Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Результаты исследований по объемам выделения метана в атмосферу и его качественному составу, свойства метана.
1.1 Физико-химические свойства метана, его основные источники 14
1.2 Методика расчета количественной оценки выделений шахтного метана в атмосферу и влияние его на климат 24
1.3 Количественная оценка объемов метана, выделяющегося в атмосферу, из угольных шахт и его качественный состав 29
Глава 2. Влияние шахтного метана на климат .
2.1 Влияние антропогенных выделений метана на глобальный и региональный климат 46
2.2 Взаимосвязь объемов выделения метана в атмосферу и изменения температуры воздуха 50
Глава 3. Влияние шахтного метана на здоровье человека.
3.1 Методика определения экономической оценки ущерба здоровью населения в зависимости от условий окружающей среды 86
3.2 Вредное воздействие выделений метана из угольных шахт на здоровье человека, расчет экономической оценки ущерба, причиненного загрязнением атмосферы, здоровью людей 90
Глава 4. Пути лучшего использования отходов угольного производства-шахтного метана и снижения антропогенного загрязнения окружающей среды.
4.1 Использование природных ресурсов и загрязнение окружающей среды 103
4.2 Рациональное природопользование, экономический и социальный ущерб от загрязнения 111
4.3 Дегазация угольных шахт-главное условие для использования шахтного метана 124
4.4 Основные направления использования шахтного метана 130
4.5 Рекомендации по использованию метана и предотвращению загрязнения окружающей среды 138
4.6 Расчет эколого-экономической оценки пере хода автотранспорта г. Воркуты с бензина на сжиженный метан, добываемый при подземной добычи угля 145
Заключительные выводы 165
Литература
- Методика расчета количественной оценки выделений шахтного метана в атмосферу и влияние его на климат
- Взаимосвязь объемов выделения метана в атмосферу и изменения температуры воздуха
- Вредное воздействие выделений метана из угольных шахт на здоровье человека, расчет экономической оценки ущерба, причиненного загрязнением атмосферы, здоровью людей
- Рациональное природопользование, экономический и социальный ущерб от загрязнения
Введение к работе
Проблемы, связанные с деградацией природы в нашем обществе, несмотря на экономический кризис, большие социальные и национальные преобразования и изменения, безусловно, стали наиболее актуальны. Возможные изменения в решении природоохранных вопросов с переходом к рыночной системе тоже не дают основания для оптимистических прогнозов на будущее.
В последние годы произошли некоторые сдвиги в решении данного вопроса, что заметно по увеличению сумм на капитальные вложения на охрану окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов (в среднем за год с 1986 по 1990 гг. эта цифра составила 2963 млн.руб.,в 1990 г.-3158 млн.руб.) , были пересмотрены установленные законом предельно допустимые нормы выбросов загрязняющих веществ, проведена предварительная работа по разработке платежей и налогов на выбросы.
Утверждение новых законодательных мер по принципу "платит тот, кто загрязняет", конечно, принесет определенные результаты в улучшение качества окружающей среды, но экономические исследования и имеющийся опыт за рубежом дают, возможность предположить, что этот путь относительно неэффективен. Главным направлением деятельности в этом вопросе должна быть разработка неких комплексных подходов, которые включают как государственно-административное регулирование, так и элементы устанавливающейся рыночной системы. Опыт развитых государств доказал, что в природоохранной политике существенное место должны занимать рычаги побудительного характера, такие как долгосрочные ссуды с низким процентом, субси - 5 -дии, займы, налоговые льготы, ускоренная амортизация природоохранного оборудования, безвозмездная помощь на защиту окружающей среды.
Эту проблему, учитывая вышесказанное, и делая корректировку на реальное положение природоохранных дел в нашей стране (их новизну, отсутствие достаточного опыта в решении подобных вопросов), можно решить в региональном масштабе на конкретных предприятиях путем разработки новых технологических подходов по использованию вторичных ресурсов, отходов производства, оптимального выбора технологии очистки.
