Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольная работа по дисциплине «Экология»

Выполнил: студент заочного факультета

группы МСУ-3-005

А.Б. Веретющенков

Проверила: доцент

О.Н. Кузнецова

Ростов-на-Дону 2011



Оглавление

1. Задача № 1

2. Задача № 2

3. Задача № 3

4. Задача № 4



1. Задача № 1

Формулировка задачи:

Рассчитать годовую плату за загрязнение атмосферного воздуха выбросами нового тепловоза серии ТЭ3 с двумя двигателями внутреннего сгорания (далее ДВС) 2Д100, мощностью Pен = 1470 кВт каждый, если на станции находится 10 тепловозов и их фактические выбросы равны предельно допустимым значениям.

Как изменится плата за выбросы загрязняющих веществ через два года эксплуатации этих локомотивов?

Исходные данные:

Мощность работы двигателя не обязательно должна принимать дискретные значения, однако, для удобства технологических расчётов, были приняты следующие её значения:

- мощность ДВС в режиме холостого хода;

- номинальная мощность ДВС;

- 25%, 50%, 75% от номинальной мощности ДВС.

Таблица 1 Процентное распределение времени работы и удельные расходы топлива двигателей тепловоза ТЭ3 при различных нагрузочных режимах

Режим работы	Распределение времени работы, %	Удельный расход топлива, г/кВт*ч
Pехх	67,31	42
0,25 Pен	1,5	270
0,5 Pен	1,5	250
0,75 Pен	2,9	220
Pен	26,7	210

Структура решения задачи:

В соответствии с постановлением Правительства РФ от 12 июня 2003 г. №344, расчёт платы П, руб, за загрязнение атмосферы выбросами передвижных источников определяют по расходу топлива G.

Если фактическая масса загрязняющих веществ не превышает предельно допустимый норматив выбросов (ПДВ): Mф ? MПДВ, то

П = GУ * Цт * Ки * Кэ * Кг * Кт

Где GУ - общий расход топлива тепловозом, т;

Цт - норматив платы при сжигании 1 т дизельного топлива, руб;

Ки - коэффициент индексации, учитывающий уровень изменения цен в стране;

Кэ - коэффициент экологической ситуации, учитывающий общее состояние окружающей среды в данном месте;

Кг - дополнительный коэффициент при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов;

Кт - территориальный коэффициент для особо охраняемых и курортных зон.

Если же фактическая масса загрязняющих веществ превышает предельно допустимые выбросы (ПДВ), но меньше массы временно согласованных выбросов (ВСВ): MПДВ < Mф < MВСВ, то

П' = GПДВ * Цт * Ки * Кэ * Кг * Кт + (G' - GПДВ) * 5 * Цт * Ки * Кэ * Кг * Кт

Где GПДВ - общий расход топлива тепловозом, при фактическом выбросе загрязняющих веществ, равным предельно допустимым, т;

G' - общий расход топлива тепловозом, при фактическом выбросе загрязняющих веществ, превышающем ПДВ, т;

Если срок эксплуатации двигателей более двух лет, то:

G' = GУ * kf



где kf - коэффициент влияния технического состояния тепловоза для новых двигателей равен единице.

Общая мощность тепловоза GУ, т/год составляет:

GУ = n * G

где n - количество двигателей, шт.;

G - общий расход топлива одним новым двигателем, т/год.

Общий расход топлива одним новым двигателем со сроком эксплуатации до двух лет равен:

Где Gi - расход топлива в i-ом режиме работы ДВС, т/год.

Расход топлива в различных нагрузочных режимах определяется по формуле:

Gi =qi * Рi * фi * 10-6

где qi - удельный расход топлива двигателем в i-ом режиме, г/кВт*ч;

Рi - мощность двигателя в каждом режиме (при расчёте Gх.х. подставляется Pен)

фi - время работы двигателя в i-ом режиме, ч.

Время работы двигателя фi , ч, в нагрузочных режимах вычисляется по формуле:

фi = R * mi



где R - общая продолжительность работы локомотива за год, ч;

mi - процентное распределение времени работы двигателя тепловоза в различных нагрузочных режимах.

Общая продолжительность работы локомотива за год R, ч, равняется:

R = D * H

где D - количество дней работы локомотива в году;

H - суммарное время работы локомотива в сутки.

Дополнительные данные, необходимые для расчёта:

Примем количество дней работы локомотива в году D = 252 дня, а суммарное время работы локомотива в сутки, равным H = 22,5 часа.

Согласно приложению №1 к постановлению Правительства Российской Федерации от 12 июня 2003 г. N 344, норматив платы за загрязнение атмосферы выбросами передвижных источников при сжигании 1 т дизельного топлива составляет:

Цт = 2,5 руб/т.

