Температура как один из важнейших абиотических факторов и адаптация к нему организмов

2.2 Солнечная энергетика 

Солнечная энергетика — направление нетрадиционной энергетики, основанное на непосредственном использовании солнечного излучения для получения энергии в каком-либо виде. Солнечная энергетика использует неисчерпаемый источник энергии и является экологически чистой, то есть не производящей вредных отходов. Производство энергии с помощью солнечных электростанций хорошо согласовывается с концепцией распределённого производства энергии.         Солнечная энергия широко используется как для нагрева воды, так и для производства электроэнергии. Солнечные коллекторы производятся из доступных материалов: сталь, медь, алюминий и т. д., то есть без применения дефицитного и дорогого кремния. Это позволяет значительно сократить стоимость оборудования, и произведенной на нём энергии. В настоящее время именно солнечный нагрев воды является самым эффективным способом преобразования солнечной энергии.        В 2001 году стоимость электроэнергии, полученной в солнечных коллекторах составляла $0,09-$0,12 за кВт·ч. Департамент Энергетики США прогнозирует, что стоимость электроэнергии, производимой солнечными концентраторами снизится до $0,04-$0,05 к 2015—2020 г.  В 2007 году в Алжире началось строительство гибридных электростанций. В дневное время суток электроэнергия производится параболическими концентраторами, а ночью из природного газа. На начало 2010 года общая мировая мощность солнечной термальной энергетики (концентраторных солнечных станций) достигла одного гигаватта.          С помощью солнечного света можно освещать помещения в дневное время суток. Для этого применяются световые колодцы. Простейший вариант светового колодца — отверстие в потолке. Световые колодцы применяются для освещения помещений, не имеющих окон: подземные гаражи, станции метро, промышленные здания, склады, тюрьмы, и т. д.

2.3 Геотермальная энергетики

Геотермальная энергетика — направление энергетики, основанное на производстве электрической и тепловой энергии за счёт тепловой энергии, содержащейся в недрах земли, на геотермальных станциях. Обычно относится к альтернативным источникам энергии, использующим возобновляемые энергетические ресурсы.          В вулканических районах циркулирующая вода перегревается выше температур кипения на относительно небольших глубинах и по трещинам поднимается к поверхности, иногда проявляя себя в виде гейзеров. Доступ к подземным тёплым водам возможен при помощи глубинного бурения скважин. Более чем такие паротермы распространены сухие высокотемпературные породы, энергия которых доступна при помощи закачки и последующего отбора из них перегретой воды. Высокие горизонты пород с температурой менее 100 °C распространены и на множестве геологически малоактивных территорий, потому наиболее перспективным считается использование геотерм в качестве источника тепла.         Главным достоинством геотермальной энергии является ее практическая неиссякаемость и полная независимость от условий окружающей среды, времени суток и года. Существуют следующие принципиальные возможности использования тепла земных глубин. Воду или смесь воды и пара в зависимости от их температуры можно направлять для горячего водоснабжения и теплоснабжения, для выработки электроэнергии либо одновременно для всех этих целей. Высокотемпературное тепло околовулканического района и сухих горных пород предпочтительно использовать для выработки электроэнергии и теплоснабжения. От того, какой источник геотермальной энергии используется, зависит устройство станции. Главная из проблем, которые возникают при использовании подземных термальных вод, заключается в необходимости обратной закачки отработанной воды в подземный водоносный горизонт. В термальных водах содержится большое количество солей различных токсичных металлов (например, бора, свинца, цинка, кадмия, мышьяка) и химических соединений (аммиака, фенолов), что исключает сброс этих вод в природные водные системы, расположенные на поверхности. Наибольший интерес представляют высокотемпературные термальные воды или выходы пара, которые можно использовать для производства электроэнергии и теплоснабжения.

 

 

 

 

 

Задача №1 на тему: «Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух от стационарных источников».

1.1 Плата за предельно допустимые нормативы выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ П_{н атм,} руб./год, рассчитывается по следующей формуле

_n

П_{н атм} = ∑К_инд ´ К_{э атм} ´ Н_{нi атм} ´ М_{i атм,}                                     (1)

ⁱ⁼¹       при М_{i атм} ≤ М_{нi атм}

где i - вид загрязняющего вещества;

К_{э атм} - коэффициент, учитывающий экологические факторы (состояния атмосферного воздуха), по категориям экономических районов РФ

Н_{нi атм} - норматив платы за выброс одной тонны i-го загрязняющего вещества в пределах, не превышающих ПДВ, руб./т

К_инд - коэффициент индексации платы за загрязнение окружающей среды;

М_{i атм} - фактическое значение выброса i-го загрязняющего вещества, т/год;

М_{нi атм} - предельно допустимый выброс i-го загрязняющего вещества, т/год.

