РАЗВИТИЕ ESG-ПРИНЦИПОВ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ И АКТУАЛЬНОСТЬ ПОВЫШЕНИЯ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТИ ЗДАНИЙ
THE DEVELOPMENT OF ESG PRINCIPLES IN THE RUSSIAN FEDERATION AND THE RELEVANCE OF IMPROVING ENERGY EFFICIENCY OF BUILDINGS
Астафьева Ольга Сергеевна, аспирантка кафедры экономической теории и менеджмента ФГБОУ ВО Государственного университета по землеустройству, Россия, г.Москва, ул.Казакова, 15. E-mail: osa.kaluga@mail.ru
Шевченко Татьяна Викторовна, к.э.н., доцент кафедры экономической теории и менеджмента ФГБОУ ВО Государственного университета по землеустройству, Россия, г.Москва, ул.Казакова, 15. E-mail: tatyanavidn@mail.ru
Astafeva Olga, Postgraduate of Economic Sciences Department of Economic Theory and Management
Shevchenko Tatiana, Candidate of Economic Sciences, associate Professor, Department of Economic Theory and Management
Аннотация. В статье проанализирована текущая ситуация в сфере устойчивого развития в Российской Федерации и сделан вывод о его активном развитии. Отмечена актуальность тенденций на федеральном уровне в области климатической повестки в нашей стране на фоне введения трансграничного углеродного налога европейскими странами. В жилых зданиях скрыт существенный потенциал для экономии тепловой энергии, поэтому крайне актуальным является повышение эффективности систем теплоснабжения существующих зданий и внедрение высоких стандартов энергоэффективности строящихся. Добровольная ESG-оценка недвижимости может стать базой для дифференциации ставок налогообложения объектов недвижимости и возможности снижения энергетической нагрузки.
Abstract. The article analyzes the current situation in the field of sustainable development in the Russian Federation and concludes about its active development. The relevance of trends at the federal level in the field of the climate agenda in our country against the background of the introduction of a cross-border carbon tax by European countries was noted. There is a significant potential for saving thermal energy in residential buildings. It is extremely urgent to increase the efficiency of heat supply systems of existing buildings and the introduction of high energy efficiency standards under construction. Voluntary ESG-valuation of real estate can become the basis for differentiating the rates of taxation of real estate and the possibility of reducing the energy load.
Keywods: sustainable development, energy efficiency of buildings, ESG-rating, ESG-assessment, carbon tax, socio-economic development strategy, greenhouse emissions, differentiation of rates
Введение. Миру становится всё более и более интересны экологические и климатические вопросы, происходит обновление и совершенствование инфраструктуры устойчивого развития. Происходит постепенное перераспределения мировых потоков капитала в пользу современных рынков.
Наша страна в 2019 году приняла на себя обязательства по Парижскому климатическому соглашению и целям устойчивого развития, подписав документы в ООН. То есть климатическая повестка была признана, однако практической реализации не было. Считалось, что Россия не должна брать на себя дополнительные обязательства, так как обладает огромными массивами лесов, а темпы экономического развития незначительны, а значит не окажет негативного влияния на изменение экологической ситуации.
Ход исследования. В 2020 году мировая тенденция на декарбонизацию, принятие стандартов в области экологии в нашей стране приобрела новое значение в связи с возможным введением ЕС углеродного налога на экспорт. По данным Минэкономразвития налоговая нагрузка от введения трансграничного углеродного налога может составлять около 50,6 млрд евро в период до 2030 года. У руководителей современных предприятий начинает складываться понимание того, что не учитывая ESG факторы, будут генерироваться повышенные риски [9].
Аббревиатуру ESG можно расшифровать, обратив внимание на рисунок 1, как «экология, социальная политика и корпоративное управление».
ESG-рейтинг компаний формируют исследовательские агентства, представленные на рисунке 2, а основные из них — JUST Capital, Bloomberg, S&P, Refinitiv Dow Jones Indices, MSCI и другие. Они оценивают развитие компаний по трем критериям — E, S и G — и присваивают баллы по стобалльной шкале [5].
Единого подхода к формированию ESG-рейтинга нет. Агентства используют данные из открытых источников, но методики имеют существенные отличия. Поэтому получаемые рейтинги могут сильно различаться. Использование ESG-рейтингов относится и к компаниям, работающим в секторе недвижимости. Первенство сегодня принадлежит системе GRESB (GLOBAL REAL ESTATE SUSTAINABILITY BENCHMARK). В 2018 году GRESB было оценено более 900 организаций в сфере недвижимости (фонды и компании, владеющие недвижимостью) в 64 странах мира, более 79 000 объектов общей стоимостью 3,6 триллиона долларов США.
В последние два года в России принципы ESG развития приобретают более широкое распространение и практическое внедрение. В 2021 году принят Федеральный закон N 296-ФЗ «Об ограничении выбросов парниковых газов» [7], предусматривающий создание в России реестра углеродных единиц. Это будет способствовать развитию углеродного рынка. То есть компании смогут продавать неиспользованные углеродные единицы тем, у кого выбросы выше установленных показателей.
Распоряжением Правительства РФ от 29 октября 2021 года N 3052-р была утверждена Стратегия социально-экономического развития России с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года[6]. Её целью является адаптация экономики к энергетическому переходу и существенному снижению выбросов парниковых газов, углеродной нейтральности к 2060 году при устойчивом росте нашей экономики. Ожидается, что реализация мер по достижению углеродной нейтральности потребует около 1,5-2% ВВП в 2031-2050 гг.
Среди основных источников по объему парниковых выбросов и потребляемой энергии – здания и сооружения. Объекты недвижимости согласно отчету Международного энергетического агентства IEA Global Status Report примерно 36% использования энергии в мире приходится на здания и сооружения, а доля выбросов CO2-39%. Поэтому достижение целевых показателей Стратегии социально-экономического развития России с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года определяется потенциалом экономии энергии объектами недвижимости – зданиями и сооружениями, промышленными объектами, земельными участками под животноводством и пашней, транспортными магистрали и т.д.
Исследования Центра по эффективному использованию энергии (ЦЭНЭФ) представлены рисунке 3, на котором отображены доли прямые и косвенных выбросы от российских зданий 2019 году. Прямые выбросы – это сжигание топлива в зданиях, составили 162 млн тонн CO2 или 28% выбросов, а вместе с косвенными выбросами – это сжигание топлива при производстве тепловой и электрической энергии, составили 4469 млн тонн или 42% нетто-выбросов СО2[1]. Имея огромные масштабы сетей централизованного теплоснабжения, Россия сильно отстает по их эффективности. При этом оцененный специалистами потенциал экономии конечной энергии в жилом секторе составляет 67-101 млн тут, а в сфере услуг еще 19-25 млн тут. Таким образом в жилых зданиях скрыт существенный потенциал для экономии тепловой энергии.
В настоящее время в сфере ЖКХ и жилищного строительства предполагаются повышение эффективности систем теплоснабжения и внедрение высоких стандартов энергоэффективности строящихся зданий – это классы А и А+.
Действующей Стратегий [6] предусмотрены следующие мероприятия для снижения энергоемкости зданий и сооружений, представленные на рисунке 4.
Предложения. Для реализации целей Стратегии социально-экономического развития России с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года необходимо введение мер финансовой и налоговой политики, стимулирующих снижение парниковых выбросов. В налоговой политики стимулирующий экономический эффект можно достичь через установление дифференцированных ставок налогообложения с учётом ESG-рейтинга. Так как объекты недвижимости обеспечивают значительную часть выбросов СО2, то появляется необходимость учета их экологичности и энергоэффективности в том числе и для налогообложения. Применительно к зданиям и сооружениям ставки должны назначаться с учётом влияния объекта недвижимости на окружающую среду[3].
Дифференциация ставок возможна с привязкой к ESG рейтингу объекта налогообложения, а именно- использования ВИЭ, наличия энергосбережения, озеленения, имеющегося оборудования для очистки сбросов, сортировки отходов, способа утилизации мусора и т. п. ESG-оценка недвижимости – совершенно новое для России направление экономических измерений[2].
ESG-оценка должна проводиться добровольно. Если собственник проявил желание снизить налоговую нагрузку, то он должен будет выполнить ряд мероприятий, которые понижают энергоемкость в соответствии с методологией рейтинговой системы. Также необходимо предусмотреть повышенные ставки налога, если объект оказывает негативное влияние на окружающую его среду. Это можно будет сделать на основе класса по энергоэффективности. Характеристики критериев рейтинговой оценки, должны войти в решение Совета депутатов муниципалитетов. Для объектов, имеющих положительный ESG рейтинг, ставка налога может быть понижена. Если же объект недвижимости загрязняет среду и обладает высокой энергоемкостью, то будет облагаться повышенной ставкой налога. В муниципальном образовании такие мероприятия возможно осуществить без изменений в нормативно-правовой базе РФ.
Вывод. Для выявления существенного потенциала экономии тепловой энергии, скрытого в жилых зданиях возможно использовать инструменты добровольной ESG-оценки недвижимости. Присвоенный ESG-рейтинг может стать базой для дифференциации ставок налогообложения объектов недвижимости и возможности существенного снижения энергетической нагрузки, что соответствует текущим тенденциям устойчивого развития в Российской Федерации на федеральном уровне в области климатической повестки. Наличие ESG- рейтинга недвижимости позитивно влияет и на ее рыночную цену. По оценкам специалистов ожидается, что такие здания будут продаваться в среднем на 10% дороже своих несертифицированных аналогов.
Список источников
Башмаков И.А. Низкоуглеродная трансформация экономики и энергетики в России и в мире. Перспективы и последствия до и после 2050 г. 10 вопросов Центр по эффективному использованию энергии (ЦЭНЭФ) https://docviewer.yandex.ru/view/0
Коростелев С. П., ESG-оценка недвижимости и налогообложение, журнал: Землеустройство, кадастр и мониторинг земель, сентябрь 2021 г., страницы: 674-679.
Коростелев С.П., Иванов Н.И., Горбунов В.С. и др. Управление собственностью и устойчивым развитием территорий. Учебное пособие для магистрантов. Из-во ГУЗ, М.: 2021, 354 с., режим доступа https://guz.bookonlime.ru/viewer/427033.
Особенности экологической сертификации объектов недвижимости Зайцева А.А., Шевченко Т.В. Интеграл. 2019. № 2. С. 57.
Стратегия социально-экономического развития России с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года https://www.economy.gov.ru/material/file/babacbb75d32d90e28d3298582d13a75/proekt_strategii.pdf
Федеральный закон N 296-ФЗ «Об ограничении выбросов парниковых газов» от 2 июля 2021 г. http://www.consultant.ru/law/hotdocs/69967.html/
Финансирование устойчивого развития, презентация, Банк России, 16.07. 2021г.,URL:https://cbr.ru/Content/Document/File/123919/presspdf, http://www.cbr.ru/develop/ur/
Bashmakov I.A. Low-carbon transformation of the economy and energy in Russia and in the world. Prospects and consequences before and after 2050 10 questions Center for the Efficient Use of Energy (CENEF) https://docviewer .yandex.ru/view/0
Korostelev S. P., Gez-real estate valuation and taxation, Journal: Land Management, Cadastre and Land monitoring, September 2021, pages: 674-679.
Korostelev S.P., Ivanov N.I., Gorbunov V.S. et al. Property management and sustainable development of territories. Textbook for undergraduates. GUZ Publishing House, Moscow: 2021, 354 p., access mode https://guz.bookonlime.ru/viewer/427033 .
Presentation by Frank R.G. “ESG Investment Market in Russia: present and future”, prepared for the Rosselkhoznadzor” URL: https://www.rshb.ru/download-file/472115 /.
Features of environmental certification of real estate objects Zaitseva A.A., Shevchenko T.V. Integral. 2019. No. 2. p. 57.
Socio-economic development strategy of Russia with low greenhouse gas emissions until 2050 https://www.economy.gov.ru/material/file/babacbb75d32d90e28d3298582d13a75/proekt_strategii.pdf
Federal Law No. 296-FZ «On Limiting Greenhouse Gas Emissions» dated July 2, 2021. http://www.consultant.ru/law/hotdocs/69967.html/
Financing of sustainable development, presentation, Bank of Russia, 16.07. 2021,URL:https://cbr.ru/Content/Document/File/123919/press_02072021.pdf, http://www.cbr.ru/develop/ur/
The problem of functioning and sustainable development of municipalities Germanovich A.G., Gorbunov V.S., Shevchenko T.V. Moscow Economic Journal. 2021. № 5
ПЕРСПЕКТИВЫ УГЛЯ В ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОМ КОМПЛЕКСЕ РОССИИ И МИРА
PROSPECTS FOR COAL IN THE FUEL AND ENERGY COMPLEX OF RUSSIA AND THE WORLD
Агафонов Игорь Анатольевич, к.х.н., доцент, доцент кафедры “Экономика промышленности и производственный менеджмент” ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», E-mail: yuhan@mail.ru
Чечина Оксана Сергеевна, д.э.н., доцент, заведующая кафедрой “Экономика промышленности и производственный менеджмент” ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», E-mail: ChechinaOS@yandex.ru
Васильчиков Алексей Валерьевич, д.э.н., директор института инженерно-экономического и гуманитарного образования ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», E-mail: vav309@yandex.ru
Овчинников Дмитрий Евгеньевич, к.с.н., доцент, доцент кафедры “Экономика промышленности и производственный менеджмент” ФГБОУ ВО «Самарский государственный технический университет», E-mail: ovchinnikovde1971@yandex.ru
Agafonov Igor Anatolyevich, Candidate of Chemical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Industrial Economics and Production Management, Samara State Technical University, E-mail: yuhan@mail.ru
Chechina Oksana Sergeevna, Doctor of Economics, Associate Professor, Head of the Department of Industrial Economics and Production Management, Samara State Technical University, E-mail: ChechinaOS@yandex.ru
Vasilchikov Alexey Valerievich, Doctor of Economics, Director of the Institute of Engineering, Economic and Humanitarian Education, Samara State Technical University, E-mail: vav309@yandex.ru
Ovchinnikov Dmitry Evgenievich, Candidate of Sociological Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Industrial Economics and Production Management, Samara State Technical University, E-mail: ovchinnikovde1971@yandex.ru
Аннотация. Рассмотрены тенденции в потреблении угля как топливно-энергетического ресурса, сырья металлургической и химической промышленности. Оцениваются перспективы мирового рынка угля для российского экспорта.
Abstract. Trends in the consumption of coal as a fuel and energy resource, raw material for the metallurgical and chemical industries are considered. The prospects of the world coal market for the export of Russian exports are assessed.
Промышленная революция конца XVIII века породила спрос на качественное топливо, которым в силу целого комплекса обстоятельств стал уголь. За сто лет века объемы добычи угля увеличились в 50 раз и в 1900 году составили 750 млн. т. В этот период уголь был основным видом топлива и основой химической промышленности. По объемам угольной промышленности первые место занимала Великобритания, обеспечивающая 90 % мировой добычи. Также лидерами считались Франция и Германия, а на рубеже XIX и XX веков в лидеры стремительной вырвались Соединенные Штаты. С середины XIX века на рынок топливно-энергетических ресурсов стала выходить нефть. Изобретение двигателя внутреннего сгорания и его переориентация на привычные в наше время виды топлив, получаемые из нефтяных фракций, а также снижение себестоимости нефти и стоимости единицы получаемой из нее энергии привели к постепенному изменению структуры топливно-энергетического баланса. Уголь стал вытесняться из энергетики, последовательно заменяясь мазутом, газом, а, впоследствии, и атомной энергией. В результате за ХХ век добыча угля возросла только в 6 раз. Поменялись мировые лидеры отрасли. На первое место в ней вышел Китай. Возросла добыча в США, России и ряде других стран.
В 1988 году после рекордного по объемам добычи нефти 1987 года (625,2 млн. т нефти и газоконденсата) [1], в Советском Союзе был достигнут рекордный объем добычи угля – 771,8 млн. т., в том числе 425,4 млн. т в России [2]. После этого началась череда событий, отрицательно сказавшаяся на экономике СССР и, в конечном итоге, приведшая к его распаду. Было закрыто больше 200 предприятий угольной промышленности. Параллельно происходило снижение доли угля в народном хозяйстве страны с 60 % потребностей энергетики в 1955 году до 19 % в 1990. В период 1999 – 2001 гг. в России было добыто только 37 млн. т. угля, т.е. в 11,5 раз, чем в 1988 году. Однако, после такого падения страна стала постепенно наращивать объемы добычи твердого топливно-энергетического ресурса. Через пять лет, в 2006 г. в России было добыто уже 154 млн. т, причем 61 млн. т было получено на новых или реконструированных шахтах и разрезах. Еще через год добыча возросла до 314,2 млн. т. – почти в 2 раза. Таким образом, начался новый виток развития угольной промышленности в России, сопровождающийся обеспечением экологичности, автоматизированности и безопасности проводимых работ по добыче угля.
По сведениям Центрального диспетчерского управления топливно-энергетического комплекса, являющегося филиалом ФГБУ «Российское энергетическое агентство» Минэнерго России, в 2020 году было добыто 402,1 млн. т угля. При этом в ряде федеральных округов имел место рост добычи угля по сравнению с 2019 годом. В частности, добыча выросла в федеральных округах: в Южном на 82,9 тыс. т (+1,5% к показателям 2019 года), в Северо-Западном на 76,8 тыс. т (+0,7%), в Дальневосточном – 1832,3 тыс. т ( +2,4%). Основной объем угля в России, 76,4% от общего объема, был добыт в Сибирском федеральном округе [3].
На рис. 1 можно проследить динамику объемов добычи угля в России в период 2011-2020 гг. Добыча угля в России ведется на 130 разрезах и 57 шахтах. За период с 2011 по 2019 годы было добыто 3 454,2 млн. тонн сырья [3].
Запасы угля в мире разделяют на общие геологические и извлекаемые. К общим геологическим относят разведанные (полностью или частично) месторождения полезных ископаемых. К извлекаемым – угольные запасы, которые подлежат промышленной разработке по экономическим и технологическим условиям. Логично, что извлекаемые запасы гораздо меньше по объему. Также имеет место деление углей по их составу и энергетическим свойствам. Выделяют следующие виды ископаемых углей [4]:
Бурый уголь или лигниты – наиболее легкий в добыче и, как следствие дешевый и востребованный как для генерации энергии, так и в качестве сырья углехимии;
Каменный уголь – широко применяемое сырье энергетики и химической промышленности. Около 15 % каменного угля имеет набор свойств, в частности, содержание витрена (зольной составляющей), позволяющих подвергать его коксованию с получением металлургического угля.
Антрациты – имеют высокую теплоотдачу, могут применяться в энергетике, металлургии и т.д.; обладают относительно высокой себестоимостью; Общие запасы антрацита по данным на начало 2000-х не превышали 1% от мировых запасов угля [5]. Разведанные мировые запасы антрацита оцениваются в 28,2 млрд. т, российские – в 6,7 млрд. т [6].
Графиты – обладают высокими температурной и химической стойкостью, широко применяются в промышленном производстве. В настоящее время общие мировые запасы графита оцениваются в 1,5 млрд. т [7]. Таким образом, наибольшее значение в мировой экономике для топливно-энергетического комплекса имеют запасы бурого угля и каменного угля. Примерно 85% угля в мире – каменный (коксующий и энергетический), соответственно около 15 % угля – бурый. Данные по их запасам приведены в табл. 1.
Запасов каменного и бурого угля по разным оценкам может хватить на 300-500 лет. Их в земле гораздо больше, чем нефти и газа [4].
Наиболее значительные запасы углей, примерно 50% мировых запасов, сосредоточены в Азии. Около 30 % углей – в северной и южной Америке, в том числе в США, которые являются мировыми лидерами по запасам углей. Около 15% залежей находятся в месторождениях Европы, менее 5% в Африке, Австралии и Океании.
На рис. 2 приведены запасы углей в десяти ведущих странах, имеющих наибольшее хозяйственное значение. На данный момент наша страна занимает второе место в мире по запасам угля, уступая только США.
Соотношение бурый уголь/каменный уголь иногда значительно варьируется в разных странах. Например, запасы каменного угля Германии крайне малы – только 48 млн. т. В основном эта страна располагает запасами бурого угля [4].
Статистика добычи угля ведущими странами-производителями за последние тридцать лет приведена на рис. 3.