Согласно п. 3 ст. 3 Федерального закона от 13 декабря 2010 г. N 357-ФЗ "О федеральном бюджете на 2011 год и на плановый период 2012 и 2013 годов"), коэффициент индексации на 2011 год равен:

Ки (2011) = 1,93.

Согласно п. 3 ст. 3 Федерального закона от 24 ноября 2008 г. N 204-ФЗ "О федеральном бюджете на 2009 год и на плановый период 2010 и 2011 годов", коэффициент индексации на 2009 год равен:

Ки (2009) = 1,62.

Пусть тепловозы находятся на станции Ростов-Главный, тогда согласно приложению №2 к постановлению Правительства Российской Федерации от 12 июня 2003 г. N 344, коэффициент экологической ситуации для Северо-Кавказского экономического района составляет:

Кэ = 1,6;

И согласно письму Ростехнадзора от 31.08.2006 N 04-10/609 при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов, дополнительный коэффициент равняется:

Кг = 1,2;

К особо охраняемым природным территориям относятся заповедники, заказники, природные парки и т.д. Сеть ООПТ на Дону достаточно обширна и разнообразна, в связи с этим территориальный коэффициент примем равным:

Кт = 2.

Для двигателей старше двух лет, коэффициент влияния технического состояния тепловоза равняется:

kf = 1,2.

Решение:

Используя формулу (1.8), найдём общую продолжительность работы локомотива за год:

R = 252 * 22,5 = 5670 ч/год,

Рассчитаем время работы двигателя тепловоза в каждом режиме работы, за год, используя формулу (1.7):

фх.х. = 5670 * 0,674 = 3821,58 ч/год;

ф25%Pен = 5670 * 0,015 = 85,05 ч/год;

ф50%Pен = 5670 * 0,015 = 85,05 ч/год;

ф75%Pен = 5670 * 0,029 = 164,43 ч/год;

фPен = 5670 * 0,267 = 1513,89 ч/год;.

Теперь, подставив в формулу (1.6) удельный расход топлива, мощность и время работы двигателя, можно определить расход топлива одним двигателем тепловоза для каждого режима работы двигателя в год:

Gх.х. = 42 * 1470 * 3821,58 * 10-6 = 235,94 т/год;

G25%Pен = 270 * 0,25 * 1470 * 85,05 * 10-6 = 8,44 т/год;

G50%Pен = 250 * 0, 5 * 1470 * 85,05 * 10-6 = 15,63 т/год;

G75%Pен = 220 * 0,75 * 1470 * 164,43 * 10-6 = 39,88 т/год;

GPен = 210 * 1470 * 1513,89 * 10-6 = 467,34 т/год.

Суммарный расход топлива одним новым двигателем со сроком эксплуатации до двух лет вычисляется по формуле (1.5) и равняется:

G = Gх.х. + G25%Pен + G50%Pен + G75%Pен + GPен = 235,94 + 8,44 + 15,63 + 39,88 + 467,34 = 767,23 т/год

По условию задачи в тепловозе установлено 2 двигателя, следовательно:

GУ = 2 * 767,23 = 1534,46 т/год.

Через два года эксплуатации тепловоза расход топлива увеличивается в kf раз, что составляет:

G' = 1534,46 * 1,2 = 1841,36 т/год

Используя формулу (1.1), рассчитаем плату за загрязнение атмосферы одним новым тепловозом ТЭ3 по состоянию цен на 2009 год:

П1 = 1534,46 * 2,5 * 1,62 * 1,6 * 1,2 * 2 = 23863,92 руб/год.

Тогда за 10 тепловозов плата составит:

П10 = 10 * 11931,96 = 23863,92 руб/год

Так как по условию задачи фактические выбросы нового тепловоза равны предельно допустимым значениям, то, учитывая формулу (1.3), плата П', руб, за выбросы загрязняющих веществ при работе ДВС старше двух лет, при фактической массе загрязняющих веществ в пределах от ПДВ до ВСВ, составляет:

П' = GУ * Цт * Ки * Кэ * Кг * Кт + 0,2 * GУ * 5 * Цт * Ки * Кэ * Кг * Кт = 2 * GУ * Цт * Ки * Кэ * Кг * Кт = 2 * П

Следовательно, через два года эксплуатации 10 локомотивов плата за негативное воздействие а окружающую среду составит:

П'(10) = 2 * 119319,6 = 477278,4 руб/год.

Ответ:

Годовая плата за загрязнение атмосферного воздуха десятью новыми тепловозами ТЭ3 2Д100 составляет 238,6392 тыс. руб.