В этом отношении наиболее показателен пример с угледобывающей промышленностью, количество отходов которой намного превышает объемы конечной продукции и оказывает губительное воздействие на всю природную систему.
Новая задача, привлекающая внимание мировой общественности- сокращение выбросов парниковых газов в атмосферу, к которым относится и метан, затрагивает и угольную отрасль, т.к. при подземной добычи угля ежегодно поступает в окружаю-щую среду более 32 млрд. м этого газа. Проблема уменьшения выделения метана в атмосферу возникла не только по "парниковому эффекту", но и вследствие плохого состояния здоровья такой профессиональной группы, как шахтеры и всего населения этих угольных регионов, что подтверждается статистическими данными по продолжительности жизни и по детской смертности.
Одним из направлений предотвращения эколого-экономи-ческого урона, наносимого обществу метановым загрязнением окружающей среды, является его использование в народном хозяйстве.
Рассмотренный в диссертации комплексный подход к проб - Б -леме использования метана, включает не только экономическую выгоду от его потребления, но и исследование всех видов ущерба от выделения метана в атмосферу, особенно здоровью населения, условиям жизни и труда, изменению климата, которые не всегда могут быть количественно измерены и выражены в экономических категориях.
Анализируя результаты исследований статистической информации по основным угольным регионам, в работе даются практические рекомендации по использованию метана и наглядно показывается взаимосвязь, возникающая при уменьшении его выделения в атмосферу, с природными процессами.
В данной работе произведен расчет эколого-экономической оценки перевода автотранспорта г. Воркуты с бензина на сжиженный метан, который добывают в угольных шахтах ПО "Воркута уголь".
Актуальность работы, цель и методы исследования, научные положения и новизна
В 1972 г. Генеральная Ассамблея Организации Объединенных Наций единогласно признала "необходимость срочных и эффективных мер по охране и улучшению окружающей среды для блага современного и будущих поколений" (1). Чтобы достичь желаемого, была выработана Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕЮ, главным вопросом ближайшего заседания Совета ЮНЕП, который состоится в июне 1992 г., будет - влияние человека на глобальное потепление климата.
Интенсивные исследования газового и аэрозольного состава атмосферы за последние годы показали его значительные изменения под антропогенным влиянием, что может привести к существенным изменениям глобального и регионального климатов в
7 будущем (2). В настоящее время в атмосферу поступает большое количество газов, которых не было в ее составе раньше. Антропогенные выбросы таких парниковых газов, как метан, заметно увеличивает естественное его содержание в атмосфере.
Механизм поведения метана, попадающего в атмосферу в гораздо больших количествах, чем предусмотрено природой, и процессы его взаимодействия с окружающей средой очень сложны и до конца не изучены, но то , что он в значительной степени воздействует на потепление климата, здоровье людей, на образование фотохимического смога в городах и косвенно влияет на озоновый слой считается, по исследованиям проводимым в последнее время, достаточно достоверным.
Осознавая отрицательные экологические последствия выделения метана в атмосферу, необходимо в ближайшем будущем ставить вопрос о большем его применении в виде "чистого", высококалорийного источника энергии.
Непосредственные измерения показали, что концентрация атмосферного метана растет со скоростью 1-2 % в год-это намного быстрее роста концентрации любого другого парникового
-1 газа, и составляет 1,6 млн. Несмотря на столь малую концентрацию метана в атмосфере, он оказывает существенное влияние в поддержании определенной температуры на Земле. Исключительно высокие темпы накопления метана в атмосфере необходимо сопоставить с тем фактом, что СН намного эффективнее других газов (в 20-40 раз) поглощает инфракрасную радиацию, что неизбежно приводит к потеплению климата.
Климат планеты представляет собой очень сложную систему, даже небольшие изменения температуры (на сегодняшний день предположительная цифра повышения температуры по плане - 8 -те за последние 100 лет составила 0,5°С) могут иметь необратимые и непредсказуемые катастрофические последствия.