Из данных рис. 3 видно, что, во-первых, объемы добычи угля в большинстве стран находятся на стабильном уровне или несколько снижаются. В Европе в конце XX, началу XXI века добыча угля снижалась. В Англии и Франции она резко упала к 2000-му году. В Бельгии были закрыты все шахты. В последние годы Германия сокращает угледобычу, оставляя только открытые разрезы [4]. Резко контрастируют с мировыми тенденциями объемы добычи угля в Индонезии и Китае. Китай добился за 30 лет увеличения объемов добычи более чем в 3 раза и вырвался на первое место в мире, далеко обогнав страны-конкуренты. При этом для его интенсивно развивающейся промышленности собственных объемов топливно-энергетических ископаемых все равно не хватает [8].
Второе место по объемам добычи угля, обогнав за последние четыре года США, занимает Индия, которая не располагает значительными месторождениями нефти и остро нуждается в топливно-энергетических ресурсах.
На рис. 3 в силу масштаба не очень бросаются в глаза достижения Индонезии, особенно в сравнении с Китаем, однако эта страна добилась за рассмотренный период увеличения объема добычи на 5750 %, с 10 млн. т в 1990 г. до 585 млн. т в 2019 г.! Разросшаяся угольная промышленность Индонезии требует серьезных инвестиций и представляет по мнению мировой общественности серьезную угрозу экологии. В настоящее время Китай активно выказывает интерес в поддержке этого угольного гиганта [9].
В целом видно, что угледобывающая промышленность в XXI веке перемещается в Азию. В Европе многие страны переориентируются на так называемую «зеленую» энергетику. В частности в Германии к 2038 году планируется отказаться от производства электроэнергии с помощью угля [10]. Только за 2018 год потребление угля в мире сократилось на 2,6 %, в ЕС на 18%, а в США на 12%.
Несмотря на тенденции к снижению потребления, твердое топливо остается важным сырьем для экспорта во многих странах. Первую пятерку стран-экспортеров угля представляют Индонезия, Австралия, Россия, США и Колумбия.
Следует учесть, что, наряду с вышеизложенной классификацией углей, с точки зрения практического применения чаще всего все угли делят на две основные группы: энергетический уголь и металлургический уголь или коксующийся уголь.
Динамика экспорта энергетического и кокусующегося угля из России за последнее десять лет представлена на рис. 4.
Основными мировыми импортерами угля являются Китай, Индия, Япония, Южная Корея, Тайвань и Германия, несмотря на тенденции ее политики в области ТЭК.
Основу импорта в Китай составляет коксующий уголь. В настоящее время в этой стране интенсивно развивается атомная и гидроэнергетика, в связи с чем потребность в энергетическом угле снижается, хотя и остается высокой. В то же время потребность в коксе металлургии высока, что и обуславливает потребность в коксующемся угле.
В Индии уголь используется преимущественно для производства электроэнергии. В остальных странах-импортерах уголь, за исключением Тайваня, уголь прежде всего используется в металлургии и в меньшей степени в энергетике.
Несмотря на наметившиеся тенденции как с отказом Европейских стран от традиционной энергетики, так и с изменением потребности в соотношении энергетический уголь/коксуемый уголь, энергетика по-прежнему интенсивно потребляет уголь. С 2000 года генерирующая мощность на угле в мире возросла практически в два раза и достигла до 2000 ГВт в 77 странах мира, прежде всего за счет реализации проектов Китая и Индии. В настоящее время в мире строятся электростанции суммарной мощностью 200 ГВт и запланированы проекты станций мощностью порядка 450 ГВт. Тринадцать стран планируют наладить производство электроэнергии с помощью угля к 2030 году.
Естественно, наша страна заинтересована в том, чтобы экспорт осуществлялся на высоком уровне. Каковы же перспективы потребления угля в мире?
Уголь является очень важным энергетическим активом. Если представить мировой баланс потребления энергии по источникам её получения, то мы увидим, что уголь по-прежнему занимает лидирующие позиции в генерации (рис. 5) [11].
А для генерации электроэнергии уголь занимает лидирующую позицию среди других источников. Основные источники генерации электроэнергии в мире представлены на рис. 6 [12].
Угольные электростанции вырабатывают до 41% электроэнергии в мире, что составляет самую большую долю из всех типов генерации электрической энергии. Тем не менее, эксперты полагают, что пик выработки электроэнергии из угля был пройден в 2014 г., а в настоящее время наблюдается снижения загрузки и закрытие части действующих ТЭС [13]. Эти цифры также подтверждают перенос центров угольной электрогенерации в страны Азии, так как основное закрытие угольных ТЭС происходит в странах ЕЭС и США: уже сейчас в них закрыты объекты мощностью 200 ГВт и планируются к закрытию до 2030 года объекты мощностью 170 ГВт. По состоянию на 9 апреля 2018 г., 27 стран, из которых 13 имеют действующие электростанции, присоединились к Альянсу поэтапного отказа от угольной генерации.
В период с 2010 по 2017 гг. только 34% запланированных угольных мощностей были построены или переведены в состояние строительства.
Угольная электрогенерация оказывается между двух проблем. С одной стороны это проблемы развитых стран, которые ориентируются на экологизацию своих экономик и мира в целом. С другой стороны – это интенсивно развивающиеся страны, прежде всего азиатские, для которых уголь – это прежде всего источник дешевой электроэнергии.
Десятка стран мира обеспечивает 86% от общего количества работающих электростанций на угле. Объемы выработки электроэнергии этими странами приведены на рис. 7.
Десятка стран, планирующих строительство, обеспечивающее прирост 64% электрогенерирующих мощностей на угле в мире, приведена на рис. 8.
Эксперты прогнозируют, что к 2030 г., преобладающее большинство угольных ТЭС Европейского союза станут убыточными. Уголь как сырье для производства электроэнергии сталкивается с важной экономической проблемой обусловленной естественным развитием мирового топливно-энергетического комплекса и технологий в нем. В ряде регионов развитие возобновляемых источников энергии уже позволяет генерировать энергию, себестоимость которой ниже, чем энергия, производимая на новых угольных ТЭС.
Однако мир в целом и развивающиеся страны в частности находятся на переломном этапе развития топливно-энергетического комплекса, коснувшегося, прежде всего, угольной промышленности, но, в перспективе, приближающегося к нефтяной. Угольные ТЭС могут продолжать работу в неблагоприятных для них экономических условиях, если, например, проводится доплата за мощность. Такие условия деятельности традиционных энергогенерирующих мощностей практику были введены в 2018 г в некоторых странах Европейского союза ЕС.
В том же 2018 году такие страны АТР, как Китай, Вьетнам и Таиланд полностью отменили доплату за солнечную генерацию, а Филиппины и Индонезия существенно ее сократили. В Индии в настоящее время единица энергии, сгенерированная с помощью гелиоэнергетики дешевле угольной. Таким образом, в условиях реальной конкуренции угольная генерация в странах Юго-Восточной Азии уже проигрывает возобновляемым источникам энергии и будет развиваться медленнее запланированного, хотя нельзя отрицать значение сформированной инфраструктуры, обслуживающей традиционные объекты ТЭК.
Казалось бы, все перечисленные факторы говорят о том, что дни энергетического угля сочтены. Однако, в настоящее время в топливно-энергетическом комплексе мира параллельно происходят разнонаправленные процессы. Так, в 2000 году уголь для производства электроэнергии использовали 65 стран, а в настоящее время 77, то есть за первые два десятилетия XXI века 13 стран увеличили угольные мощности и только одна страна – Бельгия – закрыла их. В то же самое время 13 стран, обеспечивающих 3% современных мощностей, приняли на себя обязательства к 2030 г. отказаться от использования угля в рамках «Альянса оставивших уголь в прошлом» – данный Альянс возглавляют Великобритания и Канада. В то же время 13 стран планируют присоединиться к угольному энергетическому клубу. Логично, что страны, сокращающие потребления угля в энергетике – это передовые в экономическом отношении страны, а те, кто наращивают угольную энергетику – развивающиеся, хотя здесь нет однозначности. Угольная энергетика Германии генерирует в настоящее время 50,4 МВт, т.е. больше, чем Россия (48,69 МВт), а Япония, пережившая сильное потрясение своей атомной энергетики, планирует постройку угольных станций мощностью 18,575 МВт [12]. При этом Япония и Южная Корея из-за острой проблемы сохранения экологии не осуществляют собственную добычу, а импортируют в основном металлургический уголь и в меньшей степени энергетический для электростанций [10].
Правительство Индонезии, учитывая экологические тенденции, запретило строительство новых угольных станций на наиболее густонаселенном острове Ява. Индия также планирует постепенно переходить на «зелёную энергетику» и сокращать импорт угля. [12]. Но обе эти страны по экономическим соображениям нуждаются в развитии традиционной энергетики по крайней мере в ближайшей перспективе.
Но, даже если использование угля при производстве электроэнергии резко сократится (что возможно только в относительно долгосрочной перспективе, учитывая интенсивно развивающиеся экономики стран Азиатско-тихоокеанского региона), остаются еще несколько важнейших областей его применения.
Как уже было сказано выше, уголь делится на две группы – энергетический и металлургический
Основное направление применения энергетического угля – генерация электрической энергии. Причем в последнее время структура потребления угля на электростанциях меняется: изначально на ТЭС широко использовался каменный уголь, как оптимально совмещающий приемлемую теплоотдачу и себестоимость. Бурый уголь использовался в меньших объемах, поскольку его теплосодержание ниже. Однако содержание серы в нем также ниже и, учитывая современные экологические тенденции, его популярность в качестве энергетического угля растет.
Металлургический или коксующийся уголь больше всего применяется в сталелитейной промышленности.
Производство стали ведется по трем методам [11]:
1) кислородно-конвертерный – 0,4 % стали;
2) электродуговая сварка – 25,1 %;
3) мартеновские печи – 74,4 %.
Первый и третий методы реализуются с использованием угля, точнее металлургического кокса.
Металлургический кокс не встречается в природе. Он получается при обработке особого сорта каменного угля (коксующийся уголь) в процессе коксования – при высокой температуре без доступа кислорода. Как уже было сказано, коксованию подвержено всего около 15 % каменного угля, что делает этот сорт очень востребованным в современном мире.
И если в энергогенерации уголь, как основной вид топлива, постепенно вытесняется и заменяется возобновляемыми энергетическими ресурсами, то альтернатив металлургическому углю, как топливу, на текущий момент нет. Это фактор, безусловно, будет способствовать дальнейшему росту спроса на коксующийся уголь в связи с ростом производства стали в мире.
Россия является преимущественно экспортером энергетического угля, что логично, учитывая относительную редкость металлургического угля. Однако, из рис. 1 видно, что запасы такого угля у России есть, экспорт его (рис. 4) она осуществляет и способна, очевидно, осуществлять на перспективу.
При этом экспорт энергетического угля, несмотря на экологические тенденции, на протяжении многих лет растет, а экспорт металлургического угля остается стабильным и не растет уже очень долгое время. Логично предположить, что его объем связан с объемами производства стали, сырьем для которого металлургический уголь и является. После спада 2020 года отметился рост спроса на электроэнергию и сталь, что привело к росту цены на уголь в Европе более чем в два раза – до 167 долларов за тонну, причем даже при этой цене предложение не успевает удовлетворить спрос [13].
Глобально наибольшее влияние на спрос на энергетический уголь оказывают экологические тенденции, которые заставляют для энергогенерации использовать более экологически чистые виды топлива. Эта тенденция очень хорошо прослеживалась в европейских странах, однако ведущие страны азиатского региона, хотя и декларируют в перспективе зеленую энергетику, пока не собираются отказываться от использования энергетического угля.
В первой половине 2021 года общий экспорт угля резко вырос, в частности в страны Европы за январь – июнь 2021 года поставки российского угля возросли на 2,4%, до 22,5 млн. т на фоне роста цен на другие энергоносителей и проблемами с возобновляемыми источниками энергии: их нехваткой и недостаточной надежностью производства. Одновременно рост российского экспорта угля составил в страны АТР – с 55,41 до 60,43 млн. т; в страны Африки – с 3,52 до 4,79 млн. тонн и в страны Центральной и Южной Америки – с 1,26 до 2,12 млн. т [14]. Таким образом, говорить о потере значения угля как топливно-энергетического ресурса рано.
Отдельно следует отметить, что с помощью угля выпускается широкий спектр продуктов углехимии, среди которых, помимо кокса, следует выделить разнообразные ароматические углеводороды, такие как бензол, нафталин, фенантрен, крезолы, фенол, пиридин и многое другое [15]. Отдельно стоит вспомнить, что из угля можно производить жидкие углеводороды, которые могут заменять нефть [16].
Поэтому уголь как топливно-энергетический ресурс, востребованный в самых разнообразных отраслях мировой экономики,
Как отмечал в 2016 году министр энергетики в докладе на XVII международном конгрессе по обогащению угля: «Уголь – это пятый базовый экспортный продукт Российской Федерации (после нефти, нефтепродуктов, газа и черных металлов). …угольная промышленность обеспечивает все потребности экономики страны и наращивает экспортный потенциал. …Углехимия становится составной частью Стратегии развития химического и нефтехимического комплекса России» [17].
Таким образом, несмотря на разнообразные тренды в экономике мира и отдельных стран, перспективы угля как топливно-энергетического ресурса и сырья для производства широкого спектра химических продуктов, а, вместе с тем экспортной политики России в этом направлении очень высоки.
Морозов А.В., Чупров И.В., Галютин С.С. Разработка технологий повышения качества скрытокристаллического графита месторождений Красноярского края отдельными и комплексными методами активации и разработка изделий на его основе. / А. В. Морозов, И. В. Чупров, С. С. Галютин // Молодёжь и наука: Сборник материалов VI Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных [Электронный ресурс]. — Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2011. — Режим доступа: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2010/section16.html, свободный
Агафонов И.А., Чечина О.С., Васильчиков А.В., Швецов К.И. Топливно-энергетический комплекс Китая как перспективный рынок российского экспорта нефти Московский экономический журнал. № 9, 2021.
И.А. Агафонов, О.С. Чечина, А.В. Васильчиков Перспективы природного газа в европейском топливно-энергетический комплексе. Московский экономический журнал. № 2, 2021.
Агафонов И.А. Проблемы производства ароматических углеводородов. Вестник Самарского государственного технического университета. Серия экономические науки. № 1(11), 2014.
Агафонов И.А. Роль синтетического топлива во Второй мировой войне и в современном мире Вестник Самарского государственного технического университета. № 4(14), 2014.
Доклад министра энергетики Российской Федерации А.В. Новака на XVIII Международном конгрессе по обогащению угля (28 июня – 1 июля 2016 г). Электронный ресурс. Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/node/5514 Дата посещения 21.11.2021.
References
Kak transformirovalas` neftyanaya otrasl` za neskol`ko vekov. E`lektronny`j resurs. Rezhim dostupa: https://orb.gazprom-neft.ru/press-center/spets-proekty/kak-razvivalas-i-transformirovalas-neftyanka-za-neskolko-vekov/ Data poseshheniya 21.11.2021.
Agafonov I.A. Rol` sinteticheskogo topliva vo Vtoroj mirovoj vojne i v sovremennom mire Vestnik Samarskogo gosudarstvennogo texnicheskogo universiteta. № 4(14), 2014.
Doklad ministra e`nergetiki Rossijskoj Federacii A.V. Novaka na XVIII Mezhdunarodnom kongresse po obogashheniyu uglya (28 iyunya – 1 iyulya 2016 g). E`lektronny`j resurs. Rezhim dostupa: https://minenergo.gov.ru/node/5514 Data poseshheniya 21.11.2021.
ЭКОЛОГО-ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ХАТАНГСКОГО РАЙОНА ДОЛГАНО-НЕНЕЦКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА
ECOLOGICAL AND ECONOMIC ZONING OF THE TERRITORY OF THE KHATANGA DISTRICT OF THE DOLGANO-NENETS AUTONOMOUS OKRUG ЕмельяноваТ.А., д.э.н., Государственный университет по землеустройству
Новиков А.В., к.э.н., Государственный университет по землеустройству
Emelianova T.A.
Novikov A.V.
Аннотация. В статье рассмотрено эколого-хозяйственное зонирование северных территорий, рассмотрена система показателей и принципы эколого-хозяйственного зонирования. На примере Хатангского района проведена дифференциация территории по иерархическому принципу, дана экологическая характеристика почв, что позволило определить и экономически оценить земельные ресурсы района. На территории Хатангского района были выделены четыре зоны, одиннадцать подзон, что позволило получить данные о продуктивности пастбищ и распределении земель по зонам.
Abstract.The article considers the ecological and economic zoning of the northern territories, considers the system of indicators and principles of ecological and economic zoning. On the example of the Khatanga district, the differentiation of the territory according to the hierarchical principle was carried out, the ecological characteristics of the soils were given, which made it possible to determine and economically evaluate the land resources of the district. Four zones and eleven subzones were allocated on the territory of Khatanga district, which made it possible to obtain data on the productivity of pastures and the distribution of land by zones.
Ключевые слова: виды зонирований, земельные угодья, система адаптивно-ландшафтного использования земель, дифференциация территории, территориальные единицы, однородный участок, система эколого-хозяйственного зонирования, укрупненные показатели, северные территории
Keywords: types of zoning, land, adaptive landscape land use system, territorial differentiation, territorial units, homogeneous plot, ecological and economic zoning system, enlarged indicators, northern territories
Особенностью земельных угодий Северных территорий является их многофункциональность, когда одна и та же территория одновременно используется в нескольких целях: как сельскохозяйственные угодья (оленьи пастбища), охотничьи угодья, источники пищевого и лекарственного сырья (дикоросы), что накладывает определенный отпечаток на зонирование территории. Кроме того, в экстремальных условиях Севера для коренных малочисленных народов земли и другие биологические природные ресурсы, как правило, являются главным источником жизнеобеспечения.
При проведении эколого-хозяйственного зонирования Хатангского района были рассмотрены два основных вопросы, во-первых, это выделение однотипных территорий, и, во-вторых, проведение оценки природно-ресурсного потенциала земель района.
В основу эколого-хозяйственного зонирования положена система адаптивно-ландшафтного использования земель, включающая в себя следующие принципы:
а) системный подход к построению. Предполагает системный комплекс управляющих технологических воздействий, который действует в экосистемах разного уровня организации использования земель и направлен на сохранение и восстановление почв, получение экологически безопасной продукции, охрану окружающей среды;
б) адаптивность технологических воздействий к условиям местности (рельефу, почве, климату). Основывается на необходимости тщательного подбора технологий использования оленьих пастбищ к природным (ресурсным) особенностям основных структурных элементов ландшафта, которые определяют способность того или иного земельного участка удовлетворять растения в тепле, влаге и элементах питания;
в) нормативная предопределенность. Вытекает из целесообразности нормирования уровней антропогенных воздействий на экосистемы с целью нормирования уровней антропогенных воздействий на экосистемы с целью избежания активизации неравновесных, необратимых процессов в них и поддержания ландшафта в экологически устойчивом состоянии;
г) пространственно-функциональная неоднородность. Обусловлена необходимостью поддержания экологической полифункциональности – многообразия типов и уровней связей как в пределах экосистем, так и между экосистемами разного тип: тундрой, лугом, лесом, водными объектами. Предусматривает также поддержание биоразнообразия и создание инфраструктуры средостабилизирующего назначения;
д) устойчивость функционирования экосистем. Предполагает воспроизводство оленьих пастбищ и биологических ресурсов, устойчивое производство продукции оленеводства и промыслов;
е) природоохранная направленность. Необходимость применения комплекса мероприятий, который позволяет свести до допустимых пределов потери земель от негативных воздействий, исключить загрязнение земель и вод, получить экологически безопасную продукцию;
ж) социально-экономическая целесообразность. Обусловлена ограниченностью природных ресурсов (свет, тепло, плодородие почв и др.), а также финансовых, трудовых и материальных ресурсов. Предусматривает применение системы мер, позволяющих наиболее эффективно использовать земельно-ресурсный потенциал хозяйствующих субъектов.
Освоение адаптивно-ландшафтных методов и технологий традиционного природопользования должно осуществляться на основе прогноза изменения условий природопользования, идентификации земель применительно к его задачам и экстраполяции систем ведения традиционного хозяйства и промыслов в сходных условиях.
Экстраполяция систем ведения традиционного хозяйства и промыслов включает в себя:
выделение на карте и на местности территорий, тождественных по природно-ресурсным признакам и системе ведения традиционного хозяйствования и промыслов, которая подлежит внедрению в производство;
установление пригодности земель под угодья по заданным параметрам среды;
разработку рекомендаций по адаптации экстраполируемой системы ведения традиционного хозяйствования и промыслов к территориям-аналогам;
учет сложившихся социальных условий и традиционного образа жизни.
