч электроэнергии, произведенной в 1996 г., антропогенные выбросы парниковых газов составили 325 г в эквиваленте CO₂. Вместе с тем следует отметить, что методология МГЭИК не предусматривает механизма учета выбросов на единицу выпускаемой продукции и поэтому не позволяет оценить ее антропогенное воздействие на окружающую среду.

При оценке воздействия на окружающую среду от сжигания углеводородного топлива или угля по количеству выбрасываемой двуокиси углерода возможна методологическая привязка к Q объемов вредных выбросов в зависимости от вида, технологии сжигания и химического состава топлива. Это позволяет упростить методологию оценки объемов вредных выбросов, применяя их как коэффициенты к количеству выбросов двуокиси углерода.

В то же самое время, двуокись углерода и вода являются естественными продуктами, необходимыми для воспроизводства растительного мира Земли. В результате основной реакции фотосинтеза, протекающей в растениях:

Таким образом, измеряя количество масс элементов, участвующих в вышеперечисленных реакциях (выброшенных в атмосферу и поглощенных из атмосферы), можно определить уровень выбросов (поглощения) этих элементов в окружающую среду. При этом в качестве эквивалентов возможно использовать количество водяных паров (H₂О), двуокиси углерода (СО₂), кислорода (О₂), водорода (Н), и количество участвующих масс.

В случае определения эквивалента Q воздействия на окружающую среду в количестве выделяемой двуокиси углерода он может быть обозначен как Q[CO₂].

Использование количества выбросов двуокиси углерода в качестве критерия упрощает процедуру определения сокращения выбросов или увеличения поглощения парниковых газов для конкретной единицы продукции в процессе ее производства, эксплуатации и утилизации. Для реализации такого использования может быть применена автоматизированная контрольно-информационная система учета источников антропогенных выбросов и стоков парниковых газов, результатов мероприятий по сокращению их уровней и операций по переуступке достигнутых результатов (RU 2225640 С1, Топр и Потапов, 24.09.2004).

Наличие международного рынка сокращений выбросов парниковых газов, измеряемых в тоннах двуокиси углерода, а также введение рядом стран налогов на 1 тонну выбросов парниковых газов позволяет прогнозировать экономическую эффективность F от внедрения новых видов продукции, технологии, товаров и услуг, а также эффективность природоохранной деятельности с использованием критерия Q[CO₂], по следующей формуле:

F=(Q₁[CO₂]-Q₂[CO₂]·(Р+R)·N (2),

где Q₁[CO₂], Q₂[CO₂] - эквиваленты воздействия на окружающую среду для действующих (или предшествующих) и новых (внедряемых), видов продукции, технологии, товаров и услуг, а также эффективности природоохранной деятельности, соответственно, выраженные в количестве выбросов (поглощения) CO₂ в т/год на единицу продукции;

Р - стоимость сэкономленных топливно-энергетических ресурсов, приведенная к тонне выбросов CO₂ (определяется из выражения Р=(g·h): w, где g - цена за единицу ТЭР на международном рынке (USD/ед.); h - коэффициент пересчета единиц в тонны условного топлива (ед./т.у.т.); w - количество выбросов парниковых газов от потребленных ТЭР или электроэнергии на единицу выпускаемой Продукции (т. CO₂ /т.у.т.);

R - рыночная стоимость одной тонны сокращений выбросов парниковых газов на международном рынке, USD;

N - количество производимой Продукции в год.

Следует иметь в виду, что международный рынок сертифицированных сокращений выбросов парниковых газов динамично развивается и его емкость в настоящее время оценивается около 1 млрд. USD. Кроме того, в странах ЕС, в соответствии с директивами ЕС принятыми в 2004 г, с 2005 действует штраф за превышение выбросов парниковых газов в размере 40 Euro, а с 2008 - в размере 100 Euro за 1 т выбросов в эквиваленте СО₂. В результате, применение критерия Q[СО₂], как следует из формулы (2), позволит взвешенно внедрять новые технологии, выпускать новые виды продукции, проводить природоохранные мероприятия с учетом их экономической целесообразности, направленной на сокращение антропогенного воздействия на окружающую среду.