Проблема загрязнения газами возникла не только как результат большой искусственной (антропогенной) эмиссии, но и из-за того, что вся эта эмиссия сосредоточена на площадях, где живут и работают люди, что особенно ощутимо в городах промышленно развитых стран. Кроме того, большая часть мировой индустрии сосредоточена в северном полушарии (более 90%) и в основном между 30°и 60 с.ш. В этом регионе антропогенная эмиссия значительно превышает естественную и ее потенциальное влияние гораздо серьезнее из-за концентрации возможных жертв загрязнения - людей (3).
Эта задача связана с одной из наиболее важных проблем современности, актуальность которой сознает каждый, в деле решения экологических проблем в угольной промышленности создание малоотходной технологии, обеспечивающей снижение вредного воздействия на окружающую среду. Это объясняется тем, что масштабы проблем сохранения окружающей среды в угледобывающей отрасли носят глобальный характер, требуют активных общественных действий для их осознания и принятия соответствующих безотлагательных решений. Экологический кризис, связанный с производственной деятельностью угледобывающих шахт обусловлен тем, что в настоящее время отсутствует контроль и оценка воздействия горных работ на природную среду в целом. Конкретный пример глобального масштаба это нарастание концентрации метана в атмосфере.
Объемы метана, выбрасываемые в атмосферу в процессе добычи угля по предприятиям отрасли составляет 12-15 млрд. м/год. И если учитывать, что добычу угля планируется производить в условиях роста глубины разработки, повышения концентрации горных работ, то интенсивность метановыделения в шахтах будет значительно увеличиваться. В то же время отсутствуют научные основы оценки воздействия метана на природную среду, на социальные аспекты жизнедеятельности людей (профессиональные заболевания, продолжительность жизни, условия труда и отдыха и т.д. ), мало освещены вопросы проектирования использования газа, объемы добываемого метана.
Обследование действующих предприятий ведется с учетом метанообильности угольных шахт, т.к. газовый фактор определяет схему подготовки и систему разработки угольных пластов, безопасность ведения горных работ, технологическую и экономическую эффективность дегазации, влияет на производительность работ очистных и подготовительных забоев, но ни на одной из шахт не производится экологическая экспертиза состояния окружающей среды в зоне влияния выбросов метана, отсутствуют экономические оценки его утилизации.
За последние годы все больше накапливается неопровержимых доказательств опасности, которую таит в себе загрязненный воздух. К сожалению, однако, нет точных сведений о влиянии на организм отдельных загрязнителей и их совокупности, как нет и достаточных данных о связи между уровнем загрязнения воздуха, длительностью его воздействия и заболевания (1). Неблагоприятное влияние острых метановых интоксикаций в угольных шахтах уже известно, но еще до сих пор не выявлена связь широко распространенных заболеваний с длительным воздействием небольших концентраций метана в повседневной жизни, встречаемых в угольных шахтах и близлежащих населенных пунктах. Вполне возможно, что причиняемый метаном ущерб населению угольных регионов слишком трудно обнаружить, учитывая, что чаще вредные воздействия от загрязнителей в небольших концентрациях проявляются лишь спустя десятилетия.
Диссертационная работа посвящена решению актуальной научной проблемы-повышение эффективности использования и охраны природных ресурсов при добыче угля подземным способом.
Анализ состояния вопроса показал, что решение данной проблемы находится на стыке технических, экологических, экономических научных направлений, требует новых нетрадиционных методов исследования взаимосвязи экономики с природной средой.
Исследование научных трудов и нормативных документов в области охраны окружающей среды при производстве подземных горных работ показывает, что "шахтный газ" практически никогда не рассматривался с точки зрения вторичного ценного сырья, также и с экологической стороны, т.е. как антропогенный газ, наносящий вред окружающей среде. Это связано с тем, что, во-первых, обобщение информации в этом вопросе и экономической, и экологической в их тесной взаимосвязи отсутствует, во-вторых, эта проблема охватывает достаточно далекие друг от друга области науки и техники.
Масштабы происходящих неблагоприятных изменений атмосферы в угольных регионах в настоящее время намного превосходят возможности по их устранению, последствия деградации среды сказываются на всем социально-экономическом развитии района.