Дифференциация территории базировалась на методах структурного подобия и оптимизационного моделирования. При этом использовались единый критерий оценки территориального базиса по эколого-хозяйственным признакам (по пригодности земель для ведения традиционного хозяйства), унифицированная система оценки и идентификации земель (посредством установления соответствия между природно-ресурсным потенциалом земель и требованиями отраслей), единая система генерализации ареалов на микро-, мезо- и макроуровне (объединение ареалов группы территорий по признакам экологической совместимости и возможности осуществлять использование земель в едином хозяйственном режиме).
Применение методов структурного подобия позволило выделить исторически сложившиеся территориальные единицы на макроуровне (ландшафтно-экологические зоны). Их однотипность обусловлена сходством макроклимата и макрорельефа, под влиянием которых складывается определенный тип биотических сообществ. Выделение ландшафтно-экологических зон направлено на оптимизацию соотношений между отраслями традиционного хозяйствования и промыслов, естественными кормовыми ресурсами и поголовьем животных, а также между их видами и группами. Вхождение территории в ту или иную ландшафтно-экологическую зону изначально определяет ее целевое назначение.
Территориальными единицами на мезоуровне были приняты ландшафтно-экологические подзоны, однотипность которых определяется единством условий естественно-исторического развития, устойчивым сходством ландшафтной структуры и абиотических факторов, формирующих природно-ресурсный потенциал земель. Выделение территориальных единиц этого уровня направлено на проектирование адаптивных систем ведения традиционного хозяйствования и промыслов и управление ими, в том числе на основе экстраполяции опыта традиционного использования земель в сходных условиях.
К территориальным единицам на микроуровне были отнесены:
экологически однородные участки с близкими фитоценозами (массивы оленьих пастбищ с одинаковой оленеемкостью, сезонностью использования и длительностью пастбищного периода);
неоднородные, но экологически совместимые участки (экологические группы земель), составляющие многофункциональные территории (сочетание генетически сопряженных фитоценозов) с более широким диапазоном естественной кормовой базы и миграции животных в течение пастбищных сезонов;
экологически несовместимые, но функционально связанные участки (экологически однотипные территории – ландшафты) для равномерного обеспечения поголовья животных кормовыми ресурсами в течение года и создания благоприятных условий для сезонной миграции животных.
Дифференциация территории произведена по иерархическому принципу, а именно, переход от низших элементов к высшим осуществлялся на основе единых принципов и показателей, что позволило сделать выделяемые ареалы сравнимыми и сопоставимыми.
В рамках оптимизационного моделирования была реализована стратегия адаптивной интенсификации традиционного природопользования, заключающаяся в обеспечении максимальной производительности экосистем на основе сбалансированности продуцирующих (растительных) и потребляющих (поголовье оленей) компонентов.
Объективным критерием выделения однородных ареалов была принята тождественность природных условий и ресурсного потенциала. Принятый за основу масштаб исследования (1:1 000 000) позволил обеспечить обобщенный характер идентификации земель ввиду высокой степени генерализации контуров на мелкомасштабных картах.
В результате идентификации был разработан сопряженный экологический ряд земель района, выделены однородные, соответственно масштабу карты, участки и однотипные территории, в пределах которых сформировано строго определенное сочетание почво-грунтов. При этом, карта территорий-аналогов служит физической основой для организации экологически обоснованного природопользования с учетом пространственного распределения земель разного качества.
Каждый однородный участок характеризуется конкретными условиями почвообразования, типом и ресурсным потенциалом земель. Они представляют собой экологические ниши с близким диапазоном адаптации растительных сообществ к условиям среды. При этом растения выступают в качестве индикатора ресурсного потенциала территории. Устанавливаются также закономерные сочетания природных условий внутри однородного земельного участка двух типов: близкие по совокупности природных условий структуры земель, и сочетания, которые не могут в пространстве образовать единый ареал.
На мезо- и макроуровне, когда на мелкомасштабном картографическом материале происходит значительное обобщение контуров, однородные участки выделены путем объединения ареалов, формирующихся на генетически сопряженных формах рельефа. В единый ареал были объединены:
арктотундровые слабоглеенные почво-грунты (по морозобойным трещинам и понижениям рельефа) с почвами пятен (по полигонам);
тундровые глеевые торфянисто-перегнойные почвы (по плоским вершинам увалов) с торфянистыми и торфяными почвами (по межувалистым понижениям).
При зонировании в составе земель Хатангского района были выделены следующие группы земель с разным природно-ресурсным потенциалом:
крайне бедные – с куртинами низшей растительности (лишайников, мхов и водорослей), выполняющей средообразующие функции ;
очень бедные – с пятнами мохово-лишайниковой и дриадово-мохово-лишайниковой растительности или галофитно-луговой растительностью. Эти участки выполняют средообразующие функции, могут использоваться как оленьи пастбища низкого качества;
бедные – с осоково-пушицево-моховой, осоково-пушицевой с кустарничками и редколесьем, мохово-лишайниково-пушицевой с кустарничками, мохово-лишайниково-осоковой с дриадами , мохово-осоко-пушицевой с кустарничками, кустарничковой растительностью, представляющей, в основном, летние оленьи пастбища;
относительно бедные – с осоково-пушицево-дриадовой растительностью, с мхами и кустарниками, весенне-летне-осенние оленьи пастбища;
относительно богатые – с редколесной и травяно-мохово-кустарничковой, редколесной с кустарниками и злаково-осоковым разнотравьем (20 Тж), осоково-разнотравно-злаковой, редколесно-кустарниковой растительностью со злаково-осоковым и злаково-бобовым разнотравьем, оленьи пастбища длительного использования.
Была проведена дифференциация земель по экологически однотипным территориям .
Наличие в почвах элементов питания (богатство или обедненность) создает объективную основу для развития того или иного типа растительности, ее кормовую ценность и в конечном счете определяет целевое назначение земель.
Рекомендации по целевому использованию земель в зависимости от наличия в почвах элементов питания приведены в таблице 13.
Потенциал земель и динамические процессы в экосистеме предопределяются макроклиматом и генезисом территории, что создает объективную основу для выявления естественных границ экологически однотипных территорий. Ими выступают климатические рубежи, границы распространения генетических типов четвертичных отложений или выходящих на поверхность коренных пород.
Система экологически однородных территорий в Хатангском районе имеет трехуровневое строение.
Единицы первого (высшего) уровня – зоны выделены по признакам обеспеченности теплом и влагой (климатические показатели), которыми обусловлен тип почв и ресурсный потенциал, зависящий от их биологической активности. За основу приняты границы зон, обозначенные на карте физико-географического районирования.
Единицы второго уровня (однотипные территории) выделены по геолого-генетическим признакам территории, с которыми связаны подразделение почв внутри типа и ресурсный потенциал, определяемый трофностью (богатством элементами питания) почвообразующих пород. Границы ареалов, представляющих эти единицы территории, определены по геоморфологической карте и карте четвертичных отложений.
Единицы третьего уровня (однородные участки) выделены по комплексу биотических, абиотических, мезо- и микроклиматических факторов почвообразования, которыми обусловлено потенциальное плодородие почв и уровень его возможного использования в процессе земле- и природопользования.
Выделение этих единиц позволило разработать карту эколого-хозяйственного зонирования территории Хатангского района по признакам природно-ресурсного потенциала земель, которая показана на рисунке 1.
Деление территории на единицы первого и второго уровня по неизменяемым (генезис территории) или слабо изменяемым в пространстве и времени природным признакам (макроклимат, макро- и мезорельеф) направлено на решение долговременных задач природопользования и адаптивной организации территории. Единицы третьего уровня с динамически изменяемыми признаками служат физической основой для экологически обоснованного устройства угодий и разработки типовых ресурсосберегающих технологий традиционного природопользования применительно к данному типу природной среды.
Выделение экологически однотипных территорий обеспечивает получение более или менее достоверных сведений о природно-ресурсном потенциале земель в условиях слабой изученности территории. Оно может быть применено при разработке моделей устойчивого жизнеобеспечения населения посредством организации многоцелевого использования земельных угодий, создания территориальных предпосылок для внутрирайонной специализации традиционного хозяйствования и промыслов и иных форм хозяйствования. Карты экологически однотипных территорий позволяют экстраполировать типовые решения по использованию и охране земель.
Вторым из видов работ при проведении эколого-хозяйственного зонирования Хатангского административного района является оценка природно-ресурсного потенциала земель.
Природно-ресурсный потенциал земель характеризуется множество факторов, описать взаимодействие которых при слабой изученности северных территорий не представляется возможным. Относительная достоверность результатов достигается посредством экологической типизации почв. При этом определяется количественный критерий запаса почвенных ресурсов (объем почвенной массы на единицу площади) с учетом мощности почвенного профиля, структуры почвенного покрова в пределах однородного ареала, обеспеченности почв зольными элементами и других физико-химических показателей состояния почв.
Обобщающие показатели, характеризующие природный ресурсный потенциал почв, их масса, запасы зольных элементов, выступающие основой минерального питания для растений, рассчитаны в виду слабой изученности почв Хатангского района с использованием экспериментальных данных по отдельным участкам, экстраполированных на территории-аналоге.
При расчете укрупненных показателей за исходные величины мощности почв были приняты продуктивные горизонты, к которым отнесены:
Для торфяных почв – горизонты с хорошо разложившимся торфом;
Для гидроморфных (глеевых) почв – слой до глеевых горизонтов;
Для автоморфных почв – слой до минеральных горизонтов.
Объемный вес почвы установлен с учетом литологического состава почвообразующих пород (их генезиса и механического состава) и органического вещества (торф, гумус, перегной).
Экологическая характеристика почв и расчетные данные их природно-ресурсного потенциала позволили экономически оценить земельные ресурсы Хатангского района и разработать долговременную стратегию природопользования, основанную на научно обоснованных нормах изъятия этих ресурсов, при условии сохранения стабильности территориального базиса для развития природных экосистем, традиционного хозяйства и сложившихся этносов в целом.
Изучение территории района с помощью эколого-хозяйственной диагностики ее ресурсного потенциала позволило получить многообразные данные, в том числе о продуктивности оленьих пастбищ, наличии и распределении земель по отдельным эколого-хозяйственным зонам и подзонам. характеристика которых приведена в таблице 1.
Эти данные показывают, что наиболее крупными по площади являются тундровая и горная зоны. На их долю приходится свыше 70 % территории района. Продуктивность оленьих пастбищ возрастает при движении от северных подзон к южным. Повышенными удельными запасами кормов характеризуется лесотундровая зона. Выше среднерайонной оленеемкость пастбищ в ряде низкогорных подзон. Эти и другие сведения составляют информационную базу для решения основных вопросов по рациональному использованию земель и их охране.
Список источников
Земельный кодекс Российской Федерации. 25.10.2001 г. №136-ФЗ (ред. от 07.04.2015 г.);
Емельянова Т. А. Организация территорий, используемых общинами коренных малочисленных народов Севера, Сибирь и Дальнего Востока Российской Федерации для обеспечения их традиционного образа жизни. Монография. М:.-2005 г. – 134с.
Д.В. Новиков, А.В. Новиков, Зонирование территорий и установление зон
с особым режимом использования земель. М:. – 2017- 322с.
Мельников Н. Теоретические основы отнесения земель к категориям и зонирования территорий в Российской Федерации. Ж. Земельное право. №__. М., ___. – С.74–83.
Оценка качества и классификация земель по их пригодности для использования в сельском хозяйстве / А.К. Оглезнев и др. / Федеральное агентство кадастра объектов недвижимости. М., 2007. – 131 с.
References
Zemel`ny`j kodeks Rossijskoj Federacii. 25.10.2001 g. №136-FZ (red. ot 07.04.2015 g.);
Emel`yanova T. A. Organizaciya territorij, ispol`zuemy`x obshhinami korenny`x malochislenny`x narodov Severa, Sibir` i Dal`nego Vostoka Rossijskoj Federacii dlya obespecheniya ix tradicionnogo obraza zhizni. Monografiya. M:.-2005 g. – 134s.
D.V. Novikov, A.V. Novikov, Zonirovanie territorij i ustanovlenie zon
s osoby`m rezhimom ispol`zovaniya zemel`. M:. – 2017- 322s.
Mel`nikov N. Teoreticheskie osnovy` otneseniya zemel` k kategoriyam i zonirovaniya territorij v Rossijskoj Federacii. Zh. Zemel`noe pravo. №__. M., ___. – S.74–83.
Ocenka kachestva i klassifikaciya zemel` po ix prigodnosti dlya ispol`zovaniya v sel`skom xozyajstve / A.K. Ogleznev i dr. / Federal`noe agentstvo kadastra ob“ektov nedvizhimosti. M., 2007. – 131 s.
ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ АСПЕКТ ОСВОЕНИЯ МИНЕРАЛЬНО-СЫРЬЕВОГО КОМПЛЕКСА АРКТИЧЕСКОЙ ЗОНЫ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ
THE ECOLOGICAL ASPECT OF THE DEVELOPMENT OF THE MINERAL RESOURCE COMPLEX OF THE ARCTIC ZONE OF THE RUSSIAN FAR EAST
Степанько Наталия Григорьевна, к.г.н., доцент, с.н.с. Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток, e-mail: sngreg25@mail.ru
Stepanko Nataliia Grigorievna, Ph.D., associate professor, senior researcher Pacific Institute of Geography Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Vladivostok, e-mail: sngreg25@mail.ru
Ткаченко Григорий Геннадьевич – к. г. н., с. н. с. Тихоокеанский институт географии ДВО РАН, г. Владивосток, e-mail: tkatchenko-gri@mail.ru
Tkatchenko Grigory Gennadevich, Ph.D., senior researcher Pacific Institute of Geography Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, Vladivostok, e-mail: tkatchenko-gri@mail.ru
Аннотация.Целью данного исследования является оценка минерально-сырьевого потенциала и возможной трансформации направлений природопользования при освоении ресурсов Арктической зоны Дальнего Востока (АЗДВ). Оценить предполагаемую экологическую ситуацию и возможные изменения в производственно-природных отношениях на этих территориях для выбора наиболее разумного, экономически-обоснованного и экологически-оправданного сценария развития. В работе выявлены десять основных изменений в показателях, характеризующих минерально-ресурсный потенциал АЗДВ. Минерально-ресурсный потенциал и особенно прогнозные ресурсы основных месторождений, включенных в состав АЗДВ в целом могут повлиять на увеличение привлекательности рассмотренных ьтерриторий с точки зрения привлечения инвестиций в ее горнодобывающую промышленность, а именно на разработку и добычу угля, цветных и благородных металлов, алмазов и редкоземельных металлов. Освоение данных видов сырья, при определенных технических и конъюнктурных условиях, как на внутреннем, так и на внешнем рынке может в перспективе сыграть роль ускорения социально-экономического развития территорий АЗДВ. В связи с этим в2структуре промышленности ключевое значение приобретут добывающие отрасли и произойдет трансформация в природопользовании с усилением производственного структурного направления. Как следствие – ухудшится экологическая ситуация на данной территории и усилится эколого-экономический дисбаланс. В конечном итоге вероятны необратимые процессы в окружающей среде и, как следствие, ухудшение условий жизнедеятельности населения. Поэтому, первоочередными, а также на ближайшую перспективу, должны быть мероприятия, не промышленного освоения, а направленные на усиленное развитие средоохранного направления в природопользовании, а в дальнейшем экономически обоснованное и экологически допустимое развитие арктических территорий.
Abstract. The purpose of this study is to assess the mineral resource potential and the possible transformation of the directions of nature management in the development of the resources of the Arctic zone of the Far East (AZDV). Assess the expected environmental situation and possible changes in production and natural relations in these territories in order to select the most reasonable, economically sound and environmentally justified development scenario. The work revealed ten main changes in the indicators characterizing the mineral resource potential of the AZDV. The mineral resource potential, and especially the predicted resources of the main deposits included in the AZFV as a whole, can affect the increase in the attractiveness of the considered territories in terms of attracting investment in its mining industry, namely the development and production of coal, non-ferrous and precious metals, diamonds and rare earth metals. The development of these types of raw materials, under certain technical and market conditions, both on the domestic and foreign markets, may in the future play the role of accelerating the socio-economic development of the AZDV territories. In this regard, in the structure of industry, the extractive industries will acquire key importance and there will be a transformation in nature management with the strengthening of the production structural direction. As a result, the ecological situation in the given territory will worsen and the ecological and economic imbalance will increase. Ultimately, irreversible processes in the environment are likely and, as a result, the deterioration of the living conditions of the population. Therefore, the priority, as well as in the near future, should be measures not for industrial development, but aimed at the enhanced development of environmental protection in nature management, and in the future, economically justified and environmentally acceptable development of the Arctic territories.
Ключевые слова: Российский Дальний Восток, арктическая зона, минерально-сырьевой потенциал, структура природопользования, экологическая ситуация, хозяйственная деятельность
Key words: Russian Far East, Arctic zone, mineral resource potential, nature management structure, ecological situation, economic activity
Эколого-экономическая система, взаимосвязанная и взаимообусловленная, является противоречивой в связи с неравноценностью интересов составляющих звеньев этой системы. Не смотря на декларирование равнозначности экономической и экологической составляющих, экономические интересы являются приоритетными. Эта система может быть рассмотрена с точки зрения производственно-природных отношений. То есть хозяйственная деятельность, оказывая воздействие на окружающую природную среду, формирует экологическую ситуацию. Поскольку экономическое развитие региона является объективно-необходимым, а благоприятная экологическая ситуация является одним из важных факторов комфортности жизнедеятельности человека, необходима некая сбалансированность эколого-экономических интересов на конкретной территории в конкретный период времени. Для определения территориальной трансформации экологической ситуации на Арктических территориях Российского Дальнего Востока (РДВ) необходимо рассмотреть перспективы экономического развития данной территории, которые обусловлены ее минерально-ресурсным потенциалом.
Природно-ресурсный потенциал и в частности его минерально-ресурсная составляющая являются одним из основных факторов благосостояния местного населения и важнейшей опорой устойчивости социально-экономического развития Арктических территорий Дальнего Востока. Экономика АЗДВ во многом зависит от разнообразия и ценности имеющихся запасов природных ресурсов, а также различных возможностей позволяющих наиболее полно использовать свой природный потенциал. Минеральные ресурсы оказывают существенное влияние на региональную экономику. Это определяется такими параметрами как степень изученности, величина выявленных запасов, качество, динамика извлечения, затраты на освоение и стоимость готовой продукции [1,2].
Минерально-сырьевой потенциал полезных ископаемых АЗДВ привлекает к себе внимание благодаря своему достаточно большому разнообразию. Он включает разведанные объекты разного ранга: рудопроявления, малые, средние, крупные и уникальные месторождения. Степень их изученности также неоднородна.
Добыча полезных ископаемых для некоторых территорий АЗДВ традиционно являлась практически единственной отраслью промышленности, а иногда и основой экономики. Добывающая отрасль и сегодня обеспечивает занятость населения и приносит важнейшую часть дохода бюджетов территорий. Минерально-сырьевой потенциал и его активное освоение в рамках природопользования учитываются во всех программах регионального развития АЗДВ как важнейшее направление перспективного социально-экономического развития.
Согласно указу президента России № 220 «О внесении изменений в Указ Президента Российской Федерации от 2 мая 2014 г. № 296 «О сухопутных территориях Арктической зоны Российской Федерации» с 13 мая 2019 г. территории ещё восьми арктических улусов Якутии включены в состав Арктической зоны Российской Федерации. Таким образом, был удовлетворен запрос и обоснование правительства Республики Саха (Якутия) о признании еще восьми улусов соответствующими условиям (природным, социально-экономическим и др.) принадлежности к Арктической зоне. В результате этого решения территория АЗДВ Российской Федерации значительно увеличилась с 1,3 млн. км2 до 2,22 млн. км2. Рост составил 68% (таблица 1, таблица 2). Таким образом. АЗДВ стала включать в себя территорию 19 муниципальных образований ранга районов (6 – Чукотских и 13 – Якутских).
Существенным фактором, ограничивающим развитие «новых территорий», является их континентальное положение. В связи с этим их транспортная доступность уступает прибрежным территориям Якутии и Чукотки. Слабая транспортная доступность континентальных районов вместе суровыми климатическими условиями жизнедеятельности и природопользования сильно затрудняет как геологоразведочные работы так и промышленное освоение уже разведанных месторождений.
Изменились и различные социально-экономические характеристики АЗДВ. Исходя из этого, нами, прежде всего, рассмотрены структурные изменения ее минерально-ресурсного потенциала на основе анализа территориальных сочетаний месторождений минерального сырья в рамках новых расширенных границах АЗДВ.
В результате данного исследования выявлены следующие основные изменения в основных показателях, характеризующих минерально-ресурсный потенциал АЗДВ:
Общая численность месторождений и их участков увеличилась на 24 %, достигнув 1382. Увеличение численности месторождений произошло в гораздо меньшей степени, чем увеличение размера Арктической территории. Таким образом, очевидно, что вновь включенные территории уступают «старым» в весе минерально-ресурсного потенциала. Это может привести к усилению диспропорций между территориями в процессе освоения минерально-ресурсного потенциала АЗДВ. При прочих равных условиях (степень разведанности месторождений, объем запасов, ценность ресурсов) приоритет будет отдан месторождениям расположенным на относительно более освоенных в социально-экономическом плане территориях. При этом определяющим фактором освоения минеральных ресурсов будет транспортно-географический. В таком случае, очевидно, что прибрежные территории АЗДВ сохранят за собой приоритет в добыче минеральных ресурсов. Особенно актуально это для территорий Республики Саха (Якутия).
Вошедшие в состав АЗДВ территории в целом отличаются сравнительно слабой геологической изученностью и небольшим количеством разведанных месторождений. Как следствие этого, плотность месторождений здесь в целом еще меньше, чем на территории прибрежных районов (улусов) Якутии и в 4 раза меньше, чем на территории Чукотки. На общем фоне выделяется лишь Верхоянский улус, который имеет сравнительно высокую численность и плотность месторождений (табл. 1, рис. 1). Таким образом, в результате включения в состав АЗДВ 8 новых улусов Якутии общая и так достаточно низкая плотность месторождений снизилась с 0,85 до 0,62 на 1000 км2 территории (табл. 2).
По набору представленных основных видов минеральных ресурсов «новые» 8 улусов Якутии не отличаются от прибрежных улусов (табл. 1). Поэтому ранее выделенные нами 11 основных видов ресурсов в АЗДВ в результате расширения территории АЗДВ не изменились. К важнейшим из них можно отнести алмазы, золото, цветные металлы, редкоземельные металлы, а также углеводороды. Все они находятся в категории высоко востребованных минеральных ресурсов. Некоторые из них: золото, алмазы и редкоземельные металлы являются особо ценным стратегическим ресурсом для любой страны мира. Месторождения строительных материалов могут быть востребованы на локальном уровне. Они могут использоваться при строительстве транспортной инфраструктуры и объектов социально-экономического назначения.
В целом видовая структура месторождений новых арктических территорий подобна другим территориям АЗДВ. Так более 50 % месторождений приходится на месторождения благородных металлов. На втором месте по численности также месторождения, в которых основным видом сырья является олово.
Основные отличия в видовой структуре месторождений новых арктических территорий от прибрежных территорий Якутии и Чукотки являются:
сравнительно низкая доля месторождений благородных металлов и олова
высокая доля месторождений алмазов от общего количества месторождений (за счет Оленекского улуса).
В то время как в Анабарском и Булунском улусах находится более 65 % разведанных и готовых к освоению россыпных месторождений алмазов страны геологоразведка и добыча таких алмазов в Оленекском улусе уже ведется и может быть весьма перспективной.
К общим основным изменениям в видовой структуре месторождений АЗДВ в ее новых границах в результате включения в ее состав 8 новых улусов Якутии можно отнести небольшое снижение доли месторождений благородных металлов с 69 до 65,4 %, увеличение доли месторождений алмазов с 2 до 6 % и небольшое увеличение доли месторождений свинца с 0,3 до 0,43%.
Включение 8 новых улусов Якутии повлекло за собой изменения в географической структуре месторождений АЗДВ. Если ранее 77,5 % численности месторождений АЗДВ приходилось на Чукотский АО. То теперь соотношение численности месторождений между арктическими субъектами ДВ выглядит как 62,2 на 37% в пользу Чукотского АО или примерно как соотношение 2 к 1. Тем не менее, такое соотношение численности месторождений по-прежнему выделяет значительное преимущество Чукотского АО. Это преимущество особенно велико при сравнении показателя плотности месторождений. Для арктической территории Якутии он составляет 0,34, а для Чукотки 1,2 (рис. 1Б). Разница по этому показателю в 3,5 раза в пользу Чукотки несомненно является ее важнейшим конкурентным преимуществом в сфере освоения минерально-ресурсного потенциала перед Якутской частью АЗДВ. Такое преимущество Чукотки еще более ощутимо, если учитывать что там уже реализуется такой сравнительно новый механизм поддержки социально-экономического развития как территории опережающего развития (ТОР). Специализация ТОР «Беринговский» – добыча полезных ископаемых. Наличие такого рода специализации у пока еще единственной ТОР в АЗДВ – несомненное конкурентное преимущество Чукотки. Некоторые проекты ТОР уже реализуются. Поэтому «новым» территориям АЗДВ будет довольно сложно привлекать к развитию проектов природопользования крупных инвесторов без подобного конкурентного преимущества.
Среди новых территорий, включенных в АЗДВ, особое внимание обращает на себя Верхоянский улус, который имеет наибольшую численность месторождений среди новых арктических территорий. Он также занимает 6 место по данному показателю среди 19 районов АЗДВ. Верхоянский улус занимает первое место в АЗДВ по плотности месторождений (рис.1А). Здесь имеются месторождения золота, серебра, олова, вольфрама, сурьмы, а также общераспространенные полезные ископаемые. Минерально-сырьевая база рудного золота представлена 4 месторождениями. В промышленном освоении находятся 4 месторождения россыпного золота. В нераспределенном фонде недр находится 10 месторождений олова с запасами более 90 тыс. тонн, которые остаются не востребованными. Имеются прогнозные ресурсы рудного и россыпного золота, ртути, рудного и россыпного олова, рудного и россыпного вольфрама, серебра, сурьмы, мышьяка и рассеянных элементов.
Также представляет интерес Оленекский улус, прежде всего, многочисленными месторождениями алмазов и наличием редкоземельных металлов. Томторское месторождение редких металлов является одним из крупнейших в мире с точки зрения содержания в руде полезного вещества. Это комплексное месторождение. Запасы руды составляют 30,5 млн. тонн. Годовая производительность может достигать 160 тыс. тонн руды.
Минерально-ресурсный потенциал АЗДВ с включением новых восьми улусов Якутии в целом остается все еще в значительной степени перспективным, чем готовым к промышленному освоению в ближайшее время. «Новые районы» имеют более континентальное положение, суровый климат, слабую заселенность и как следствие еще более низкую транспортную доступность своих территорий и соответственно тех месторождений, которые могут быть освоены.
Основные месторождения включенных в 2019 году в состав АЗДВ территорий представлены следующими ресурсами:
Минерально-ресурсный потенциал и особенно прогнозные ресурсы основных месторождений, включенных в состав АЗДВ территорий в целом могут повлиять на увеличение привлекательности АЗДВ с точки зрения инвестиций в ее горнодобывающую промышленность, а именно на разработку и добычу угля, цветных и благородных металлов, алмазов и редкоземельных металлов.
Освоение данных видов сырья, при определенных технических и конъюнктурных условиях, как на внутреннем, так и на внешнем рынке при обязательном условии существенной государственной поддержки (в виде адресных преференций), может в перспективе сыграть роль ускорения социально-экономического развития территорий АЗДВ.
Таким образом, рассматривая минерально-сырьевой комплекс и связанную с ним перспективу развития, в структуре промышленности территорий АЗДВ может быть выделено определяющее значение добывающих отраслей. В связи с этим можно предположить возможную трансформацию в направлениях природопользования [7-12]. Оценка структурных направлений природопользования проведена по совокупности социально-экономических [13] и экологических показателей. В связи с этим значительные изменения возможны в производственном структурном направлении природопользования, а также в транспортно-логистическом. В связи с отсутствием каких-либо предполагаемых изменений в средоохранном направлении природопользования очевидно усиление техногенного воздействия на окружающую природную среду и дестабилизации в экологическом состоянии, в основном, Чукотского АО. Насыщенность арктических территорий производствами различных классов вредности, как существующих, так и перспективных представлена на рис.2. Она в определенной мере дает представление о возможном и перспективном воздействии производства на окружающую природную среду и, как следствие, об экологической ситуации [14,15].
Учитывая существующую на сегодня экологическую ситуацию в Арктических регионах РДВ, а также перспективы их развития можно выделить наиболее проблемные территории. Это Анадырский район и ГО Певек и Эгвекинот в Чукотском АО и Анабарский, Булунский и Усть-Янский улусы в Саха (Якутия). Именно эти территории уже в настоящее время значительно подвержены антропогенному воздействию, именно на этих территориях природоохранная деятельность с точки зрения финансового обеспечения находится на низком уровне [16] и на этих территориях планируется дальнейшее развитие наиболее воздействующих видов хозяйственной деятельности.
Сложившуюся экологическую ситуацию, сформированную существующей производственной структурой, обостряют специфические региональные особенности, обусловленные низкой скоростью разложения загрязняющих веществ, связанной с низкотемпературным режимом климата и наличием многолетней мерзлоты. Разного рода загрязнители не могут проникать в глубокие слои грунта из-за водонепроницаемой многолетней мерзлоты, а деятельность микроорганизмов, утилизирующих отходы, заторможена. Долго разлагающиеся загрязнители, в т. ч. и радиоактивные, накапливаются в медленно растущих многолетних растениях. Далее они поступают к поедающим их животным, а от них – к людям. Усиленное развитие добывающих и обрабатывающих отраслей при отсутствии значимых, крупных проектов, направленных на восстановление и сохранение арктических территорий повлечет усиление техногенного прессинга на природную среду и, как следствие, значительное ухудшение экологии на рассматриваемых территориях.
В перспективе освоение минерального сырья с одной стороны может сыграть роль ускорения социально-экономического развития, с другой стороны увеличить неблагоприятное воздействие на экологическую обстановку территорий АЗДВ [18].
Рассматриваемые территории, имея большие возможности дальнейшего развития, прежде всего привлекательности для инвесторов их природно-ресурсного потенциала, подвержены значительным рискам в связи с региональными природными условиями, экологическими проблемами глобального характера (глобальное потепление, таяние вечной мерзлоты и т.д.) а также сложившейся в настоящее время эколого-экономической ситуацией [19-21]. Реализация предполагаемых видов хозяйственной деятельности приведет к нежелательному изменению структуры природопользования вплоть до необратимых последствий и нанесения существенного ущерба жизнедеятельности населения. Поэтому, первоочередными должны быть мероприятия, не промышленного освоения, а направленные на усиленное развитие средоохранного направления в природопользовании:
Мероприятия, направленные на восстановление и «оздоровление» территорий, подверженных техногенному воздействию:
рекультивация нарушенных земель;
очистка территорий от металлических и других отходов производства, несанкционированных свалок;
формирование и реализация проектов природоохранного и ресурсосберегающего направлений;
активная и всесторонняя реальная поддержка государства в области развития и поддержания традиционных видов хозяйствования.
Мероприятия, направленные на создание новых и реконструкцию старых (если таковые имеются) объектов необходимой подготовки (согласно СанПиН) водоснабжения, водоотведения, утилизации или вторичного использования твердых отходов.
Для реализации этих мероприятий необходимы заинтересованность, активная позиция и реальная помощь со стороны государственных и региональных органов. Целесообразна разработка налоговых льгот и других преференций для восстановления, сохранения и экономически обоснованного и экологически допустимого развития арктических территорий Российского Дальнего Востока. В настоящее время, не смотря на активное декларирование равнозначности экономических и экологических интересов, экологической составляющей уделяется непозволительно мало внимания. В стратегии развития, например Чукотского АО: «…Для успешного достижения поставленных цели и задач Стратегия Чукотского автономного округа должна строиться с учетом ключевых факторов и опыта развития Северных территорий», а из пяти основных факторов развития на последнем месте в очень обобщенном виде сформулирован пятый фактор: «Пятым фактором социально-экономического развития Чукотского автономного округа является обязательное сохранение среды обитания, культуры коренных народов Севера, а также развитие традиционных отраслей хозяйствования коренного населения» [22].
Список источников
Moe A. The dynamics of Arctic development // Asia in the Arctic. – Singapore: Springer, 2016. – P. 3–13.
Объекты учета государственного кадастра месторождений // Федеральное агентство по недропользованию Роснедра РОСГЕОЛФОНД. 2019. URL: http://www.rfgf.ru/gkm (дата обращения 1.06.2021).
Ткаченко Г.Г. Территориальная дифференциация месторождений минерально-ресурсного сырья Востока Арктической зоны России // Геосистемы и их компоненты в Северо-Восточной Азии: эволюция и динамика природных, природно-ресурсных и социально-экономических отношений. – Владивосток: Дальнаука, 2016. – С. 557-564.
Ткаченко Г.Г. Минерально-ресурсный потенциал Арктической зоны Дальнего Востока // География арктических регионов 2017. – СПб.: Типография ООО “Старый город”, 2017. – С. 131-135.
Архипов Г.И. Минеральные ресурсы горнорудной промышленности Дальнего Востока. Стратегическая оценка возможностей освоения. – Хабаровск: Институт горного дела ДВО РАН, 2017. – 820 с.
Organization of environmental protection in the Arctic and Antarctic / H. Jorgen, W. Weiche // Human Ecology. – 1995. – Issue 2. – P. 180-186.
New measurements of phytoplankton and ice algal production in the Arctic Ocean / M. Gosselin, M. Levasseur, P.A. Wheeler, R.A. Horner // Deep-sea Research Part Ii-topical Studies in Oceanography. – 1997. – V. 44. – P. 1623-1644.
Spatial scales, stakeholders and the valuation of ecosystem services / K. Hein, C.S.A. van Koppen, R.S. de Groot, E.C. van Lerland // Ecological Economics. – 2006. – V. 57. – Issue 2. – P. 209-228.
Регионы России. Социально-экономические показатели: Статистический сборник // Федеральная служба государственной статистики. 2019. URL: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/1dJJCOvT/Region_Pokazpdf (дата обращения 10.06.2021).
Статистический ежегодник Республика Саха (Якутия): Статистический сборник // Территориальный орган Федеральной службы государственной статистики по Республике Саха (Якутия). 2020. URL: Статежегодник за 2019 год.PDF (gks.ru) (дата обращения 5.06.2021).
Стратегия социально-экономического развития Арктической зоны Республики Саха (Якутия) на период до 2030 года // Официальный информационный портал Республики Саха (Якутия). 2021 URL: http: // www.mineconomic.sakha.gov.ru (дата обращения 6.06.2021).
Степанько Н.Г. Роль производственно-природных отношений в бесконфликтном существовании системы «общество-природа»» // Московский экономический журнал». 2021. № 12. (https://qje.su/nauki-o-zemle/moskovskijekonomicheskij-zhurnal-12-2021-54/)
Sixth technological mode and green economy as the basis of strategic reclamation of Arctic territories / M.N. Dudin, V.I. Gayduk, V.D. Sekerin, S.V. Bank, A.E. Gorokhova // Academy of Strategic Management Journal. – 2017. V. 16. – Issue S1. – P. 71-81.
Экологическая ситуация на территории мурманской области: региональные проблемы и перспектиы их решения в условиях информационного общества / В.Н. Васильева, Г.В. Жигунова // Философия и гуманитарные науки в информационном общесиве. – 2017. – № 3. – С. 20-33. URL: http://fikio.ru/?p=2736
Objects of accounting of the state cadastre of deposits. Available at: http://www.rfgf.ru/gkm (accessed 1June.2021).
Tkachenko G.G. Territorial’naya differenciaciya mestorozhdenij mineral’no-resursnogo syr’ya Vostoka Arkticheskoj zony Rossii [Territorial differentiation of mineral resource deposits in the East of the Arctic zone of Russia]. Geosistemy i ih komponenty v Severo-Vostochnoj Azii: evolyuciya i dinamika prirodnyh, prirodno-resursnyh i social’no-ekonomicheskih otnoshenij [Geosystems and their components in Northeast Asia: evolution and dynamics of natural, natural-resource and socio-economic relations]. Vladivostok, Dalnauka Publ., 2016. pp.557-564.
Tkachenko G.G. Mineral’no-resursnyj potencial Arkticheskoj zony Dal’nego Vostoka [Mineral resource potential of the Arctic zone of the Far East]. Geografiya arkticheskih regionov 2017 [Geography of the Arctic regions 2017]. Saint-Petersburg, LLC ” Old Town” Publ., 2017. pp. 131-135.
Arkhipov G.I. Mineral’nye resursy gornorudnoj promyshlennosti Dal’nego Vostoka. Strategicheskaya ocenka vozmozhnostej osvoeniya [Mineral resources of the mining industry of the Far East. Strategic assessment of development opportunities]. Khabarovsk, Institute of Mining of the FEB RAS Publ., 2017. 820 p.
Jorgen H., Weiche W. Organization of environmental protection in the Arctic and Antarctic. Human Ecology, 1995, Issue 2, pp. 180-186.
Gosselin M., Levasseur M., Wheeler P.A., Horner R.A. New measurements of phytoplankton and ice algal production in the Arctic Ocean. Deep-sea Research Part Ii-topical Studies in Oceanography, 1997, vol. 44, pp. 1623-1644.
Hein K., van Koppen C.S.A., de Groot R.S., van Lerland E.C. Spatial scales, stakeholders and the valuation of ecosystem services. Ecological Economics, 2006, vol. 57, pp. 209-228.
Regions of Russia. Socio-economic indicators: Statistical collection. Available at: https://rosstat.gov.ru/storage/mediabank/1dJJCOvT/Region_Pokaz_2019.pdf (accessed 10 June 2021).
Strategy of socio-economic development of the Arctic zone of the Republic of Sakha (Yakutia) for the period up to 2030. Available at: http: // www.mineconomic.sakha.gov.ru (accessed 6 June 2021).
Dudin M.N., Gayduk V.I., Sekerin V. D., Bank S.V., Gorokhova A. E. Sixth technological mode and green economy as the basis of strategic reclamation of Arctic territories. Academy of Strategic Management Journal, 2017, vol. 16, no. S1, pp.71-81.
Vasilieva V.N., Zhigunova G.V. Ecological situation in the Murmansk region: regional problems and prospects for their solution in information society. Philosophy and humanities in information society, 2017, no. 3, pp. 20-33. URL: http://fikio.ru/?p=2736.
СОСТАВЛЕНИЕ И ОФОРМЛЕНИЕ ИНТЕРАКТИВНОЙ КАРТЫ ДИНАМИКИ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ СЕВЕРНОГО КАВКАЗА
COMPILATION AND DESIGN OF AN INTERACTIVE MAP OF THE DYNAMICS OF CLIMATIC PARAMETERS NORTH CAUCASUS
Шаповалов Дмитрий Анатольевич, профессор, доктор технических наук, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет по землеустройству»
Братков Виталий Викторович, профессор, доктор географических наук, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет геодезии и картографии»
Савинова Светлана Викторовна, доцент, кандидат географических наук, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет по землеустройству»
Ибрагимов Ильнур Рубинович, бакалавр, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет геодезии и картографии»
Shapovalov Dmitrii Anatolevich
Bratkov Vitalii Viktorovich
Savinova Svetlana Viktorovna
Ibragimov Ilnur Rubinovich
Аннотация. Северный Кавказ располагается на юго-западе России, и с физико-географической точки зрения включает в себя 2 части: горную, представленную северным склоном Большого Кавказа, и равнинную, приуроченную к равнинам Предкавказья. Для оценки современных климатических условий в настоящее время используются данные инструментальных наблюдений существующей метеорологической сети (47 метеостанций) за 1960-2020 гг. В ходе обработки растровых изображений Земли, для последующей их обрезки по векторному контуру Северного Кавказа использовались данные опции из ArcToolbox (набор инструментов) в соответствующей последовательности. На основании проведенных была разработана интерактивная карта динамики климатических параметров Северного Кавказа.
Abstract. The North Caucasus is located in the south-west of Russia, and from a physical and geographical point of view includes 2 parts: mountainous, represented by the northern slope of the Greater Caucasus, and flat, confined to the plains of the Pre-Caucasus. To assess the current climatic conditions, data from the instrumental observations of the existing meteorological network (47 weather stations) for 1960-2020 are currently used. During the processing of raster images of the Earth, for their subsequent cropping along the vector contour of the Northern Caucasus, these options from ArcToolbox (a set of tools) were used in the appropriate sequence. Based on the conducted, an interactive map of the dynamics of climatic parameters of the North Caucasus was developed.
Ключевые слова: Северный Кавказ, динамика климатических показателей за 1960-2020 годы, интерактивная карта
Key words: The North Caucasus, the dynamics of climatic indicators for the years 1960-2020, interactive map
ВВЕДЕНИЕ. В современной климатологии климат определяется как многолетний режим погоды, свойственный для данной местности. Под многолетним режимом погоды подразумевается совокупность условий погоды региона за период нескольких десятилетий, типичная годовая смена этих условий и вероятные отклонения от нее в отдельные годы; сочетания условий погоды, свойственные для различных ее аномалий (засухи, дождевые периоды, похолодания, а также много другое). Под процессом изменения климата за какой-либо период понимают определение динамика климата. Изменение климата — это циклический процесс. Существуют определенные периоды времени — циклы, по которым наблюдают динамику климата: пятилетия, десятилетия, тридцатилетия и. т. д. Традиционным временным отрезком для наблюдения динамики климата является 30 лет.
Северный Кавказ – это один из историко-культурный регион России, который является самой густонаселенной и многонациональной территорией в РФ. Северный Кавказ располагается на юго-западе России, и с физико-географической точки зрения включает в себя 2 части: горную, представленную северным склоном Большого Кавказа, и равнинную, приуроченную к равнинам Предкавказья. Черноморское побережье Кавказа относится к южному склону горного сооружения, поэтому с физико-географической точки зрения не относится к изучаемой территории (черноморское побережье Краснодарского края) (рис. 1) [1, 2, 6, 7].
Климат Северного Кавказа формируется прежде всего под влиянием, во-первых, положения на стыке основных широтных климатических поясов (умеренного и субтропического), а также в результате наличия здесь горного сооружения Большого Кавказа, который является климаторазделом между ними и несет черты высотной климатической зональности. Основные климатические особенности территории связаны с географическим положением и рельефом [1, 4].
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Северный Кавказ – горно-равнинная территория, но в большей степени горные системы определяют его географическую специфику, обуславливают его разнообразие природных особенностей, влияние на климат. Как уже отмечалось, территория полностью относится к Предкавказью и частично, к северному склону Большого Кавказа. Большой Кавказ выступает как естественная граница между умеренным климатическим поясом Северного Кавказа и субтропическим поясом Закавказья, которая затрудняет перемещение холодных воздушных масс с севера на юг – в Закавказье и теплых масс в Предкавказье – с юга на север. Летом температурные различия Предкавказья и Закавказья сглаживаются, но начинает ощущаться разница в температуре между западной и восточной частью Кавказа. Относительно невысокая Ставропольская возвышенность выступает границей для поступления на восток влажных воздушных масс Атлантики и Средиземноморья, а на запад – сухого континентального воздуха внутренних областей Евразии.
Традиционно основой для выявления климатических изменений, протекающих на той или иной территории, являются данные наземных наблюдений, которые проводятся на станциях национальной метеорологической сети, в России – Росгидрометом. Анализ климатических изменений, происшедших на изучаемой территории применительно к ландшафтам проведен в работе В.В. Браткова, Ш.Ш. Заурбекова и З.В. Атаева (2014). Для оценки современных климатических условий в настоящее время используются данные инструментальных наблюдений существующей метеорологической сети (47 метеостанций) за 1960-2020 гг. Осредненные за этот временной отрезок данные сравнивались с базовым периодом 1931-1960 гг. [1, 6, 7].
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. На территории Северного Кавказа получили распространение два класса ландшафтов – равнинные и предгорно-холмистые, а также горные. В классе равнинных и предгорно-холмистых ландшафтов, которые получили распространение на территории Предкавказья, представлено 4 типа и 5 подтипов ландшафтов, среди которых гидроморфные и субгидроморфные являются интразональными. В классе горных ландшафтов, которые приурочены к северному макросклону Большого Кавказа, представлены 6 типов и 12 подтипов ландшафтов. Изменения средней годовой температуры воздуха в пределах типов ландшафтов в сравнении с предшествующим периодом иллюстрирует таблица.
Многие авторы отмечают повсеместный рост температуры воздуха в пределах всех ландшафтов Северного Кавказа: 0,7°С в равнинных умеренных аридных, а также в равнинных и холмистых теплоумеренных и умеренных семиаридных ландшафтах; 0,5°С в предгорно-холмистых теплоумеренных и умеренных семигумидных; 0,3°С в горных умеренных гумидных, горных умеренных семигумидных и горных холодно-умеренных; 0,2°С в горных умеренных семиаридных и 0,4°С в высокогорных луговых. Наиболее заметное потепление произошло в равнинной, предгорной и среднегорной частях, и в меньшей степени — в котловинах и высокогорьях. Основной вклад в потепление внесло увеличение температуры в холодное время года.
Увеличение годовой температуры воздуха сильно выражено в равнинных ландшафтах и уменьшается при переходе к высокогорьям. Для всех опорных метеостанций характерна большая межгодовая изменчивость температуры воздуха. Периоды, когда температура на протяжении более пяти лет стабильно возрастала или снижалась, отмечаются крайне редко. Чаще всего отмечается чередование более теплых или более холодных лет; иногда отмечаются периоды постепенного снижения или роста температуры воздуха.
Годовое количество осадков также возросло почти во всех рассматриваемых ландшафтах Северного Кавказа, за исключением высокогорных луговых. В классе равнинных ландшафтов наибольший прирост (59-66 мм, до 12%) отмечается в пределах равнинных и холмистых теплоумеренных и умеренных семиаридных, а также в предгорно-холмистых теплоумеренных и умеренных семигумидых ландшафтах, в то время как в равнинных аридных ландшафтах они возросли в меньшей степени (30 мм, или 8%). В горной части наибольший прирост осадков отмечается в пределах горных умеренных гумидных ландшафтов (132 мм, или 17,5%), а также горных умеренных семиаридных (12,3%). Что касается осадков вегетационного периода, то они в большей степени увеличились в равнинных ландшафтах (до 12-14%), и в меньшей — в горной части.
Территория Северного Кавказа находится в средних широтах, форма региона вытянута больше в произвольном направлении, чем в широтном. Создаваемую карту необходимо составлять в поперечной цилиндрической равноугольной проекции Гаусса-Крюгера для 8 зоны. Частоты сетки 3° по долготе, 2° по широте будет вполне достаточно для составляемой карты. Основное содержание карты заключается в среднемесячных январских и июльских температурах по пятилетиям, а также в среднегодовых количествах выпавших осадков по пятилетиям, начиная с 1960 года и заканчивая 2020 годом. Масштаб при составлении 1: 2500000, но по причине того, что карта интерактивная и есть возможность увеличивать или уменьшать картографическое изображение, на карте будет находиться лишь линейный масштаб (рис. 2) [1, 6, 7-9].
В ходе обработки растровых изображений Земли, для последующей их обрезки по векторному контуру Северного Кавказа использовались данные опции из ArcToolbox (набор инструментов) в соответствующей последовательности. Сложение и умножение данных, заложенных в пикселях растров производилось с помощью этого инструмента создавались суммарные снимки по осадкам за пятилетия и снимки со среднемесячными температурами по пятилетиям. Перепроецирование растровых изображений из проекции WGS 84 в проекцию равноугольную поперечно-цилиндрическую проекцию Гаусса-Крюгера для восьмой зоны. Осреднение данных в пикселях снимков для получения более плавных изолиний [3, 5, 10].
Следующим циклом в процессе составления карты была обработка снимков в пакете MapInfo Professional от компании MapInfo Corp. На этом этапе происходило обрезание снимков, обработанных в ArcMap впервые, по территории непосредственного самого Северного Кавказа по векторному слою с границей (рис. 3).
Третьим этапом в составлении интерактивной карты была обработка данных в QGIS. Сюда добавлялись растровые снимки, далее из них извлекались изолинии через меню Растр – Извлечение – Создать изолинии. Четвертый этап работы проходил в программе для создания и редактирования векторной графики Adobe Illustrator CC. Достоинства этой программы заключаются в возможности создания, редактирования и просмотра векторных и растровых файлов с различными расширениями. Финальный этап процесса составления интерактивной карты проходит в программном продукте компании Adobe Systems Adobe InDesign CC.
В процессе создания карты динамики климатических параметров Северного Кавказа она использовалась следующим образом: создание документа в формате PDF с заданием его формата; добавление карт и создание кнопок с последующим превращением их в интерактивные элементы; размещение заголовка карты, линейного масштаба; конечный вывод интерактивного PDF с готовой картой динамики климатических параметров Северного Кавказа (рис. 4) [3, 5, 10].
После составления и оформления карты ей может пользоваться потребитель. Так как карта электронная, а не бумажная, важно, чтобы она корректно выводилась на экран, а интерактивные элементы правильно работали. То есть, пользователь должен видеть такую же карту, как она и была задумана и создана в течение написания работы. В связи с тем, что формат PDF изначально был разработан компанией Adobe Systems, следовательно, они и предлагают пакет программ для корректного воспроизведения, редактирования документов данного расширения.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Основной результат данной статьи заключается в том, что была разработана интерактивная карта динамики климатических параметров Северного Кавказа. С помощью которой можно познакомиться и изучить географическое распределение основных климатических параметров (сезонных температур воздуха и годового количества осадков), осредненных по пятилетним отрезкам, за 1960-2020 гг. Составленная карта отражает современные климатические условия и представляет интерес как для климатологов и метеорологов, так и для географов и экологов, так как может быть основой для прогнозирования изменений окружающей среды, в том числе с точки зрений возможностей сельскохозяйственного производства и комфортности жизни населения. Кроме этого, она также может быть использована в учебном процессе для дисциплин физико-географического цикла.
Список источников
Братков В.В., Заурбеков Ш.Ш., Атаев З.В. Мониторинг современных климатических изменений и оценка их последствий для ландшафтов Северного Кавказа // Вестник РАЕН. 2014. № 2. С. 7-16.
Братков, В.В. Дистанционное зондирование территории Северного Кавказа / В.В. Братков, П.В. Клюшин, Ш.Ш. Заурбеков, А.Н. Марьин // Землеустройство, кадастр и мониторинг земель. 2011. N4. С. 69-80.
Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации – мировой центр данных [Электронный ресурс] (дата обращения 15.02.2021) http://meteo.ru/
Михеев В.А. Климатология и метеорология / Под ред. Н.А. Евдокимова. — УлГТУ.: Типография УлГТУ, 2009. — 115 с.
Продукты ArcGIS – 2020 [Электронный ресурс] – Esri Cis – 2008. Режим доступа: https://www.esri-cis.ru/arcgis/ (дата обращения 02.07.2021).
Пути повышения эффективного использования сельскохозяйственных угодий на территории Северо-Кавказского федерального округа / П. В. Клюшин, А. А. Мурашева, В. А. Широкова и др. // Международный сельскохозяйственный журнал. — 2018. — Т. 361, № 1. — С. 4-7.
Шаповалов Д.А., Клюшин П.В., Мусаев М.Р., Савинова С.В. Экология землепользования сельскохозяйственных угодий в Северо-Кавказском федеральном округе. / Юг России: Экология, развитие. Т. 11, № 2, 2016 г. – с. 132-142.
Puti povy`sheniya e`ffektivnogo ispol`zovaniya sel`skoxozyaj-stvenny`x ugodij na territorii Severo-Kavkazskogo federal`nogo okruga / P. V. Klyushin, A. A. Murasheva, V. A. Shirokova i dr. // Mezhdu-narodny`j sel`skoxozyajstvenny`j zhurnal. — 2018. — T. 361, № 1. — S. 4-7.
Shapovalov D.A., Klyushin P.V., Musaev M.R., Savinova S.V. E`ko-logiya zemlepol`zovaniya sel`skoxozyajstvenny`x ugodij v Severo-Kavkazskom federal`nom okruge. / Yug Rossii: E`kologiya, razvitie. T. 11, № 2, 2016 g. – s. 132-142.
ХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА, ЗАСОРЁННОСТЬ, ФИТОСАНИТАРНОЕ СОСТОЯНИЕ – УРОЖАЙ, И УРОЖАЙНЫЕ СВОЙСТВА СЕМЯН СОИ
CHEMICAL PROTECTION, CONTAMINATION, PHYTOSANITARY CONDITION – YIELD, AND YIELD PROPERTIES OF SOYBEAN SEEDS
Омаров Фазлур Буттаевич, к.с.-х.н., доцент кафедры биологии, экологии и методики преподавания, ФГБОУ В О Дагестанский Государственный педагогический университет, E-mail: ofaslur@mail.ru
Гамидова Наида Хизриевна, к.б.н. доцент кафедры биологии, экологии и методики преподавания, ФГБОУ ВО Дагестанский Государственный педагогический университет, E-mail: ya– gamidova2012yandex.ru
Иманмирзаев Иманмирза Хайбулаевич, к.б.н.. старший преподаватель кафедры географии и методики преподавания. ФГБОУ В О Дагестанский Государственный педагогический университет, E-mail: imanmirza05@mail.ru
Магомедов Гусейн Ахмедович, к.б.н., доцент кафедры естественно – научных дисциплин, ФГБОУ ВО Дагестанский государственный университет народного хозяйства, E-mail: gusejn2012@mail.ru
Тажудинова Загра Шейховна к.б.н. старший преподаватель, доцент кафедры биологии, экологии и методики преподавания, ФГБОУ В О Дагестанский Государственный педагогический университет, E-mail: ya– gamidova2012yandex.ru
Omarov Fazlur Buttayevich, Candidate of Agricultural Sciences, docent of the Department of Biology, Ecology and Teaching Methods, Dagestan State Pedagogical University, E-mail: ofaslur@mail.ru
Gamidova Naida Khizrievna, Candidate of Biological Sciences. docent of the Department of Biology, Ecology and Teaching Methods, Dagestan State Pedagogical University, E-mail: ya – gamidova 2012yandex.ru
Imanmirzaev Imanmirza Khaibulaevich, Candidate of Biological Sciences Senior Lecturer of the Department of Geography and Teaching Methods, Dagestan State Pedagogical University, E-mail: imanmirza05@mail.ru
Magomedov Huseyn Akhmedovich, Candidate of Biological Sciences docent of the Department of Natural Sciences, Dagestan State University of National Economy, E-mail: gusejn2012@mail.ru
Tazhudinova Zagra Sheikhovna Candidate of Biological Sciences, Senior Lecturer, Associate Professor of the Department of Biology, Ecology and Teaching Methods, Dagestan State Pedagogical University, E-mail: ya– gamidova2012yandex.ru
Аннотация. В статье рассматриваются результаты многофакторного опыта проведённого на лугово-каштановых почвах Терско – Сулакской подпровинции равнинной зоны Дагестана.
Целью настоящих исследований является изучение зависимости фитосанитарного состояния, степени засорённости, урожая и урожайных свойств семян сои от комплекса химических и агротехнических методов борьбы с сорной растительностью.
Методы. Полевые опыты, наблюдения, лабораторные исследования – проводились по методикам ВНИИМК. Полученные результаты: урожай, урожайные свойства подвергались статистической обработке данных многофакторных опытов по методике Доспехова Б.А.
Результаты. Выявлено, что сочетание комплексного применения гербицидов с оптимальной густотой стояния растений приводит к получению высоких, стабильных урожаев семян сои, с высокими урожайными свойствами.
Выводы. Применение гербицидов трефлан, прометрин, базагран в сочетании с оптимальной нормой высева, при широкорядных посевах 70. 45 см., наиболее результативны как по урожайности так и по качеству семян.
Abstract. The article discusses the results of a multifactorial experiment conducted on meadow-chestnut soils of the Tersko – Sulak subprovincion of the plain zone of Dagestan.
The purpose of these studies is to study the dependence of the phytosanitary condition, the degree of contamination, yield and yield properties of soybean seeds on a complex of chemical and agrotechnical methods of weed control.
Methods. Field experiments, observations, laboratory studies were conducted according to the methods of VNIIMK. The results obtained: yield, yield properties were subjected to statistical processing of data from multifactorial experiments by the method of Dospekhov B.A.
Results. It was revealed that the combination of the complex use of herbicides with optimal plant density leads to high, stable yields of soybean seeds with high yield properties.
Conclusions. The use of herbicides treflan, promethrin, bazagran in combination with the optimal seeding rate, with wide-row crops of 70. 45 cm, the most res
Ключевые слова: соя, гербициды, фитосанитарное состояние, урожай, урожайные свойства семян
Keywords: soybeans, herbicides, phytosanitary condition, yield, yield properties of seeds
Применение трефлана (предпосевное внесение) в производственных условиях не позволяет добиться желаемого результата, и как правило в период от всходов до цветения сои приходится проводить две-три междурядных культивации и одну-две ручных прополки. Все это делает технологию выращивания энергоемкой, дорогостоящей и менее рентабельной [6,8,9]. Поэтому необходимо использовать технологию включающую в себя борьбу с сорняками путем совместного, последовательного применения высокоэффективных гербицидов в сочетании с оптимальным загущением посевов, и сведением тем самым механических и ручных обработок к минимуму. [1. 11]
Засоренность посевов сои в зависимости от гербицидов, применяемых при различной густоте стояния растений.
Степень токсичности испытывавшихся гербицидов (трефлан, эрадикан; прометрин, базагран) и зависела от ботанического состава сорняков и способа применения гербицидов ( в чистом виде, в смеси и в течении вегетации).
Применение гербицидов трефлана и эрадикана перед посевом сои обеспечивало почти полное уничтожение злаковых сорняков (несколько устойчивыми к нему были щетинник зеленый (мышей) и пырей ползучий и угнетало развитие некоторых двудольных (марь белая, подмаренник цепкий). Для таких сорняков соевого поля, как вьюнок полевой, горец шероховатый, вьюнковый и почечуйный, дурнишник зобовидный и игольчатый, канатник теофраста, осот розовый и желтый, ширица запрокинутая, трефлан не был токсичен и не уничтожал их[7,5,3]. Использование прометрина в смеси с эрадиканом и трефланом привело к снижению засоренности в фазу 2-х – 3-х листьев сои за счет значительного подавления этих сорняков прометрином (таблица1). Наиболее эффективной была смесь трефлана с прометрином – среднем за годы исследований снижение засоренности по сравненю с контролем по количеству сорняков на 29,2-33,1% и по их массе на16,6-21,9% тогда как применение прометрина в смеси с эрадиканом снизило засоренность соответственно на 15,9-20,6% и10,2-18,3%.
Уменьшение ширины междурядий и увеличение нормы высева семян не оказывало влияния на засоренность посевов сои в начальный период вегетации.
Обработка посевов базаграном в фазу 2-х – 3-х настоящих листьев у сои и проведение культивации на аналогичных, по предпосевному внесению гербицидов, вариантах дали приблизительно равные результаты. Количество сохранившихся после проведения этих операций сорняков было единичным. На делянках, где проводилась культивация сохранились сорняки, расположенные в рядках, т.е. вне пределов захвата рабочих органов культиватора[2,4]. На вариантах с применением базаграна те растения, которые к моменту обработки успели сформировать розетку из 5-6 листьев, были уничтожены не полностью, но находились в сильно подавленном состоянии.
Проведение учета засоренности посевов сои перед созреванием показал, что на узкорядном (30 см), оптимально загущенном (500 тыс.шт./га) посеве было самое большое снижение засоренности, что вызывало значительно более ранним (в фазу цветения), чем на других вариантах смыканием рядков сои и подавлением тем самым появляющихся сорняков (снижение засоренности по количеству сорняков на 70,5-74,32% и по массе на 82,2-85,3%) за счет их затенения, а также остаточного действия почвенных гербицидов и базаграна. Остаточное действие гербицидов, особенно на вариантах по совместному их применению и использованием базаграна обеспечили снижение засоренности и на делянках, посеянных с шириной междурядий 70 см и нормой высева 500 тыс.шт./га. Так, при применении прометрина с трефланом и эрадиканом засоренность снизилась по количеству сорняков соответственно на 36,2% и 31,9% и по массе на 42,0% м 40,4%, а на вариантах с применением базаграна по количеству на 47,8% и 41,7% и по массе 68,6% и 67,6%.
Таким образом, наиболее эффективной является комплексная борьба с сорняками, включающая в себя использование совместного и последовательного применения гербицидов, которое расширяет и усиливает спектр токсичного воздействия на сорную растительность. При этом имеет значение и подбор оптимальной ширины междурядий и нормы высева.
Урожайность семян.
Урожай семян сои зависит от дозы и способа применения гербицидов, степени засоренности посевов, густоты стояния растений.
С применением гербицидов в смеси увеличивалось их токсическое действие на сорняки. Создавшихся при этом более благоприятные условия для роста и развития растений сказались положительно на увеличении урожая (табл. 2).Урожайность на вариантах с применением гербицидов в чистом виде была приблизительно равной контролю – трефлан 1,5 кг/га -22,0ц/га, эрадикан – 21,5 ц/га и прометрин – 21,9 ц/га. Применение прометрина в смеси с трефланом и эрадиканом повысило урожайность соответственно на 3,7ц/га и 2,9ц/га. Замена культиваций и ручных прополок сорняков на химическую прополку (базагран 1,5 кг/га) дала еще больший рост урожайности на 7,1 ц/га и 5,7ц/га, так как здесь не только полностью уничтожаются проросшие ко времени обработки сорняки, но и не происходит травмирование корневой и надземной частей растений сои, и частичной их гибели как это имеет место при проведении механических и ручных прополок на других вариантах.
Максимальный урожай был получен при применении трефлана в смеси с прометрином до посева и базаграном в фазу 2-х – 3-х настоящих листьев у сои на делянках с узкорядным (30 см) посевом и увеличенной нормой высева (500тыс.шт./га), что объясняется более эффективной системой борьбы с сорняками в дополнении с оптимально подобранной густотой стояния.
Следовательно, изменение условий роста и развития растений сои, происходящее при применении различных гербицидов в посевах с различной густотой стояния имеет самое прямое влияние на урожайность семян.
Максимальный урожай – 41,3ц/га формируется при оптимально загущенном посеве в сочетании с комплексным последовательным применением почвенных и послевсходовых гербицидов, и превышает контроль на 19,3 ц/га.
3. Повреждённость семян вредителями и болезнями
Повреждение вредителями независимо от видов, доз сроков применения препаратов и густоты стояния растений. В среднем за годы исследований она изменялась по вариантам от 1,0-1,3% (табл.3).
Отмечена существенная разница на вариантах по зараженности семян грибными заболеваниями. На 4,0-4,3%, в сравнении с контролем, возросла зараженность семян на загущенных посевах, по сравнению с более изреженными. Причем, надо отметить, что на загущенных посевах изменение погодных условий в период созревания в большей степени влияет на степень зараженности грибными заболеваниями. На изреженном посеве зараженность, грибными заболеваниями, в меньшей степени зависела от погодных условий и была по всем вариантам на уровне контроля.
4. Урожайные свойства семян при испытании в потомстве.
Испытания семян сои на урожайные свойства показали, что изменение условий выращивания имеют прямое влияние на уровень урожая семян (табл.4).
Максимальный урожай получен при высеве семян с наилучшими посевными качествами. Это были семена, полученные с шириной междурядий 45 см и нормой высева 400-500 тыс.шт./га. Урожай составил 27,1-29,4 ц/га.
Более низкие посевные качества семян, полученные на изреженных (ширина междурядий 70 см, нормой высева семян 350-400 тыс.шт./га) и загущенных (ширина междурядий 30 см, норма высева 450-500 тыс.шт./га) посевах определили и минимальные урожаи семян, они составили соответственно 21,8-23,0 ц/га и 22,8-22,4ц/га.
Приблизительно ровный, средний по величине урожай получен на посевах семян, выращенных на посевах с шириной междурядий 70 см и нормой высева 450-500 тыс.шт./га на посевах с шириной междурядий 30 см с нормой высева 350-400 тыс.шт./га, что составило в среднем 24,0-24,9 ц/га.
Следовательно, для выращивания сои на семена лучший способ посева рядовой с шириной междурядий 45 см и нормой высева семян 400-500 тыс.шт./га.
Выводы
Лучшими посевными качествами обладали выровненные семена с меньшей степенью заражения грибными болезнями, полученные на вариантах: посев сои с шириной междурядий 45 см и нормой высева от 350 до 500 тыс.шт./га. Урожайные свойства семян зависели от их посевных качеств. Поэтому, лучший способ посева на семенные цели рядовой с шириной междурядий 45 см и нормой высева семян 400-500 тыс.шт./га.
Наиболее эффективным в борьбе с сорняками было применение трефлана в смеси с прометрином и с последующей обработкой базаграном в фазу 2-х и 3-х листьев сои. Здесь в фазу 2-х – 3-х листьев, .засоренность была меньше контроля по количеству сорняков на 29,2-33,1% и по их массе на 16,6-21,9%.
Комплексное последовательное применение гербицидов на посевах сои с шириной междурядий 30см и нормой высева 500 тыс.шт./га снижает засоренность посевов на 74,2-82,2%, Урожайность семян составляет в среднем 41,3ц/га.
Список источников
Баранов В.Ф., Махов В.Л. Экологическая роль сорта в агроценозах сои. // Бюллетень НТИ по масличным культурам ВНИИМК, Краснодар, 2013, в. 1. С. 21 – 25.
Вавилов П.П., Посыпанов Г.С. Бобовые культуры и проблемы растительного белка. – М.: Россельхозиздат, 1983. – 256 с.
Зеленцов С.В. Некоторые итоги VIII всемирной научной конференции по сое в Пекине. // Бюллетень НТИ по масличным культурам ВНИИМК, Краснодар, 2009, в. 2. – 141 с.
Магомедов А.М. Экологические аспекты соеводства в Дагестане. / Материалы докладов Российской международной конференции по проблемам образования. Махачкала: Юпитер, 1999. – С. 12-14.
Малкина Л.С. Содержание питательных веществ в почве и накопление их растениями сои в зависимости от применения гербицидов. // Бюллетень НТИ по масличным культурам ВНИИМК, Краснодар, 1977. – № 14. – С. 14 – 16.
Омаров Ф.Б., Хирамагомедов Р.М., Система семеноводства, зерновых зернобобовых, масличных культур и трав. // Система ведения агропромышленного производства в Дагестане. – Махачкала. Даг. кн. изд., 2015. – С. 217- 225.
Парахин П.В., Кобозев И.В., Горбачёв И.В. Зернобобовые культуры. – М.: Колос, – 90 с.
Пенчуков В.М., Медянников Н.В. Культура больших возможностей. – Ставрополь: Ставропольское книжное издательство, 1984. – 287 с.
Траг И.В. Сбор белка в урожае сои при различных приёмах выращивания. // «Инновации в науке». – Материалы IV международной, заочной, научно-практической конференции. – Новосибирск. – Акамия, 2012. – С – 41 – 44.
References
Baranov V.F., Makhov V.L. The ecological role of the variety in soybean agrocenoses. // Bulletin of NTI on oilseeds VNIIMK, Krasnodar, 2013, ed. 1. P. 21 – 25.
Vavilov P.P., Posypanov G.S. Bean cultures and problems vegetable protein. – M .: Rosselkhozizdat, 1983. – 256 p.
Zelentsov S.V. Some results of the VIII world scientific conference on soybeans in Beijing. // Bulletin of Scientific and Technical Information on Oilseed Crops VNIIMK, Krasnodar, 2009, ed. 2. – 141 p.
Magomedov A.M. Environmental aspects of soyavodstva in Dagestan. / materials of the reports of the Russian International Conference on Education. Makhachkala: Jupiter, 1999. – p. 12-14.
Malkina L.S. The content of nutrients in the soil and the accumulation of soybean plants, depending on the use of herbicides. // Bulletin of NTI on oilseeds VNIIMK, Krasnodar, 1977. – № 14. – p. 14 – 16.
Myakushko Yu.P. Genetics of quantitative and qualitative traits. // Soy – M.: Kolos, 1984. – P.125-139.
Omarov F.B., Hiramagomedov R.M. System of seed production, grain leguminous, oilseeds and herbs. // The system of conducting agroindustrial production in Dagestan. – Makhachkala. Dag. book publishing house, 2015. – p. 217-225.
Parahin P.V., Kobozev I.V., Gorbachev I.V. Leguminous crops. – M .: Kolos, 2006. – 90 p.
Penchukov V.M., Medyannikov N.V. A culture of great opportunity. – Stavropol: Stavropol book publishing house, 1984. – 287 p.
Trag I.V. Collecting protein in a soybean crop with various growing techniques. // “Innovations in science.” – Proceedings of the IV international, correspondence, scientific and practical conference. – Novosibirsk. – Akamia, 2012. – P. – 41 – 44.
Для цитирования: Омаров Ф.Б., Гамидова Н.Х., Иманмирзаев И.Х., Магомедов Г.А., Тажудинова З.Ш. Химическая защита, засорённость, фитосанитарное состояние – урожай, и урожайные свойства семян сои // Московский экономический журнал. 2022. № 2. URL: https://qje.su/rekreacia-i-turizm/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-2-2022-2/
КАРТОГРАФИРОВАНИЕ ИЗМЕНЕНИЙ АГРОКЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ТЕРРИТОРИИ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ
MAPPING CHANGES AGRO-CLIMATIC CONDITIONS ON THE TERRITORY REPUBLIC OF MORDOVIA
Братков Виталий Викторович, профессор, доктор географических наук, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет геодезии и картографии»
Клюшин Павел Владимирович, профессор, доктор сельскохозяйственных наук, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет по землеустройству»
Хуторова Алла Олеговна, доцент, кандидат географических наук, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет по землеустройству»
Беспалова Наталия Владимировна, магистр, Федеральное государственное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет геодезии и картографии»
Bratkov Vitalii Viktorovich, Kliushin Pavel Vladimirovich, Khutorova Alla Olegovna, Bespalova Nataliia Vladimirovna
Аннотация. Республика Мордовия обладает значительными почвенными богатствами. Так, на массивах высокоплодородных черноземов, размещено 35% сельскохозяйственных угодий. Средние месячные значения ГТК на территории республики равны 1,0-1,4, а за период май – август в пределах 1,1-1,2. К неблагоприятным климатическим условиям относятся суховеи, количество дней с которыми составляют от 37 до 44 в год, засухи, повторяющиеся раз в 50 лет. Для анализа была выбрана метеорологическая станция Краснослободск (под номером 27756). Для выявления агроклиматических изменений был использован огромный массив растровых данных, который сопоставлялся с данными наземных наблюдений. Созданные картографические материалы могут быть использованы в климатических исследованиях и прогнозах погоды.
Abstract. The Republic of Mordovia has significant soil resources. Thus, 35% of agricultural land is located on massifs of highly fertile chernozems. The average monthly values of the SCC on the territory of the republic are 1.0-1.4, and for the period May – August within 1.1-1.2. Unfavorable climatic conditions include dry winds, the number of days with which ranges from 37 to 44 per year, droughts that occur once every 50 years. The meteorological station Krasnoslobodsk (under the number 27756) was chosen for the analysis. To identify agro-climatic changes, a huge array of raster data was used, which was compared with the data of recent observations. The created cartographic materials can be used in climate research and weather forecasts.
Ключевые слова: Республика Мордовия, структура посевных площадей, температура и осадки за 1960-2020 годы
Key words: Republic of Mordovia, structure of acreage, temperature and precipitation for 1960-2020
ВВЕДЕНИЕ. Республика Мордовия расположена в центре Русской равнины между 42°11′ и 46°45′ восточной долготы и 53°38′ и 55°11′ северной широты на юго-западной периферии бассейна Волги в междуречье Мокши и Суры. Максимальная протяженность с запада на восток 298 км, с севера на юг – до 140 км, площадь составляет 26,2 тыс. км2. На севере республика граничит с Нижегородской областью, на востоке – с Чувашской Республикой и Ульяновской областью, на юге – с Пензенской, а на западе – с Рязанской областью. Республика Мордовия располагается на северо-западных склонах пластово-ярусной Приволжской возвышенности, которая на западе, северо-западе переходит в пластовую Окско-Донскую низменность. В их составе выделяются 3 вида равнин: эрозионно-денудационная, вторичная моренная и водно-ледниковая (рис. 1).
Республика Мордовия обладает значительными почвенными богатствами. На ее территории распространены значительные по площади массивы высокоплодородных черноземов, на которых размещены 35% сельскохозяйственных угодий. Черноземы, а также серые лесные почвы образуют основной земледельческий массив республики. Меньшее сельскохозяйственное значение имеют дерново-подзолистые почвы. Они используются преимущественно в лесном хозяйстве [1-4].
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Физико-географическое положение республики в средней полосе, относительно разнообразный рельеф, умеренный климат и история формирования территории определяют ландшафтную структуру территории. Мордовия расположена в провинции лесостепи Приволжской возвышенности, которая на северо-западе и западе республики сменяется провинцией смешанных лесов Окско-Донской низменности. Теплообеспеченность является одним из главных факторов сельскохозяйственного производства. Сведения о термических ресурсах необходимы для решения большого количества вопросов в области сельскохозяйственного землепользования, а также оптимизации сортового и видового состава возделываемых сельскохозяйственных культур в условиях меняющегося климата. Сумма активных температур в среднем составляет 2200-2400оС и только на северо-востоке уменьшается до 2100-2200оС. В целом территория республики тепла здесь хватает для выращивания озимой ржи, яровой и озимой пшеницы, овса, картофеля, конопли, кормовых культур [5-7].
ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ. Осадки — наименее устойчивый элемент климата. В среднем за год их выпадает 450-550 мм. В связи с небольшой протяженностью республики с запада на восток, различия в их количестве по территории незначительны. Большая часть осадков выпадает в летнее время. Мордовия относится к зоне неустойчивого увлажнения: годы с достаточным или даже обильным увлажнением нередко чередуются с засушливыми. Средние месячные значения ГТК на территории республики равны 1,0-1,4, значения ГТК за период май – август в пределах 1,1-1,2 (рис. 2).
Характеристикой состояния увлажнения является и влажность воздуха. В вегетационный период года относительная влажность` воздуха нередко понижается до 30% и менее, число таких дней за этот период составляет 20-31, максимум (8-12) отмечается в мае.
Заканчивается вегетационный период 11-14 октября. В конце октября – первой декаде ноября наступает вероятность появления первого снежного покрова, он неустойчив, залегает непродолжительное время. Устойчивый снежный покров на поле с озимой культурой образуется в среднем 23 ноября – 1 декабря. Самая ранняя дата образования отмечалась 5 октября, самая поздняя – 4 января. Высота снежного покрова возрастает в течение зимы, достигая в среднем за многолетний период наибольшего значения в первой – второй декаде марта, и равна преимущественно 25-30 см [5, 8].
К неблагоприятным климатическим условиям относятся суховеи, количество дней с которыми составляют от 37 до 44 в год, засухи, повторяющиеся раз в 50 лет, — сильные, охватывающие весну, лето и осень, 1 раз в 10 лет — средней интенсивности и 1 раз в 2, 3 года — слабые. Кроме того, снижают эффективность сельскохозяйственного производства повторяющиеся практически каждый год ранние осенние и поздние весенние заморозки, ливневые осадки и т.д. В целом же относительная однородность агроклиматических условий свидетельствует о большом влиянии на территориальную организацию сельского хозяйства республики других компонентов природной среды, прежде всего почв.
В условиях Мордовии совершенствование структуры посевных площадей, рациональное размещение и концентрация производства – зерновых, кормовых и технических культур, овощей и картофеля по природно-экономическим зонам республики наряду с повышением культуры земледелия служат основой планируемого роста урожайности, сельскохозяйственных культур. В таблице представлена динамика структуры посевных площадей за последние 5 лет. Первое место занимают зерновые и зернобобовые культуры, второе – яровые зерновые и зернобобовые, третье – кормовые культуры. Обоснованием структуры посевных площадей являются хозяйственно и экономически обусловленные потребности предприятия в продукции растениеводства. Производство той или иной культуры зависит от почвенно-климатических условий хозяйства, спроса на данную продукцию на рынке, материально-технического оснащения хозяйства. Около 67% сельскохозяйственных угодий Республики Мордовия занимают пашни. Кормовые угодья в республике занимают около 30% от общей площади сельскохозяйственных земель и тяготеют к пойменным ландшафтам. Значительная доля зеленых кормов и сена производится в полевых севооборотах.
Для выявления изменений агроклиматических условий необходимо использовать наиболее достоверные источники данных. Среди них самыми доступными и точными являются данные с метеорологических станций. Именно на данных пунктах нами ведется непрерывная работа по сбору метеорологической информации. В открытом доступе можно получить необходимые показатели с сайта Всероссийского научно-исследовательского института гидрометеорологической информации – мирового центра данных. На данный момент в этом сервисе отображены исторические сведения о погоде по 31788 метеостанциям России, стран СНГ, США и мира, начиная с января 1701 г. Но, к сожалению, на некоторых пунктах не в полном объеме представлены данные о погоде, в том числе и на исследуемой территории. Таким образом, для анализа была выбрана метеорологическая станция Краснослободск (под номером 27756) на территории Республики Мордовия, для которой представлен необходимый объем данных. Изменение годовой температуры воздуха на территории Республики Мордовия по данным м/с Краснослободск иллюстрирует рисунок 3.
Как видно из данных рисунка 3, минимальная температура воздуха за этот период составила 1,6°C в 1976 г., тогда как максимальная отмечалась в 2020 г., когда она составила 6,8°C. Линейный тренд иллюстрирует существенное повышение годовой температуры воздуха, при этом максимальный ее рост отмечается на рубеже ХХ и XXI веков. В этот период сокращается амплитуда ее колебания, а средние годовые значения никогда не опускаются ниже +4,0°C. На это указывает также тренд, осредненный за пятилетия. Повышение температуры воздуха продолжается и в настоящее время.
Сумма активных температур в среднем составляет 2200-2400оС и только на северо-востоке уменьшается до 2100-2200оС. В среднем по республике за последние 30 лет произошло увеличение суммы активных температур выше 10°С, в среднем на 250°С. Максимальная сумма активной температуры зафиксирована в 2010 г., когда отмечалось очень жаркое и засушливое лето, с многочисленными пожарами.
Количество годовых осадков, также, как и температуры воздуха, изменяются в довольно широких пределах. Так, минимальное количество осадков отмечалось в 1975, 1996 и 2018 гг. (<350 мм). Более 700 мм осадков выпадало в 1989 и 2013 гг. В целом линейный тренд иллюстрирует рост количества выпадающих осадков, но, в отличие от температуры воздуха, этот процесс имеет некоторую циклическую составляющую, которая прослеживается при осреднении данных за предшествующие пятилетия. В последние годы отмечается некоторое сокращение осадков на фоне роста температуры воздуха. Что касается величины осадков периода активной вегетации, то она в целом отражает изменение величины годовых осадков и практически не изменилась за рассматриваемый период времени (рис. 4).
Интегральные условия тепло- и влагообеспечения, выражаемые посредством гидротермического коэффициента, иллюстрирует рисунке 4. Минимальное его значение составляло 0,37 в 1972 г., что соответствует условиям увлажнения полупустыни. Максимальные величины, превышающие 1,8, отмечались в 1969, 1976 и 1980 гг. Тем не менее, несмотря на его довольно существенную межгодовую изменчивость, данный показатель остается практически неизменным за рассматриваемый временной отрезок, а его изменчивость в большей степени обусловлено изменчивостью выпадающих осадков, и, как и последняя имеет циклическую составляющую. В целом для территории Республики Мордовия условия соответствуют зоне обеспеченного увлажнения, которые соответствуют величине ГТК = 1.0-1.3 (рис. 5).
Чтобы проследить динамику суммы активных температур, суммы осадков за период суммы активных температур и ГТК, необходимо определить временные отрезки, для выявления изменений данного показателя. Первый период 1961-1990 гг. официально является фиксированным базисным периодом. Этот период должен использоваться для сравнения изменения и изменчивости климата во всех странах по отношению к этому стандартному базисному периоду. Он будет оставаться фиксированным на бессрочной основе или до тех пор, пока не будет представлена научно обоснованная причина для его изменения. Следующие временные ряды соответствуют последующим годам вплоть до 2018 года (из-за неполного ряда растровых данных ежемесячного мониторинга климата), сгруппированным по десятилетиям, за исключением последнего временного отрезка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Для выявления агроклиматических изменений был использован огромный массив растровых данных, который сопоставлялся с данными наземных наблюдений. Для исчерпывающей оценки агроклиматических условий республики был выбран период в 60 лет (1960-2020 гг.). Таким образом, были проанализированы принципиально разные источники данных и определена степень доверия к растровым данным о температурах и осадках. Методом математического анализа вычислена погрешность данных, которая не имеет принципиального значения. Проведенная верификация данных установила, что отклонения, суммы осадков за вегетационный период и показателя ГТК минимальны и не дают существенных различий при картографировании [1, 2, 6-8].
При анализе полученных результатов на основе растров было выявлено, что картографирование данных, осредненных по десятилетиям, не выявляет динамики изменений, так как величина ГТК ощутимо не меняется. В результате для картографирования были выбраны 1961-1965, 1991-1995 и 2011-2015 гг., отражающие переломные моменты климатических и агроклиматических изменений в регионе.
В заключении хотелось бы отметить, что метод исследования в целом показал хорошие результаты. При картографировании были выявлены незначительные изменения в показателе ГТК, но изображение носит характер растущего тренда, что обусловлено глобальным потеплением климата, которое может привести исследуемую территорию к засушливой зоне. Созданные картографические материалы могут быть использованы в климатических исследованиях и прогнозах погоды.
Список источников
Агроклиматические ресурсы Мордовской АССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. – 107 с.