Через два года эксплуатации этих локомотивов плата изменится в два раза в большую сторону и составит 477,2784 тыс. руб.

2. Задача № 2

Рассчитать эквивалентный уровень шума потока поездов, движущихся в течение Т = 8 ч со скоростью V = 20 км/ч, состоящего из nгр = 10 грузовых поездов, протяжённостью lгр = 800 м, если здания жилой застройки находятся на расстоянии r0 = 40 м от железнодорожных путей.

При необходимости определить ширину шумопоглощающей полосы, учитывая, что согласно СНиП 23-03-2003 норматив допустимого уровня шума для территории, непосредственно прилегающей к жилым зданиям, составляет:

Lдоп.д= 55 дБА в период с 7 до 23 часов.

Lдоп.н= 45 дБА в период с 23 до 7 часов.

Структура решения задачи:

Для потока однотипных грузовых поездов эквивалентный уровень звука LAэквУ, дБА (акустический децибел), определяется как

,

Где nгр - количество грузовых поездов, шт.;

LAэкв.гр - эквивалентный уровень звука отдельного грузового поезда.

Нормируемым параметром шума (шум движущегося поезда) считается эквивалентный по энергии уровень звука - «эквивалентный уровень звука отдельного поезда» LAэкв, дБА, определяемый по формуле:



,

Где LAjmax - максимальное значение уровня звука;

T - расчётный период времени, с; Т = 8 ч = 8 * 3600 с = 28800 c.

Для оценки шумового режима пользуются понятием максимального значения уровня звука LAjmax, дБА, т. е. уровня для момента прохождения поезда непосредственно перед наблюдателем:

,

где LAW - шумовая характеристика движущегося поезда, дБА;

l - длина поезда, м; l0 = 1 м;

r0 - расстояние от наблюдателя до магистрали, м.

Шумовая характеристика движущегося поезда LAW, дБА, зависит от скорости его движения и рассчитывается по формуле:

,

Где V - скорость поезда, м/с; V0 = 1 м/с.

Если значение LAэквУ превышает норматив допустимого уровня шума, то необходимо определить величину акустического дискомфорта ?L, дБА:

,

Где Lдоп - норматив допустимого уровня шума, дБА.

Если величина ?L превышает 5 дБА, то следует разработать мероприятия по снижению уровня шума. В этом случае можно рекомендовать посадку однородной зелёной изгороди, ширина b, м, которой определяется по формуле:



,

где вш = 0,5.

Решение:

По условию задачи скорость поездов задана.

Переведём размерность скорости движения поезда к единицам, используемым в системе СИ:

V = 20 км/ч *1000 / 3600 = 5,(5) м/с 5,56 м/с.

Теперь, используя формулу (2.4), найдём шумовую характеристику движущегося поезда:

.

Подставляя полученные данные в формулу (2.3), определим максимальное значение уровня звука в момент прохождения одного грузового поезда:

63,61 дБА.

Эквивалентный уровень звука от одного поезда определяется по формуле (2.2) и составляет:

.

Для вычисления эквивалентный уровень звука однотипных грузовых поездов воспользуемся формулой (2.1):

.

Если учесть, что поток поездов проходит в течение времени с 7 до 23, то мероприятия по снижению уровня шума разрабатывать не требуется, так как LaэквУ < Lдоп.д (51 дБА < 55 дБА).

Однако для периода с 23 до 7 часов Lдоп.н= 45 дБА, следовательно необходимо рассчитать величину акустического дискомфорта ?Lн (формула (2.6)):

.

В связи с тем, что ?Lн >5 дБА, необходимо разработать мероприятия по снижению уровня шума. Одним из методов является посадка однородной зелёной изгороди, ширина которой рассчитывается по формуле (2.6):

,

Ответ:

Эквивалентный уровень шума потока поездов составляет LaэквУ = 51 дБА.

Ширина шумопоглощающей полосы при движении поездов в ночное время составляет b = 9 м.

3. Задача № 3

Формулировка задачи:

Рассчитать плату за разрешённый сброс сточных вод в бассеён реки Дон в количестве q = 5000 м3/год, загрязнённых взвешенными веществами концентрации Cв.в.ф = 80 мг/дм3, и нефтепродуктами концентрации Cн.ф = 10 мг/дм3, если кратность разбавления n = 50, содержание взвешеннымых веществами в реке Cв.в.0. = 15 мг/дм3 и нефтепродуктов Cн0 = 0,05 мг/дм3.

Определить, как изменится плата за сбросы загрязняющих веществ в реку, если лимитированные сбросы составляют величину, в K = 1,09 раз большую, чем ПДС.

