Федеральное агентство образования
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Московский Государственный Индустриальный Университет.
(ГОУ МГИУ)
Кафедра Безопасности жизнедеятельности и промышленной экологии
по дисциплине «Экология».
Группа
Студент __________
личная подпись
Оценка работы __________
Дата
Преподаватель _________ Заломнова О.Н.
Личная подпись
Москва 2008
Содержание
Стр.
Введение………………………………………………………..…………………. 3
Раздел 1. Определение границы санитарно-защитной зоны и
категории опасности промышленного объекта (литейного производства)………………………………………………………………………5
1.1. Расчет массы выбросов плавильного агрегата литейного
производства……………………………………………………………………..5
1.2.Определение приземной концентрации загрязняющих веществ………….6
1.3. Определение предельно допустимого выброса (ПДВ)…………………8
1.4. Определение санитарно-защитной зоны……………………………….....9
1.5. Определение категории опасности предприятия…………………….18
Раздел2. Определение величины предотвращенного
экологического ущерба…………………………………………………………20
2.1. Водные ресурсы.
Расчет предотвращенного эколого-экономического ущерба от
загрязнения водной среды…………………………….…………………………20
2.2. Атмосферный воздух.
Расчет предотвращенного ущерба от загрязнения атмосферного воздуха…………………………………………………………………………….25
2.3. Земельные ресурсы.
Расчет величины ущерба от ухудшения и разрушения почв и земель, предотвращенного в результате природоохранной деятельности…………….30
Заключение………………………………………………………………………..34
Список литературы……………………………………………………………….37
Введение
Актуальность данного курсового пректа заключается в том, что: на всех стадиях своего развития человек был тесно связан с окружающим миром. Но с тех пор как появилось высокоиндустриальное общество, опасное вмешательство человека в природу резко усилилось, расширился объём этого вмешательства, оно стало многообразнее и сейчас грозит стать глобальной опасностью для человечества. Расход невозобновимых видов сырья повышается, все больше пахотных земель выбывает из экономики, так на них строятся города и заводы. Человеку приходится все больше вмешиваться в хозяйство биосферы - той части нашей планеты, в которой существует жизнь. Биосфера Земли в настоящее время подвергается нарастающему антропогенному воздействию. При этом можно выделить несколько наиболее существенных процессов, любой из которых не улучшает экологическую ситуацию на планете.
Наиболее масштабным и значительным является химическое загрязнение среды несвойственными ей веществами химической природы. Среди них - газообразные и аэрозольные загрязнители промышленно-бытового происхождения. Прогрессирует и накопление углекислого газа в атмосфере. Дальнейшее развитие этого процесса будет усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже 1/5 его общей поверхности. Нефтяное загрязнение таких размеров может вызвать существенные нарушения газо- и водообмена между гидросферой и атмосферой. Не вызывает сомнений и значение химического загрязнения почвы пестицидами и ее повышенная кислотность, ведущая к распаду экосистемы. В целом все рассмотренные факторы, которым можно приписать загрязняющий эффект, оказывают заметное влияние на
процессы, происходящие в биосфере.
Цель данного курсового проекта состоит в:
формировании необходимых знаний и расчетно-аналитических умений по методикам: «расчета приземных концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе» и «расчета предотвращенного в результате деятельности природоохранных органов экологического ущерба».
Задача данного курсового проекта состоит в:
1. Рассчитать массу выбросов загрязняющих веществ плавильного агрегата литейного цеха.
2. Определить концентрацию вредных веществ в приземном слое воздуха от организованного источника выбросов промышленного предприятия.
3. Установить значения ПДВ, размеры СЗЗ.
4. Определить класс опасности данного предприятия.
5. Определить величину зколого - экономического ущерба, предотвращенного в результате осуществления природоохранных мероприятий по охране водных объектов.
6. Определить величину эколого-экономического ущерба, предотвращенного в результате проведения природоохранных мероприятий по охране атмосферы от выбросов загрязняющих веществ.
7. Рассчитать предотвращенный ущерб от ухудшения и разрушения почв и земель.
Данный курсовой проект отразит в себе все выше перечисленные задачи и даст полную картину по представленной проблеме.
Раздел 1.
Определение границы санитарно-защитной зоны и категории опасности промышленного объекта (литейного производства).
Задание
Рассчитать массу выбросов загрязняющих веществ плавильного агрегата литейного цеха. Определить концентрацию вредных веществ в приземном слое воздуха от организованного источника выбросов промышленного предприятия. Установить значения ПДВ, размеры СЗЗ. Определить класс опасности данного предприятия. По результатам расчетов дать заключение.
Решение данной задачи производится в несколько этапов.
Этап 1. Расчет массы выбросов плавильного агрегата литейного производства
.
Исходные данные представлены в таблице №1
Таблица№1
| Азота окись
|
qi
= 0,012 кг/т |
Д =2 т/ч | β= 1,22 | η = 0,7 |
| Водород хлористый
|
qi
= 4,14 кг/т |
Д = 2 т/ч | β= 1,22 | η = 0,7 |
| Фенол
|
qi
= 2,1 кг/т |
Д = 2 т/ч | β= 1,22 | η = 0,7 |
Расчет выбросов
i
- го вещества при работе плавильного агрегата
производится по формуле:
М
i
=
qi
*Д*β*(1-η) кг/ч.
q – удельное выделение вещества на единицу продукции кг/ч;
Д – расчетная производительность агрегата, т/ч;
β – поправочный коэффициент для учета условий плавки
η – эффективность пылеочистки.
Расчеты
по определению массы выбросов плавильного агрегата литейного производства:
МNO
= 0,012*2*1,22*(1-07) = 0,008784 кг/ч = 0,0024 г/с
Мвод. хл.