Целесообразно продукцию или упаковку, а также технологическую документацию по товарам, услугам и т.п. маркировать значением эквивалента Q воздействия на окружающую среду. Для этого может использоваться специальный идентификационный знак Q или Q[СО₂] или другой, содержащий аббревиатуру, например, ЭВОС (Эквивалент Воздействия на Окружающую Среду). Так, маркировка «ЭВОС(-0,5)CO₂» или «Q[CO₂]=-0,5CO₂», проставленная на изделии - электрической лампочке, может означать, что в процессе производства, жизненного цикла и последующей утилизации антропогенное воздействие на окружающую среду от использования лампочки эквивалентно 0,5 т выбросов CO₂/год.

Применение эквивалента Q позволяет производителю и будущему потребителю товаров и услуг заранее оценить степень его собственного воздействия на окружающую среду в результате производства и эксплуатации продукции. При этом применении территориального коэффициента f уровня антропогенного воздействия на окружающую среду соответствует принципам международного права по охране окружающей среды, закрепленного ООН в Рио-де-Жанейрской декларации по окружающей среде и развитию (утверждена Конференцией ООН по окружающей среде и развитию, Рио-де-Жанейро, 3-14 июня 1992 года).

Реализация патентуемого способа оценки уровня антропогенного воздействия на окружающую среду поясняется на двух условных примерах для одного и того же объекта техники «автомобиль», но с применением в качестве критериев Q количества выбросов двуокиси углерода CO₂ и количества сожженного кислорода O₂.

Пример 1. Проводится оценка уровня антропогенного воздействия на окружающую среду для объекта «автомобиль» с использованием в качестве критерия выбросов СО₂. Расчет проводится по формуле (1). Для оценки принимаются ориентировочные характеристики и параметры легкового автомобиля малого класса.

При производстве автомобиля использовано 2 тонны металла (А=2 т).

В результате измерения расхода топлива получено, что на 1 тонну произведенного металла затрачено 2 тонны условного топлива в виде угля, что адекватно выбросам (К₁=2,82 т СО₂/т):

q₁=А·K₁=2·(-2,82)=-5,64 (т СО₂).

В результате измерений расхода электроэнергии установлено, что при производстве автомобиля затрачено 50000 кВт·ч. электроэнергии (В=50000 кВт·ч). Электроэнергия по России вырабатывалась с усредненным коэффициентом выбросов парниковых газов К₂=0,000325 т СО₂/кВт·ч (по данным Международного энергетического агентства).

Допускаем, что q₂₁=0 (в процессе производства другие источники выбросов отсутствуют), тогда

q₂=В·К₂+q₂₁=50000·(-0,000325)+0=-16,25 (т СО₂).

Измерено, что в процессе эксплуатации в течение срока амортизации Е=10 лет автомобиль сжигает 36,5 т топлива (10 литров бензина в день). С=36,5 т. Определено, что при сжигании одной тонны бензина количество выбросов составляет К₃=2,13 т CO₂/т.

Допускаем, что q₃₁=0 (в процессе эксплуатации другие источники выбросов отсутствуют), тогда q₃=С·K₃+q₃₁=36,5·(-2.13)+0=-77,745 (т CO₂).

Измеряя количество топлива, необходимого для утилизации автомобиля (например, для переплавки) установлено, что для этой цели требуется 1 т угля, т.е.

D=1 т, при этом К₄=2,82 т CO₂/т.

Допускаем, что q₄₁=0 (в процессе утилизации другие источники выбросов отсутствуют), тогда q₄=D·К₄+q₄₁=1·(-2,82)+0=-2,82 (т CO₂).

Нормативный срок эксплуатации автомобиля Е=10 лет.

Суммарные объемы антропогенных выбросов парниковых газов в эквиваленте CO₂ на территории России по данным на 1990 г. составляют V=3,040 млрд. т/год. Суммарные объемы поглощения антропогенных выбросов парниковых газов на территории России по различным оценкам варьируется от 10 млрд. т/год до 14 млрд. т/год, принимаем S=10 млрд. т/год.

