Введение. Современное общество стремительно развивается, значительно увеличивается численность населения, что приводит к повышению потребления ресурсов, возникновению дополнительной нагрузки на экосистему. Ввиду того, что изъятие запасов превышает потенциалы их восстановления, дальнейшее бесконтрольное использование приведет к существенным последствиям. В связи с чем необходимо найти пути решения данной проблемы и снизить антропогенное воздействие на экосистему.Одним из возможных решений проблемы является развивающееся направление, известное как биоэкономика. Она играет важнейшую роль в глобальной стратегии устойчивого развития, ее рассматривают не только как отдельный сектор, но и как мощный инструмент, способный содействовать экономическому прогрессу и решению глобальных экологических проблем. Это направление нацелено на уменьшение негативного воздействия человеческой деятельности на природу, одновременно стремясь к максимизации прибыли [1]. Биоэкономику часто рассматривают как современную экономику природопользования, возникшую на стыке экономики и биологии.С учетом экономического роста в обществе все чаще используется понятие «биоэкономика», которое имеет несколько распространенных определений. Первое из них состоит в том, что биоэкономика представляет собой социальную категорию, соединяющую эволюционную теорию в биологии с макроэкономикой, применяя эволюционные принципы к экономическому развитию [2]. В другом контексте биоэкономика рассматривается как процесс создания материалов из природных ресурсов для нужд медицины, пищевой индустрии и других производств [3]. И, наконец, существует третье определение, которое показывает, что биоэкономика – это форма экономики, основанная на возобновляемых биологических ресурсах и переработке отходов, предполагающая минимальное влияние на природные ресурсы и наивысшее использование современных технологий [2].Данные определения взаимосвязаны и могут служить способами реализации биоэкономической стратегии стран в контексте их приоритетных задач и целей. В совокупности биоэкономику охарактеризовывают как рациональное использование биоресурсов, биологических процессов и технологий для устойчивого производства товаров и услуг в экономике. Цели биоэкономической стратегии разных государств определяются на основе доступных природных ресурсов и существующего промышленного производства, а также оценивается потенциал их успешного внедрения. В нашей стране биоэкономика находится на начальной стадии развития, однако обладает огромным потенциалом. Основные цели развития включают: борьбу с изменением климата, создание новых рабочих мест, снижение уровня бедности, рост и развитие ключевых секторов экономики, интеграцию в процессы устойчивого промышленного роста, формирование конкурентоспособной экономики и обеспечение продовольственной безопасности [4, 5].Россия владеет внушительными запасами ресурсов, в т. ч. огромными лесными массивами, сельскохозяйственными землями, и имеет значительное биологическое многообразие. Однако для реализации природно-ресурсного потенциала требуются серьезные финансовые вложения и системные преобразования. К фундаментальным направлениям развития биоэкономики в России относятся лесная промышленность, сельское хозяйство, биотехнологии, рыболовство и аквакультура.Наша страна является лидером по запасам лесных ресурсов. Устойчивое управление биологическими ресурсами в рамках биоэкономики поддерживает сохранение биоразнообразия и защиту экосистем благодаря разработке методов устойчивого лесопользования и сохранения генетического разнообразия растений и животных. Совершенствование перерабатывающей промышленности направлено на создание продукции высокого качества из древесины. Примером может служить биопластик, биоэтанол и целлюлоза. Отходы фермерских хозяйств и от заготовки леса преобразуются в ценные продукты, таким образом значительно снижается нагрузка на окружающую среду, количество отходов, а ресурсы используются максимально. Но существует ряд проблем, в частности применяются устаревшие технологии [6].