= 4,14*2*1,22*(1-07) = 3,03048 кг/ч = 0,84 г/с
Мфенол
= 2,1*2*1,22*(1-07) = 1,5372 кг/ч = 0,43 г/с
По результатам расчетов можно сделать вывод, что предприятие производит наибольшую массу выброса в атмосферу воздуха водорода хлористого, чуть меньше фенола и фактически незначительную массу выброса окиси азота
.
Этап 2. Определение приземной концентрации загрязняющих веществ.
Исходные данные представлены в таблице №2
Таблица№2
| А
|
200
|
| М
NO |
0,0024г/с
|
| Мвод.хл.
|
0,84г/с
|
| Мфенол
|
0,43г/с
|
| F
|
3
|
| Н
|
25м
|
| η
|
3,8
|
| ∆Т
|
16 0
С |
| D
|
0,55м
|
| W
0 |
8,8м/с
|
В отходящих дымовых газах литейного производства по каждому загрязняющему веществу определяем максимальную приземную концентрацию.
Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества
См
(мг/м3
) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях на расстоянии Хм
(м) от источника и определяется по формуле:
См
=
Пояснение к формуле:
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, с 2/3 мг град 1/3/г.
М – масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с.
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.
Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;
η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;
∆Т – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, 0
С;
V1
– расход газовоздушной смеси, м3
/с. Определяется по формуле:
V1 =
где: D – диаметр источника выброса, м;
W0
– средняя скорость выхода смеси из устья источника выброса, м/с.
m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
Значение данных коэффициентов зависит от следующих параметров: f, Um
, U/
m
, fe
, которые рассчитываются по следующим формулам:
В нашем случае эти показатели рассчитываются для нагретых выбросов, так как температура окружающего атмосферного воздуха больше 0 0
Си равна 16 0
С, следовательно выбросы являются нагретыми.
f = Um
=
Коэффициент
m
определяется по формуле:
m =
так как значение f < 100:
Коэффициент п при
f
≤ 100 определяется в зависимости от
U
м по формуле:
n = 0,532 * Uм2
– 2,13 * Uм + 3,13 при 0,5 ≤ Uм < 2
Расчеты по определению приземной концентрации загрязняющих веществ:
V1
=
f =
m =
Um
=
n =
Cм
NO
=
СМ вод. хл.
=
СМ фенол
=
В результате расчетов мы получили наиболее высокую приземную концентрацию у водорода хлористого, что позволяет сделать вывод об использовании предприятием большего количества материалов с содержанием этого вещества.
Этап 3. Определение ПДВ
Исходные данные представлены в таблице №3
Таблица №3
| ПДКмр
N О |
0
,6 мг/м3 |
| ПДКмр вод.хл..
|
0,2 мг/м3
|
| ПДКмр фенол
|
0,01 мг/м3
|
| Н
|
25 м
|
| А
|
200
|
| F
|
3
|
| m
|
0,7
|
| n
|
1,88
|
| η
|
3,8
|
| V1
|
2,09
|
| ∆
T |
16 0
С |
Значение ПДВ (г/с) для i-ro вещества, выбрасываемого одиночнымисточником с круглымустьем при фоновой концентрации Сф < ПДК, рассчитывается по формуле:
Пояснение к формуле:
Сф
i
- фоновая концентрация рассматриваемого вещества, мг/м3
. Устанавливается службой экологического мониторинга по результатам многолетних измерений концентраций примесей в атмосферном воздухе. Приотсутствии таких данных принимается обычно Сф
i
= 0,1 ПДКмр
А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, с 2/3 мг град 1/3г.
F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе.
Н – высота источника выброса над уровнем земли, м;
η – безразмерный коэффициент, учитывающий влияние рельефа местности;
∆Т – разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и температурой окружающего атмосферного воздуха, 0
С;
V1
– расход газовоздушной смеси, м3
/с.
m, n – коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса;
Расчеты по определение ПДВ:
Сф
NO
=
Сфвод.хл.
=
Сффенол
=
ПДВNO
=
ПДВвод.хл.
=
ПДВфенол
=
В результате расчетов мы получили предельные значение выбросов конкретного вещества, которые позволяет сделать вывод, что выбросы вредных веществ от данного источника в совокупности с другими источниками не создают приземную концентрацию, превышающую ПДК за пределами санитарно-защитной зоны.
Этап 4. Определение санитарно-защитной зоны
Исходные данные представлены в таблице №4
Таблица №4
| F
|
3
|
| H
|
25м
|
| U
м |
0,715
|
| f
|
4,26
|
Для уменьшения концентрации вредных веществ на прилегающей кпромышленному предприятию территории устраивают санитарно-защитные зоны (СЗЗ).
Размеры нормативной СЗЗ до границы жилой застройки устанавливают в зависимости от мощности предприятия, особенностей технологического процесса производства, характера и
количества выделяемых в атмосферу вредных и с неприятным запахом веществ. В соответствии с санитарной классификацией промышленных предприятий размеры санитарно-защитных зон устанавливаются в зависимости от класса опасности предприятия (СанПин 2.2.1/2.1.1.567-96 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов»).
Расчет СЗЗ литейного производства осуществляется в несколько стадий:
1
. Определение расстояния Хм
, при котором достигается максимальное значение приземной концентрации вредного вещества См
для каждого загрязнителя.
