Расчет выброса загрязняющего вещества в атмосферу от стационарного источника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки, молодёжи и спорта Украины

Одесская государственная академия строительства и архитектуры

Архитектурно-художественный институт

Кафедра химии и экологии

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

на тему: «Расчет выброса загрязняющего вещества в атмосферу от стационарного источника»

по дисциплине «Основы экологии»

Выполнил: Кравец В.Р.

Проверила: Кириленко Г.А.

Одесса 2015г.

Содержание

Введение

1. Источники загрязнения атмосферы

2. Основные последствия загрязнения атмосферы

3. Методики расчетов

4. Характеристика объекта

5. Расчет максимальной концентрации вредного вещества (Сmax) и максимального расстояния от источника (Хmax)

6. Расчет предельно допустимого выброса вредных веществ в атмосферный воздух

7. Расчет санитарно-защитной зоны промышленных предприятий

8. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

9. Расчет индивидуального задания

Вывод

Список литературы

Введение

Специалисты архитекторы должны владеть существующими методами оценки антропогенного воздействия на окружающую среду, учитывать воздействие загрязнителей на здоровье человека, на качество и долговечность материалов, конструкций и сооружений, должны принимать оптимальные с экологической точки зрения решения.

В соответствии с учебной программой по дисциплине «Основы экологии» студенты специальности «Архитектура» выполняют расчетно-графическую работу «Расчет выбросов загрязняющих веществ в атмосферу от стационарного источника».

Данная работа включает самостоятельное изучение теории раздела «Атмосферный воздух. Антропогенное влияние на атмосферный воздух». Также она включает комплексную оценку точечного источника загрязнений атмосферного воздуха аналитическим, расчетным и графическим методами.

загрязнение атмосфера воздух санитарный

1. Источники загрязнения атмосферного воздуха

Выбросы диоксида серы происходят при сжигании газообразных ( коксовый, колошниковый газы), жидких ( нефти) и твердых ( кокс) топлив, содержащих серу. Выбросы диоксидов серы в большей степени связаны с работой ТЭЦ и котельных, входящих в состав предприятий комплекса. Техногенные источники поступления оксидов серы в атмосферу -- топливная энергетика (55 %), металлургическая промышленность (25 %), очистка и переработка нефти и угля (10 %), химическая промышленность, транспорт и другие виды хозяйственной деятельности человека (10 %). Преимущественно загрязнение атмосферы оксидами серы происходит при сжигании топлива (нефти, угля, природного газа, древесины). В составе топлива сера не является главной составной частью. Количество серусодержащих соединений в нефти и угле может меняться от долей до 5--6 % и зависит и от типа его и от места добычи. Продуктом сгорания топлива является сернистый ангидрит, или диоксид серы, SO2.

Другим важным источником диоксида серы являются металлургическая промышленность, переработка полиметаллических руд. Металлы в рудах находятся преимущественно в форме сульфидов (пирит, галенит, сфалерит, цинковая обманка), значительно меньше их находится в форме сульфатов Fe, Mg, Ca. Сернистый ангидрид SO2 преобладает среди других газообразных соединений серы техногенного происхождения, по разным источникам, это превышение колеблется от 1,5--2 раз до 7--8 раз. Отходы некоторых заводов содержат 4--10 % SO2.

Общепланетарное техногенное поступление диоксида серы в атмосферу, по разным источникам, составляет в среднем 140--290 млн т в год. Основная часть его депонируется в почве и в биоте, около 1/3 выносится в океаны. Предполагается, что в XXI в. выброс диоксида серы увеличится в 3--5 раз. 94 % выбросов SO2 приходится на северное полушарие, где сконцентрирована преимущественно мировая промышленность. В Европе главными его источниками являются промышленные комплексы Рурского бассейна Германии и Великобритания.

Антропогенная эмиссия оксидов азота и серы превышает природную эмиссию. Об этом свидетельствуют многочисленные ориентировочные оценки, полученные разными авторами. Абсолютные показатели в них не всегда совпадают, но отражают одну и ту же закономерность.

