Расчеты выбросов загрязняющих веществ транспортом

Масса выбросов загрязняющих веществ автотранспортными средствами в атмосферный воздух. Расчет снижения годового валового выброса вредных веществ от автотранспорта в случае строительства объездной дороги. Платежи за вредные выбросы в атмосферный воздух.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид контрольная работа
Язык русский
Дата добавления 14.05.2012
Размер файла 54,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский автомобильно-дорожный институт (государственный технический университет)

Заочный факультет

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине “Экология”

Москва 2011

Задания

Задание №1

Определение массы выбросов загрязняющих веществ автотранспортными средствами в атмосферный воздух. Рассчитать валовой выброс вредных веществ (оксида углерода - СО, оксидов азота - NOx, углеводородов - СН) от автотранспорта по территории города за год. Исходные данные следующие:

? годовой пробег (в млн. км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС - Lx; грузовых автомобилей дизельных - Ly; автобусов бензиновых - Lz; автобусов дизельных - Lw; легковых автомобилей - Lr

? пробеги в нутрии перечисленных групп автомобилей распределяются пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя менее 1,3 л - 24%, 1,3-1,8 л - 65%, 1,8 л и более - 11%; грузовые с бензиновым двигателем грузоподъёмностью 0,5-2,0 т - 18%, 2,0-5,0 т - 68%, 5,0-8,0 - 11%, 8,0 т и более - 3%; грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0-5,0 т - 4%, 5,0-8,0 т - 5%, 8,0-16,0 т - 76%, 16,0 т и более - 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого класса (габаритной длиной менее 5 м) - 2%, малого класса (6,0-7,5 м) - 15%, среднего класса (8,0-9,5 м) - 63% (в том числе маршрутные - 50% от общего количества автобусов данного класса), большого класса (10,5-12,0 м) - 20%, (все маршрутные); автобусы с дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса - 1%, большого класса - 44%, особо большого класса - 55%;

? пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении автотранспортных средств и поправочные коэффициенты (коэффициенты влияния) задаются.

Годовые пробеги АТС по территории города, млн. км

№ п/п

Lx

Ly

Lz

Lw

Lr

2

944.82

141.18

506.00

44.00

1250.00

Для отдельных групп автомобилей учитывают различные коэффициента влияния, в результате чего расчетные формулы для i-ro загрязняющего вещества имеют вид:

для легковых автомобилей k-го класса с двигателем g-го типа

где mikg - пробеговый выброс i-го вредного вещества легковыми автомобилями k-ro класса (c двигателем k-го рабочего объема) с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см. табл.1.1); Lkg - пробег легковых автомобилей k-ro класса с двигателем g-го типа по территории населенного пункта или вне его, млн. км; Krig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ легковыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (включается в формулу только при расчете движения по населенным пунктам); Кtig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния легковых автомобилей.

Пробеговые выбросы загрязняющих веществ легковыми автомобилями с бензиновым двигателем, г/км

Рабочий объем двигателя, л

Населенный пункт

Вне населенного пункта

СО

СН

NOX

СО

СН

N0x

Менее 1,3

11,4

2,1

1,3

4.8

1,2

2,3

1.3 - 1,8

13

2,6

1,5

5,5

1,5

2.7

1,8 - 3,5

14

2,8

2.7

6

1,6

4

для грузовых автомобилей k-го класса с двигателем g-го тип

где mikg - пробеговый выброс i-ro вредного вещества грузовыми автомобилями k-ro класса (k-ой грузоподъемности) с двигателями g-гo типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см. табл.1.2);

Lkg - пробег грузовых автомобилей k-ro класса с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн. км;

Knig - коэффициент учитывающий изменение пробегового выброса от уровня использования грузоподъемности и пробега;

Krig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ грузовыми автомобилями при движении по территории населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);

Ktig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния грузовых автомобилей.

