Место человека в биосферных процессах.

Читайте также:

Задача 1

Расчет эффективности мероприятий по защите

атмосферы от загрязнения

1. Исходные данные

В районе действует тепловая электростанция (ТЭС), работающая на кузнецком угле.

В процессе эксплуатации ТЭС в атмосферный воздух попадают примеси в виде аэрозолей и газообразных веществ. Массы годового поступления выбросов (mj) по видам составляют:

а) группа аэрозолей: m1 – зола угля, m2- пыль угля;

б) группа газообразных веществ: m3- сернистый ангидрид, m4- серный ангидрит, m5- оксиды азота (по NO2), m6- оксид углерода.

Характер выбросов по скорости оседания частиц различен:

а) примеси из группы аэрозолей имеют скорость оседания частиц от 1 до 20 см/с;

б) примеси из группы газообразных веществ имеют скорость оседания менее 1 см/с.

Зона активного загрязнения (ЗАЗ) ТЭС неоднородна и состоит из разных типов территорий (таб.1).

Таблица 1: Структура ЗАЗ

№ типа территории	Тип территории	Si	δi
	Территория населенных мест с плотностью населения (β), равной 3 чел/га	S1	β×0.1
	Территория промышленных предприятий	S2
	Леса 2-ой группы	S3	0.1
	Пашни	S4	0.25
	Территории садовых и дачных участков	S5

Среднегодовое значение разности температур в устье источника выброса (трубы) и в окружающей среде составляет величину ΔТ. Среднегодовой модуль скорости ветра – у.

По всем загрязняющим веществам (ЗВ) объем выбросов в рассматриваемом году не превышал установленных лимитов. При этом 80% массы каждого из ЗВ находилось в пределах установленного допустимого норматива выброса (mПДВ) и 20% массы – в пределах установленного лимита (mВСВ).

В планируемом году на ТЭС предполагается установка дополнительных газо- и пылеуловителей. Капитальные затраты (К) и годовые эксплуатационные затраты (С) данного мероприятия см. в таблице 4. расчетный период окупаемости капитальных затрат (t) – 4 года.

В результате проведения природоохранных мероприятий (в планируемом году) ожидается снижение ущерба от загрязнения атмосферного воздуха на 75%; при этом величина поступающих в атмосферный воздух всех видов ЗВ не будет превышать пределов установленных допустимых нормативов (ПДВj).

Таблица 2 - Данные для решения задачи. (Вариант 15)

m₁ (т/год)	m₂ ₍т/год)	m₃ ₍т/год)	m₄ ₍т/год)	m₅ ₍т/год)	m₆ ₍т/год)	С	К
млн. руб.

Таблица 2(продолжение)

% от S _ЗАЗ		У (м/с)	h (м)
S₁	S₂	S₃	S₄	S₅

2. Задание

Определить:

Зону активного загрязнения ТЭС.

Величину ущерба от загрязнения атмосферы ТЭС до проведения природоохранного мероприятия.

Сумму платежей за загрязнения атмосферы в текущем году.

Суммарный эффект запланированных природоохранных мероприятий.

3. Решение

3.1. Определение ЗАЗ.

Источником загрязнения является труба ТЭС (согласно классификации – организованный источник). Для подобных источников ЗАЗ представляет собой кольцо, заключенное между окружностями с радиусами:

φ h; = 2 · 3 · 290 = 1740 м

20 φ h; = 20 · 3 · 290 = 17400 м

где h - высота источника, 290м (таблица 2)

φ - безразмерная поправка, вычисляемая по формуле

∆Т - разность температур в устье трубы и в ОС, 150 град. (таблица 2)

φ=1 + ∆Т / 75° = 1+150/75=1+2=3

Вычислив радиусы, находим площадь ЗАЗ по формуле:

;

S = 3,14 · (17400² – 1740²) = 941 159 736 (м²)

Площадь ЗАЗ выразить в гектарах (1га = 10000 м2).

S=94 116 га

3.2. Определение ущерба от загрязнения атмосферы (U = γδf М)

3.2.1. Показатель удельного ущерба атмосферному воздуху (γ), наносимого выбросом единицы массы ЗВ, для Уральского экономического района принимается равным 67,4 руб./усл. т (Методика определения предотвращенного экологического ущерба. М., 1999. – 71С.).

