Расчет эффективности мероприятий по защите атмосферы от загрязнения

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный экономический университет»

Центр дистанционного образования

Контрольная работа

по дисциплине: Экология

Екатеринбург 2013г



Задача 1

Расчет эффективности мероприятий по защите атмосферы от загрязнения

1. Исходные данные

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

1.2. 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 ангидрит, m4 - сернистый ангидрит, m5 - оксиды азота (по NO2), m6 - оксид углерода.

1.3. 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.

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

Таблица 1 Структура ЗАЗ

№ типа территории	Тип территории	Si
1	Территория населенных мест с плотностью населения , равной 3 чел/га	S1
2	Территория промышленных предприятий	S2	4
3	Леса 2 - ой группы	S3	0.1
4	Пашни	S4	0.25
5	Территории садовых и дачных участков	S5	8



1.5. Среднегодовое значение разности температур в устье источника выброса (трубы) и в окружающей среде составляет величину ?Т. Среднегодовой модуль скорости ветра - у.

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

1.7. В планируемом году на ТЭС предполагается установка дополнительных газо- и пылеуловителей. Капитальные затраты (К) и годовые эксплуатационные затраты (С) данного мероприятия см. в таблице 2. расчетный период окупаемости капитальных затрат (t) - 4 года.

1.8. 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).

m 1 (т/г од)	m 2 (т/г од)	m 3 (т/г од)	m 4 (т/г од)	m 5 (т/г од)	m 6 (т/г од)	% от S ЗАЗ	?Т (0С)	у (м/с)	h (м)	С	К
						S1	S2	S3	S4	S5				млн. руб
3000	100	1000	1000	3100	400	20	25	30	15	10	150	1	250	15	150

2. Задание

Определить:

1. Зону активного загрязнения ТЭС.

2. Величину ущерба от загрязнений атмосферы ТЭС до проведения природоохранного мероприятия.

3. Сумму платежей за загрязнения атмосферы в текущем году.

4. Суммарный эффект запланированных природоохранных мероприятий.

3. Методика расчетов

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:

rвнутр = 2h,

Rвнешн = 20h,

где h -высота источника;

- безразмерная поправка, вычисляемая по формуле:

,

где ?Т - разность температур в устье трубы и в ОС, град.

1 + = 3

h = 250 м

rвнутр = 2•3•250 = 1500 м

Rвнешн = 20•3•250 = 15000 м

Вычислив радиусы, находим площадь ЗАЗ по формуле:

S = (м2)

газообразный загрязнение тэс атмосфера

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

S = 3,14• (150002 - 15002) = 699 435 000 м2 = 69 943,5 га

3.2. Определение ущерба от загрязнения атмосферы (U =

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

Показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над ЗАЗ ( следует рассчитать, поскольку ЗАЗ неоднородна и состоит из 5 типов территорий (пункт 1.4). Каждому типу территории (Si ) соответствует табличное значение константы .

Усредненное значение для всей ЗАЗ определяют по формуле:

,

где - показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над всей зоной активного загрязнения;

- номер части ЗАЗ, относящийся к одному из типов территорий (всего по задаче их 5);

Si - площадь одного из типов территорий;

Sзаз - общая площадь ЗАЗ (поскольку в условии задачи Si выражается в %, Sзаз = 100%);

- загрязнения атмосферы над - тым типом территории (см. пункт 1.4).

= 1,93%

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

Мгаз + Маэр (усл. т/год)

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

Мгаз = ;



б) годовая масса аэрозольных примесей рассчитывается аналогично:

Маэр = ,

где - 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 (таблица 2).

Таблица 2. Значения показателя относительной агрессивности вещества (Аj)

Загрязняющие вещества, выбрасываемые в атмосферу	Значение параметра Аj (усл. т/т)
1. Зола угля	84
2. Пыль угля (недожог)	48
3. Сернистый ангидрит (SО2)	22
4. Сернистый ангидрит (SО3)	49
5. Оксиды азота (по NO2)	41,1
6. Оксид углерода (СО)	1

Мгаз = 22•1000 + 49•1000 + 41,1•3100 + 1•400 = 198810 усл. т/год

Маэр = 84•3000 + 48•100 = 256800 усл. т/год

М = 198810 + 256800 = 455610 усл. т/год

Значения 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

f1 = fгаз = ,



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

f2 = fаэр = ,

где у - среднегодовое значение модуля скорости ветра (табл. 1);

- безразмерная поправка (пункт 3.1);

h - высота трубы.

f1 = fгаз = = 0,24

f2 = fаэр = = 2,22

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 = (+ ( =

= (+ .