Экологическое регулирование экономики должно строиться на сбалансированном развитии, предусматривающем использование вторичных ресурсов, уменьшение отходов, повышение эффек - 11 тивности использования энергии, изменение систем стимулирования в вопросах сохранения окружающей среды. Перечисленные меры дают возможность снижения таких вредных веществ, как шахтный метан.
В настоящее время накоплен определенный опыт использования метана, извлекаемого на шахтах при дегазации, но требуется глубокое изучение свойств метана, как антропогенного источника воздействия на окружающую среду.
Для того чтобы выяснить, какой климатический эффект вызвало выделение метана, необходимо знать: какое количество газа поступило из угольных шахт за последние десятилетия в атмосферу. Расчет количественной оценки выделения метана за предыдущие годы-нелегкая задача, т. к. даже по основным бассейнам страны нет информации о том, какое количество метана попадает в атмосферу и насколько при этом изменяется концентрация этого газа в окружающей среде.
Цель работы состоит в разработке научно-методических основ эколого-экономической оценки для повышения эффективности использования шахтного метана. Основная идея диссертации заключается в том, что разработку научно-методических основ эколого-экономической оценки использования шахтного метана необходимо производить на основе комплексного изучения влияния выделения метана на окружающую среду и технологических процессов его утилизации.
Научные положения и их новизна:
1. Производственная деятельность угольных шахт связана со все возрастающим выделением в атмосферу метана, что оказывает неблагоприятное влияние на окружающую среду и влечет за собой негативные экологические, социальные и экономи - 12 -ческие последствия. Количество выделяемого метана из угольных шахт и его прогнозируемый уровень для основных бассейнов СНГ, может быть установлен по методике, впервые предложенной автором.
2. В диссертации установлено, что выявленная тенденция роста метановыделения из угольных шахт имеет следующие негативные последствия:
а) Ухудшает жизненные условия проживания людей в угле добывающих регионах, провоцирует и усугубляет болезни, сокращает продолжительность жизни.
Автором дана количественная оценка основных видов заболеваний в угледобывающих регионах в сопоставлении с данными других районов страны, разработана и предложена методика оценки экономических последствий роста заболеваний;
б) Приводит к потеплению климата на земле, со всеми вытекающими последствиями.
Впервые автором установлена взаимосвязь между объемом выделяемого метана и среднегодовой температурой воздуха в основных угледобывающих регионах страны, а также исследованы возможные экологические последствия этого процесса.
3. Каждую угольную шахту следует рассматривать не только как предприятие по добыче угля, но и как предприятие по добыче метана, утилизация и реализация которого потребителю не только повысит экономическую эффективность работы шахты, но и снизит ее отрицательное воздействие на окружающую среду и человека.
В диссертации даны рекомендации по использованию метана и разработан метод оценки эффективности его использования.
4. В диссертации установлена техническая возможность,
- 13 -экономическая и экологическая целесообразность замены бензина метаном при эксплуатации автотранспорта.
Научное значение работы заключается в разработке методики установления закономерностей взаимодействия газа метана, извлекаемого при подземной разработке угольных месторождений, с природной средой на основе системного изучения технологических и природных процессов для обеспечения эффективного его использования. Практическое значение работы состоит в том, что предложенная методика расчетов позволяет оценить рациональное использование отходов угледобычи, в частности, метана.
Задачи исследований:
1. Разработка методики и определение количественной оценки выделения метана в атмосферу из угольных шахт.
2. Исследование колебаний среднегодовых температур в угольных регионах за последние десятилетия и выявления взаимосвязи с изменениями концентрации метана в атмосфере.
3. Разработка методики и определение экономической оценки состояния здоровья населения в зависимости от качества окружающей среды.
4. Разработка рекомендаций по использованию шахтного метана и анализ результатов взаимозависимостей, возникающих в результате сокращения выделений метана в окружающую среду.
5. Разработка методики эколого-экономической оценки утилизации шахтного метана.
6. Разработка и апробация комплексных схем использования шахтного метана действующих горных предприятий на базе эколого-экономических исследований.