3.2.2. Показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над ЗАЗ (δ) следует рассчитать, поскольку ЗАЗ неоднородна и состоит из 5 типов территорий (таблица 1). Каждому типу территории (Si) соответствует табличное значение константы δi. Усредненное значение δ для всей ЗАЗ определяют по формуле:

= (5 ·(3 ·0,1) + 15 · 4 + 35 · 0,1 + 15 · 0,25 + 30 · 8) / 100 = 3,09%

где	δ	–	показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над всей зоной активного загрязнения;
	i	–	номер части ЗАЗ, относящийся к одному из типов территорий (всего по задаче их 5);
	Si	–	площадь одного из типов территорий (табл.2);
	Sзаз		общая площадь ЗАЗ (поскольку в условии задачи Si выражается в %, Sзаз = 100%);
	δi		показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над i-тым типом территории (таблица 1).

3.2.3. Приведенная масса годового выброса ЗВ (М = Мобщ.) рассчитывается как сумма газообразных и аэрозольных примесей:

М = М _газ.+ М_{аэр. (}усл. т/год).

а) значение приведенной массы годового выброса газообразных примесей определяется по формуле:

М_газ.=

М_газ = 22 · 9000 + 49 · 890 + 41,1 · 2900 + 1 · 370 = 361 170

б) годовая масса аэрозольных примесей рассчитывается аналогично:

М _аэр.=

М _аэр. = 84 · 3300 + 48 · 102 = 282 096

М = 361 170 + 282 096 = 643 266

где	j	–	вид загрязняющего вещества (по условию задачи вещества j1 и j2 – аэрозольные, а j3, j4, j5, j6 – газообразные),
	Аj	–	показатель относительной агрессивности примеси j-ого вида (табл.3).

Таблица 3: Значение показателя относительной агрессивности вещества (Аj)

Загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу	Значение параметра Аj (усл. т\т)
1. Зола угля
2. Пыль угля (недожог)
3. Сернистый ангидрид (SO2)
4. Серный ангидрит (SO3)
5. Оксиды азота (по NO2)	41.1
6. Оксид углерода (СО)

3.2.4. Значение множителя f – поправки, учитывающей характер рассеивания примесей в атмосфере, определяется следующим образом:

а) для газообразных примесей с очень малой скоростью оседания (менее 1 см/с) принимается, что

f ₁= f _газ.=

f₁= 100 / (100 + 3 · 290) × 4 / (1 + 3) = 0,1

б) для частиц, оседающих со скоростью от 1 до 20 м/с (в данной задаче – группа аэрозольных примесей), принимается, что

f ₂= f _аэр.=

f₂= √ 1000 / (60 + 3 · 290) × 4 / (1 + 3) = 1,04,

где	у	–	среднегодовое значение модуля скорости ветра (табл.2);
	φ	–	безразмерная поправка (пункт 3.1);
	h	–	высота трубы (табл.2).

3.2.5. Определение ущерба от загрязнения атмосферы. Общий ущерб слагается из суммы ущербов от двух видов примесей – газообразных и аэрозольных, с двумя различными параметрами f (пункт 3.2.4.), поэтому

Uобщ.=Uгаз.+Uаэр.=(γ×δ×fгаз.×Мгаз.)+(γ×δ×fаэр.×Маэр.)=γ×δ(fгаз.×Мгаз.+fаэр.×Маэр.).

U_общ = 67,4·3,09·(0,1· 361 170 + 1,04 · 282 096) = 68 622 988,9 (руб.)

3.3. Расчет платежа за загрязнение атмосферы

Общая сумма платежа определяется по формуле:

П _общ.= П ₁+ П ₂+ П ₃;

где П _{1 -}плата за допустимый выброс (в пределах ПДВ);

П _{2 -}плата за выброс ЗВ сверх ПДВ, но в пределах установленного лимита (ВСВ);

П _{3 -}плата за выброс ЗВ сверх лимита (сверх ВСВ).

По условию задачи (пункт 1.6.) объем выбросов по всем загрязняющим веществам не превышает установленных лимитов, значит, Побщ. = П1 + П2.