Соответственно: f=S:V=10:3,040=3,3.

В итоге по формуле (1) получаем:

Таким образом, Q[CO₂] (или в другом обозначении: ЭВОС данного автомобиля по выбросам CO₂) будет составлять -3,10 т CO₂/год. То есть, приобретая автомобиль владелец будет информирован, что он покупает источник антропогенных выбросов парниковых газов с производительностью 3,10 тонн в CO₂ в год.

Кроме того, имеется возможность сравнить по этому критерию экономическую эффективность данного автомобиля с другим автомобилем, например, нового поколения. Если для расчетного автомобиля Q₁[CO₂]=-3,10 т СО₂/год, а для автомобиля нового поколения Q₂[СО₂]=-2,5 т СО₂/год, то экономическая эффективность использования автомобиля нового поколения, оцененная по формуле (2), составит:

F=(Q₁[CO₂]-Q₂[CO₂])·(Р+R)·N=(3.1-2,5)·(14.2+25)·1=23,5 USD/год.

При подстановке значений в формулу (2) приняты следующие условия. Удельная стоимость сэкономленных топливно-энергетических ресурсов, приведенная к 1 тонне CO₂, составляет Р=(g·h):w=40·1:2,82=14,2 USD/т СО₂, где

g=40 (USD/т.) - примерная цена за единицу ТЭР;

h=1 (т/т.у.т.) - коэффициент пересчета единиц в тонны условного топлива;

w=-2,82 (т CO₂ /т.у.т.) - количество выбросов парниковых газов от потребленных ТЭР.

R=25 USD - рыночная стоимость одной тонны сокращений выбросов парниковых газов на международном рынке. N=1.

В целом экономическая эффективность производства нового автомобиля, например, для ВАЗа (N=600 тыс. автомобилей в год) составит 14,1 млн. USD/год. При этом суммарные сокращения выбросов парниковых газов составят:

Q[CO₂]=(3,1-2,5)·600000=360000 т/год.

Пример 2. Проводится оценка уровня антропогенного воздействия на окружающую среду для объекта «автомобиль» с использованием в качестве критерия количества сожженного кислорода. Расчет также проводится по формуле (1). Для оценки принимаются аналогичные примеру 1 ориентировочные характеристики и параметры легкового автомобиля малого класса.

При производстве автомобиля использовано 2 тонны металла (А=2 т). Установлено, что на 1 тонну произведенного металла затрачено 2 тонны условного топлива в виде угля, что адекватно 1,96 тонны сожженного кислорода (K₁=1,96 т О₂/т). Это значение получено из значения выбросов 2,82 т CO₂, приходящегося на тонну угля, умноженного на отношение молекулярных весов кислорода и двуокиси углерода, равное 32/46.

q₁=А·K₁=2·(1,96)=3,92 (т O₂).

В результате измерений расхода электроэнергии установлено, что при производстве автомобиля затрачено 50000 кВт·ч. электроэнергии (В=50000 кВт·ч). Допускаем, что электроэнергия вырабатывалась при сжигании угля с усредненным коэффициентом К₂ выбросов парниковых газов, a q₂₁=0.

К₂=0,000325 т CO₂/кВт·ч·32/46=0,000242 т O₂/кВт·ч, соответственно:

q₂=В·К₂+q₂₁=50000·(0.000242)+0=11.3 (т О₂).

Исходя из предыдущего примера известно, что в процессе эксплуатации в течение срока амортизации Е=10 лет, автомобиль сжигает 36,5 т топлива (бензин) - 10 литров в день, то есть С=36,5 т. При сжигании одной тонны бензина сгорает 2,315 т кислорода, т.е. К₃=2,315 т CO₂/т (приближенно равное нефти). Допускаем, что q₃₁=0, при этом q₃:

Q₃=С·К₃+q₃₁=36,5·(2.315)+0=84,49 (т О₂).