Расстояние Хм (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация См (мг/мЗ) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения, определяется по формуле:
Пояснение к формуле:
d– безразмерный коэффициент
так как в нашем случае f<100 и Uм находится в пределе 0,5 ≤ Uм < 2, то
Расчеты по определению Хм
:
1.Окись азота:
2.Водород хлористый:
3.Фенол:
По итогам расчета мы получили, что значение расстояния, при котором приземная концентрация загрязняющих веществ, при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения. Для каждого вещества это расстояние получилось одинаковым, так как все эти вещества являются газами. В соответствии с нормативными размерами санитарно-защитных зон предприятие по выбросу окиси азота и водорода хлористого относится ко 2 классу опасности предприятия, по выбросу фенола к 1 классу опасности предприятия.
2
. Определение расстояния Х
n
от источника в расчетном направлении для
каждого загрязнителя.
Для построения графика нужно воспользоваться таблицей №5-окись азота; №6-водород хлористый; №7- фенол
Распределение концентраций вредных веществ в приземном слое воздуха по оси факела на различных расстояниях X от источника выброса находят по формуле:
Безразмерная величина S1
зависит от отношения Х/Хм.
При Х/Хм
>8 она зависит от скорости оседания взвешенных частиц выбросов.
Расчеты по окиси азота:
Таблица №5
| Азота окись
|
||||||
| Номер точек (Хn
) |
Х1
|
Х2
|
Х3
|
Х4
|
Х5
|
Х6
|
| Абсцисса точек | 0,1 Хм
|
0,5 Хм
|
0,8 Хм
|
3 Хм
|
5 Хм
|
8 Хм
|
| 6,41 | 32,05 | 51,3 | 192,3 | 320,5 | 512,8 | |
| Хn
/Хм |
0,1 | 0,5 | 0,8 | 3 | 5 | 8 |
| S1
|
0,0523 | 0,69 | 0,97 | 0,52 | 0,26 | 0,12 |
| Cx
|
0,00019 | 0,0025 | 0,0035 | 0,0019 | 0,00094 | 0,00043 |
1.Находим абсциссу точек (Хм
= 64,1м):
Х1
= 0,1*55,4 = 6,41 м
Х2
= 0,5 * 55,4 = 32,05 м
Х3
= 0,8 * 55,4 = 51,3 м
Х4
= 3 * 55,4 = 192,3 м
Х5
= 5 * 55,4 = 320,5
Х6
= 8 * 55,4 = 512,8 м
2.Находим отношение Х/Хм
:
Х1
/ Хм
= 6,41 / 64,1 = 0,1
Х2
/ Хм
= 32,05/ 64,1 = 0,5
Х3
/ Хм
= 51,3 / 64,1 = 0,8
Х4
/ Хм
= 192,3 / 64,1 = 3
Х5
/ Хм
= 320,5 / 64,1 = 5
Х6
/ Хм
= 512,8 / 64,1 =8
3.Находим величину
S
1
:
Если Х/Хм
≤ 1,то:
Если 1< Х/Хм
≤ 8, то:
3.Находим концентрацию вредных веществ (См
= 0,0036мг/м3
):
Расчет по водороду хлористому:
Таблица №6
| Водород хлористый
|
||||||
| Номер точек (Хn
) |
Х1
|
Х2
|
Х3
|
Х4
|
Х5
|
Х6
|
| Абсцисса точек | 0,1 Хм
|
0,5 Хм
|
0,8 Хм
|
3 Хм
|
5 Хм
|
8 Хм
|
| 6,41 | 32,05 | 51,3 | 192,3 | 320,5 | 512,8 | |
| Хn
/Хм |
0,1 | 0,5 | 0,8 | 3 | 5 | 8 |
| S1
|
0,0523 | 0,69 | 0,97 | 0,52 | 0,26 | 0,12 |
| Cx
|
0,065 | 0,86 | 1,21 | 0,65 | 0,325 | 0,15 |
Показатели абсцисс точек, величины Хn
/Хм
и S1
будут идентичными.
Находим концентрацию вредных веществ (См
= 1,25 мг/м3
):
Расчет по фенолу:
Таблица №7
| Фенол
|
|||||||||||
| Номер точек (Хn
) |
Х1
|
Х2
|
Х3
|
Х4
|
Х5
|
Х6
|
Х7
|
Х8
|
Х9
|
Х10
|
Х11
|
| Абсцисса точек | 0,02Хм
|
0,1 Хм
|
0,5 Хм
|
0,8 Хм
|
3 Хм
|
5 Хм
|
8 Хм
|
12 Хм
|
20 Хм
|
36Хм
|
40 Хм
|
| 1,11 | 6,41 | 32,05 | 51,3 | 192,3 | 320,5 | 512,8 | 769,2 | 1282 | 2307,6 | 2564 | |
| Хn
/Хм |
0,02 | 0,1 | 0,5 | 0,8 | 3 | 5 | 8 | 12 | 20 | 36 | 40 |
| S1
|
0,0023 | 0,0523 | 0,69 | 0,97 | 0,52 | 0,26 | 0,12 | 0,04 | 0,014 | 0,005 | 0,004 |
| Cx
|
0,0015 | 0,033 | 0,44 | 0,621 | 0,33 | 0,17 | 0,077 | 0,026 | 0,009 | 0,0032 | 0,0026 |
Показатели абсцисс точек, величины Хn
/Хм
и S1
будут идентичными.
Если Х/Хм
> 8 и F = 3, то
Находим концентрацию вредных веществ (См
= 0,003мг/м3
):
В результате расчетов мы получили необходимые данные для построения графиков распределения концентраций вредных веществ в атмосфере от организованного высокого источника выбросов.
3. Для каждого загрязняющего вещества строим график распределения концентраций вредных веществ в атмосфере от организованного высокого источника выбросов.
Примечание:
Z
принимаем равным ПДКатм
(ПДКсс
), так как выброс загрязняющих веществ в атмосферу непрерывный.
При построении графика не учитываем выход загрязняющих веществ другими путями (через окна, фонари, фрамуги, неплотности строительных конструкций зданий), поэтому принимаем приземную концентрацию в точке Х=0 равной нулю.
По мере удаления от трубы в направления распространения промышленных выбросов можно условно выделить 3 зоны загрязнения атмосферы: переброс факела выбросов, характеризующихся относительно невысоким содержанием вредных веществ в приземном слое атмосферы; задымление с максимальным содержанием вредных веществ и постепенное снижение уровня загрязнения.
Зона задымления является наиболее опасной для населения и должна быть исключена из селитебной застройки.
Азота окись
Водород хлористый
Фенол
Этап 5. Определение категории опасности предприятия.
Исходные данные представлены в таблице №8
Таблица №8
| М
NO |
0,008784 кг/ч
|
| Мвод.хл.
|
3,03048 кг/ч
|
| Мфенол
|
1,5375 кг/ч
|
| ПДКсс
NO |
0,06мг/м3
|
| ПДКСС вод.хл.
|
0,2 мг/м3
|
| ПДКс фенол
|
0,003 мг/м3
|
| а
NO |
1
|
| авод.хл.
|
1,3
|
| афенол
|
1,3
|
| Т
|
7680ч
|
В зависимости от массы и видового состава выбросов в атмосферу определяют категорию опасности предприятия (КОП):
Пояснение к формуле:
MiΣ
- масса i-ro вещества в выбросе, т/год;
Пояснение к формуле:
Т - годовой фонд работы оборудования, ч
(количество смен в году - 320, с учетом круглосуточной работы плавильного агрегата принимаем Т = 7680 ч);
ПДКcci
- среднесуточная ПДК i-ro вещества;
n - кол-во загрязняющих веществ;
аi
- безразмерная константа, позволяющая соотнести степень вредности i-ro вещества с вредностью диоксида азота (таблица №9).
Таблица №9
| Класс | 1 | 2 | 3 | 4 |
| аi
|
1,7 | 1,3 | 1,0 | 0,9 |
В зависимоти от величины КОП предприятия подразделяют на следующие категории опасности (Таблица №10)
Таблица №10
| Категория | Значение КОП |
| 1 | >106
|
| 2 | 104
- 106 |
| 3 | 103
- 104 |
| 4 | <103
|
Расчеты:
По итогам расчета мы определили, что предприятие относиться ко второй категории опасности предприятия, так как 104
<47657,3<106
, следовательно категория опасности предприятия- 2.
Раздел2.
Определение величины предотвращенного экологического ущерба
Определение величины предотвращенного экологического ущерба состоит из решения трех заданий:
Расчет предотвращенного эколого-экономического ущерба от загрязнения водной среды
Расчет предотвращенного ущерба от загрязнения атмосферного воздуха
Расчет величины ущерба от ухудшения и разрушения почв и земель, предотвращенного в результате природоохранной деятельности.
2.1. Водные ресурсы
Расчет предотвращенного эколого-экономического ущерба от загрязнения водной среды
Задание №1
Определить величину зколого-экономического ущерба, предотвращенного в результате осуществления природоохранных мероприятий по охране водных объектов в Свердловской области (бассейн Каспийского моря, р. Кама). Расчетный период - начало и конец года (в ценах начала 1998 г.).
Основные исходные данные для расчета величины пре
Таблица №1
| № пп | Загрязняющие вещества | mi1
|
mi
нов |
mi2
|
∆mi1
|
mi
сп |
mi
пр |
Кэ
б/р |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| 1 | Взвешенные вещества | 16073 | 803,5 | 11240 | 5636,5 | 2761,9 | 2874,6 | 0,15 |
| 2 | Жиры, масла | 1726,7 | 34,5 | 1224,6 | 536,6 | 279 | 257,6 | 20,00 |
| 3 | Нитраты | 6414,9 | - | 4220 | 2194,9 | 1272,9 | 922 | 0,20 |
| 4 | Азот аммонийный | 4771,6 | - | 3336,8 | 1434,8 | 789,1 | 645,7 | 1,00 |
| 5 | СПАВ | 82,3 | 0,43 | 69,9 | 12,83 | 7,44 | 5,39 | 11,00 |
| 6 | Железо | 305,4 | - | 175,8 | 129,6 | 70 | 59,6 | 1,00 |
| 7 | Сульфаты | 69221 | 2307,3 | 52440 | 19088,3 | 10498,6 | 8589,7 | 0,05 |
| 8 | Никель | 2,17 | - | 1,61 | 0,56 | 0,29 | 0,27 | 90,0 |
| 9 | Хлориды | 116830 | 2336,6 | 83450 | 35716,6 | 19644,1 | 16072,5 | 0,05 |
| 10 | Марганец | 2,15 | - | 1,74 | 0,41 | 0,17 | 0,24 | 90,00 |
| 11 | Медь | 4,0 | - | 2,98 | 1,02 | 0,56 | 0,46 | 550,00 |
| 12 | Тетраэтилсвинец | 0,02 | - | - | 0,02 | 0,01 | 0,01 | 15000,00 |
| Приведенная масса загрязнений, тыс. усл. Тонн. | М1
56,40
|
Мнов
1,05
|
М2
40,04
|
∆М 17,41
|
Мсп
9,20
|
Мпр
8,21
|
Обозначения к таблице 1:
mi
1
- объем (масса) сброса загрязняющего вещества по i-му ингредиенту в начале расчетного периода, т;
mi
2
- объем сброса загрязняющего вещества но i-му ингредиенту в конце расчетного периода, т;
mi
нов
- объем сброса загрязняющего вещества от новых предприятий, введенных в эксплуатацию в течение расчетного периода, т;
∆mi
- валовой объем сокращенного сброса загрязняющего вещества по i-му ингредиенту (с учетом введенных в эксплуатацию новых предприятий и производств), т
micn
– объем сброса i-го загрязняющего вещества в результате спада производства в регионе в течение расчетного периода, т;
mi
пр
– объем (предотвращенного) сброса загрязняющих веществ, сокращенного в результате проведения комплекса мероприятий по охране вод в регионе в течение расчетного периода, т (по i-му ингредиенту)
Предотвращенный эколого-экономический ущерб
для водных объектов
(, тыс. руб./год) в рассматриваемом регионе за расчетный период времени определяется по формуле:
Пояснение к формуле:
Ууд
= 6444,6 руб./усл.т
- показатель удельного ущерба (цены загрязнения) водным ресурсам, наносимого единицей (условная тонна) приведенной массы загрязняющих веществ на конец расчетного периода в рассматриваемом регионе, руб/усл. т;
Кэ
= 1,315 б/р
- коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водных объектов по бассейнам основных рек
Iд
- индекс-дефлятор по отраслям промышленности, устанавливаемый Минэкономики России. В расчетах принимаем равным 1;
Mпр
-приведенная масса сокращенного в результате проведения соответствующих
природоохранных мероприятий сброса загрязняющих веществ в регионе, тыс. усл. т/год, рассчитывается поформуле:
Пояснение к формуле:
- валовой объем приведенной массы сокращенного сброса, тыс.усл. т/год;
- приведенная масса сброса, сокращенного в результате спада производства в регионе, тыс. усл. т/год;
M1
и M2
- соответственно приведенная масса сброса на начало и конец расчетного периода, тыс. усл. т/год; Мнов
- приведенная масса сброса новых предприятий и производств, тыс. усл. т/год;
Для расчета приведенной массы загрязнений используются утвержденные значения предельно-допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воде водоемов рыбохозяйственного значения (как наиболее жесткие). С помощью ПДК определяются коэффициенты эколого-экономичсекой опасности загрязняющих веществ как величина, обратная ПДК: Кэ
i
= 1/ПДК.
Приведенная масса загрязняющих веществ рассчитывается по формуле:
Пояснение к формуле:
mi
- масса фактического сброса i-го загрязняющего вещества в водные объекты рассматриваемо региона, т/год;
Kэ
i
– коэффициент относительной эколого-экономической опасности для
i-го загрязняющего вещества ;
N - количество учитываемых загрязняющих веществ.
i- номер вещества по порядку в таблице
Расчеты:
Валовой объем сокращенного сброса загрязняющего вещества:
∆m1
= 16073 + 803,5 -11240 = 5636,5 т
∆m2
= 1726,7 + 34,5 - 1224,6 = 536,6 т
∆m3
= 6414,9+0 - 4220 = 2194,9 т
∆m4
= 4771,6 + 0 - 3336,8 =1434,8 т
∆m5
= 82,3 + 0,43 – 69,9 =12,83 т
∆m6
= 305,4 + 0 – 175,8 =129,6 т
∆m7
= 69221 + 2307,3 – 52440 =19088,3 т
∆m8
= 2,17 + 0 – 1,61 =0,56 т
∆m9
= 116830 + 2336,6 – 83450 =35716,6 т
∆m10
= 2,15 + 0 – 1,74 =0,41 т
∆m11
= 4,0 + 0 – 2,98 =1,02 т
∆m12
= 0,02 + 0 - 0 =0,02 т
Объем (предотвращенного) сброса загрязняющих веществ:
m1пр
= 5636,5 – 2761,9 =2874,6 т
m2пр
= 536,6 – 279 =257,6 т
m3пр
=
2194,9 – 1272.9 =922 т
m4пр
= 1434,8 – 789,1 =645,7 т
m5пр
= 12,83 – 7,44 =5,39 т
m6пр
=
129,6 -70 =59,6 т
m7пр
=
19088,3 – 10498,6 =8589,7 т
m8пр
= 0,56 – 0,29 =0,27 т
m9пр
= 35716,6 – 19644,1 =16072,5 т
m10пр
= 0,41 – 0,17 =0,24 т
m11пр
= 1,02 – 0,56 =0,46 т
m12пр
= 0,02 – 0 = 0,02 т
Приведенная масса сброса на начало расчетного периода:
М1
= (16073·0,15)+(1726,7·20)+(363·0,2)+(4771,6·1)+(82,3·11)+(305,4·1)+(10,9·90)+ +(2,17·90)+(0,02·15000)+(2,15·90)+(4,04·90)+(0,03·90) = 2410,95+34534+72,6+4771,6+ +905,3+305,4+981+195,3+300+193,5+363,6+2,7 = 45035,95 / 1000 = 45,03595
Приведенная масса сброса на конец расчетного периода:
М2
= (11240·0,15)+(1224·20)+(268,9·0,2)+(3336,8·1)+(69,9·11)+175,8·1)+(8,14·90)+
+(1,61·90)+(1,74·90)+(2,390)+(0,01·90) = 1686+24492+53,78+3336,8+768,9+175,8+732,6+ +144,9+156,6+207+0,9 = 31755,28 / 1000 = 31,75528
Приведенная масса сброса новых предприятий и производств:
Мнов
= (803,5·0,15)+(34,5·20)+(0,43·11)+(0,07·90)=0,821
Валовой объем приведенной массы сокращенного сброса
∆М
= 45,036 – 31,755 + 0,821 = 14,102 тыс. усл.т./год
Приведенная масса сокращенного в результате проведения соответствующих
природоохранных мероприятий сброса загрязняющих веществ в регионе:
Мпр
= 14,102 - 7,37 = 6,732 тыс. усл.т
Предотвращенный эколого-экономический ущерб для водных объектов:
= 7331,9·6,732·1,095·1=54047,4 тыс. руб. = 54,05 млн. руб.
Вывод:
Валовой приведенный объем сокращенного за расчетный период времени сброса загрязняющих веществ в регионе, согласно расчетам, составил 14,102 тыс. усл. т. (таблица 1). Из них – 7,37 тыс. усл. т - в результате спада производства и 6,732 тыс. усл. т - в результате деятельности территориального органа Госкомэкологии России.
рис. 1 Сокращенный приведенный объём массы сбросов загрязняющих веществ в водные ресурсы Свердловскй области
2.2. Атмосферный воздух
Расчет предотвращенного ущерба от загрязнения атмосферного воздуха
Задание № 2
Определить величину эколого-экономического ущерба в заданном регионе, предотвращенного в результате проведения природоохранных мероприятий по охране атмосферы от выбросов загрязняющих веществ. Расчетный период начало и конец года (в ценах начала 1998 г.).
Расчет предотвращенного ущерба от выброса загрязняющих веществ в атмосферу проводить аналогично заданию № 1.
Основные исходные данные для расчета величины предотвращенного ущерба представлены в таблице 2.
Таблица 2
| № пп | Загрязняющие вещества | mi1
|
mi2
|
mi
нов |
mi
сп |
Кi
э |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Твердые
|
||||||
| 1 | Органическая пыль | 1142,9 | 1103,6 | 128 | 42,3 | 6 |
| 2 | Сажа (углерод) | 108,8 | 126,1 | 90 | 42,1 | 2,7 |
| Газообразные и жидкие
|
||||||
| 3 | Окись углерода | 15260 | 12206 | 340 | 2120 | 0,4 |
| 4 | Окислы азота | 32688,1 | 30844 | 428 | 1400 | 16,5 |
| 5 | Углероды | 24744,8 | 19785,8 | 260 | 3680 | 0,7 |
| 6 | ЛОС | 26945,2 | 21515,8 | - | 4200 | 0,7 |
| 7 | Аммиак | 2100,7 | 1682,6 | - | 218 | 28,5 |
| 8 | Бензин | 1180,9 | 756 | 112 | 186 | 1,2 |
| 9 | Этилацетат | 12,2 | 9,4 | - | 1,8 | 6,7 |
| 10 | Ацетон | 77,2 | 66,2 | - | - | 28,5 |
| 11 | Фенол | 2,5 | 1,1 | - | 0,5 | 500 |
| 12 | Уксусная кислота | 15,2 | 13,1 | - | 0,8 | 20 |
| Приведенная масса загрязнений, тыс. усл. Тонн. | М1
653,9
|
М2
601,3
|
Мнов
8,5254
|
Мсп
36,4
|
||
Укрупненная оценка величины предотвращенного ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу может проводиться как для одного крупного источника или группы источников, так и для региона в целом. В качестве оцениваемой группы источников могут рассматриваться все источники в данном городе, регионе, рассматриваемые как единый «приведенный» источник.
Предотвращенный эколого-экономический ущерб от выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух , тыс. руб./год) к рассматриваемом экономическом районе РФ за расчетный период времени определяется по формуле:
Пояснение к формуле:
Ууд
= 49,3 руб./усл.т.
- показатель удельного ущерба от выбросов загрязняющих веществ в атмосферный воздух в рассматриваемом экономическом районе РФ, руб/усл. т.
Кэ
- коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния атмосферного воздуха территорий экономических районов России
Iд
- индекс-дефлятор по отраслям промышленности, устанавливаемый
Минэкономики России. Принимаем равным 1;
Мпр
- приведенная масса выброса загрязняющих веществ в регионе, сокращенного в результате проведения соответствующих природоохранных мероприятий, тыс. усл. т/год.
Kэ
i
- коэффициент относительной эколого-экономической опасности для i-го загрязняющего вещества.
N - количество учитываемых загрязняющих веществ.
Пояснение к формуле:
- валовой объем приведенной массы сокращенного сброса, тыс.усл. т/год;
- приведенная масса сброса, сокращенного в результате спада производства в регионе, тыс. усл. т/год;
M1
и M2
- соответственно приведенная масса сброса на начало и конец расчетного периода, тыс. усл. т/год; Мнов
- приведенная масса сброса новых предприятий и производств, тыс. усл. т/год;
Для расчета приведенной массы загрязнений используются утвержденные значения предельно-допустимых концентраций (ПДК) загрязняющих веществ в воде водоемов рыбохозяйственного значения (как наиболее жесткие). С помощью ПДК определяются коэффициенты эколого-экономичсекой опасности загрязняющих веществ как величина, обратная ПДК: Кэ
i
= 1/ПДК.
Приведенная масса загрязняющих веществ рассчитывается по формуле:
Пояснение к формуле:
mi
- масса фактического сброса i-го загрязняющего вещества в водные объекты рассматриваемо региона, т/год;
Kэ
i
– коэффициент относительной эколого-экономической опасности для
i-го загрязняющего вещества ;
N - количество учитываемых загрязняющих веществ.
i- номер вещества по порядку в таблице
Расчеты:
Приведенная масса сброса на начало расчетного периода:
М1
= (1142,9·6) + (108,8·2,7) + (15260·0,4) + (32688,1·16,5) + (24744,8·0,7) + (26945,2·0,7) + (2100,7·28,5) + (1180,9·1,2) + (12,2·6,7) + (77,2·28,5) + (2,5·500) + (15,2·20) = 6857,4 + 293,76 + 6104 + 539353,65 + 17321,36 + 18861,64 + 59869,95 + 1417,08 + 81,74 + 2200,2 + 1250 + 304 = 6539914,78/1000 = 653,9 тыс. усл.т./год
Приведенная масса сброса на конец расчетного периода:
М2
= (1103,6·6) + (126,1·2,7) + (12206·0,4) + (30844·16,5) + (19785,8·0,7) + (21515,8·0,7) + (1682,6·28,5) + (756·1,2) + (9,4·6,7) + 66,2·28,5) + (1,1·500) + (13,1·20) = 6621,6 + 340,47 + 4882,4 + 508926 + 13850,06 + 15061,06 + 47954,1 + 907,2 + 62,98 + 1886,7 + 550 + 262 = 601304,57/1000 = 601,3 тыс. усл.т./год
Приведенная масса сброса новых предприятий и производств:
Мнов
= (128·6) + (90·2,7) + (340·0,4) + (428·16,5) + (260·0,7) + (112·0,2) =768 + 243 + 136 + 7062 + 182 + 134,4 = 8525,4/1000 = 8,5254 тыс. усл.т./год
Приведенная масса сброса, сокращенного в результате спада производства в регионе:
М
i
сп
= (42,3·6) + (42,1·2,7) + (2120·0,4) + (1400·16,5) + (3680·0,7) + (4200·0,7) + (218·28,5) + (186·1,2) + (1,8·6,7) + (0,5·200) + (0,8·20) = 253,8 + 113,67 + 848 + 23100 + 2576 + 2940 + 6213 + 223,2 + 12,06 + 100 + 16 = 36359,73/1000 = 36,4 тыс. усл.т./год
Валовой объем приведенной массы сокращенного сброса
∆М
= 653,9 – 601,3 + 8,5254 = 61,13 тыс. усл.т./год
Приведенная масса сокращенного в результате проведения соответствующих
природоохранных мероприятий сброса загрязняющих веществ в регионе:
Мпр
= 61,13 – 36,4 = 24,73 тыс. усл.т./год
Расчеты для построения диаграммы:
Валовой объем сокращенного сброса загрязняющего вещества:
∆m1
= 1142,9 + 128 - 1103,6 = 167,3 т
∆m2
= 108,8 + 90 - 126,1 = 72,7 т
∆m3
= 15260 + 340 - 12206 = 3394 т
∆m4
= 32688,1 + 428 - 30844 =2272,1 т
∆m5
= 24744,8 + 260 – 19785,8 =5219 т
∆m6
= 26945,2 + 0 - 21515,8 = 5429,4
∆m7
= 2100 + 0 -1682,6 =417,4 т
∆m8
= 1180,9+112-756 =536,9 т
∆m9
= 12,2 + 0 – 9,4 = 2,8 т
∆m10
= 77,2 + 0 – 66,2 = 11 т
∆m11
= 2,5 + 0 - 1,1 =1,4 т
∆m12
= 15,2 + 0 - 13,1 =2,1 т
Объем (предотвращенного) сброса загрязняющих веществ:
m1пр
= 167,3 - 42,3 = 125 т
m2пр
= 72,7 - 42,1 = 30,6 т
m3пр
=
3394 - 2120 =1274 т
m4пр
= 2272,1-1400 =872,1 т
m5пр
= 5219 - 3680 = 1539 т
m6пр
=
5429 - 4200 =1229,4 т
m7пр
=
471,4 - 218 =199,7 т
m8пр
= 536,9 - 186 =350,9 т
m9пр
= 2,8 - 1,8 = 1 т
m10пр
= 11 – 0 = 11т
m11пр
= 1,4 - 0,5 = 0,9 т
m12пр
= 2,1 - 0,8 = 0,3 т
Вывод:
Валовой приведенный объем сокращенного за расчетный период времени сброса загрязняющих веществ в регионе, согласно расчетам, составил 61,13 тыс. усл. т. (таблица 1). Из них – 36,4 тыс. усл. т - в результате спада производства и 24,73 тыс. усл. т - в результате деятельности территориального органа Госкомэкологии России.
рис. 2 Сокращенный приведенный объём массы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу Свердловскй области.
2.3. Земельные ресурсы
Расчет величины ущерба от ухудшения и разрушения
почв и земель, предотвращенного в результате
природоохранной деятельности
Задание № 3
Рассчитать предотвращенный ущерб от ухудшения и разрушения почв и земель в Республике Адыгея В отчетном году проведены работы по восстановлению и рекультивации деградированных и загрязненных земель на площади 131 га, засоренных земель - на площади 244 га и земель, загрязненных химическими веществами, - на площади 83га.
Экологический ущерб от ухудшения и разрушения почв и земель под воздействием антропогенных нагрузок выражается главным образом в:
· деградации почв и земель;
· захламлении земель несанкционированными свалками;
· загрязнении земель химическими веществами;
¨ Оценка величины предотвращенного в результате осуществления природоохранной деятельности ущерба от деградации почв и земель (, тыс.руб./год)
Нс
= 270 тыс.руб./га
-
норматив стоимости освоения новых земель, изымаемых с/х угодий для несельскохозяйственных нужд для Республики Адыгея;
Sд
= 131 га.
- площадь почв и земель, сохраненная от деградации за отчетный период времени в результате проведенных природоохранных мероприятий;
Кэ
– 1,9 б/
р
коэффициент экологической ситуации и экологической значимости территории;
Кп
– 1,
5 коэффициент для особо охраняемых территорий
¨ Оценка величины предотвращенного в результате природоохранной деятельности ущерба (, тыс. руб./год)от захламления земель отходами i-й категории (i=l,2....n), несанкционированными свалками производится по формуле:
где:
S
с
= 244 га
-площадь земель, которые удалось защитить от захламления отходами i-roвида за отчетный период времени, га.
¨ Оценка величины предотвращенного в результате природоохранной деятельности ущерба от загрязнения земель химическими веществами производится по формуле:
где:
Sx
= 83га
-
площадь земель, которые удалось защитить от загрязнения химическим веществом i-ro вида в отчетном году, га;
Кх
– повышающий коэффициент (предотвращение загрязнения земель несколькими nхимическими веществами)
В расчетах принимать n - 1.
· Общая величина предотвращенного ущерба () от ухудшения и
разрушения почв и земель в рассматриваемом районе за отчетный период времени определяется суммированием всех видов предотвращенных ущербов:
где:
- любой другой j-ый вид предотвращенного ущерба от ухудшения и разрушения почв в рассматриваемом регионе за отчетный период времени, тыс. руб./год.
Расчеты:
Повышающий коэффициент:
Предотвращенный ущерб, в результате осуществления природоохранной деятельности от деградации почв и земель:
= 270·131·1,9·1,5 = 100804,5 тыс. руб. = 100,8 млн.руб.
Предотвращенный ущерб, в результате осуществления природоохранной деятельностиот захламления земель отходами, несанкционированными свалками:
= 270·244·1,9·1,5 = 187758 тыс. руб. = 187,76 млн.руб.
Предотвращенный ущерб, в результате природоохранной деятельности от загрязнения земель химическими веществами:
= (270·83·1,9·1,5) ·1 = 63868,5 тыс. руб. = 63,87 млн.руб.
Предотвращенный ущерб от ухудшения и разрушения почв и земель в рассматриваемом районе за отчетный период времени:
= 100804,5+187758+63868,5 = 352431 тыс. руб. = 352,431 млн.руб.
По итогам расчетов можно сделать вывод, что за отчетный период наибольший экологический ущерб принесли захламленные земли отходами и несанкционированными свалками, так как на его предотвращение затрачено наибольшее количество средств. Следующим видом предотвращенного ущерба, в отчетном периоде является деградации почв и земель. Чуть меньший по затраченной сумме денежных средств, но более вредный для окружающей среды является загрязнения земель химическими веществами. За отчетный период сумма денежных средств потраченных на предотвращение экологического ущерба в Республике Адыгея составил 352,431 млн.руб., что является действительно не малой суммой для республики.
Заключение
Проведя все необходимые расчеты указанные в задачах данной курсовой работы, применив обе методики можно сделать вывод, что предприятие литейного производства, наносит огромный ущерб выбросами фенола (М = 0,84 г/с), хотя и массы выбросов не так велики по сравнению с водородом хлористым (М = 0,43 г/с) и наоборот концентрация окиси азота (М = 0,0024 г/с) находится в пределах тех значений, которые позволяют парам этого газа рассеваться в воздухе и не наносить столь ощутимого вреда.
Предотвращенный экологический ущерб водных ресурсов рассчитывался для Свердловской области (река Кама) и составил 54,05 млн. руб.
Предотвращенный экологический ущерб атмосферного воздуха рассчитывался для Поволжского экономического района и составил 2,32 млн. руб.
Предотвращенный экологический ущерб от ухудшения и разрушения почв и земель рассчитывался для Республики Адыгея и составил 352,431 млн. руб.
Если проанализировать эти данные то можно сказать, что человечество тратит огромные средства для предотвращения экологических катастроф, связанных с деятельностью человека. По этим итоговым расчетам видно, что наименьшие количество средств уходит на предотвращение экологический ущерба в атмосферном воздухе, но это совсем не значит, что атмосфере приносится меньший ущерб, чем например почве или водным ресурсам, просто вещества находящиеся в воздухе не видимы, и мы не замечаем как этим дышит вся планета, от травы на земле до человека, и поэтому затраты не так велики.
Так же и водные ресурсы растворяют в себе различные вредные вещества и примеси, то есть воздух и вода скрывают в себе все то вредное, что человечество выпускает в природу. Но самое интересное оказывается на поверхности, и поэтому затраченные ресурсы данного вида предотвращенного ущерба так велика.
Для подтверждения выше приведенных расчетов, можно сделать следующие проверочные расчеты по формуле:
В двух случаях неравенство оказалось неверным, это значит что выбросы предприятия превышают предельно допустимую норму.
И в заключении хотелось бы сказать: охрана природы - задача нашего века, проблема, ставшая социальной. Снова и снова мы слышим об опасности, грозящей окружающей среде, но до сих пор многие из нас считают их неприятным, но неизбежным порождением цивилизации и полагают, что мы ещё успеем справиться со всеми выявившимися затруднениями.
Однако воздействие человека на окружающую среду приняло угрожающие масштабы. Чтобы в корне улучшить положение, понадобятся целенаправленные и продуманные действия. Ответственная и действенная политика по отношению к окружающей среде будет возможна лишь в том случае, если мы накопим надёжные данные о современном состоянии среды, обоснованные знания о взаимодействии важных экологических факторов, если разработает новые методы уменьшения и предотвращения вреда, наносимого Природе Человеком.
Список литературы
1. А.Т.Глазунов, Е.Б.Кноре. “Экология, техника и производство”.
2. Н.М.Кузьменок, Е.А.Стрельцов, А.И.Кумачев. “Экология на уроках химии”.
3. А.Г. Банников, А.К. Рустамов, А.А Вакулин Охрана природы М.: Агропромиздат 1987
4. Временная методика определения предотвращенного экологического ущерба.- М.: Высшая школа, 1991.
5. Методика расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. ОНД-86. – Ленинград: Гидропромиздат, 1986.