Расчет эффективности мероприятий по защите атмосферы от загрязнения

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ  И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный экономический  университет»

 

Центр дистанционного образования

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа

по дисциплине: Экология

по теме: вариант №2

 

 

 

 

 

 

 

 

    Исполнитель: студент

       Группа  УК -12 КТ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                          Екатеринбург

2013

 

                                                                                  

«СОДЕРЖАНИЕ»

 

1. Исходные данные.

2. Задание.

3. Решение.

Список использованных источников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет эффективности  мероприятий по защите атмосферы  от загрязнения

 

1. Исходные данные
1. В районе действует тепловая электростанция (ТЭС), работающая на кузнецком угле.
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.

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.

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

 

Таблица 1 - Структура  ЗАЗ

 

№ типа территории	Тип территории	S i	δ i
1.	Территория населённых мест с плотностью населения (β), равной  3 чел/га	S1	β ×   0.1
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

 

5. Среднегодовое значение разности температур в устье источника выброса (трубы) и в окружающей среде составляет величину ∆Т. Среднегодовой модуль скорости ветра – у.
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 (m_ПДВ) и 20% массы – в пределах установленного лимита (m_ВСВ).
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.
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 (ПДВ_j).

Таблица 2 – Данные для решения задачи.

m1 (т/год)	m2 (т/год)		m3 (т/год)	m4 (т/год)		m5 (т/год)	m6 (т/год)		С	К
									млн. руб.
3050		105	9800		1010	3050		402	15	140

 

продолжение таблицы 2

% от S ЗАЗ							У (м/с)	h (м)
S1	S2	S3	S4		S5
25	10	15	25	25		150	1	240

 

 

 

 

 

 

 

 

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. Решение

 

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;                                                   (1)

20 φ h;

где h – высота источника, 240м   (таблица 2)

φ – безразмерная поправка, вычисляемая  по формуле

                                                                                                             ₍₂₎

      ∆Т –  разность температур в устье трубы и в ОС, 150 град. (таблица 2)

 Вычислив радиусы, находим площадь  ЗАЗ по формуле:

                                          

;                                     (3)

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

 

2. Определение ущерба от загрязнения атмосферы ( f M).
1. Показатель удельного ущерба атмосферному воздуху (γ), наносимого выбросом единицы массы ЗВ, для Уральского экономического района принимается равным 67,4 руб/усл.т.
2. Показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха  над ЗАЗ ( ) следует рассчитать, поскольку ЗАЗ неоднородна и состоит из пяти типов территорий (таблица 1). Каждому типу территории (S _i) соответствует табличное значение константы . Усредненное значение для всей ЗАЗ определяют по формуле:

                                               

                                        (4)                          

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;  (таблица 2)

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

_i – показатель относительной опасности загрязнения атмосферы над i-тым типом территории (таблица1)

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

 

                                      М = М _газ. + М _аэр. (усл. т/год).                                (5)

 

 

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

                                                М _газ. =

                                            (6)

 

б) годовая масса аэрозольных  примесей рассчитывается аналогично:

 

                                            М _аэр. =

                                      (7)

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

А_j - показатель относительной агрессивности примеси j – ого вида (таблица 3).

 

Таблица 3 - Значение показателя относительной агрессивности вещества (А j)

 

Загрязняющие вещества, выбрасываемые  в атмосферу	Значение параметра А j (усл.т/т)
1. Зола угля	84
2.Пыль угля (недожог)	48
3. Сернистый ангидрид (SO2)	22
4. Серный ангидрит (SO3)	49
5. Оксиды азота (по NO2)	41.1
6. Оксид углерода (СО)	1

 

       

3. 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. =

                                ₍₈₎

 

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

 

                                     f ₂ = f _аэр. =

                                      ₍₉₎

 

где у – среднегодовое значение модуля скорости ветра 2 м/с (таблица 1);

- безразмерная поправка 3;

h – высота трубы 240м.

 

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. = ( )+ ( ) =   = ( .                                                            (10)

руб

 

3.  Расчет платежа за загрязнение атмосферы 

 

Общая сумма платежа  определяется по формуле:

 

                                         П _общ. = П ₁ + П ₂ + П ₃;                                      (11)

 

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 объем выбросов по всем загрязняющим веществам не превышает установленных лимитов, значит П_общ.= П₁ +П₂ .

                                            П₁ =

                                       ₍₁₂₎

                                                       П₂ =

                                       ₍₁₃₎

 

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. (таблица 4).

 

 руб