1.2 Плата за временно согласованные лимиты выбросов (ВСВ) загрязняющих веществ П_{л атм,} руб./год, рассчитывается по следующей формуле

_n

П_{л атм}=∑К_инд ´ К_{э атм} ´ Н_{лi атм} ´ (М_{i атм} – М_{нi атм}),                       (2)

ⁱ⁼¹                 при М_{нi атм} < М_{i атм} ≤ М_{лi атм}

 

где Н_{лi атм}- норматив платы за выброс одной тонны i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, руб. (приложение Б);

М_{лi атм} - выброс i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, т/год.

1.3 Плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ П_{сл атм,} руб./год, рассчитывается по следующей формуле

                                   _n

П_{сл атм} = 5∑К_инд ´ К_{э атм} ´ Н_{лi атм} ´ (М_{i атм} – М_{лi атм})                 (3)

                                 ⁱ⁼¹                   при М_{i атм} > М_{л атм}

 

1.4 Общая плата за загрязнение атмосферного воздуха стационарными источниками П_атм, руб./год, рассчитывается по следующей формуле

П_атм = (П_{н атм} + П_{л атм} + П_{сл атм})                                       (4)

Расчет платы за фактический выброс в атмосферный воздух пыли извести:

• плату за предельно допустимый норматив выброса рассчитываем по формуле (1)

П_н = 1,93 ´ 2,28 ´ 13,7 ´ 6,0 = 361,71 руб./год;

• плату за временно согласованный лимит выброса рассчитываем по формуле (2)

П_л = 1,93 ´ 2,28 ´ 68,5 ´ (7,0-6,0) =301,43 руб./год;

• общую плату за выброс в атмосферный воздух пыли извести рассчитываем по формуле (4)

П_атм = 361,71+301,43=663,14  руб./год;

Таким образом, плата за фактический выброс в атмосферный воздух пыли извести составит : 663,14руб./год;

Расчет платы за фактический выброс в атмосферный воздух свинца:

• плату за предельно допустимый норматив выброса рассчитываем по формуле (1)

П_н = 1,93´ 2,28 ´6833 ´ 0,05= 1503,40руб./год;

• общую плату за выброс в атмосферный воздух свинца рассчитываем по формуле (4)

П_атм = 1503,40 руб./год;

Таким образом, плата за фактический выброс в атмосферный воздух свинца составит : 1503,40руб./год

Расчет платы за фактический выброс в атмосферный воздух сажи :

• плату за предельно допустимый норматив выброса рассчитываем по формуле (1)

П_н = 1,93 ´ 2,28 ´ 80´3,0 = 1056,10 руб./год;

• плату за временно согласованный лимит выброса рассчитываем по формуле (2)

П_л = 1,93´ 2,28 ´ 400´ (4,5-3,0) = 2640,24 руб./год;

• плату за сверхлимитный выброс рассчитываем по формуле (3)

 

П_сл = 5 ´ 1,93 ´ 2,28 ´400´(5,0-4,5) = 4400,40 руб./год;

• общую плату за выброс в атмосферный воздух сажи рассчитываем по формуле (4)

П_атм =1056,10+2640,24 +4400,40 =8096,74 руб./год;

Таким образом, плата за фактический выброс в атмосферный воздух свинца составит : 8096,74 руб./год;

Таблица - Исходные данные и результаты расчета платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух

Наименование загрязнителя	Значения выбросов, т/год			Норматив платы, (руб./т) в пределах		Сумма платежа, руб./ год
	ПДВ Мнi	ВСВ Млi	Факти- ческое Мi	ПДВ Ннi	ВСВ Нлi
Свинец Пыль извести Сажа	0,1 6,0 3,0	0,15 8,0 4,5	0,05 7,0 5,0	6833 13,7 80	34165 68,5 400	1503,40 663,14 8096,74
Итого:	-	-	-	-	-	10263,28

 

2 Расчет платы за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты

2.1 Плата за предельно допустимые нормативы сбросов (ПДС) загрязняющих веществ П_{н вод}, руб./год, рассчитывается по следующей формуле

                                      _n

П_{н вод} = ∑К_инд ´ К_{э вод} ´ Н_{нi вод} ´ М_{i вод},                           (1)

                                     ⁱ⁼¹              при М_{i вод} ≤ М_{нi вод}

где К_{э вод} - коэффициент, учитывающий экологические факторы (состояние водных объектов), по бассейнам морей и рек (приложение А);

Н_{нi вод} - норматив платы за сброс одной тонны i-го загрязняющего вещества в размерах, не превышающих предельно допустимые нормативы сбросов (ПДС), руб. (приложение Б);

М_{i вод} - фактическое количество сброса i-го загрязняющего вещества, т/год;

М_{нi вод} - предельно допустимый сброс i-го загрязняющего вещества, т/год.