Методы исследований. На первом этапе выполнения работы
- 14 -проводятся широкие методические и теоретические изыскания на базе литературного анализа работ в таких областях как экология, экономика рационального природопользования, гидрометеорология, география. Второй этап -обработка статистической информации по выделениям метана на действующих шахтах, прогноз газообильности шахт на будущее, среднегодовой температу-Глава 1. Результаты исследований по объемам выделения метана в атмосферу и его качественному составу, свойства метана
Методика расчета количественной оценки выделений шахтного метана в атмосферу и влияние его на климат
Общее содержание метана в атмосфере невелико - около 7,75 10 %, но учитывая, что его радиационные свойства в 20 раз эффективнее диоксида углерода в поглощении теплового излучения Земли, этот газ играет важную роль в формировании на планете климата.
Многочисленные исследования свидетельствуют о связи между изменениями климата и колебаниями содержания метана в атмосфере. Корреляционная связь между изменениями средней температуры на земном шаре и содержанием метана, который в большей степени задерживает тепловое излучение Земли, показана на рис.1.
График, изображенный на рисЛ, свидетельствует, что с начала нашего столетия средняя температура на Земле возросла на 0, 5 дС, а наиболее теплыми годами были восьмидесятые. Концентрация метана за последние 140 лет изменилась с 0,7 млн. до 1,7 млн. и в наши дни продолжает быстро возрастать. Исследования, проводимые группой ученых (В), также подтверждают, что концентрация метана неуклонно возрастает и к 2030 году достигнет 2,2 - 2,5 млн,
В последние годы все чаще стали проводиться исследования по воздействию атмосферного метана на глобальный климат Земли. Учитывая увеличение выделения метана из угольных шахт, повышения его концентрации в атмосфере этих промышленных районов, необходимо предусмотреть возможные изменения климата в региональном масштабе
Тот факт, что метан задерживает тепловое излучение Земли, накапливаясь в атмосфере, считается достаточно достоверным. Необходимо выяснить, в какой мере шахтный метан создает парниковый эффект и как воздействует это явление на экономические и экологические показатели промышленного района. Для проведения этого исследования берется два фактора: -среднегодовая температура воздуха промышленного района; -выделения метана в атмосферу из угольных шахт.
В силу того, что изменения климата , вызываемое накоплением в атмосфере парниковых газов, происходит очень медленно, необходима информация за большой период времени. При слишком малом объеме экспериментальных данных трудно определить зависимость между исследуемыми факторами, т.е. необходимо определить продолжительность периода измерений, чтобы получить статистически значимые оценки. На международной метеорологической конференции 1933 г. в Варшаве был принят 30-летний период усреднения (7). В соответствии с существующей практикой рассчитывается средние значения за каждые 10 лет, затем усредняются данные за три десятилетия, которые и являются "нормальными" значениями для дальнейшего прогноза температуры, а также для анализа отклонений в различные периоды времени.
Минимальный период исследования определен нами - 35 лет, начиная с 1955 по 1990 гг. Эксперимент проводится на основе имеющейся информации по основным угольным бассейнам СНГ: Кузнецкому, Печорскому, Карагандинскому и Донецкому.
Измерения температуры воздуха производились гидрометеорологическими станциями, данные опубликованы в Справочниках по климату СССР.
Каждый угольный бассейн, в зависимости от количества выделяемого метана, разбит на климатические зоны. Для исследования берутся только те районы, где высокая метанообиль-ность угольных шахт.
Для изучения изменения климата по Печорскому бассейну был взят Воркутинский район с центром в городе Воркута. По Донецкому бассейну таких района два, с центрами в городах Донецк и Луганск. По Карагандинскому бассейну выделено четыре промышленных района : Саранский, Абайский, Промышленный, Шахтинский.
В Кузбассе наиболее газообильные шахты находятся в следующих промышленных центрах : Кемерово, Междуреченск, Новокузнецк и Киселевск.
Для расчета второго фактора - выделение метана в атмосферу из угольных шахт, воспользуемся следующей формулой: Qm = q D , (1.5) где Qm - общий объем метана, выделяемого из угольных шахт в атмосферу, м /год; q - средняя относительная метанообильность шахты за год, м5/т; D - добыча угля за год, т/год.