Uобщ = 67,4•1,93•(0,24•198810 + 2,22•256800) = 80366012,45 руб/год

4. Расчет платежа за загрязнение атмосферы

Общая сумма платежа определяется по формуле:

Побщ = П1 + П2 + П3,



где П1 - плата за допустимый выброс (в пределах ПДВ);

П2 - плата за выброс ЗВ сверх ПДВ, но в пределах установленного лимита (ВСВ);

П3 - 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 = ;

П2 = ;

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

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

РПДВj и РВСВj - нормативы платы за выброс 1 тонны j - ого ЗВ в прделах ПДВ и ВСВ, руб/т ( таблица 3).

Таблица 3. 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)
1	Зола угля	14	70
2	Пыль угля	27,4	137
3	Сернистый ангидрит	80	400
4	Серный ангидрит	42	210
5	Оксиды азота	70	350
6	Оксид углерода	1,2	6

П1 = 3000•80% •14 + 100•80%•27,4 + 1000•80%•80 + 1000•80%•42 + 3100•80%•70 + 400•80%•1,2 = 307376 руб.

П2 = 3000•20% •70 + 100•20%•137 + 1000•20%•400 + 1000•20%•210 + 3100•20%•350 + 400•20%•6 = 384220 руб.

Побщ = 307376 + 384220 = 691596 руб.

5. 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.;

P - положительный суммарный результат, полученный благодаря про веденным проведенным мероприятиям.

Положительными результатами по условию задачи являются:

а) предотвращенный ущерб;

б) снижение платежей за загрязнение в результате уменьшения массы выбросов (пункт 1.8).

Таким образом:

Р = 0,75U + П2 ,

где З - годовые суммарные затраты, вычисляются по формуле:

З = С + Ер + К,

где С - эксплуатационные затраты;

К - капитальные затраты;

Ер - расчетный коэффициент окупаемости капитальных затрат.

Ер = ,

где t - период окупаемости капитальных затрат (пункт 1.7).

Ер = = 0,25

З = 15 + 0,25•150 = 52,5 млн. руб.

Р = 0,75•80366012,45 + 384220 = 60658729,34 руб.

R = 60658729,34 - 52500000 = 8158729,34 руб.

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).

m 1 (т/год)	m 2 (т/год)	m 3 (т/год)	m 4 (т/год)	m 5 (т/год)	m 6 (т/год)
750	25	250	250	775	100

П1 = 750•14 + 25•27,4 + 250•80 + 250•42 + 375•70 + 100•1,2 = 68055 руб.

Побщ = 68055 + 0 = 68055 руб.

Снижение платежей:

691596 - 68055 = 623541 руб.

В результате расчетов выявлено, что установка дополнительных газо- и пылеуловителей привела к снижению платежей за выбросы на 623541 рублей и имеет годовой эколого-экономический эффект 8158729,34 рублей.



Список литературы

1. Т. А. Акимова, А. П. Кузин, В. В. Хаскин. Экология. - М.: ЮНИТИ, 2001

2. Безопасность жизнедеятельности / С. В. Белов, А. В. Ильницкая,

. Ф. Козяков и др. - Высшая школа, 2001

3. Е. А. Резчиков Экология: уч. пособие. - 3-е изд. испр. и доп. М.: МГИУ, 2001 г. - 104 с.

4. С. В. Белов, Ф. А. Барбинов, А. Ф. Козьяков и др. Охрана окружающей среды. - М.: Высшая школа, 1991

5. «Экология» Методические указания по выполнению курсового проекта О. Н. Заломнова, Г. В. Лукашина, Изд. МГИУ, Москва, 2005

Размещено на Allbest.ru

...