Устойчивое сельское хозяйство и современные технологии изготовления продуктов питания повышают продовольственную безопасность, тем самым обеспечивают население качественным питанием в долгосрочной перспективе. Развитие биотехнологий представляет собой основной фактор для производства новых продуктов и услуг из биоресурсов. В области рыболовства и аквакультуры Россия обладает огромным потенциалом и стремится к стабильному изготовлению продукции высокого качества. Применение новых технологий выращивания гидробионтов – это важнейший этап развития рыбохозяйственного комплекса интенсивной аквакультуры. Однако новые технологии не всегда подтверждают свою экономическую эффективность, что снижает целесообразность их использования в индустриальных условиях.Цель исследования – проведение сравнительного анализа биоэкономической эффективности системы биофлока и установки замкнутого водоснабжения (УВЗ) при выращивании гидробионтов. Задачи: рассмотреть технологические особенности выращивания объектов аквакультуры с использованием технологии биофлока и системы замкнутого водоснабжения; сформировать оценочные таблицы и адаптировать методический инструментарий оценки экономической эффективности для сравнения целесообразности использования каждой технологии в индустриальном рыбоводстве.Объекты и методы. Исследование проходило в лаборатории «Индустриальная аквакультура» Донского государственного технического университета. Было использовано два рыбоводных бассейна емкостью 1 м3, в которых содержался африканский клариевый сом (Clarias gariepinus). Первый бассейн функционировал по классической схеме системы УЗВ, в то время как второй был запущен с использованием современной технологии биофлока. Системы содержания объектов аквакультуры, такие как УЗВ и биофлок, представляют собой различные технологии, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы [7–9]. Основное различие между ними связано с управлением отходами и питательными веществами.В УЗВ вода проходит постоянную очистку и фильтрацию, что способствует снижению уровня отходов и поддержанию высокого качества воды. Этот процесс включает механическую и биологическую фильтрацию с использованием бактерий, а также нередко ультрафиолетовую стерилизацию. Питательные вещества, неусвояемые рыбами, удаляются из системы. Преимущества УЗВ заключаются в возможности высокой плотности посадки рыбы, меньшем загрязнении окружающей среды и уменьшенном потреблении воды по сравнению с традиционными методами. Здесь также лучше контролируются параметры воды. Однако недостатки, такие как высокая стоимость оборудования и необходимость постоянного мониторинга, значительно усложняют использование этой системы.Биофлок (BFT) – современная технология, которая позволяет выращивать гидробионты с низкими територриальными и финансовыми издержками. Она используются для развития систем аквакультуры с ограниченным или нулевым водообменом, с высокой плотностью посадки, сильной аэрацией и биотой, способной преобразовывать отходы в корм. Экологически чистая система аквакультуры под названием технология биофлока рассматривается в качестве эффективной альтернативной системы, поскольку питательные вещества могут непрерывно перерабатываться и повторно использоваться. Эта система менее затратная и проще в управлении, но имеет свои ограничения по выбору видов рыб и плотности посадки.Использование инновационных технологий в любом виде деятельности не всегда удается оценить с экономической точки зрения, уровень затрат при их реализации достаточно высокий [10–12]. Для того чтобы определить, с помощью каких этапов провести оценку эффективности технологий, применяемых в индустриальном рыбоводстве, были изучены различные авторские методики (табл. 1).  Таблица 1Методики оценки экономической эффективности технологий индустриального рыбоводстваMethods for assessing the economic efficiency of industrial fish farming technologies Авторы/ИсточникПеречень ключевых показателей оценкиУсолов Е.В., Труба А.С., Тюпаков К.Э., Акимов Е.