Взаимосвязь объемов выделения метана в атмосферу и изменения температуры воздуха
В последние десятилетия масштабы выделения антропогенных веществ в атмосферу, в результате производственно-хозяйственной деятельности человека, возросло настолько, что возникла опасность изменения климата в худшую сторону. К наиболее важным элементам климата, которые следуют учитывать для нормальной жизнедеятельности людей, относится температура воздуха. Поскольку атмосфера является очень сложной системой, среднюю температуру планеты определяет совокупность многих процессов и факторов.
Для того, чтобы выяснить в какой мере выделения шахтного метана в атмосферу оказывает влияние на региональные изменения температуры, рассмотрим взаимосвязь концентрации метана в атмосфере с изменениями приземной температуры воздуха в этих районах.
При расчете роста концентрации метана в атмосфере по угольным бассейнам не учитывался фактор-время пребывания метана в атмосфере, который составляет по различным оценкам от 3, 3 до 11 лет. Отсутствие измерений содержания метана над угольными регионами не позволяет судить об изменениях там вертикального профиля метана относительно земной поверхности, который определяется временем его пребывания.
До тропопаузы, которая находится на высоте 11 километров, метан в атмосфере распределяется равномерно. Выше нее содержание метана падает с высотой из-за увеличения интенсивности фотохимического стока, обусловленного ростом концентраций ( ОН), ( 0( Д))=(0 ) и (С1), которые его разрушают.
Отсюда следует, что в расчетах учитывается содержание метана в атмосфере от одного антропогенного источника -угольная шахта.
Для анализа изменения температуры любого района определяются усредненные данные за длительный период и их отклонения от средних значений в ту или иную сторону.
Учитывая, что погодные условия могут резко меняться от года к году, от одного десятилетия к другому, климатологи пришли к выводу, что для получения статистически надежных данных необходим период усреднения порядка нескольких десятилетий. Был принят на Международной метеорологической кон ференции 30-летний период усреднения.
При изучении взаимосвязей исследуемых факторов использовались методы математической статистики, когда предварительно анализировались имеющиеся данные с целью поиска определенных зависимостей, а затем уже на основе их составлялся прогноз изменения температуры по этому региону.
Более подробно остановимся на основных угольных бассейнах СНГ. Карагандинский угольный бассейн. Этот бассейн занимает сравнительно небольшую по площади территорию - около 2000 км. При проведении исследования этот промышленный регион был разделен на 4 района с центрами в следующих городах:АбаЙ, Шахтинск, Сарань, Караганда.
Климат территории Казахстана резко контитентальный с засушливым весенне-летним периодом, высокой летней и низкой зимней температурой, малым количеством атмосферных осадков.
Усредненная температура приземного воздуха за период с 1881 по 1980 гг. по этому бассейну составила 2,7С, за анализируемый нами тридцатипятилетний период с 1955 по 1990 гг. она была 3С, что на 10 % выше по сравнению с предыдущими столетними данными. За последние десять лет, которые оказались наиболее теплыми, температура поднялась до 3, 7"С, что уже на 37 % выше средних многолетних данных. Наиболее низкая температура за последние годы была в 1969 году - 0,8"С, а самая высокая в 1983 г.-5,27С.
В шахтах Карагандинского бассейна выделения шахтного метана фиксируется начиная с 1940 г., предположительно, дебит его составлял 0,01 млн. м /сут., а за год эта цифра не превышала 3 млн.м. Заметим, что к середине 50-тых годов вы Для наглядного представления частоты изменения анализируемых факторов воспользуемся графическим изображением в виде гистограммы (рис.7). Гистограмма позволяет легко оценить на глаз, насколько высока вероятность роста концентрации метана в атмосфере и колебания температуры.