Исходные данные:

Согласно приложению №1 к постановлению Правительства Российской Федерации от 12 июня 2003 г. N 344, норматив платы за сброс загрязненяющих веществ в водные объекты составляет:

За сброс 1 т взвешенных:

Цв.в. = 366 руб/т.

За сброс 1 т нефтепродуктов:

Цн = 5510 руб/т.

Согласно приложению №2 к постановлению Правительства Российской Федерации от 12 июня 2003 г. N 344, значение коэффициента экологической ситуации для Ростовской области (бассейн реки Дон) составляет:

Кэ = 1,56.

Согласно п. 3 ст. 3 Федерального закона от 13 декабря 2010 г. N 357-ФЗ "О федеральном бюджете на 2011 год и на плановый период 2012 и 2013 годов"), коэффициент индексации на 2011 год равен:

Ки = 1,93.

Предельно допустимая концентрация нефтепродуктов в водных объектах хозяйственно питьевого и культурно-бытового назначения составляет:

CнПДК = 0,1 мг/дм3.

Для проточных водоёмов (1-я категория) допустимое увеличение концентрации взевешенных веществ в воде водоёма составляет:

Cу = 0,25 мг/дм3.

Структура решения задачи:

Расчёт платы П, руб, за загрязнение реки, если эти сбросы разрешены (лимитированы), ведётся по формуле:

П = МПДСi * Цi * Кв * Ки * Кэ + (Мфi - МПДСi) * 5 * Цi * Кв * Ки * Кэ

Где МПДСi - предельно допустимый сброс i-го загрязняющего вещества со сточными водами в водоём, т/год;

Цi - норматив платы за сброс 1 т i-го загрязняющего вещества, руб;

Кв - коэффициент, используемый при загрязнении водоёма взвешенными веществами;

Ки - коэффициент индексации, учитывающий уровень изменения цен в стране;

Кэ - коэффициент экологической ситуации, учитывающий общее состояние водной среды среды в данном месте;

Мфi - количество i-го загрязняющего вещества, сбрасываемого со сточными водами в водоём, т/год.

Если же фактическая масса загрязняющих веществ превышает разрешённые лимитированные сбросы (ВСС), то используется формула:

П = МПДСi * Цi * Кв * Ки * Кэ + (МВССi - МПДСi) * 5 * Цi * Кв * Ки * Кэ + (Мфi - МВССi) * 25 * Цi * Кв * Ки * Кэ

Где МВССi - лимитированные сбросы i-го загрязняющего вещества, т/год.

Коэффициент Кв, используемый при загрязнении водоёма взвешенными веществами, рассчитывается по формуле:

,

Где Cв.в.0 - фоновая концентрация взвешенных веществ в водоёме, мг/дм3;

Cв.в.у - допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ воде водоёма, мг/дм3.

Под предельно допустимыми сбросами МПДСi, т/год, подразумевается то наибольшее количество данного загрязняющего вещества, которое может быть отведено со сточными водами в водоём и при котором после процессов смешивания и разбавления стоков речной водой концентрация загрязняющих веществ в последней не будет превышать предельно допустимых значений (ПДК). МПДСi определяется по формуле:

МПДСi = Cдопi, * q * 10-6



Где Cдопi - допустимая коннцентрация i-го вещества в отводимых в водоём сточных водах, мг/дм3 или г/м3;

q - расход сточных вод, м3/год.

Формула для определения допустимаой концентрации взевешенных веществ в спускаемых сточных водах Cв.в.доп, мг/дм3, имеет вид:

Cв.в.доп = n * Cу + Св.в.0

Где n - кратность разбавления;

Cу - допустимое увеличение концентрации взевешенных веществ в воде водоёма, мг/дм3;

С0 -концентрация взевешенных веществ в водоёме выше выпуска сточных вод, мг/дм3.

Допустимая концентрация нефтепродуктов в сточных водах Cндоп, мг/дм3, вычисляется по формуле:

Cндоп = (n - 1) * (CнПДК + Cн0) + CнПДК

Где CнПДК - предельно допустимая концентрация нефтепродуктов в речной воде, мг/дм3;

Сн0 - содержание нефтепродуктов в реке, мг/дм3.

Количество i-го загрязняющего вещества, сбрасываемого со сточными водами в водоём Мфi, т/год, определяется по формуле:

Мфi = Cфi, * q * 10-6

Решение:

Сначала, используя формулу (3.7), рассчитаем количество загрязняющих веществ, сбрасываемых со сточными водами в водоём:

Мв.в.ф = 80 * 5000 * 10-6 = 0,4 т/год;

Мнф = 10 * 5000 * 10-6 = 0,05 т/год.

