Расчет эффективности мероприятий по защите атмосферы от загрязнения

Размещено на http://allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «Уральский государственный экономический университет»

Центр дистанционного образования

Контрольная работа

по дисциплине: Экология

Расчет эффективности мероприятий по защите атмосферы от загрязнения

Исполнитель: студент Ф.И.О Соловьев Н.В.

Екатеринбург 2012г

Исходные данные

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

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: m₁=2950 т/год - зола угля, m₂ =89 т/год - пыль угля;

б) группа газообразных веществ: m₃=9200 т/год - сернистый ангидрид, m₄=870 т/год - серный ангидрит, m₅=2700 т/год - оксиды азота (по NO₂), m₆=401 т/год - оксид углерода.

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.

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

Таблица 1 - Структура ЗАЗ

Среднегодовое значение разности температур в устье источника выброса (трубы) и в окружающей среде составляет величину ?Т=140⁰С. Среднегодовой модуль скорости ветра - у=3 м/с.

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).

В планируемом году на ТЭС предполагается установка дополнительных газо- и пылеуловителей. Капитальные затраты К=150 млн.руб., годовые эксплуатационные затраты С=15 млн.руб. Расчетный период окупаемости капитальных затрат t =4 года.

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).

Задание

загрязнение атмосфера выброс газообразный

Определить:

Зону активного загрязнения ТЭС.

Величину ущерба от загрязнения атмосферы ТЭС до проведения природоохранного мероприятия.

Сумму платежей за загрязнения атмосферы в текущем году.

Суммарный эффект запланированных природоохранных мероприятий.

Методика расчетов

Определение ЗАЗ. Источником загрязнения является труба ТЭС (согласно классификации - организованный источник). Для подобных источников ЗАЗ представляет собой кольцо, заключенное между окружностями с радиусами:

(1)

(2)

где h - высота источника, h=300 м;

ц - безразмерная поправка, вычисляемая по формуле

(3)

где ?Т - разность температур в устье трубы и в ОС, град. ?Т=140⁰С.

Подставляем в (3) численные значения:

Найдя ц, определим теперь радиусы, подставив численные значения в (1) и (2):

=2?2,87?300=1722 (м)

Вычислив радиусы, находим площадь ЗАЗ по формуле:

(4)

Подставляя, численные значения в (4), получаем:

Определение ущерба от загрязнения атмосферы ()

Показатель удельного ущерба атмосферному воздуху (г), наносимого выбросом единицы массы ЗВ, для Уральского экономического района принимается равным 67,4 руб./усл.т.

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:

(5)

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;

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 (см. пункт 1.4.)

Подставляем численные значения в (5), получаем:

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

М = М_газ. + М_аэр.(6)

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

(7)

б) годовая масса аэрозольных примесей рассчитывается аналогично:

(8)

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-го вида (табл.2).

Таблица 2 - Значение показателя относительной агрессивности вещества (Аj)

Подставляем численные значения в (7) и найдем таким образом массу газообразных примесей:

Найдем годовую массу аэрозольных примесей:

Определим теперь общую массу годового выброса:

М = М_газ.+М_аэр.= 356 401+252 072=608 473 (усл. т/год).

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:

f₁=f_газ.=(9)

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

f₂=f_аэр. =(10)

где у - среднегодовое значение модуля скорости ветра, у=3 м/с;

- безразмерная поправка (пункт 3.1.);

h - высота трубы.

Подставляем численные значения в (9), получаем:

f₁=f_газ.=

Подставляем численные значения в (10), получаем:

f₂=f_аэр. =

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.=()+()=((11)

Подставляем численные значения в (11), получаем:

U_общ.=U_газ.+U_аэр.= 67,4?2,87?(0,104?356 401+1,042?252 072)=57 978 152 (руб.)

Расчет платежа за загрязнение атмосферы

Общая сумма платежа определяется по формуле:

П_общ. = П₁ + П₂ + П₃,(12)

где П₁ - плата за допустимый выброс (в пределах ПДВ);

П₂ - плата за выброс ЗВ сверх ПДВ, но в пределах установленного лимита (ВСВ);

П₃ - 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 П_общ.=П₁+П₂ .

П₁ = (13)

П₂ = (14)

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).

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

Подставляем численные значения в (13), учитывая, что по условию задачи 80% массы каждого из ЗВ находилось в пределах установленного допустимого норматива выброса (mПДВ) и 20% массы - в пределах установленного лимита (mВСВ), получаем:

П₁ =

П₂ =

Найдем общую сумму платежей согласно (12):

П_общ.=П₁+П₂=804 607,80+1 005 760,80=1 810 367,60 (руб.)

Определение суммарного годового эколого-экономического эффекта запланированного природоохранного мероприятия

Годовой суммарный эффект рассчитывается по формуле:

R=Р-З;(15)

где R - годовой эколого-экономический эффект, руб.;

Р - положительный суммарный результат, полученный благодаря проведенным мероприятиям;

З - годовые суммарные затраты, вычисляются по формуле:

З = С + Е_Р ? К;(16)

где С - эксплуатационные затраты, С=15 млн.руб.;

К - капитальные затраты, К=150 млн.руб.,

Е_Р - расчетный коэффициент окупаемости капитальных затрат;

Е_Р = (17)

где t - период окупаемости капитальных затрат, t=4 года.

Подставляем численные значения в (17):

Е_Р =

Найдем годовые суммарные затраты, подставляя численные значения в (16):

З = С + Е_Р ? К=15+0,25?150=52,5 (млн. руб.).

В результате проведения природоохранных мероприятий (в планируемом году) ожидается снижение ущерба от загрязнения атмосферного воздуха на 75%. 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_общ.+П₂,(18)

Найдем положительный суммарный результат, подставляя численные значения в (18):

Р = 0,75?U_общ.+П₂=0,75?57 978 152 +1 005 760,80=44 489 374 (руб.).

Определим годовой суммарный эколого-экономический эффект, подставляя численные значения в (15):

R=Р-З=44 489 374-52 500 000?-8,01 млн.руб.

Таким образом, можно сделать вывод, что ущерб от загрязнения окружающей среды меньше, чем сумма вложенных затрат на устранение этого ущерба. Следовательно, в данном случае следует уменьшить величины затрат.

Ответ: эффективность мероприятий по защите атмосферы от загрязнения составила -8,01 млн.руб.

Размещено на Allbest.ru