Имея статистические данные табл.14, построим регрессию отклонения среднегодовой температуры воздуха от усредненной за последние 35 лет. После предварительного оценивания с достаточной степенью точности, линия регрессии представляет собой функцию (рис.8): У = А + В 1п(х) (2.1)
График зависимости (рис.8) показывает тенденцию к увеличению температуры за исследуемый период.
В следующем случае регрессия отклонения температуры от усредненной в зависимости от объемов выделения метана за период 1980-1990 гг. тоже представляет собой логарифмическую функцию (рис.9) вида
Вредное воздействие выделений метана из угольных шахт на здоровье человека, расчет экономической оценки ущерба, причиненного загрязнением атмосферы, здоровью людей
Метан является одним из вредных примесей рудничного воздуха, влияющих на состояние здоровья горнорабочих угольных шахт и населения этих промышленных регионов.
В угольных шахтах обычно присутствует смесь нескольких загрязнителей воздуха:метан, оксид углерода, сероводород, сернистый газ, оксиды азота, пыль и другие. В связи с этим при оценке состояния здоровья рабочих необходимо учитывать значимость вредного воздействия антропогенных веществ в комплексе и каждого из них. Известно, что болезнь вызванная одним этиологическим фактором может снижать резистентность организма к многим другим вредным воздействиям.
До настоящего времени многие исследователи относят метан к физиологически индифферентным газам, полагая, что он , выделяясь из пластов угля, снижает концентрацию кислорода в рудничном воздухе. Принято считать, что каждые 5 процентов метана снижают содержание кислорода на 1 процент (А.А.Ско-чинский, 1932 г.) и таким образом, действие метана сводят к острой гипоксии и асфиксии (14). Ряд ученых доказали, что метан, в больших концентрациях проявляет себя как наркотик.
В работе (15) отмечается, что при резком и быстром развитии интоксикации пострадавшие иногда чувствуют кратковременное ощущение "приятного покоя и желания спать". Развива ется снижение двигательной активности, мышечная слабость, апатия, заторможенность, утрата сознания. При восстановлении сознания наблюдается резкое двигательное возбуждение;часто пострадавшие чувствуют себя "как с похмелья". Другой группой {14) ученых был проведен эксперимент для установления влияния на организм человека вдыхания метана при нормальном количестве кислорода ( 21 %) во вдыхаемой смеси. Данные исследования свидетельствуют о некотором преобладании тормозных процессов в центральной нервной системе, уменьшения функциональной активности дыхания и кровообращения, одним словом о наличии признаков общего торможения, возможно, наркотического происхождения.
Анализ и систематизация проведенных научных исследований по данному вопросу свидетельствует, что клинические проявления интоксикации метаном отмечаются даже при легкой степени его воздействия. Самыми ранними симптомами интоксикации были изменения со стороны центральной нервной системы.
Авторы работы (15), с учетом выраженности клинических проявлений, различают три стадии интоксикации метаном. Первая стадия характеризуется (легкая степень интоксикации) эйфорией, неадекватным поведением, нерезким двигательным возбуждением, тахикардией. Нарушение координации движений. Может быть кратковременная потеря сознания, иногда гипоксия миокарда. Более глубокие нарушения функций центральной нервной и сердечно-сосудистой систем происходят при 2 и 3 стадии интоксикации.
Авторы (15) в своей методике "Диагностика и лечение метановых интоксикаций" наглядно показали основные компенсаторные механизмы при развитии острой гипоксической гипоксии от воздействия метана (табл.22).
Однако, несмотря на большой объем проведенных исследований, до сих пор нет обобщающих работ по влиянию метана различных концентраций на здоровье рабочих угледобывающих шахт, которые находятся длительный период под воздействием этого токсического вещества.
Суханов В.В. в " Актуальных вопросах шахтной токсикологии" отмечает о необходимости корректировки методологии обоснования допустимых уровней воздействия вредных веществ для воздуха рабочей зоны угольной шахты и проведения комплекса дополнительных исследований, в частности метана, токсичность которого при длительном воздействии на организм вообще не изучалась (16).