Пробеговые выбросы загрязняющих веществ грузовыми автомобилями, г/км

Грузоподъёмность автомобиля или автопоезда, т

Тип двигателя

Населенный пункт

Вне населенного пункта

CO

CH

NOx

CO

CH

NOx

0,5-2,0

Бенз

22

3,4

2,6

15,2

1,9

2,1

2,0-5,0

Бенз

52,6

4,7

5,1

26,3

2,6

4,1

2,0-5,0

Диз

2,8

1,1

8,2

2,5

0,8

6,9

5,0-8,0

Бенз

73,2

5,5

9,2

40,8

4,1

8

5,0-8,0

Диз

3,2

1,3

11,4

2,6

1,2

9,1

8,0-16,0

Бенз

97,8

8,2

10

50,5

4,5

8,5

8,0-16,0

Диз

3,9

1,6

13,4

3,2

1,4

10,7

Более 16,0

Диз

4,5

1,8

16,4

3,6

1,5

13,1

для автобусов k-го класса с двигателем g-го тила, испопьзующимся на перевозках h-го типа

, т

где mikg - пробеговый выброс I - го вредного вещества автобусом k-ro класса (k-го габарита) с двигателями g-ro типа при движении по территории населенного пункта или вне его, г/км (см. табл.1.3);

Lkgh - пробег автобусов k-ro класса с двигателями g-го типа при использовании в качестве маршрутного или на других видах перевозок при движении по территории населенного пункта или вне населенного пункта, млн. км;

Kkgh - коэффициент, учитывающий изменение пробегового выброса от вида перевозок;

Krig - коэффициент, учитывающий изменение выбросов загрязняющих веществ автобусами при движении по территорий населенного пункта (только для движения по населенным пунктам);

Ktig - коэффициент, учитывающий влияние технического состояния автобусов.

Пробеговые выбросы загрязняющих веществ автобусами, г/км

Класс автобуса (L габаритная длинна, м)

Тип двигателя

Населенный пункт

Вне населенного пункта

CO

CH

NOx

CO

CH

NOx

Особо малые (L менее 5)

Бенз

13,5

2,9

3

6

1,6

4

Малый (6,0<L<7,5)

Бенз

44

3,4

6,1

24

2,3

5

Средний

Бенз

67,1

5

9,9

34

3,9

8,2

Диз

4,5

1,4

9,1

3,3

1,2

8

Большой

(10,5<L<12)

Бенз

104

7,7

10,4

62

4,6

9,5

Диз

4,9

1,6

10

3,5

1,3

18

Особо большой (L>12)

Диз

5

1,6

11

3,6

1,3

18,8

Значения коэффициентов влияния в формуле

Группа авто транспортных средств

Тип двигателя

Коэффициенты

Населенный пункт

Вне населенного пункта

CO

CH

NOx

CO

CH

NOx

Легковые автомобили

Бенз

Kri

0.87

0.92

0.95

Kti

1.75

1.48

1

1.75

1.48

1

Грузовые автомобили

Бенз

Kri

0.89

0.85

0.79

Kni

0.68

0.87

0.67

0.68

0.87

0.67

Kti

2

1.83

1

2

1.83

1

Диз

Kri

0.95

0.93

0.92

Kni

0.68

0.76

0.82

0.68

0.76

0.82

Kti

1.6

2.1

1

1.6

2.1

1

Автобусы

Бенз

м

п

Kri

0.89

0.85

0.79

Kh1 - Используется при расчете маршрутных автобусов, " м "

0.9

0.96

0.89

0.7

0.88

0.67

Kh2 - Используется при расчете прочих автобусов, " п "

0.7

0.88

0.67

0.7

0.88

0.67

Kti

2

1.83

1

2

1.83

1

Диз

м

п

Kri

0.95

0.93

0.92

Kh11

0.89

0.92

0.93

0.68

0.76

0.81

Kh22

0.68

0.76

0.81

0.68

0.76

0.81

Kti

1.6

2.1

1

1.6

2.1

1

Форма результатов расчета

Группы и классы АТС

Выброс СО

Выброс СH

Выброс NOx

CO+CH+NOx

т

%

т

%

т

%

т

%

Легковые с бензиновым ДВС рабочим объемом

менее 1,3

5206.950

3.865

857.808

5.910

366.600

3.954

6431.358

4.057

1,3-1,8

16081.406

11.936

2876.380

19.818

1145.625

12.358

20103.411

12.682

1,8 и более

2930.813

2.175

524.216

3,612

348.975

3,764

3804.004

2.400

Итого

24219.169

17.976

4258.404

29.340

1861.200

20.076

30338.773

19.139

Грузовые с бензиновым ДВС грузоподъемностью

0,5-2,0т

4528.696

3.361

782.510

5.391

234.044

2.525

5545.250

3.498

2,0-5,0т

40904.647

30.360

4086.440

28.155

1734.323

18.708

46725.410

29.476

5,0-8,0т

9208.349

6.835

773.559

5.330

506.094

5.459

10488.003

6.616

8,0 т и более

3355.352

2.490

314.538

2.167

150.028

1.618

3819.918

2.410

Итого

57997.044

43.046

5957.047

41.043

2624.489

28.310

66578.581

42.001

Грузовые с дизельными двигателями грузоподъемностью

2,0-5,0т

16.343

0.012

9.220

0.064

34.934

0.377

60.498

0.038

5,0-8,0т

23.348

0.017

13.621

0.094

60.706

0.655

97.677

0.062

8,0-16,0т

432.518

0.321

254.814

1.756

1084.659

11.700

1771.990

1.118

16,0 т и более

98.498

0.073

56.579

0.390

262.005

2.826

417.082

0.263

Итого

570.707

0.424

334.233

2.303

1442.307

15.558

2347.248

1.481

Автобусы с бензиновыми ДВС прочии

Менее 5 м

170.229

0.126

40.173

0.277

16.070

0.173

226.471

0.143

6,0-7,5 м

4161.142

3.088

353.243

2.434

245.061

2.643

4759.445

3.002

8,0-9,5 м

13326.056

9.981

1090.897

7.516

835.215

9.009

15252.168

9.622

Итого

17657.426

13.105

1484.313

10.227

1096.345

11.826

20238.084

12.767

Автобусы с бензиновыми ДВС маршрутные

8,0-9,5 м

17.133

12.717

1190.069

8.199

1109.464

11.968

19433.034

12.259

10,5-12,0 м

16860.730

12.514

1163.624

8.017

739.999

7.982

18764.352

11.837

Итого

33994.230

25.231

2353.693

16.217

1849.463

19.950

38197.386

24.097

Автобусы с дизельными ДВС маршрутные

8,0-9,5 м

2.679

0.002

1.107

0.008

3.426

0,037

7,211

0.005

10,5-12,0 м

128.332

0.095

55.656

0.383

165.644

1.787

349.633

0.221

Более 12,0 м

163.689

0.121

69.571

0.479

227.761

2.457

461.020

0.291

Итого

294.699

0,219

126.334

0.870

396.831

4.281

817.864

0.516

Всего выбросы вредных веществ

134733.276

100.00

14514.024

100.00

9270.635

100.00

158517.935

100.00

По результатам таблицы можно сделать вывод что наибольшее количество выбросов вредных веществ в атмосферу исходит от грузовых АТС с бензиновыми двигателями, на их долю выпадет основная масса выбросов оксида углерода (СО), что составляет в год около 58 тонн, согласно пробегам и структуре парка это приблизительно 43% всех выбросов оксида углерода, также по выбросам оксида азота (NOх) грузовые АТС с бензиновыми ДВС занимают лидирующее положение.

Задание №2

Рассчитать снижение годового валового выброса вредных веществ (оксида углерода - СО, оксидов азота - NOx, углеводородов - СН) от автотранспорта в случае строительства объездной дороги.

Исходные данные следующие: годовой пробег (в млн. км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС - Lx; грузовых автомобилей дизельных - Ly; автобусов бензиновых - Lz; автобусов дизельных - Lw; легковых автомобилей - Lr, пробеги внутри перечисленных групп автомобилей распределяются согласно структуре парка в соответствии с условиями задания №1, снижение пробегов по территории города составит 85% от прогнозируемых пробегов по объездной дороге и вычисляются по формуле:

LГ (о) =LГ - (0,85ЧLO)

где: LГ (о) - снижение пробегов по территории города

LГ - годовые пробеги по территории города из условия задания №1 LO - годовые пробеги по объездной дороге

Годовые пробеги АТС по объездной дороге, млн. км

№ п/п

Lx

Ly

Lz

Lw

Lr

2

141,7

42,3

2

13,2

6,2

Годовые пробеги АТС по территории города, млн. км

№ п/п

Lx

Ly

Lz

Lw

Lr

2

824,375

105,225

504,3

32,78

1244,73

Форма представления результатов расчета выброса Вредных веществ (в тоннах)

Группы автотр. средств

Выброс СО

Выброс СH

Выброс NOx

CO+CH+NOx

Город

Объезд

Город

Объезд

Город

Объезд

Город

Объезд

Легковые Всего

24117,061

58,449

4240,451

13, 204

1853,353

17,031

30210,864

88,685

Грузовые с бензиновым

50603,621

5130,572

5197,647

608,219

2289,921

408,333

58091,189

6147,123

Грузовые с дизельными

425,363

147,364

249,112

93,232

1047,988

375,580

1749,463

616,176

Автобусы с бензиновыми прочие

17598,103

40,404

1479,326

5,171

1092,662

4,573

20170,090

50,148

Автобусы с бензиновыми маршрутные

33680,020

64,708

2345,785

6,920

1843,249

6,007

38069,055

77,635

Автобусы с дизельными

маршрутные

219,551

51,027

94,119

27,366

295,639

196,091

609,309

274,484

Всего выбросов

126843,718

5492,523

13606,44

754,113

8449,812

1007,616

148899,97

7254,252

Всего выбросов с объездом

132336,241

14360,553

9457,428

156154,222

Всего выбросов по заданию 1

134733.276

14514.024

9270.635

158517.935

Снижение выброса в городе

7889,558

907,584

820,823

9617,965

Изменение всего выброса

2397,035

153,491

186,793

2363,713

Задание №3

Платежи за выбросы в атмосферный воздух.

Рядом законов РФ, а также республиканскими, краевыми и областными законодательными и нормативными актами предусмотрено введение для природопользователей платы за загрязняющие выбросы в атмосферный воздух.

За выбросы загрязняющих веществ в атмосферу промышленным предприятием, установлены два вида нормативов платы:

за выброс загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов выбросов;

за превышение установленных лимитов выбросов загрязняющих веществ.

В РФ принято устанавливать нормативы платы по каждому отдельному виду загрязняющих веществ. Поэтому расчет размеров платы ведётся по каждому отдельному виду загрязняющих веществ.

Размер платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов выбросов П1j (руб.) определяется по формулам:

если Мфj < Млj, то

П1j = Р1j Мфj, руб.

где:

· Мфj - фактический выброс предприятием j-ro загрязняющего вещества, т.

· Млj - лимит выброса предприятием j-ro загрязняющего вещества, т;

· Р1j - норматив платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов выбросов, руб. /т,

если Мфj = Млj, то

П1j = Р1j Млj, руб.

Размер платы предприятия за выброс j-ro загрязняющего вещества сверх установленного лимита выброса П2j, (руб.) определяется по формуле:

П1j = Р1j (Мфj - Млj), руб

Условие задачи

Сернистый ангидрид

Оксид углерода

Оксид азота

Серная кислота

вар

лимит

факт

лимит

факт

лимит

факт

лимит

факт

2

5400

5200

4600

5200

2000

2100

170

170

Установленные предприятию лимиты Выбросов и фактические выбросы за отчетный год приведены в таблице:

Определить размеры платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух при следующих значениях нормативов платы:

сернистый ангидрид

при выбросах в пределах лимита 30 руб. /т;

при выбросах сверх лимита 140 руб. /т;

оксид углерода

при выбросах в пределах лимита 0,3 руб. /т;

при выбросах сверх лимита 1,5 руб. /т;

оксид азота

при выбросах в пределах лимита 25 руб. /т;

при выбросах сверх лимита 120 руб. /т;

серная кислота

при выбросах в пределах лимита 15 руб. /т;.

ПЛАТЕЖИ ЗА ВЫБРОСЫ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ

Исходные и расчетные показатели

Сернистый ангидрид

Оксид углерода

Оксид азота

Серная кислота

1. Расчет платы за выброс в пределах лимитов

Норматив платы, руб. /т

30

0.3

25

15

Фактический выброс в пределах лимита, т

5200

4600

2000

170

Размер платы, руб.

156000

1380

50000

2550

2. Расчет платы за выбросы, превышающие лимит

Норматив платы, руб. /т

140

1.5

120

70

Превышение лимита, т

-

600

100

-

Размер платы, руб.

-

900

12000

-

3. Размер платы за выброс каждого вещества,

руб.

156000

2280

62000

2550

4. Общий размер платы предприятия за выбросы в атмосферу, руб.

222830

при выбросах сверх лимита 70 руб. /т.

Задание №4.

Расчет количества выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива.

В РФ нормативными актами предусматривается определение количества выбросов загрязняющих веществ либо по результатам проводимых в соответствии с существующим регламентом непосредственных замеров, либо расчетным путем по утвержденным методикам расчета для каждого вида производства и применяемого технологического оборудования.

В данной задаче используются рекомендуемые методы расчета выбросов загрязняющих веществ при сжигании топлива в котлах малой производительности (формулы даны для случая отсутствия установок по улавливанию или обезвреживанию отходящих газов). Рассматривается использование только твердого топлива - угля. В этом случае рассчитываются выбросы твердых частиц (летучая зола и несгоревшее топливо), оксиды серы (в пересчете на SO2), оксид углерода СО и оксиды азота (в пересчете на NO2). В задаче рассчитываются годовые выбросы.