2.2 Плата за временно согласованные лимиты сбросов (ВСС) загрязняющих веществ П_{л вод,} руб./год, рассчитывается по следующей формуле

 

_n

П_{л вод} = ∑К_инд ´ К_{э вод} ´ Н_{лi вод} ´ (М_{i вод} – М_{нi вод})                  (2)

ⁱ⁼¹                    при М_{нi вод} < М_{i вод} ≤ М_{лi вод,}

где Н_{лi вод} - норматив платы за сброс одной тонны i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, руб. (приложение А);

М_{лi вод} - значение временно согласованного лимита сброса загрязняющего вещества, т/год.

2.3 Плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ П_{сл вод}, руб./год, рассчитывается по следующей формуле

                                 _n

П_{сл вод} = 5∑К_инд ´ К_{э вод} ´ Н_{лi вод} ´ (М_{i вод} - М_{лi вод})                        (3)

                                ⁱ⁼¹                          при М_{i вод} > М_{лi вод.}

        2.4 Общая плата за сброс загрязняющих веществ в поверхностные и подземные водные объекты П_вод., руб./год, рассчитывается по следующей формуле

П_вод = П_{н вод} + П_{л вод} + П_{сл вод}.                                     (4)

Расчет платы за фактический сброс в водные объекты меди :

• плату за предельно допустимый норматив сброса рассчитываем по формуле (1)

П_н = 1,93 ´ 1,5 ´  275481´ 0,2= 159503,49 руб./год;

• общую плату за фактический сброс в водные объекты фосфатов рассчитываем по формуле (4)

П = 159503,49

Таким образом, общая плата  за сброс в водные объекты меди составит -159503,49./год.

Расчет платы за фактический сброс в водные объекты толуола:

• плату за предельно допустимый норматив сброса рассчитываем по формуле (1)

П_н = 1,93 ´ 1,5 ´ 552 ´ 0,9= 1438,24 руб./год;

• плату за временно согласованный лимит сброса рассчитываем по формуле (2)

П_л = 1,93 ´ 1,5 ´ 2760 ´ (1,1-0,9) =1598,04 руб./год;

• плату за сверхлимитный сброс рассчитываем по формуле (3)

П_сл = 5 ´ 1,93 ´ 1,5 ´ 2760 ´(1,2-1,1)=3995,1 руб./год;

• общую плату за фактический сброс в водные объекты толуола рассчитываем по формуле (4)

П = 1438,24 +1598,04 +3995,1= 7031,38 руб./год;

Таким образом, общая плата  за сброс в водные объекты толуола составит - 7031,38 руб./год

Расчет платы за фактический сброс в водные объекты взвешенных веществ :

• плату за предельно допустимый норматив сброса рассчитываем по формуле (1)

П_н = 1,93 ´ 1,5 ´366 ´18,4 = 19496,09 руб./год;

• плату за временно согласованный лимит сброса рассчитываем по формуле (2)

П_л = 1,93 ´ 1,5 ´1830  ´ (22,1-18,4) = 19602,04 руб./год;

• общую плату за фактический сброс в водные объекты взвешенных веществ рассчитываем по формуле (4)

П = 19496,09+19602,04 =39098,13 руб./год;

Таким образом, общая плата  за сброс в водные объекты взвешенных веществ составит -39098,13 руб./год

Таблица - Исходные данные и  результаты расчета платы за сброс  загрязняющих веществ в водные объекты

Наименование загрязнителя	Значение сбросов т/год			Значения платы (руб./т)в пределах:		Сумма платежа, руб./год
	ПДС М нi вод	ВСС Млi вод	Фактический М вод i	ПДС Н нi вод	ВСС Н лi вод
Медь (Cu 2+) Толуол Взвешенные вещества	0,3 0,9 18,4	0,3 0,9 18,4	0,2 1,2 22,1	275481 552 366	1377405 2760 1836	159503,49 7031,38 39098,13
Итого:	-	-	-	-	-	205633