Теперь по формулам (3.5) и (3.6) определим допустимые концентрации загрязняющих веществ в сточных водах:

Cв.в.доп = 50 * 0,25 + 15 = 27,5 мг/дм3;

Cндоп = (50-1) * (0,1 + 0,05) + 0,1 = 7,45 мг/дм3.

Рассчитаем массу предельно допустимых значений, подставив в формулу (3.4) посчитанные значения:

Мв.в.ПДС = 27,5 * 5000 * 10-6 = 0,14 т/год;

Мн.ПДС = 7,45 * 5000 * 10-6 = 0,04 т/год.

Вычислим коэффициент, используемый при загрязнении водоёма взвешенными веществами (формула (3.3)):

.

Так как фактические сбросы превышают предельно допустимые, то для расчёта платы за негативное воздействие на окружающую среду в пределах установленных лимитов воспользуемся формулой (3.1):

Пв.в.л = 0,14 * 366 * 0,98 * 1,93 * 1,56 + (0,4 - 0,14) * 5 * 366 * 0,98 * 1,93 * 1,56 = 878,59 руб/год;

Пнл = 0,04 * 5510 * 1,93 * 1,56 + (0,05 - 0,04) * 5 * 5510 * 1,93 * 1,56 = 1071,49 руб/год.

Рассчитаем величину временно согласованных сбросов:

Мв.в.ВСС = 1,09 * 0,14 = 0,15 т/год;

Мн.ВСС = 1,09 * 0,04 = 0,04 т/год.

Тогда плата за превышение лимитов составит:

Пв.в.п/л = 0,14 * 366 * 0,98 * 1,93 * 1,56 + (0,15 - 0,14) * 5 * 366 * 0,98 * 1,93 * 1,56 + (0,4 - 0,15) * 25 * 366 * 0,98 * 1,93 * 1,56 = 3676,29 руб/год;

Пнп/л = 0,04 * 5510 * 1,93 * 1,56 + (0,04 - 0,04) * 5 * 5510 * 1,93 * 1,56 + (0,05 - 0,04) * 25 * 5510 * 1,93 * 1,56 = 2756,23 руб/год.

Ответ:

Плата за разрешённый сброс загрязняющих веществ составляет 878,59 руб/год для взвешенных веществ и 1071,49 руб/год для нефтепродуктов.

При лимитировании сбросов плата составит 3676,29 руб/год для взвешенных веществ и 2756,23 руб/год для нефтепродуктов.

4. Задача № 4

загрязнение воздух шум сточный

Формулировка задачи:

Рассчитать плату за размещение отходов N = 2 и N = 3 классов опасности на специальном производственном полигоне в городе Ростове-на-Дону, расположенном в промзоне предприятия. Масса отходов равна M = 535 т.

Исходные данные:

Согласно приложению №1 к постановлению Правительства Российской Федерации от 12 июня 2003 г. N 344, норматив платы за размещение отходов классов опасности II и III составляет:

Ц(II) = 745,4 руб/т.

Ц(III) = 497 руб/т.

Согласно п. 3 ст. 3 Федерального закона от 13 декабря 2010 г. N 357-ФЗ "О федеральном бюджете на 2011 год и на плановый период 2012 и 2013 годов"), коэффициент индексации на 2011 год равен:

Ки (2011) = 1,93.

Коэффициент экологической ситуации для почвы Северо-Кавказского региона составляет:

Кэ = 1,9;

Решение:

Плату за размещение отходов на специальном производственном полигоне, расположенном в промзоне предприятия рассчитаем по формуле:

П = M * Ц * Ки * Кэ * Кc

Где M - общий расход топлива тепловозом, т;

Ц - норматив платы за размещение отходов, руб;

Ки - коэффициент индексации, учитывающий уровень изменения цен в стране;

Кэ - коэффициент экологической ситуации, учитывающийсостояние почвы в данном месте;

Кс - коэффициент согласования (0,3);

Итак:

П(II) = 535 * 745,4 * 1,93 * 1,9 * 0,3 = 438707,8 руб.

П(III) = 535 * 497 * 1,93 * 1,9 * 0,3 = 292511,1 руб.

Ответ:

Плата за размещение отходов II класса опасности на специальном производственном полигоне в городе Ростове-на-Дону, расположенном в промзоне предприятия составляет П(II) = 438707,8 руб.

Плата за размещение отходов III класса опасности на специальном производственном полигоне в городе Ростове-на-Дону, расположенном в промзоне предприятия составляет П(II) = 292511,1 руб.

Размещено на Allbest.ru

...