Вильфанд Р. М., Страшная Ф. И., Береза О. В. О динамике агроклиматических показателей условий сева, зимовки и формирования основных зерновых культур. М.: Труды ГМЦ РФ, №360, 2016. – С. 45–78.
Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации. [Электронный ресурс]: – Режим доступа: http://meteo.ru
Геопортал Русского географического общества в Республике Мордовия. [Электронный ресурс]: – Режим доступа: http://geo13.ru
Порфирьев, Б. Глобальные климатические изменения: новые риски и новые возможности экономического развития // РЭЖ.3 – 2009. – № 6. – С. 66-77.
Сиптиц С.О., Романенко И. А, Евдокимова Н. Е., Влияние природно-климатического фактора на устойчивость аграрного производства, Международный сельскохозяйственный журнал, № 4, 2018. – С. 15–19.
Сиротенко О.Д. Основы сельскохозяйственной метеорологии. Том II. Методы расчетов и прогнозов в агрометеорологии. Книга 1. Математические модели в агрометеорологии. Обнинск: ФГБУ «ВНИИГМИ-МЦД», 2012. – 136 с.
Варламов А.А., Гальченко С.А., Клюшин П.В., Шаповалов Д.А. Мониторинг земель. Учебное пособие / Под редакцией А.А. Варламова. Москва, 2013. Том Часть 1
References
Agroklimaticheskie resursy` Mordovskoj ASSR. L.: Gidrometeo-izdat, 1971. – 107 s.
Vil`fand R. M., Strashnaya F. I., Bereza O. V. O dinamike agro-klimaticheskix pokazatelej uslovij seva, zimovki i formirovaniya osnovny`x zernovy`x kul`tur. M.: Trudy` GMCz RF, №360, 2016. – S. 45–78.
Porfir`ev, B. Global`ny`e klimaticheskie izmeneniya: novy`e riski i novy`e vozmozhnosti e`konomicheskogo razvitiya // RE`Zh.3 – 2009. – № 6. – S. 66-77.
Sipticz S.O., Romanenko I. A, Evdokimova N. E., Vliyanie pri-rodno-klimaticheskogo faktora na ustojchivost` agrarnogo proizvod-stva, Mezhdunarodny`j sel`skoxozyajstvenny`j zhurnal, № 4, 2018. – S. 15–19.
Sirotenko O.D. Osnovy` sel`skoxozyajstvennoj meteorologii. Tom II. Metody` raschetov i prognozov v agrometeorologii. Kniga 1. Matematicheskie modeli v agrometeorologii. Obninsk: FGBU «VNII-GMI-MCzD», 2012. – 136 s.
Ермолаева Вера Анатольевна, к.х.н., доцент кафедры «Техносферная безопасность», Муромский институт (филиал) Владимирского государственного университета имени А. Г. и Н. Г. Столетовых, E-mail: ErmolaevaVA2013@mail.ru
Захаричева Анастасия Александровна, студент кафедры «Техносферная безопасность», Муромский институт (филиал) Владимирского государственного университета имени А. Г. и Н. Г. Столетовых, E-mail: xoxlowa.nastya2016@yandex.ru
ErmolaevaVera Anatolievna, Ph. D. in Chemistry, Associate Professor of the Department of Technosphere safety, Murom Institute (branch) Vladimir state University named A.G. and N.G. Stoletovs, E-mail: ErmolaevaVA2013@mail.ru
Zakharycheva Anastasia Aleksandrovna, student of the Department of Technosphere safety, Murom Institute (branch) Vladimir state University named A.G. and N.G. Stoletovs, E-mail: xoxlowa.nastya2016@yandex.ru
Аннотация. Дана характеристика технологической схемы синтеза метанола. Приведен перечень технологического оборудования, используемого на производстве. Проведен модельный эксперимент. Рассчитана модель кинетики по двум основным реакциям (реакциям взаимодействия угарного газа с водородом, углекислого газа с водородом), протекающим в колонне синтеза. Модель зависимости значения объёмного расхода и концентрации метанола от линейной скорости. Модель зависимости плотности водных растворов метанола от концентрации и температуры. Рассмотрено влияние режимных и технологических параметров на процесс получения метанола. На основании математических моделей построены компьютерные модели: модель химических реакций в колонне синтеза, модель зависимости концентрации метанола на выходе от линейной скорости движения, модель зависимости значения расхода метанола от линейной скорости, модель зависимости плотности водных растворов метанола от концентрации и температуры. Из построенных графиков были сделаны выводы о продолжительности реакций до полного расхода реагентов. На основании анализа моделей могут быть выбраны наиболее оптимальные технологические параметры, которые используются для повышения эффективности процесса и выхода целевого продукта.
Аbstract. The characteristic of the technological scheme of methanol synthesis is given. The list of technological equipment used in production is given. A model experiment was conducted. The kinetics model is calculated based on two main reactions (reactions of carbon monoxide with hydrogen, carbon dioxide with hydrogen) occurring in the synthesis column. A model of the dependence of the volume flow rate and methanol concentration on the linear velocity. A model of the dependence of the density of aqueous methanol solutions on concentration and temperature. The influence of regime and technological parameters on the methanol production process is considered. Based on mathematical models, computer models are constructed: a model of chemical reactions in the synthesis column, a model of the dependence of the methanol concentration at the outlet on the linear velocity, a model of the dependence of the methanol flow rate on the linear velocity, a model of the dependence of the density of aqueous solutions of methanol on concentration and temperature. From the constructed graphs, conclusions were drawn about the duration of reactions until the full consumption of reagents. Based on the analysis of models, the most optimal technological parameters can be selected, which are used to increase the efficiency of the process and the output of the target product.
Ключевые слова: метиловый спирт, реакции в колонне синтеза, модели реакций
Key words: methyl alcohol, reactions in the synthesis column, reaction models
Введение
Для производства спиртов выбираются наиболее оптимальные технологические параметры, которые используются для повышения эффективности процесса и выхода целевого продукта. Для этого проводят математическое моделирование и рассматривают поведение при изменении линейной скорости движения, а также зависимость плотности водных растворов от концентрации и температуры. В данном случае рассмотрен процесс производства метилового спирта.
Характеристика технического процесса производства метилового спирта
Процесс синтеза метанола характеризуется следующими реакциями:
СО + 2Н2 = СН3ОН + 24,7 ккал (1)
СО2 + 3Н2 = СН3ОН + Н2О + 14,9 ккал (2)
СО + Н2О = СО2 + Н2 + 9,8 ккал (3)
Синтез метанола проводится при температуре 210 – 2900С и при давлении около 80 кгс/см 2.
В качестве сырья для производства метанола используют синтез-газ после производства ацетилена методом окислительного пиролиза (на 1 т ацетилена обычно образуется до 10000 м3 газа). Этот газ содержит водород и окись углерода в соотношениях, близких к стехиометрическому для реакции синтеза метанола. Остаточный метан является нежелательной примесью, поэтому до поступления в отделение синтеза газ проходит каталитическую конверсию.
Метиловый спирт является сырьем при производстве формалина, формальдегида, карбамидоформальдегидного концентрата и смол, полиамида. На основе метанола производятся антидетонационные присадки к бензинам, протеины, ядохимикаты и многие другие важные продукты.
Модельный эксперимент
Кинетика химических реакций в колонне синтеза
В процессе производства метилового спирта в реакторе синтеза протекают три реакции. Реакция (3) является побочной, так как протекает параллельно реакциям получения метилового спирта (1) и (2). Поэтому, для написания кинетической модели химических реакций получения метанола реакция (3) не учитывается.
Введем обозначения для реакции (1): А + 2В = С, тогда математическая модель реакции (1) будет выглядеть следующим образом:
где СА – концентрация вещества А;
СВ – концентрация вещества В;
СС – концентрация вещества С;
k1 – константа скорости реакции.
Введем обозначения для реакции (2): А + 3В = С + D, тогда математическая модель реакции (2) будет выглядеть следующим образом:
где СА – концентрация вещества А;
СВ – концентрация вещества В;
СС – концентрация вещества С;
СD – концентрация вещества D;
k2 – константа скорости реакции.
Модель зависимости значения объёмного расхода и концентрации метанола от линейной скорости
Чтобы исследовать зависимость скорости движения исходных веществ на выход метилового спирта, линейная скорость движения исходного сырья берётся в интервале от 0,2 до 2 м/c.
Путём подбора математическая модель зависимости значения объёмного расхода от линейной скорости выглядит следующим образом:
f(V) = k . V + b,
где параметры k и b требуют подбора в ходе модельного эксперимента.
Путём подбора математическая зависимость значения линейной скорости от объёмного расхода выглядит следующим образом:
где параметр k требует подбора в ходе модельного эксперимента.
Путём подбора математическая модель зависимость значения концентрации метанола на выходе от линейной скорости выглядит следующим образом:
f(V) = k . V – b,
где параметры k и b требуют подбора в ходе модельного эксперимента.
Модель зависимости плотности водных растворов метанола от концентрации и температуры
Чтобы исследовать плотность водных растворов метанола в зависимости от концентрации и температуры, концентрация раствора метанола берётся в интервале от 0 до 100% вес. Для исследования взяты температуры раствора 0, 10, 15 и 20°С.
Необходимо найти эмпирическую зависимость плотности водных растворов метилового спирта в зависимости от концентрации и температуры.
f(C) = 1 – k . C2 – b . C
Значения параметров предложенных моделей аппроксимации будут найдены в ходе модельного эксперимента.
Компьютерные модели
Компьютерная модель химических реакций в колонне синтеза
С учетом математической модели, построим компьютерную модель в программе Mathcad. Исходя из результатов построенной модели первой реакции, можно сделать следующий вывод. Водород расходуется до 0,05 за время равное 20 секундам. Угарный газ расходуется до 0,026 за время равное 20 секундам. Выход метанола составляет 30 за время равное 20 секундам.
Исходя из результатов полученной модели второй реакции, можно сделать следующий вывод. Углекислый газ расходуется до 0,07 за время равное 7,6 секунд. Водород расходуется не полностью, остаток 0,3, что составляет 10% от начальной концентрации. Выход метанола составляет 1,856. Выход воды составляет 1,878.
Модель зависимости значения объёмного расхода и концентрации метанола от линейной скорости
Компьютерная модель зависимости концентрации метанола на выходе от линейной скорости движения выглядит следующим образом:
где k=1,25 – найденное значение.
Компьютерная модель зависимости значения расхода метанола от линейной скорости выглядит следующим образом.
k: = 13 b: = 30
f(V) = k . V + b
q1i := f(i)
где k=13, b=30 – найденные значения.
Компьютерная модель зависимости плотности водных растворов метанола от концентрации и температуры
Компьютерная модель зависимости выглядит следующим образом:
b:=0,00023 k:= 0,000019
f(C) := 1 – k . C2 – b . C
где k = 2,3 .10-4; b = 1,9 .10-5 – найденные значения
Заключение
В ходе работы рассмотрена технологическая схема производства метилового спирта, физико-химические процессы производства. В работе были представлены математические модели реакций в колонне синтеза, модель зависимости выхода метанола, модель зависимости плотности водных растворов метанола от концентрации и температуры
Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. – М.: Высш. шк., 1990. – 520 с.
Шуб В.С., Кузнецов В.Д., Иванова Р.А., Снаговский Ю.С., Темкин М.И. Кинетика синтеза метанола и гидролиза метанола на медьсодержащем катализаторе. Кинетика и катализ, 1985, т.26, № 2, с.349 – 355.
Ермолаева В.А., Лаврова Е.В. Расчетные характеристики кислотного способа получения криолита, Естественные и технические науки, № 11 (125), 2018. – с.458-461.
Николаева Д.М. Ермолаева В.А. Математическое моделирование ректификации многокомпонентной смеси, Международный журнал гуманитарных и естественных наук, № 2, том 2, 2019. – с.35-39.
Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.newlibrary.ru/book/gelperin_n_i_/osnovnye_processy_i_apparaty_himicheskoi_tehnologii_kn_2.html
СОДЕРЖАНИЕ АЗОТНЫХ СОЕДИНЕНИЙ В КАНАЛИЗАЦИОННЫХ ВОДАХ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ ГГ. КАСПИЙСК, МАХАЧКАЛА
THE CONTENT OF NITROGEN COMPOUNDS IN THE SEWAGE TREATMENT PLANTS OF THE CITIES OF KASPIYSK, MAKHACHKALA
Омаров Фазлур Буттаевич, к.с.-х.н., доцент кафедры биологии, экологии и методики преподавания, ФГБОУ В О Дагестанский Государственный педагогический университет, E-mail: ofaslur@mail.ru
Гамидова Наида Хизриевна, к.б.н. доцент кафедры биологии, экологии и методики преподавания, ФГБОУ ВО Дагестанский Государственный педагогический университет, E-mail: ya – gamidova 2012yandex.ru
Иманмирзаев Иманмирза Хайбулаевич, к.б.н.. старший преподаватель кафедры географии и методики преподавания. ФГБОУ В О Дагестанский Государственный педагогический университет, E-mail: imanmirza05@mail.ru
Магомедов Гусейн Ахмедович, к.б.н., доцент кафедры естественно – научных дисциплин, ФГБОУ ВО Дагестанский государственный университет народного хозяйства, E-mail: gusejn2012@mail.ru
Маглаев Джамулай Зайндиевич, к.х.н., зав кафедрой общей и неорганической химии, ФГБОУ ВО Грозненский государственный нефтяной технический университет им. Милионщикова e-mail: gamataeva.bariyat@mail.ru
Omarov Fazlur Buttayevich, Candidate of Agricultural Sciences, docent of the Department of Biology, Ecology and Teaching Methods, Dagestan State Pedagogical University, E-mail: ofaslur@mail.ru
Gamidova Naida Khizrievna, Candidate of Biological Sciences. docent of the Department of Biology, Ecology and Teaching Methods, Dagestan State Pedagogical University, E-mail: ya – gamidova 2012yandex.ru
Imanmirzaev Imanmirza Khaibulaevich, Candidate of Biological Sciences Senior Lecturer of the Department of Geography and Teaching Methods, Dagestan State Pedagogical University, E-mail: imanmirza05@mail.ru
Magomedov Huseyn Akhmedovich, Candidate of Biological Sciences docent of the Department of Natural Sciences, Dagestan State University of National Economy, E-mail: gusejn2012@mail.ru
Maglaev Jamulai Zaindievich, Candidate of Chemical Sciences, Head of the Department of General and Inorganic Chemistry, Grozny State Petroleum Technical University. Milionshchikova e-mail: gamataeva.bariyat@mail.ru
Аннотация. В статье приведены исследования по опредеению в канализационных сбросах очистных сооружений гг. Махачкала, Каспийск содержания соединений азота, в годичной динамике по этапам очистки и соответствие их ГОСТу.
Методы. Содержание нитратов определялось в процессе взаимодействия с салицилатом натрия в среде серной кислоты, где образуются окрашенные в желтый цвет соли нитросалициловой кислоты; определение нитритов – сульфаниловая кислота вступает в реакцию с азотистой кислотой (), а образовавшееся соединение вступает в реакцию с α – нафтилами и образует краситель малинового цвета.
Результаты. Выявлено, что показатели исследуемых параметров, в годичном цикле, на трёх этапах наблюдений не превышают установленных требований ГОСТ.
Выводы. Очищенные воды, по содержанию азотистых веществ не представляют угрозы для окружающей среды.
Abstraсt. The article presents studies on determining the content of nitrogen compounds in the sewage discharges of treatment facilities in Makhachkala, Kaspiysk, in annual dynamics by stages of purification and their compliance with GOST.
Methods. The nitrate content was determined during interaction with sodium salicylate in a sulfuric acid medium, where yellow-colored salts of nitrosalicylic acid are formed; determination of nitrites-sulfanylic acid reacts with nitric acid, and the resulting compound reacts with α – naphthyls and forms a crimson dye.
Results. It is revealed that the indicators of the studied parameters, in an annual cycle, at three stages of observations do not exceed the established requirements of GOST. Conclusions. Purified water, according to the content of nitrogenous substances, does not pose a threat to the environment. Keywords: nitrates, nitrites, sewage waste treatment.
Keywords: nitrates, nitrites, sewage waste treatment, compliance with GOST
Введение
От очистки сточных вод зависит качество воды в водоемах, используемой для питья или в хозяйственных целях, а также общая экологическая ситуация в прилегающей местности. Сложность очистки связана с чрезвычайным разнообразием примеси в стоках, количество и состав которых постоянно изменяется вследствие появления новых производств и изменение технологии существующих [5].
Нитраты, содержащиеся в больших количествах в канализационных сбросах обладают высокой токсичностью для человека и сельскохозяйственных животных. Под воздействием фермента нитратредуктазы они восстанавливаются до нитритов, которые взаимодействуют с гемоглобином крови и окисляют в нём 2-х валентное железо в 3-х валентное. В результате образуется вещество метгемоглобин, который уже не способен переносить кислород, наступает тканевая гипоксия, в результате чего накапливается молочная кислота, холестерин, и резко падает содержание белка.
Материалы и методы исследования
В проведении лабораторных исследований руководствовались следущими документами:
соответствующими ГОСТ [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7];
нормативными материалами [8, 9, 10, 11];
федеральными законами[12, 13, 14, 15].
Определение содержания нитратов основано на реакции нитратов с салицилатом натрия в среде серной кислоты, где образуются окрашенные в желтый цвет соли нитросалициловой кислоты.
В фарфоровую чашку отмеривают 5мл проф.ст. H2O прибавляют 1 мл раствора салицилата натрия (всегда свежеприготовленный) и досуха выпаривают на водяной бане. После охлаждения сухой остаток увлажняют 1мл конц.серной кислотой и оставляют на 10 мин. Содержимое чашки разбавляют водой, количественно переносят в мерную колбу на 50мл, прибавляют 7м 10Н раствора едкого натра NaOH, доводят до метки H2O и тщательно перемешивают.
После охлаждения до комнатной температуры вновь доводят объем до метки и колориметрируют. Из найденного значения вычитают оптическую плотность холостой пробы и по калибровочному графику находят содержание азота нитратов (рис.2). В течение 10мин после прибавления раствора NaOH окраска не изменяется.
С –концентрация по калибровочному графику, мг/л,
V – объем сточной H2O мл, у нас 5мл;
50 – объем колбы.
Определение содержания нитритов
Принцип определения состоит в следующем: сульфаниловая кислота выступает в реакцию с азотистой кислотой (NO2), а образовавшееся соединение вступает в реакцию с α – нафтилами и образует краситель малинового цвета.
В мерную колбу на 100мл, наполовину заполненную д. H2O, доливают 2мл 10% водного раствора реактива Грисса ( или по 1 мл сульфаниловой кислоты и нафтиламина) доливаем до метки д. H2O. При снятии калибровочной кривой (рис.3) и приготовление стандартных растворов для цилиндров Генера сравнение или измерение цветности окраски производится через 20 мин. после прибавления реактивов. Содержимое тщательно перемешиваем, затем колбу ставим в темное место на 20 мин. при t 200С.
С –концентрация по калибровочному графику ( мг/л),
V –объем сточной H2O, взятой для анализа, мл, у нас 10мл
100 – объем колбы, в которой ведут определение.
Результаты лабораторных исследований
Динамика годичного цикла содержания исследуемых компонентов
По данным таблицам можно увидеть изменения содержания нитратов и нитритов (NO₂, NO3,) в канализационных водах очистных сооружений г. Махачкала – Каспийск за 2020 г. Максимальная концентрация отмечена в октябре, а минимальная в апреле.
На графике (Рис.1) максимальная концентрация нитратов в октябре, а минимальная в апреле.
На графике (Рис.2) максимальная концентрация нитритов в феврале, а минимальная в октябре.
Выводы
Проведённые лабораторные исследования по проверке сточных канализационных вод, поступающих на ОСК Махачкала – Каспийск, на содержание нитратов и нитритов показали, что после очистки вода содержит:
нитратов при ПДК – 45 мг/л., не более 27 – 28 мг/л., максимальное содержание отмечается в октябре и минимальное в апреле;
нитритов при ПДК – 0,001 мг/л. – менее 0,001 мг/л., максимальное содержание отмечается феврале и минимальное в октябре;
Таким образом, вода, сбрасываемая после очистки канализационных стоков, по содержанию нитратов и нитритов соответствует требованиям ГОСТ.
Список источников
ГОСТ 25150—82. Канализация. Термины и определения. Утвержден и введен в действие постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 24 февраля 1982 г. № 805, переиздание ноябрь 1993 г.
ГОСТ Р 17.4.3.07–2001 Охрана природы. Почвы. Требования к свойствам осадков сточных вод при использовании их в качестве удобрений.