Измеряя количество топлива, необходимое для утилизации автомобиля (например, для переплавки) установлено, что требуется 1 т угля, т.е.

D=1 т.; К₄=1,96 т O₂/т. Допускаем, что q₄₁=0, при этом q₄ составляет:

q₄=D·К₄+q₄₁=1·(1,96)+0=1,96 (т О₂).

Нормативный срок эксплуатации автомобиля Е=10 лет.

Допустим, что отношение суммарных объемов воспроизводства кислорода и его сжигания на данной территории аналогично балансу по СОз:

f=S:V=3,3.

В итоге по формуле (1) получаем:

Таким образом, Q[CO₂] данного автомобиля по двуокиси углерода будет составлять 3,10 т CO₂/год, по кислороду: Q[O₂]=3,08 т O₂/год.

То есть, владелец автомобиля будет информирован, что он приобретает источник антропогенных выбросов парниковых газов, по количеству равный 3,10 т двуокиси углерода в год, или что приобретение и эксплуатация этого автомобиля равносильны антропогенному воздействию по сжиганию кислорода атмосферы в количестве 3,08 т в год.

Аналогичным образом, как в примере 1, по формуле (2) может быть оценена экономическая эффективность использования автомобиля нового поколения.

Оценка показывает, что производство и эксплуатация автомобиля нового поколения окупится быстрее, чем ранее выпускавшегося, и он будет оказывать меньшее антропогенное воздействие на окружающую среду. Сопоставление Q разных автомобилей дает возможность одновременно комплексно сопоставить экономическую эффективность производства и эксплуатации автомобиля, энергетическую эффективность и объем антропогенного воздействия на окружающую среду. Подобный подход позволяет оценивать природоохранную сущность импортируемой продукции и на основе Q проводить мероприятия по регулированию импорта.

В предлагаемом способе комплексной оценки антропогенного воздействия на окружающую среду посредством Q, имеющего количественное выражение Q[CO₂] или Q[O₂], учитывая реакции горения углеводородного топлива, возможно применение и других эквивалентов, например, количества водяных паров, образовавшихся в процессе сжигания топлива - Q[Н₂O]. То есть, для более полной оценки парникового эффекта от выбросов продуктов сгорания при сжигании газа и нефтепродуктов целесообразно в методологическом порядке в парниковом эффекте от СО₂ учесть составляющую от водяных паров, образующихся в процессе реакции горения: Q=Q[CO₂]+Q[H₂O]. В этом случае, природоохранная суть эквивалента воздействия на окружающую среду Q будет более полно отражать количество сожженного кислорода, выбросов водяных паров и связывания водорода.

В целом, введение эквивалента воздействия на окружающую среду Q, который может быть численно выражен в виде показателя Q[СО₂], Q[O₂], Q[H₂O] и др., дает возможность:

- производителю - оценить экономическую и энергетическую эффективность производства с учетом его антропогенного воздействия на окружающую среду;

- потребителю - оценить возможность использования продукции, услуг на предмет оценки собственного воздействия на окружающую среду в процессе жизненного цикла эксплуатации продукции;

- разработчику - прогнозировать энергетическую, экономическую и природоохранную эффективность новых видов создаваемых инновационных объектов, оценить потенциальный спрос и потребительскую ценность. Таким образом, введение нового критерия - эквивалента Q воздействия на окружающую среду позволяет осуществить оценку текущего состояния и дать прогноз уровня антропогенного воздействия на окружающую среду, оценить эффективность производства и потребительские свойства любых видов продукции и услуг в части уровня их антропогенного воздействия на окружающую среду.

