Выбросы вредных веществ в атмосферу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Задача 1

выброс загрязнение атмосферный воздух

Промышленная котельная расположена на промплощадке предприятия (ровная, открытая местность, Луганская область) и работает на твердом топливе (угле). В результате сжигания угля через цилиндрическую трубу в атмосферный воздух выбрасываются: оксид углерода (СО), диоксид серы (SO₂), диоксид азота (NO₂) и пыль. Определите максимальное значение приземной концентрации каждого из этих вредных веществ при выбросе в атмосферу газо-воздушной смеси, достигаемое при неблагоприятных метеорологических условиях, расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация достигает максимального значения. На основании полученных результатов сделайте выводы по каждому загрязняющему веществу путем сравнения с ПДК.

Решение:

Дано:

Н = 3 м F = 1

Д = 1,1 м А = 200

щ = 5,8 м/с n = 1,05

m = 0,6918

Т_г = 133 °C з = 1

Т_в = 25 °C

Э_оч = 87% = 2,5

М_СО = 15,8 г/с

М_SО2 = 10,9 г/с

М_NO2 = 0,8 г/с

М_П = 2,8 г/с

Найти С_m.

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_m (мг/м³) при выбросе газо-воздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагополучных метеорологических условиях на расстоянии Хм (м) от источника и определяется по формуле

С_m = ,

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы;

М - масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с;

F - безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосфере;

m и n - безразмерные коэффициенты, учитывающие условия выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса;

з - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;

Н - высота источника выброса на уровнем земли, м;

V₁ - расход газо-воздушной смеси, м³/с;

ДT - разность между температурой газо-воздушной смеси Т_г и температурой окружающего воздуха Т_в, 0°C.

Значение безразмерного коэффициента А, соответствующе неблагоприятным метеоусловиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосфере максимальна и в данном случае принимается равной 200.

m =

Значение коэффициентов m и n определяются в зависимости от параметров f, V'_m, V_m, f_е величину которых можно установить с помощью следующих выражений

f = 1000* ,

где щ - средняя скорость выхода газо-воздушной смеси из устья источника выброса, м/с;

Д - диаметр устья источника выброса, м.

f = 1000*=0.1124

ДT = T_Г - Т_В = 114 - 25 = 89

При f < 1

m==

V_m = 0,65*

V₁ =

V_m = 0,65*

n = 0,532 V²_m - 2,13 V_m +3,13 = 0,532 * 1,6874² - 2,13 * 1,6874 + 3,13 = 1,514- 3,594 + 3,13 = 1,05

С_mCO = мг/м³

С_mSO2 = мг/м³

С_mNO2 = мг/м³

С_{m пыль} = мг/м³

Расстояние от источников выбросов вредных веществ, на котором приземная концентрация их при неблагополучных метеорологических условиях достигает максимального значения, определяется по формуле

X_{m = ,}

где d - безразмерный коэффициент, который при f<100 находится по формуле, при 0,5 < V_m ? 2, d = 4,95V_m(1+0,28)

d = 4,95*1,6874(1+0,28) = 8,35*1,02 = 8,52

X_{m пыли} =

X_{m газа} =

Вещество	ПДК	Расчеты +/-
СО SO2 NO2 пыль	5 0,5 0,085 0,5	0,0005 0,0072 0,0005 0,002

Размещено на http://www.allbest.ru/

Превышение ПДК нет.

Задача 2

Произвести расчет платы за загрязнение вредными веществами атмосферного воздуха в соответствии с требованиями Министерства экологической и ядерной безопасности Украины. Предприятие имеет в пределах промплощадки котельную с параметрами выбросов, приведенных в задаче 1.

Решение:

Дано:

Н_бі (СО) = 0,2 грн/год

Н_бі (SO₂) = 5,3 грн/год

Н_бі (NO₂) = 5,3 грн/год

Н_бі (пыль) = 1,3 грн/год

М_i (СО) = 15,8 г/с

М_i (SO₂) = 10,9 г/с

М_i (NO₂) = 0,8 г/с

М_i (пыль) = 2,8 г/с

Найти П_А.