П₁ =

П₁ = 3300 · 0,8 · 14 + 102 · 0,8 · 27,4 +9000 · 0,8 · 80 + 890 · 0,8 · 42 +2900 · 0,8 · 70 +370 · 0,8 ·1,2 = 807 855,04

П₂ =

П₂ = 3300 · 0,2 · 70 +102 · 0,2 · 137 +9000 · 0,2 · 400 +890 · 0,2 · 210 +2900 · 0,2 · 350 +370 · 0,2 ·6 = 1 009 818,8

где П₁ и П₂ - плата за выбросы ЗВ в пределах установленных допустимых нормативов (ПДВ) и установленных лимитов (ВСВ), руб/год;

и - массы j-ого вида ЗВ в пределах ПДВ и ВСВ, т;

и - нормативы платы за выброс 1тонны j-ого ЗВ в пределах ПДВ и ВСВ, руб/т. (таблица 4).

П_об = 807 855,04 + 1 009 818,8 = 1 817 673,84 (руб.)

Таблица 4 - Нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными источниками на территории Уральского экономического района (руб/т)

№ п/п	Наименование ЗВ	Нормативы платы за выброс одной тонны ЗВ в атмосферный воздух (вне городов)
В пределах установленных допустимых нормативов выбросов (ПДВ)	В пределах установленных лимитов выбросов (ВСВ)
	Зола угля
	Пыль угля	27,4
	Сернистый ангидрит
	Серный ангидрит
	Оксиды азота
	Оксид углерода	1,2

3.4. Определение суммарного годового эколого-экономического эффекта запланированного природоохранного мероприятия

Годовой суммарный эффект рассчитывается по формуле:

R=P–З,

где	R	–	годовой эколого-экономический эффект, руб;
	Р	–	положительный суммарный результат, полученный благодаря проведенным мероприятиям.

Положительными результатами по условию задачи являются:

а)предотвращенный ущерб и

б)снижение платежей за загрязнение в результате уменьшения массы выбросов (пункт 1.8); таким образом:

Р = 0,75 U + П₂,

Р = 0,75 · 68 622 988,9 + 1 009 818,8 = 52 477 060,5 (руб.)

З - годовые суммарные затраты, вычисляются по формуле

З = С + Е_Р × К; (16)

где С - эксплуатационные затраты 15 млн. руб.,

К - капитальные затраты 150 млн. руб., (таблица 2)

Е_{Р -}расчетный коэффициент окупаемости капитальных затрат;

Е_Р =

Е_Р = 1 / 4 = 0,25

где t - период окупаемости капитальных затрат 4 года.

З = 15 + 0,25 · 150 = 52,5 (млн. руб.)

R = 52 477 060,5 – 52 500 000 = - 22 939,5 (руб.)

Вывод: суммарный годовой эколого-экономический эффект природоохранного мероприятия отрицательный, таким образом, нецелесообразно проводить данные мероприятия.

Литература

Основная:

1. Кенесариев У.И., Жакашев Н.Ж., «Экология и здоровье населения». – Алматы. «Мектеп», 2009

2. Экология человека: учебник под ред. А.И. Григорьева – М., 2008, - 240с.

Дополнительная:

1. Дмитриев В.В «Прикладная экология»М., «Академия», 2008

2. Закон РК от 15.07.97г «Об охране окружающей среды».

3. Колесников С.И. «Экология» Ростов – на – Дону ИТК «Дашков и К» 2007

4. Прохоров Б.Б. «Социальная экология»М., «Академия» 2009

5. Тетиор А.Н. «Городская экология» М., «Академия» 2008

6. Федорук А.Т. «Экология» М., «Академия», 2010

7. Шилдебаев Ж.Б. «Қызықты экология», 2000

Организационный момент:……………………………………………………………5 мин

- проверка присутствующих учащихся

- проверка готовности к занятию

Контроль знаний по предыдущим темам……………………………………………15 мин

Вопросы для повторения:

Изложение нового материала (демонстрация)………………………….………… 40 мин

Информационно-дидактический блок.

Закрепление материала: 20 мин

Контрольные вопросы:

Место человека в биосферных процессах.

Дата добавления: 2015-01-05; просмотров: 39 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

12 3 4 5 6

lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.033 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав