Экология вариант 5

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Уральский Государственный Экономический Университет»

Центр дистанционного образования

КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА

по дисциплине: «Экология»

на тему (вариант): 5

Исполнитель:

студент группы:

____________________________________

  (Фамилия, имя, отчество студента)

                                   _____________

                                                                    (подпись)

Преподаватель:

_____________________________________

(Фамилия, имя, отчество преподавателя)

                                   _____________

                                                                  (подпись)

г. Екатеринбург

2012г.

Содержание

Задача

Расчет эффективности мероприятий по защите атмосферы от загрязнения

1. Исходные данные

2. Задание

3. Методика расчетов

3.1 Определение ЗАЗ

3.2 Определение ущерба от загрязнения атмосферы

4. Расчет платежа за загрязнение атмосферы

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

Список использованной литературы

Задача

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 (m j ) по видам составляют:

а) группа аэрозолей: m 1 –зола угля, m 2 –пыль угля;

б) группа газообразных веществ: m 3 –сернистый ангидрид, m 4 – серный ангидрит, m 5 – оксиды азота (по NO2 ), m 6 – 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

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 каждого 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 4. 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).

2. Задание

Определить:

1. Зону активного загрязнения ТЭС.

2. Величину ущерба от загрязнения 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:

φ h;

20 φ h;

где h – высота источника, м (см. № варианта, табл.4),

φ – безразмерная поправка, вычисляемая по формуле

∆Т – разность температур в устье трубы и в ОС, град. (см. табл.4).

              Вычислив радиусы, находим площадь ЗАЗ по формуле:

;

Площадь ЗАЗ выразить в гектарах (1 га = 10000 м 2 ).

φ = 1 + 140/75 = 2,8667

2 * 2,8667 * 240 = 1376 м

20 * 2,8667 * 240 = 13760 м

S = 3,14 * (137602  - 13762) = 588574863 м2 =  58857,49 га

3.2 Определение ущерба от загрязнения атмосферы

(f M).

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.).

Показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха  над ЗАЗ () следует рассчитать, поскольку ЗАЗ неоднородна и состоит из пяти типов территорий (пункт 1.4.). Каждому типу территории (S i) соответствует табличное значение константы . Усредненное значение для всей ЗАЗ определяют по формуле:

где - 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);

S i – площадь одного из типов территорий (табл. 4);

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

i – показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над  i-тым  типом территории (см. пункт 1.4.)

= (15 * (3*0,1) + 20 * 4 + 20 * 0,1 + 25 * 0,25 + 20 * 8)/100 = 2,53 %

Приведенная масса годового выброса ЗВ (М = М общ.) 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*9400 + 49*1007 + 41,1*3010 +  1*390 = 380244 усл.т/год

б) годовая масса аэрозольных примесей рассчитывается аналогично:

   М аэр. =

где j – вид загрязняющего вещества (по условию задачи вещества j1  и j2 –  аэрозольные, а j3,   j4,  j5,  j6  - газообразные),

М аэр. = 84*3250 + 48*104 = 277992 усл.т/год

Аj  - показатель относительной агрессивности примеси j – ого вида (табл.2).

М = 380244 + 277992 = 658236 усл.т/год

Таблица 2 - Значение показателя относительной агрессивности вещества (А j)

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. =

f 1 = f газ. = 100 / 100 + 2,8667*240 * 4/1+1,5 = 0,20

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

f 2 = f аэр. =

f 2 = f аэр. = = 1,85

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

- безразмерная поправка (пункт 3.1.);

h – высота трубы (табл.4).

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

U общ. = U газ. + U аэр. = ()+ () =   =(.

U общ. = U газ. + U аэр. = 67,4*1,94*(0,2*380244 + 1,85*277992) = 77189713 руб/год

4. 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 =

П2 =

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. (табл.3).

П1 = 3200 * 80% * 14 + 102* 80% * 27,4 + 9500* 80% * 80 + 1006* 80% * 42 + 3020 * 80% * 70 + 390* 80% * 1,2 = 849371,84 руб.

П2 = 3200 * 20% * 70 + 102 * 20% * 137 + 9500 * 20%  * 400 + 1006* 20% * 210 + 3020 * 20%  * 350 + 390 * 20%  * 6 = 1061714,8  руб.

П общ. = 849371,84 + 1061714,8 = 1911086,64 руб.

Таблица 3 - Нормативы платы за выбросы в атмосферный воздух загрязняющих веществ стационарными источниками на территории Уральского экономического района (руб/т)

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

Годовой суммарный эффект рассчитывается по формуле:

R = Р – 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,

З – годовые суммарные затраты, вычисляются по формуле

З = С + ЕР × К;

где С – эксплуатационные затраты (табл.4),

К – капитальные затраты (табл.4),

ЕР – расчетный коэффициент окупаемости капитальных затрат;

ЕР =

где t – период окупаемости капитальных затрат (см. пункт 1.7.)

З = 15,5 + 1/4 * 145 = 51,75 млн. руб.

Р = 0,75*77189713 + 1061714,8 = 58954000

R = 58954000 – 53000000 = 5953999,55 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).

П1 = 800 * 14 + 25,5  * 27,4 + 2375  * 80 + 251,75 * 42 + 755 * 70 + 97,5  * 1,2 = 265439 руб.

П общ = 265439 + 0 = 265439руб.

Снижение платежей:

1911086,64 – 265439 = 1645647 руб.

В результате расчетов выявлено, что установка дополнительных газо- и пылеуловителей привела к снижению платежей за выбросы на 1645647 руб. и имеет годовой эколого-экономический эффект 5953999,55 руб.

Список использованной литературы

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

2. Безопасность жизнедеятельности / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др. - Высшая школа, 2001.

3. Резчиков Е.А. Экология: уч. пособие. - 3-е изд. испр. и доп. - М.: МГИУ, 2004 г. - 104 с.

4. С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф.Козьяков и др. Безопасность жизнедеятельности. - М.: Высшая школа, 2001 г.

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

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

2