1. Способ оценки уровня антропогенного воздействия на окружающую среду, характеризующийся тем, что уровень антропогенного воздействия на окружающую среду выражают в виде эквивалента Q воздействия на окружающую среду, численно равного количеству выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых в процессе производства, эксплуатации и утилизации единицы продукции и осуществления природоохранной деятельности, приведенного к одному году эксплуатации продукции или действия природоохранных мероприятий, при этом измеряют количество q₁ выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве единицы сырья, материалов или оборудования, расходуемых на единицу выпускаемой продукции или природоохранную деятельность, количество q₂ выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве продукции, приходящееся на единицу выпускаемой продукции или природоохранной деятельности, количество q₃ выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при эксплуатации единицы продукции или природоохранной деятельности в течение нормативного срока эксплуатации, количество q₄ выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при утилизации единицы продукции или природоохранной деятельности, а эквивалент Q воздействия на окружающую среду вычисляют по формуле

где Е - нормативный срок эксплуатации единицы продукции и природоохранной деятельности, годы,

f=S:V - территориальный коэффициент уровня антропогенного воздействия на окружающую среду, где S - суммарное количество поглощенных антропогенных выбросов веществ данной территории, т/год, V - суммарное количество антропогенных выбросов веществ данной территории, т/год, при этом значения q_i, характеризующие выбросы с выделением веществ в окружающую среду, принимаются со знаком минус, а с поглощением выделяемых в результате антропогенной деятельности веществ - со знаком плюс.

2. Способ по п.1, в котором количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве единицы сырья, материалов или оборудования, расходуемых на единицу выпускаемой продукции или природоохранную деятельность, определяют как q₁=A·K₁, т, где А - нормативное количество сырья, материалов или оборудования, приходящееся на единицу продукции или природоохранную деятельность, усл.ед., К₁ - количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве сырья, материалов или оборудования, приходящихся на единицу продукции или природоохранной деятельности, т/усл.ед.

3. Способ по п.1, в котором количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве продукции, приходящееся на единицу выпускаемой продукции или природоохранной деятельности, определяют как q₂=B·K₂+q₂₁, т, где В - количество топливно-энергетических ресурсов, используемых на единицу продукции или природоохранной деятельности, т.у.т., К₂ - количество выбросов веществ, производимых при сжигании тонны условного топлива потребленных топливно-энергетических ресурсов, т/т.у.т., q₂₁ - количество выбросов других веществ, выделяемых или поглощаемых при производстве единицы продукции или природоохранной деятельности, т.

4. Способ по п.1, в котором количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при эксплуатации единицы продукции или природоохранной деятельности в течение нормативного срока эксплуатации, определяется как q₃=С·К₃+q₃₁, т, где С - количество топливно-энергетических ресурсов, используемых при эксплуатации единицы продукции в течение нормативного срока эксплуатации, т.у.т., К₃ - количество выбросов веществ на единицу продукции от потребленных топливно-энергетических ресурсов в течение нормативного срока эксплуатации, т/т.у.т., q₃₁ - количество выбросов других веществ, выделяемых или поглощаемых при эксплуатации единицы продукции в течение нормативного срока эксплуатации, т.

5. Способ по п.1, в котором количество выбросов веществ, выделяемых или поглощаемых при утилизации единицы продукции или природоохранной деятельности, определяется как q₄=D·K₄+q₄₁, т, где D - количество топливно-энергетических ресурсов, используемых при утилизации единицы продукции или природоохранной деятельности, т.у.т., К₄ - количество выбросов веществ на единицу утилизируемой продукции или природоохранной деятельности от потребленных топливно-энергетических ресурсов, т/т.у.т., q₄₁ - количество выбросов других веществ, выделяемых или поглощаемых при утилизации единицы продукции или природоохранной деятельности, т.

6. Способ по п.1, в котором эквивалент воздействия на окружающую среду выражают в количестве выбросов в атмосферу двуокиси углерода, и/или водяного пара, и/или кислорода, и/или водорода.

7. Способ по п.1, в котором в качестве веществ, выделяемых или поглощаемых в процессе производства, эксплуатации и утилизации единицы продукции и осуществления природоохранной деятельности, определяют газы, и/или пары, и/или аэрозоли веществ, выделяемых в атмосферу в процессе сжигания топлива, производственных и технологических процессов и поглощаемых в результате реакции фотосинтеза.