В условиях перехода экономики Украины к рыночным отношениям важнейшей частью нового хозяйственного механизма является экономический аспект природопользования и охраны природы, основой которого являются платежи за загрязнение окружающей природной среды.

Величина платы за выбросы в атмосферу вредных веществ стационарными источниками загрязнения складывается из:

платы в пределах установленных лимитов (временно согласованных) выбросов загрязняющих веществ;

платы за превышение лимитов выбросов загрязняющих веществ.

За сверхлимитные выбросы Советами народных депутатов на местах устанавливается коэффициент кратности К_сл, который изменяется от 1 до 5 с учетом территориальных экологических особенностей.

Величина платы за выбросы в атмосферу вредных веществ стационарными источниками определяется по формуле

П_А = , грн/год

где Н_бі - базовый норматив платы за выбросы в атмосферу одной тонны i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, грн/т;

М_лі - масса годового выброса i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, т/год;

К_сл - коэффициент кратности платы за сверхлимитные выбросы в атмосферу загрязняющих веществ;

М_слі - масса сверхлимитного годового выброса в атмосферу i-го загрязняющего вещества, т/год;

К_m - коэффициент, учитывающий территориальные экологические и социально-экономические особенности.

Массу годового выброса i-го загрязняющего вещества в атмосферу определяем по формуле

М^Г_i = , т/год

Числовые значения М_i берем отдельно для СО, SO₂, NO₂ и пыли из задачи 1.

М^Г_СО = т/год

М^Г_SO2 = т/год

М^Г_NO2 = т/год

М^Г_пыль = т /год

В результатах расчетов, проведенных в задаче 1, превышение ПДК для вредных веществ не установлено, то значение М_лі для него принимается равным

М_лі = 0,9 М^Г_i , т/год,

М_слі = 0,1 М^Г_i ,т/год.

М_лі = 0,9 М^Г_СО =0,9 * 498,3= 448,47 т/год,

М_лі = 0,9 М^Г_SO2= 0,9 * 343,7= 309,33 т/год

М_лі = 0,9 М^Г_NO2= 0,9 * 25,23 = 22,7 т/год

М_лі = 0,9 М^Г_пыль= 0,9 * 83,3 = 74,97 т/год

М_слі = 0,1 М^Г_СО= 0,1 * 498,3 = 49,83 т/год

М_слі = 0,1 М^Г_SO2= 0,1 * 343,7 = 34,37 т/год

М_слі = 0,1 М^Г_NO2= 0,1 * 25,23 = 2,52 т/год

М_слі = 0,1М^Г_пыл= 0,1 * 83,3 = 8,33 т/год

Для расчетов примем также К_сл = 5 и К_т = 1.

С учетом вышеизложенного упростим выражение

П_А =

применительно к условиям задачи

П_А = Н_б^СО (М_л^СО + 5М_сл^СО) + Н_б^SO2(М_л^SO2 + 5М_сл^SO2) + Н_б^NO2(М_л^NO2 + 5М_сл^NO2) + Н_б^П (М_л^П + 5М_сл^П), грн/год

П_А = 0,2 (448,47 + 5 * 49,83) + 5,3(309,33 + 5 * 34,37) + 5,3(22,7 + 5 * 2,52) + 1,3(74,97 + 5 * 8,33) = 139,5 + 2550,3 + 187,09 + 151,6 = 3028,49 грн/год

Задача 3

Произвести расчет платы за выбросы в поверхностные воды промышленным предприятием взвешенных веществ и нефтепродуктов в соответствии с требованиями Министерства экологической и ядерной безопасности.

Решение:

Дано:

Н_бвв^В = 0,1 грн/т

Н_бнп^В = 20,6 грн/т

М^Г_пыл= 83,3 т/год

М^Г_NO2= 25,23 т/год

Найти П_В.