Основываясь на данных Госкомстата СССР и Минздрава России, произведем расчет экономической оценки ущерба, причиняемого выбросами вредных веществ в атмосферу, здоровью людей (методика ее расчета описана в 3.1 данной главы) и определим основные причины временной нетрудоспособности населения в угольных регионах ( на примере Кузбасса), наиболее частые виды заболеваний, развитие профессиональной патологии и характер смертности людей (табл.23).
Рациональное природопользование, экономический и социальный ущерб от загрязнения
Дальнейшее развитие экономики во многом будет зависеть от эффективного использования природных ресурсов, охраны ок ружающей среды. Если в недалеком прошлом основные усилия в вопросах охраны природных ресурсов сосредоточивались на мероприятиях, обеспечивающих очистку различных отходов, улавливание примесей, оказывающих вредное воздействие на атмосферу, водный бассейн, землю, то в настоящее время это направление во многом себя исчерпало, представляется неперспективным. Наиболее рационально эта проблема решается созданием новых малоотходных и безотходных технологий, природоохранных объектов, ресурсосберегающих производств не нарушающих экологического равновесия. Эти задачи требуют безотлагательного решения, т.к. объем отходов чаще превосходит объем конечной продукции. Только 10 Л природных ресурсов переходит в конечную продукцию, остальные 90 % идут в отходы (25), а при подземной разработке угля извлечение сопутствующих углю ресурсов и их использование составляет около 3 %. Загрязнение окружающей среды в последние годы превратилось в существенный ограничитель экономического роста, а глобальной проблемой человечества, особенно остро ощущаемой в промыш-ленно развитых регионах, стала охрана окружающей среды.
Все вышесказанное свидельствует о тесной взаимосвязи развития всего общественного производства с решением природоохранных задач, т.е. все хозяйственные решения должны рассматриваться не только с точки зрения соотношения зат-рат-выпуск, но и с учетом воздействия производственной деятельности на функционирование природных систем.
Комплексное решение этих задач, вопросов стали объектом особой отрасли экономической науки-экономики природопользования. Как и всякая другая экономическая наука, она имеет объектом своего изучения производственные отношения между людьми;в данном случае производственные отношения, складывающиеся в процессе взаимодействия между развитием общества и природной средой. В задачи экономики природопользовая входит исследование экономических закономерностей применения природных ресурсов человеческим обществом с целью удовлетворения своих потребностей. Экономика природопользования освещает две группы связанных между собой проблем: во-первых, как наиболее экономически эффективно использовать необходимые в производстве и потреблении ресурсы и, во-вторых, каковы экономически наиболее целесообразные методы предотвращения или ликвидации загрязнения окружающей среды (26).
В связи с возрастанием роли угля в топливно-энергетическом балансе, учитывая доминирующее положение его по запасам в сравнении с другими горючими ископаемыми (геологические запасы угля по отдельным оценкам (26) достигают 9-11 трлн.т. условного топлива, в том числе в СНГ-6.8 трлн.т.), необходимо особо обратить внимание на механизм экономического управления рациональным природопользованием при разработке угольных месторождений.
Указанные в схеме проблемы рационального природопользования разрешаются при создании малоотходных производств, учитывающие экономически целесообразные технологические решения комплексного использования минеральных сырья. Малоотходные технологии экологически чистые.
Горная промышленность, как никакая другая отрасль народного хозяйства, при производстве продукции занимает большие территории земли, нарушает водный режим, влияет на экологическое состояние всей природной системы (27). При этом, только часть затрат, связанных с возмещением природных ресурсов, такие как: расходы на геологоразведочные работы, плата за водопользование и затраты на рекультивацию земель учитываются в себестоимости продукции .
Из-за отсутствия общей оценки в денежном выражении природные ресурсы не учитываются в общем объеме национального богатства. К примеру, в 1985 г. денежная оценка одного гектара сельскохозяйственных угодий колебалась от 120 тыс.долл. в Японии до 260 тыс.долл.в Канаде, в США она составила 3, 2 тыс, долл., во Франции-3, 1 тыс. долл.(27). В какой мере эти вопросы будут решены в нашей стране во многом зависит от места и роли природных ресурсов в составе валового национального продукта.