Б. [13]– комплексная эффективность производства;– объем произведенной продукции;– затраты живого труда;– производительность труда;– среднегодовая стоимость основных производственных фондов;– фондоотдача;– затраты сырья и материалов в течение периода, за который определяется эффективность производства;– материалоотдачаАсылбекова С.Ж.,Бадрызлова Н.С.,Койшыбаева С.К., Исбеков К.Б. [14]– стоимость конечного продукта;– калькуляция понесенных затрат;– стоимость 1 шт. используемого рыбопосадочного материала;– размер рыбной продукции, полученной с одного гектараЛитвинова Т.Г., Кондратьев Д.В. [15]– объем производства товарной продукции;– себестоимость 1 кг товарной рыбы;– средний штучный вес рыбы;– доля затрат на корм в структуре себестоимости;– прибыль от реализации товарной продукцииЗимин Н.Е., Акимов Е.Б.,Акимов Б.Н., Федяев В.Е.[16, 17]– производительность труда;– фондоотдача;– материалоотдача Основным показателем, который позволяет оценить экономическую эффективность, по мнению ученых, остаются затраты, которые были понесены при производственном процессе рыбоводства. При этом эффект может быть рассчитан путем сопоставления затрат и предполагаемой цены реализации продукции [18].В рамках данного исследования предложена авторская методика оценки биоэкономической эффективности использования технологий по выращиванию гидробионтов в области индустриального рыбоводства (рис.). Этапы данного методического инструментария адаптированы под технологические процессы замкнутого водоснабжения и технологии биофлока и ранее не использовались учеными с целью оценки биоэкономической эффективности при производственных процессах рыбоводства.Представленная методика:– основывается на исходных данных, полученных в экспериментальных условиях лаборатории, которые специфичны для двух разных технологий;– предполагает полный цикл расчета затрат по каждой технологии с учетом роста массы рыбы и возможных потерь конечного продукта;– позволяет определить экономическую эффективность производственного цикла по каждой технологии и провести сравнительный анализ.Для проведения оценки эффективности необходимо представить совокупные затраты по технологиям, а также проанализировать показатели эффективности выращивания рыб. Для оценки использовано два рыбоводных бассейна емкостью 1 м3, затраты по двум технологиям адаптированы под данную площадь, что позволяет считать выборку по показателям репрезентативной. Эксперименты проведены в лаборатории «Индустриальная аквакультура» Донского государственного технического университета в течение 6 мес. Задействовано два рыбоводных бассейна объемом 1 м3 каждый, с начальной плотностью посадки 310 особей и средней начальной массой 0,016 кг на особь.В технологии биофлока использовались микроорганизмы Bacillus velezensis, стоимость 1 кг пробиотика – 380 руб. (однако в условиях стабильно работающей системы данные расходы не требуются, так как бактерии имеют свойства самостоятельного размножения). Кормовой коэффициент – 1,3, кормление осуществлялось каждые 5–6 ч, суточная норма кормления –  3–5 % от общей массы рыбы. Сом в биофлоке потребляет около 1–2 % флоковых хлопьев от суточной нормы кормления. Питательность корма: протеин – 38–45 %, жир – 8–9 %. Срок службы оборудования при двух технологиях составляет 5 лет.Прежде чем перейти к экономической оценке эффективности технологий, необходимо представить количественные параметры динамики массовых характеристик клариевого сома при выращивании в УЗВ (контроль) и в биофлоке (опыт) (табл. 2).В таблице 3 рассмотрим показатели технологии биофлока.Набор показателей в двух сравниваемых технологиях разный, в рамках использования установки замкнутого водоснабжения представлена совокупность данных в таблице 4.    