За загрязнение гидросферы в Украине установлено два вида нормативов платы:

в пределах установленных лимитов сбросов загрязняющих веществ в поверхностные воды;

за сверхлимитные сбросы вредных веществ в поверхностные воды.

Лимиты сбросов загрязняющих веществ в поверхностные воды устанавливаются для предприятий с учетом предельно допустимых сбросов (ПДС) по каждому вредному веществу и доводятся им как временно согласованные величины выбросов в тоннах на год.

За сверхлимитные выбросы загрязняющих веществ в поверхностные воды устанавливается повышенный норматив платы, величина которого регулируется с помощью коэффициента кратности К_сл, который утверждается на местах Советами народных депутатов с учетом территориальных экологических особенностей региона.

Размер платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные воды определяется из выражения

П_В = , грн/год

где Н_bi^B - базовый норматив платы за сбросы одной тонны i-го загрязняющего вещества в пределах лимита, грн/т;

М_лі^в - масса годового сброса i-го вредного вещества в пределах установленного лимита, т/год;

К_сл^в - коэффициент кратности за сверхлимитные сбросы загрязняющих веществ в гидросферу;

М_слі - маса сверхлимитного годового сброса i-го загрязняющего вещества, т/год;

К_m^в - региональный (бассейновый) коэффициент, учитывающий территориальные эколо-экономические условия функционирования водного хозяйства.

Массу вредных веществ, сбрасываемых предприятием на поверхностные воды, определим с помощью данных, полученных в задаче 2.

Так, общую массу сбрасываемых взвешенных веществ в гидросферу принимаем равной М^Г_пыл. При этом

М_ЛВВ^В = 0,7 М^Г_пыл,

а М_СЛВВ^В = 0,3 М^Г_пыл.

М_ЛВВ^В = 0,7 * 83,3 = 58,31 т/год

М_СЛВВ^В = 0,3 * 83,3 = 24,9 т/год

Общую массу годовых сбросов нефтепродуктов в поверхностные воды принимаем равной М^Г_NO2. При этом

М_ЛНП^В = 0,8 М^Г_NO2,

а М_СЛНП^В = 0,2 М^Г_NO2 .

М_ЛНП^В = 0,8 * 25,23 = 20,18 т/год

М_СЛНП^В = 0,2 * 25,23 = 5,05 т/год

Для дальнейших расчетов примем также К_СЛ^В = 5 и К_Т^В =1.

С учетом вышеизложенного упростим выражение

П_В =

и определение платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные воды определим из выражения

П_В = Н_бвв^В (М_ЛВВ^В + 5 М_СЛВВ^В) + Н_бнп^В (М_ЛНП^В + 5 М_СЛНП^В),

где Н_бвв^В и Н_бнп^В - базовый норматив платы соответственно для взвешенных веществ и нефтепродуктов, грн/т;

М_ЛВВ^В и М_ЛНП^В - масса годового сброса в пределах лимита соответственно взвешенных веществ и нефтепродуктов, т/год;

М_СЛВВ^В и М_СЛНП^В - масса сверхлимитных годовых сбросов в поверхностные воды соответственно взвешенных веществ и нефтепродуктов.

П_В = 0,1 (58,31 + 5 * 24,9) + 20,6 (20,18 + 5 * 5,05 ) = 18,28 + 935,86 = 954,14 грн/год

Вывод

В результате проведенных расчетов мы видим, что величина платы за выбросы в атмосферу вредных веществ в Задаче 2 равна 3179,4 грн/год, а размер платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные воды равна 721,6 грн/год. Исходя из вышеприведенного мы видим, что в первую очередь нужно уделит внимание мероприятиям по охране атмосферы.

Литература

1. Білявський Г.О., Падул М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології: Підручник: - К.: Либідь, 2004.- 408 с.

2. Боков В.А., Лущик А.В. Основы экологической безопасности: Учебное пособие. - Симферополь: СОНАТ, 1998. - 224 с.

Размещено на Allbest.ru

...