ГОСТ 32673–2014 Правила установления нормативов и контроля выбросов дурнопахнущих веществ в атмосферу.
ГОСТ. Р 154651–2011. Удобрения органические на основе осадков сточных вод Технические условия;
ГОСТ Р 54534—2011 Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при использовании для рекультивации нарушенных земель;
ГОСТ Р 54535—2011 Ресурсосбережение. Осадки сточных вод. Требования при размещении и использовании на полигонах. М.: Велби, Проспект, 2010. – 170 с.
ГОСТ 32673–2014 Правила установления нормативов и контроля выбросов дурнопахнущих веществ в атмосферу.
Данилович Д. А. Нормирование загрязняющих веществ в сточных водах абонентов централизованных систем водоотведения // Справочник эколога, М.: Велби, Проспект, – – 373 с.
Методика технологического контроля, работы очистных городских канализации./ Редакция литературы по жилищно-коммунальному хозяйству. Зав. Редакции М.К. Склярова, Редактор И.С. Куприянова, мл. редактор Т.Г. Саранцев. – Стройиздат, – 1977. С- 60-66.
Рекомендации по расчету систем сбора, отведения и очистки поверхностного стока с селитебных территорий, площадок предприятий и определению условий выпуска его в водные объекты. – М.: ОАО «НИИ ВОДГЕО». 2014. – 140 с.
Свод правил СП 32.13330–2012 «Канализация. Наружные сети и сооружения». М.: Велби, Проспект, 2012. – С. 19-38.
Федеральный закон от 7 декабря 2011 г. N 416-ФЗ «О водоснабжении и водоотведении». М.: АСТ, 2012. – С. 29-58.
Федеральный закон от 10 января 2002 г. N 7-ФЗ (ред. от 28.11.2015 г.) “Об охране окружающей среды” (с изм. и доп., вступ. в силу с 01 января 2020г.). М.: Велби, Проспект, 2016. – С. 19-28.
Федеральный закон от 21 июля 2014 г. N 219-ФЗ (ред. от 29.12.2014) «О внесении изменений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации».
Федеральный закон от 29 декабря 2014 г. № 458-ФЗ «Об отходах производства и потребления».
References
GOST 25150-82. Sewage. Terms and Definitions. Approved and put into effect by the Resolution of the State Committee of the USSR on the standards of February 24, 1982 No. 805, reissue November 1993
GOST R 17.4.3.07-2001 Protection of nature. Soil. Requirements for sewage precipitation properties when using them as fertilizers.
GOST 32673-2014 Rules for establishing standards and controlling emissions of fading substances into the atmosphere.
GOST. R 154651-2011. Organic fertilizers based on sewage precipitation. Technical conditions;
GOST R 54534-2011 Resource saving. Sleeping wastewater. Requirements when used to reclaim disturbed lands;
GOST R 54535-2011 Resource saving. Sleeping wastewater. Requirements for placement and use on landfills. M.: Velby, Prospekt, 2010. – 170 p.
GOST 32673-2014 Rules for establishing standards and control of emissions of fading substances into the atmosphere.
Danilovich D. A. Regulation of pollutants in the wastewater of subscribers of centralized drainage systems // Ecologist’s reference book, M.: Velby, Prospekt, – 2014. – 373 p.
Methods of technological control, work of cleaning urban sewage. / Editorial office of literature on housing and communal services. Head Editorial board M.K. Sklyov, editor I.S. Kupriyanov, ml. Editor TG Saramen. – Stroyzdat, – 1977. C- 60-66.
Recommendations for the calculation of systems for collecting, leading and cleaning the surface runoff from residential areas, enterprises sites and determining the conditions for the release of it into water bodies. – M.: OJSC NII Vodgeo. 2014. – 140 s.
Vault of the GP 32.13330-2012 “Sewage. External networks and facilities. ” M.: Velby, Prospekt, 2012. – S. 19-38.
Federal Law of December 7, 2011 N 416-FZ “On Water Supply and Water Control”. M.: AST, 2012. – P. 29-58.
Federal Law of January 10, 2002 N 7-FZ (ed. Dated November 28, 2015) “On Environmental Protection” (with change and extra., Introducts. In force on January 1, 2020). M.: Velby, Prospekt, 2016. – P. 19-28.
Federal Law of July 21, 2014 N 219-FZ (ed. Dated December 29, 2014) “On Amendments to the Federal Law” On Environmental Protection “and individual legislative acts of the Russian Federation”.
Federal Law of December 29, 2014 No. 458-FZ “On the waste of production and consumption”.
Для цитирования: Омаров Ф.Б, Гамидова Н.Х., Иманмирзаев И.Х., Магомедов Г. А., Маглаев Д.З. Содержание азотных соединений в канализационных водах очистных сооружений гг. Каспийск, Махачкала // Московский экономический журнал. 2022. № 1. URL: https://qje.su/rekreacia-i-turizm/moskovskij-ekonomicheskij-zhurnal-1-2022-2/
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ЛИДЕРСТВО КАК ОСНОВНОЙ ФАКТОР РАЗВИТИЯ ТОПЛИВНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА
TECHNOLOGICAL LEADERSHIP AS THE MAIN FACTOR IN THE DEVELOPMENT OF THE FUEL AND ENERGY COMPLEX
Яровова Татьяна Викторовна, кандидат педагогических наук, доцент, заместитель научного руководителя МИЭП, доцент кафедры управления инновациями Одинцовский филиал Московского государственного института международных отношений (университета) МИД России (г. Одинцово), ), e-mail: yarovovatatiana@yandex.ru
Клочкова Арина Юрьевна, Одинцовский филиал Московского государственного института международных отношений (университета) МИД России (г. Одинцово), e-mail:a.klochkova@odin.mgimo.ru
Yarovova Tatyana Viktorovna, PhD in Pedagogic sciences, Associate Professor, Deputy Scientific Supervisor of MIEP, Associate Professor of the Department of Innovation Management of the Odintsovo branch of the Moscow State Institute of International Relations of the Ministry of Foreign Affairs of Russia (Odintsovo), e-mail: yarovovatatiana@yandex.ru
Klochkova Arina Yurievna, Odintsovo branch of the Moscow State Institute of International Relations (University) of the Ministry of Foreign Affairs of Russia (Odintsovo), e-mail: a.klochkova@odin.mgimo.ru
Аннотация. Большое значение в обеспечении энергией всех отраслей экономики на данном этапе имеют топливные ресурсы. Топливно-энергетический комплекс России является основанием в государственной экономической системе, он обеспечивает функционирование всех отраслей хозяйства, консолидацию субъектов России в единое экономическое пространство, формирование значительной части бюджетных доходов и валютных поступлений. От результатов работы топливно-энергетического комплекса зависит платежный баланс государства, поддержание курса рубля и уровень снижения долгового бремени страны. Именно поэтому появилась необходимость рассмотреть особенности технологического лидерства России в качестве одного из факторов развития топливно-энергетического комплекса.
Abstract.Fuel resources are of great importance in providing energy to all sectors of the economy at this stage. The fuel and energy complex of Russia is the foundation in the state economic system, it ensures the functioning of all sectors of the economy, the consolidation of the subjects of Russia into a single economic space, the formation of a significant part of budget revenues and foreign exchange earnings. The balance of payments of the state, the maintenance of the ruble exchange rate and the level of reduction of the country’s debt burden depend on the results of the work of the fuel and energy complex. That is why it became necessary to consider the features of Russia’s technological leadership as one of the factors of the development of the fuel and energy complex.
Key words: fuel and energy complex, technological leadership, energy transition, competitiveness, hydrogen, technological priorities, technological shift.
На данном этапе топливно-энергетический комплекс России и мира, в целом, становится более разнообразным, более диверсифицированным. Россия располагается в уникальном месте. С одной стороны, в стране имеются бесконечные ресурсы, с другой – «бесконечные» люди. Стоит рассмотреть, как сталкиваясь с новыми вызовами, которые определяются, зачастую, внешней повесткой, ТЭК Российской Федерации меняет приоритеты, какие имеются технологические приоритеты.
Те решения, которые сейчас принимаются в ТЭК в рамках технологического развития, будут играть роль в ближайшие десятилетия. Многие технологии находятся на раннем этапе развития и требуют доработки. Большое значение имеют деньги и финансирование, так Россия должна аккуратно выбирать приоритеты и направления, они должны быть перспективными, с потенциальным рынком, с достаточным заказом внутри отрасли, чтобы обеспечивать хотя бы 20-30 процентов перспективного спроса. Российские предприятия, которым этим занимаются, или НИОКР, которые спонсируются государством, должны быть окупаемыми.
Отвечая на вопрос, как изменились приоритеты и направления, в рамках которых движется ТЭК России, про кардинальные сдвиги говорить не стоит. Так, основные тренды являются довольно инерционными и меняются постепенно. Но за 2021 постковидный год в России сильно усилилась тема энергетического перехода. Эта тема является актуальной последние 15 лет, она активно влияет на развитие топливно-энергетического комплекса. Однако сейчас те инструменты, которые апробировались и готовились (трансграничное природное регулирование, торговля СО2 единицами), и в целом, усилия стран по декарбонизации и ограничению темпов роста температуры в мире привели к новому пониманию, новому осознанию того, в каком мире обществу предстоит жить.
Здесь не столько важны причины данной трансформации мышления, а важно то, что эти процессы имеют место быть, внешнее давление будет, и России надо адаптироваться. Таким образом, основной технологический сдвиг можно охарактеризовать в качестве большего внимания к технологиям энергоперехода в климатической повестке. Это касается всех сегментов: и добычи, и переработки, и генерации. Но, конечно, это оказывает косвенное влияние на геологоразведку, потому что геологоразведка по всему миру сокращается. Сейчас жизнь запасов мейджоров измеряется от 8 до 12 лет, в среднем. То есть, больше запасов глобальные, котируемые мейджоры не держат.
Так, появляется окно возможностей для национальных чемпионов, для государственных и частных компаний в ресурсных странах. От углевородоров никто не отказывается, даже если спрос будет в какой-то степени уходить на полку по той же нефти на горизонте 10-15 лет. Все равно сохранятся колоссальные объемы потребления в мире, и кто-то должен будет эти объемы поставлять. В качестве примера представим TTF с ценами на газ, превышающим 800 долларов за 1000 кубических метров. Понятно, это – локализованный кейс, когда сложилось несколько факторов. Но этот пример наглядно объясняет, что случается, когда происходит дисбаланс спроса и предложения по любым причинам.
Причина, соответственно, в краткосрочном отрезке времени – это холодная зима 2020 года, резкое восстановление потребления, недостаточное газохранилище, премиальный рынок Азии, куда ушла значительная часть субъектов предпринимательской деятельности. Это – причины краткосрочного, сжатого отрезка времени. А если растянуть эту причину на 10 лет, фактор хранилищ поменять на фактор запасов, в которые не вкладывали деньги, а фактор отсутствия субъектов предпринимательской деятельности вложить в фактор отсутствия инвестиций в добычу. Так, получаем потенциальный скачок дефицита на рынке углеводородов в будущем.
Этого не хотелось бы допускать, потому что любые скачки цен отрицательно влияют и на возможность планировать, и на потенциал потребителей. Поэтому, в части нефтегаза, добычных технологий, необходимо сфокусироваться на том, чтобы удешевить стоимость технологии, снизить зависимость от колебаний курсов валют. Россия находится, с точки зрения кривой предложения, в диапазоне себестоимости от 20 до 50 долларов на большую часть текущих и перспективных запасов. Но за горизонтом 2030 года существенная часть запасов, с которыми предстоит работать, будет находиться в верхней границе этого диапазона и потенциально будет более дорогой. Так, необходимо приложить максимум усилий для того, чтобы Россия оставалась в этом диапазоне, потому что в условиях обострения конкуренции в мире и в случае, если национальные компании -ресурсодержатели будут идентифицировать свою добычу, чтобы монетизировать запасы, это будет оказывать давление на цены в перспективе.
Если избежать сценария с нехваткой спроса, о котором говорили ранее, то более вероятный сценарий – это ограничения по цене и жизнь в диапазоне 45-55 долларов. Россия должна обеспечить конкурентоспособность в таких условиях. Это означает, что ТЭК должен работать над всеми технологиями, которые нужны для работы с тризами: это и КНБК, и роторно-управляемая система, и телеметрия. Без этого ТЭК не будет конкурентоспособным, с учетом того экспоненциального прироста объемов горизонтального бурения, работы над трудноизвлекаемыми запасами в горизонте 10 лет и др. России нельзя допустить инфляции цен на компоненты.
Переходим к переработке. Здесь тоже очень важно сохранить конкурентоспособность отечественной продукции на мировом рынке. Здесь «зеленость» получает свою актуальность. Пока углеводороды не попали напрямую в трансграничное углеродное регулирование. Но опять же мы видим, что дискуссия по этому поводу продолжается и никаких гарантий того, что этого не произойдет в будущем, нет. Поэтому Россия должна понимать и готовиться к тому, что страна должна снижать углеродный след любой переработанной продукции. Это, в общем, относится ко всем сегментам экономики, и в том числе, к нефти, газу и нефтехимии. Несмотря на то, что напрямую нефтепереработка и нефтехимия не являются крупными эмитентами СО2, но каждая сниженная тонна выбросов будет делать продукт более «зеленым», более конкурентным на рынке.
Здесь начинает играть роль стоимость СО2 и стоимость тех технологий, которые Россия будет внедрять для того, чтобы этого достигнуть. Так, плавно переходим к захоронению и использованию СО2. Эта тема довольно активно обсуждается, Минэнерго России активно работает над «дорожной картой» по данному технологическому направлению и взаимодействует с рядом компаний, которые будут реализовывать пилотные проекты на газовых истощенных месторождениях либо там, где можно закачивать СО2 для повышения нефтеотдачи. Это – перспективное направление.
У России в этом плане имеется большое конкурентное преимущество. В стране – развитая система транспортировки. Также много говорится про транспортировку водорода по трудам, что является достаточно перспективным и тяжелым направлением деятельность. Но здесь нет существенных технологических вызовов – только обезвоживание. Любая современная труба позволяет транспортировать СО2 на большие расстояния. Он гораздо проще поддается сжижению с гораздо меньшими энергетическими затратами и закачке в пласт.
В мире ведутся споры по поводу эффективности технологии эффективности закачивания. Но если в Европе нет такого количества потенциальных ловушек и газовых месторождений, то в России с этим проблем нет. В Норвегии, например, этой мерой эффективно пользуются. Но проблема Норвегии заключается в том, что она удалена от источников выбросов. У них нет таких сконцентрированных источников выбросов СО2, чтобы сразу их улавливать и закачивать. Так, приходится заниматься этим на уровне экспериментов с сжижением СО2 в других местах, транспортировкой на танкерах. Все это очень сильно повышает стоимость.
В России же благодаря трубопроводной системе и большому количеству источников концентрированных выбросов апробировать эту технологию можно и это может быть достаточно эффективно. Здесь главный вопрос заключается в выручке, то есть если кредиты, которые будут сгенерированы по итогам данной деятельности можно будет продать, то даже при текущей цене СО2 в 50-60 евро эти проекты являются окупаемыми.
По водороду Россия находится в начале крупного цикла. Неизвестно, на какую высоту он поднимает ТЭК с точки зрения потенциального потребления водорода. Но, очевидно, что к 2030 году водород свое место в мировом энергобалансе займет. В этом плане у России есть задел по времени, но он тоже не очень большой. По этому направлению необходимо уже сейчас начинать работать. Это – элекролизеры, технологии хранения, композиты, которые нужны для емкостей транспортировки и др. Россия планирует занять существенную доля мирового рынка водорода за счет экспорта, но это сейчас – серая зона с точки зрения того, как она будет развиваться. Пока рынка нет. Россия уже сегодня должна думать о том, как его потреблять внутри страны, где это может быть эффективно. Это – тяжелые грузовики, потенциально локомотивы и использование для автономного энергообеспечения. Так, есть довольно большой пласт применения водорода, который может быть эффективен при стоимости производства и подготовки к транспортировке в 4-5 долларов за килограмм. Это – вполне достижимый показатель.
Не так давно был представлен первый российский водоробус, точнее, его прототип, который будет широко испытываться в течение следующего года. Существенная часть технологических решений, которые были использованы при создании этого водоробуса, не является российской. Сейчас анонсирован проект на Сахалине по крупному производству голубого водорода. Опять же компания, которая будет реализовывать этот проект, закупает технологическое решение под ключ у зарубежной фирмы. Когда мы говорим о технологиях улавливания и хранения водорода, то так или иначе мы говорим о том, что, например, более-менее базовой технологии аминовой очистки в России, готовой для внедрения, нет.
При этом, все вызовы понятны, они действительно стоят на повестке. Но когда мы говорим о ресурсах, которые необходимы для того, чтобы эти технологические приоритеты и наделы наработать, их очень ограниченное количество. Если мы сравним Россию с Китаем, то последние в течение 2020 года на развитие водородной энергетики выделили более 20 млрд. долларов. В Великобритании был объявлен приз, что первая компания, которая будет реализовывать проект по хранению и улавливанию водорода, получит 1 млрд. фунтов.
Чтобы такие прорывные направления реализовывать в России, требуются большие средства. Мы прекрасно понимаем, что они не безграничны. Например, в 2021 году велась работа по фронтальной стратегии под руководством Председателя Правительства РФ. Одним из проектов, который там был отобран и на который был сделан акцент, это – водородная энергетика, в том числе, совместная работа Министерства энергетики РФ, Министерства промышленности РФ. В рамках этого проекта будет выделено достаточно средств для того, чтобы эту работу начать.
К этой работе придется подходить креативно и нетрадиционно для того, чтобы обеспечить кооперацию с бизнесом, который хочет этим заниматься. Именно поэтому надо делать фокус на внутреннем потреблении. Не создав этот рынок и не дав возможности компаниям реализовывать определенные продукты, государство не сможет вытянуть это не своих плечах. Здесь мало государственного финансирования, требуется соучастие бизнеса. Также надо настраивать систему стимулов – это не обязательно прямые субсидии. Это может быть стимулирование спроса, стимулирование перехода на топливные элементы в части водоробусов. Это – большой потенциальный инструмент.
Регионы имеют возможности поддержки за счет налога на имущество и налога на прибыль. Также нельзя пренебрегать кооперацией на международном уровне, потому что, например, в Европейском Союзе выделяются колоссальные деньги, но не во всех странах разрешено улавливание и захоронение СО2. При этом, все страны этим интересуются. Так, за счет офсета, за счет торговой квоты можно обеспечить «голубизну» сероводорода, который производится за несколько тысяч километров от точки закачки что в России, что за границей.
Выделенные выше направления – этот тот фокус, который сегодня в России на повестке, над которым органы государственной власти РФ работают совместно с регионами, компаниями-чемпионами по данным направлениям. Будем надеяться, что в 2022 году по выделенным направлениям уже будут представлены конкретные результаты.
Список источников
Видищева Е.В. Топливно-энергетический комплекс: особенности развития и управления в современных условиях: монография / Е.В. Видищева, О.А. Бугаенко, М.А. Селиверстова. – М.: ИНФРА-М, 2020. – 111 с.
Государственная внешнеэкономическая политика Российской Федерации: учебник / под общ. ред. А.Г. Авшарова. – Санкт-Петербург: Питер, 2021. – 528 с.
Илькевич Н.И. Сооружение и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ: учебное пособие / Н.И. Илькевич. – М.; Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. – 124 с.
Комплексная автоматизация в энергосбережении: учебное пособие / Р.С. Голов, В.Ю. Теплышев, А.Е. Сорокин, А.А. Шинелёв. – М.: ИНФРА-М, 2020. – 312 с.
Министерство энергетики РФ. [Электронный ресурс] // Режим доступа: https://minenergo.gov.ru/
References
Vedishcheva E.V. Fuel and energy complex: features of development and management in modern conditions: monograph / E.V. Vidishcheva, O.A. Bugaenko, M.A. Seliverstova. – M.: INFRA-M, 2020. – 111 p.
State foreign economic policy of the Russian Federation: textbook / edited by A.G. Avsharov. – St. Petersburg: Peter, 2021. – 528 p.
Ilkevich N.I. Construction and operation of gas and oil pipelines and gas and oil storages: textbook / N.I. Ilkevich. – M.; Vologda: Infra-Engineering, 2021. – 124 p.
Complex automation in energy saving: textbook / R.S. Golov, V.Yu. Teplyshev, A.E. Sorokin, A.A. Shinelev. – M.: INFRA-M, 2020– – 312 p.
Ministry of Energy of the Russian Federation. [Electronic resource] // Access mode: https://minenergo.gov.ru/