Выброс твердых частиц Птв рассчитывается по формуле:

, т/год

где:

· В - расход топлива, т/год;

· Аг - зольность топлива, %;

· х - коэффициент, характеризующий условия сгорания (зависит от типа топки).

Количество оксидов серы Пso (в пересчете на SO2) определяется по уравнению:

, т/год. где:

· Sr - содержание серы в топливе, %;

· Nso1 - доля оксидов серы, связываемая золой.

Выброс оксида углерода Псо рассчитывается следующим образом:

т/год

Где:

· Qi - низшая теплота сгорания топлива, МДж/кг;

· Ксо - количество оксида углерода на единицу теплоты, выделяющейся при горении топлива, кг/ГДж - зависит от типа топки;

· q4 - потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания топлива, % - зависит от типа топки.

Оксиды азота Пт рассчитываются по формуле:

т/год

где:

· V0 - объем продуктов сгорания топлива при коэффициенте избытка воздуха (а) равном 1,0, мэ/кг;

· а - коэффициент избытка воздуха (зависит от типа топки).

Коэффициент 0,0002 учитывает экспериментальные данные по содержанию оксидов азота в дымовых газах и приведение к одной размерности

Определение количества выбросов необходимо для их нормирования и расчета платежей. Последние построены таким образом, что должны способствовать принятию предприятием мер по сокращению выброса загрязняющих веществ в атмосферу. Наиболее отработан этот механизм именно для процессов сжигания топлив в энергетике. Однако он реально ощутим и для котельных с котлами малой производительности. Решаемая задача и представляет собою; пример экономической оптимизации деятельности предприятия исходя из экологических требований.

Условие задачи

На товарно-сырьевой бирже предлагается 5 сортов углей по одной цене-1,0 руб. /ГДж. требуется определить (с учетом экологических свойств различных видов и сортов углей) наиболее выгодный вариант обеспечения предприятия топливом.

В предыдущем периоде предприятие использовало топливо, соответствующее номеру решаемого варианта. Соответственно лимиты выбросов в атмосферу на текущий период выданы были из расчета использования этого сорта топлива.

выброс загрязняющий транспорт вещество

Потребность предприятия в топливе, тип топки котельной и предлагаемые виды углей приведены в таблице исходный данных.

Исходные данные (согласно варианту №2)

Номер варианта

Расчётная потребность котельной в топливе, ГДж/год

Тип топки

(по таблице характеристик топок)

Возможные марки углей (по табл. Характеристик)

2

8500

2

1-5

ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВ

п/n

Угольный бассейн,

объединение, шахта

Зольность

Аг. %

Содержание серы

Sr, %

Объем

продуктов сгорания

при а=1 V0

Низшая

теплота

сгорания Q1,МДж/кг

1

Подмосковный, Тулуголь,

ш. Щекинская

37,6

3,7

2.71

10.38

2

Подмосковный, Новомо-

сковскуголь, ш. Северная

28,5

5,0

3,21

11,24

3

Кузнецкий (откр добыча),

разрез Моховский

11,1

0,4

6,62

23,56

4

Кузнецкий (откр добыча),

разрез Колмогорский

12,0

0,5

7,12

25,53

5

Канско-Ачинский, разрез Ирша-Борогдинский

6,7

0,2

4,53

15,54

Характеристики типа топки:

Номер топки

Тип топки

Коэффициент избытка воздуха

а

Доля твердых

частиц в уносе X

Кол-во СО на ед. теплоты

Ксо,

кг/ГДж

Потери теплоты

от неполноты

сгорания

q4, %

2

С неподвижной решет-

кой и ручным забросом

1,4

0,0023

1,9

5,0

Котельная предприятия не оборудована золоуловителем и другими какими-либо устройствами, снижающими выбросы вредных веществ в атмосферу. Доля серы, связываемой золой, принимается для кузнецких и печорских углей - 0.1, для канско-ачинских и подмосковных - 0,2.

Нормативы платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух составляют:

твердые частицы (пыль нетоксичная)

при выбросах в пределах лимита 0,05 руб. /т;

при выбросах сверх лимита 0.12 руб/т;

оксиды серы

при выбросах в пределах лимита 30 руб. /т;

при выбросах сверх лимита 140 руб. /т;

оксид углерода

при выбросах в пределах лимита 0,3 руб. /т;

при выбросах сверх лимита 1,5 руб. /т;

оксид азота

при выбросах в пределах лимита 25 руб. /т;

при выбросах сверх лимита 120 руб. /т.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.