Этапы оценки экономической эффективности технологий индустриального рыбоводства [7, 8]Stages of assessing the economic efficiency of industrial fish farming technologies [7, 8] Таблица 2Динамика массовых характеристик клариевого сомаDynamics of mass characteristics of the catfish ПоказательКонтрольОпытИсходное состояние265 сутИсходное состояние265 сутокМасса, г248,27±16,041639,52±300304,37±12,361711,52±240Абсолютный прирост, г 1391,25 1407,15Среднесуточный прирост, г/сут 5,25 5,31Среднесуточная скорость роста, % 0,5 0,54Коэффициент массонакопления, ед. 0,05 0,05  Таблица 3Исходные данные для проведения оценки по технологии биофлокаInitial data for the bioflok technology assessment ПоказательЗначениеСтоимость оборудования, руб.40.000Потребление бактерий в месяц, г22Стоимость 1 г бактерий, руб.0,2Средние потребление корма в месяц, кг47,5Стоимость приобретения 1 кг корма, руб.240Начальный вес 1 особи (среднее значение), кг0,016Конечный вес 1 особи (среднее значение),кг0,962Срок нахождения рыбы в бассейне, мес.6Площадь и объем резервуаров, м31Количество рыб в одном резервуаре, шт.310% выживаемости рыб, %98Стоимость приобретения одной рыбы, руб.192Потребление воды в месяц, м31,5Стоимость 1 м3 воды, руб.54Количество рабочих часов с резервуаром в месяц, ч31Оплата 1 часа работника, руб.305Стоимость потребления электроэнергии в час, руб.7 Таблица 4Исходные показатели при использовании установки замкнутого водоснабженияBaseline values when using a closed-circuit water supply system ПоказательЗначениеСтоимость оборудования, руб.450.000Среднее потребление корма в месяц, кг58Стоимость приобретения 1 кг корма, руб.240Начальный вес 1 особи (среднее значение), кг0,016Конечный вес 1 особи (среднее значение), кг0,621Срок нахождения рыбы в бассейне, мес.6Площадь и объем резервуаров, м31Количество рыб в одном резервуаре, шт.310Процент выживаемости рыб, %96Стоимость приобретения одной рыбы, руб.192Потребление воды в месяц, м32,17Стоимость 1 м3 воды, руб.54Количество рабочих часов с резервуаром в месяц, ч31Оплата 1 часа работника, руб.305Потребление электроэнергии оборудованием в час20,8Частота смены фильтров и их стоимость65 000 руб., меняется раз в 5 лет, каждый месяц промываются водойПотребление электроэнергии освещением в час, руб.2,21  Исходя из собранных данных, полученных во время экспериментального выращивания в ограниченном по площади помещении лаборатории, имеется возможность осуществить расчет следующих показателей (расчет на площадь 100 м2 для целей индустриального выращивания объектов аквакультуры требует дополнительных исследований на реальном полигоне):– общие или совокупные издержки (ТС) в месяц технологии биофлока (1) и установки замкнутого водоснабжения (2) – данный показатель высчитывается суммой всех ежемесячных расходов, которые включают амортизационные отчисления                        ТС=400005·12+22·0,2+47,5·240+310·1926+1,5·54+31·305+7·24·30=36446,4 руб.                    (1)               ТС=4500005·12+58·240+310·1926+2,17·54+31·305+20,8+2,21·24·30+650005·12=58562,7 руб.;             (2)  – совокупные издержки (ТС) за 6 месяцев (следовательно, у системы BFT и установки замкнутого водоснабжения составят 218 678,4 и 351 376,3 руб. соответственно), которые показывают себестоимость полного цикла производства;– средняя стоимость 1 м3 (СС) воды в месяц при использовании биофлока (3) и замкнутого водоснабжения (4) необходима не столько для сравнения затрат потребления воды, а сколько для вычисления потребления воды (главная среда выращивания) для получения урожая при разных технологиях выращивания                  СС = 36446,41,5 = 24297,6  руб.             (3)                 СС = 58562,7132,17 ≈ 26987,9  руб.;            (4) – стоимость выращенного 1 кг (С) рыбы за весь цикл с помощью технологии биофлока и установки замкнутого водоснабжения представлена формулами (5) и (6) соответственно – рассчитывается из себестоимости полного цикла производства, деленной на массу выживших рыб с урожая, чтобы определить себестоимость урожая с 1 кг             С = 218678,4(0,962-0,016)·310·0,98 ≈ 760,89  руб.        (5)           С = 351376,28(0,621-0,016)·310·0,96 ≈ 1951,57  руб.;       (6) – средний сложный процент (СС %) роста массы рыбы высчитывается схожим образом для двух технологий с использованием формулы (7), так как необходимо среднее процентное соотношение параметров рыбы от месяца к месяцу, которое возможно получить только дробной степенью, с помощью нее получаем показатель роста массы рыбы для системы биофлока – 97,93 %, а при использовании технологии замкнутого водоснабжения – 84 %;           СС % = ((конечная массаначальная масса)16 – 1)·100 %;        (7)– затраты (З) на 1 % роста массы рыбы с использованием бактерий (8) и водоснабжения (9) – демонстрируют необходимое количество затрат в месяц на рост рыбы на 1 % от предыдущего месяца                  З = ТС- 36446,4СС %- 97,929 = 372,2 руб.              (8)                З = ТС- 58562,713СС %- 84,005 = 697,134 руб.           (9) Представленные экономические расчеты позволяют сделать следующие выводы:– в среднем ежемесячные издержки с использованием технологии биофлока ниже, чем технологии замкнутого водоснабжения, на 63 %;– использование бактерий обеспечивает снижение затрат на воду и электроэнергию;– в индустриальном рыбоводстве важно достичь снижения себестоимости конечного продукта, что быстрее достигается посредством использования технологии биофлока;– производителям необходимо на 90,8 % меньше денежных ресурсов (за счет минимизации затрат на системах фильтрации) для обеспечения роста рыб при помощи их кормления бактериями при технологии биофлока.Ввиду того, что экономическая эффективность рассмотренных технологий доказана в настоящее время только в условиях экспериментальной лаборатории, говорить о возможности повсеместного замещения установок замкнутого водоснабжения в индустриальном рыбоводстве не следует. Однако дальнейшие исследования в данной области и проведение прикладной оценки уже на более масштабных полигонах позволят технологии биофлока активнее внедряться в производственные процессы.Заключение. Проведенный в исследовании экономический анализ эффективности демонстрирует значительное преимущество технологии биофлока перед системами замкнутого водоснабжения, что позволяет сделать вывод о том, что ее дальнейшее развитие позволит в значительной степени модернизировать всю отрасль индустриального рыбоводства.Развитие биоэкономики в стране представляет непростую задачу, требующую всестороннего подхода и объединения государства, а также сообществ бизнеса и науки. Для успешного развития биоэкономики в России необходимо решить ряд вопросов: недостаток финансирования, отсутствие развитой инфраструктуры, дефицит кадров в области биоэкономики, нормативно-правовая база. Развитие биоэкономики обеспечивает население новыми рабочими местами в различных отраслях промышленности, что существенно повышает экономический рост и диверсификацию экономики. Биоэкономика является неотделимой частью стратегии устойчивого развития, предлагая инновационные методы для решения глобальных проблем и создания надежного и благоприятного будущего. Тем не менее ее успешная реализация требует согласованных усилий на национальном и международном уровнях.По итогам экспериментов установлено, что конечная средняя масса одной особи сома в системе биофлока составила (1 711,52 ± 240) г при среднесуточном приросте 5,31 г/сут, тогда как в установке замкнутого водоснабжения эти показатели составили (1 639,52 ± 300) г и 5,25 г/сут соответственно.Адаптированная методика оценки биоэкономической эффективности выявила существенные различия в затратах. Ежемесячные совокупные издержки для технологии биофлока составили 36 446,4 руб., что на 63 % ниже, чем для установки замкнутого водоснабжения (58 562,7 руб.). Себестоимость 1 кг выращенной рыбы в биофлок-системе составила приблизительно 760,89 руб., тогда как в установке замкнутого водоснабжения — 1 951,57 руб. Кроме того, затраты на обеспечение 1 % роста массы рыбы оказались значительно ниже в биофлок-системе (372,2 руб.) по сравнению с установкой замкнутого водоснабжения (697,134 руб.). Эти данные показывают, что технология биофлока обеспечивает снижение финансовых ресурсов на 90,8 % для обеспечения роста рыб.Таким образом, технология биофлока демонстрирует высокую биоэкономическую эффективность в сравнении с традиционными системами замкнутого водоснабжения, предлагая более низкие операционные затраты при сопоставимых или лучших показателях роста гидробионтов. Учитывая лабораторный масштаб исследований, дальнейшие прикладные испытания на крупных производственных полигонах необходимы для подтверждения полученных результатов и активного внедрения биофлок-технологии в индустриальное рыбоводство.