Техногенные выбросы диоксида серы влияют не только на окружающую среду с высокоразвитой промышленностью, но и на соседние с ними страны за счет трансграничного переноса. Дальность распространения газов в атмосфере составляет в среднем 300--400 км, может достигать 1--2 тыс. км. На территории многих стран Европы до половины и более от общего количества сернистых соединений поступает из соседних стран. Например, выпадение диоксидов серы в Люксембурге, Нидерландах, Швейцарии за счет трансграничного переноса достигает 71--78 % от их общего выпадения. В Скандинавских странах их поступление за счет переноса составляет 54--63 %.

Поступление из атмосферы на земную поверхность загрязняющих веществ, в том числе веществ кислотной природы, происходит в результате процессов мокрого и сухого их осаждения. Мокрое выпадение кислотных осадков -- основной путь осаждения из атмосферы антропогенных кислотных продуктов. При дефиците осадков доминирует выпадение твердых и газообразных осадков в форме сухого аэрозольного осаждения. Соотношение вклада влияния мокрого и сухого выпадения кислотных продуктов может быть различным. Например, в высокогорных европейских регионах поступление веществ кислотной природы на 80--90 % обусловлено мокрыми выпадениями сульфат ионов. Экспериментальные и расчетные данные о распространении соединений техногенной серы -- продуктов деятельности комбината Североникель -- показывают, что по мере приближения к источнику загрязнения доля сухих выпадений серы увеличивается от 20 до 80 %. При этом 80 % серы осаждается в пределах 30--100 км от комбината, 20 % ее распространяется на большие расстояния (Моисеенко, 2003).

Фоновые уровни содержания сернистого ангидрида в атмосфере составляют 5--10 мкг/м3. ПДК разового поступления SO2 в воздухе составляет 500 мкг/м3, среднесуточный уровень ПДК равен 50 мкг/м3. Лишь на высоте 3--4 км в атмосфере нивелируется концентрация сернистого ангидрида. Во всех крупных городах за счет локальных источников загрязнения этот уровень содержания SO2 в атмосфере превышен.

Диоксид серы на организм человека и животных действует как местный раздражитель слизистой оболочки верхних дыхательных путей. Вдыхание воздуха, загрязненного SO2, вызывает у людей появление бронхоспазма.

2. Последствия загрязнения атмосферного воздуха

Соединяясь с водой, оксиды серы образуют серную и сернистую кислоты, которые, взаимодействуя с пылевыми частицами, образуют сульфаты и сульфиды. Накопление кислот и сульфатов в атмосфере приводит к выпадению кислотных осадков. В настоящее время, плотность дождевой воды над промышленными районами превышает норму в 10-1000 раз. Изменение рН атмосферных вод наиболее сильно сказывается на действии ферментов и гормонов живых организмов. Крупные виды в меньшей степени страдают от изменения рН, т.к. их защищает кожа. Наиболее сильно на кислотность воды реагирует молодь. В подкисленных водных экосистемах все организмы быстро вымирают или из-за прямого воздействия ионов водорода или из-за невозможности разложения или из-за отравления вредными веществами, образующимися из-за действия кислот на почву.

3. Ущерб растительности

Особенно опасен для растений диоксид серы (SO2), под воздействием которого гибнут многие деревья, и в первую очередь, хвойные - сосны, ели, пихты, кедр.

4. Методики расчетов

На основании действующего нормативного документа ОНД-86 предложены методы расчетов:

- максимальной приземной концентрации при неблагоприятных метеорологических условиях,

- расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация при неблагоприятных метерологических условиях достигает максимального значения,

- расчет предельно-допустимых выбросов в атмосферу, расчет снижения выбросов при установлении очистки до значения не привышающего ПДВ,

- расчет санитарно-защитной зоны от точечного источника и выполнение графического изображения;

- расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

5. Расчет максимальной концентрации вредного вещества (С_max) и максимального расстояния от источника (Х_max)

Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества С_max (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных условиях на расстоянии Х_max (м) от источника по формуле:

С_max=, (1)

где А - коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы; М(г/с) -масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу за единицу времени; m и n - коэффициенты, учитывающие условия выхода газовоздушной смеси из устья; з - безразмерный коэффициент, учитываеющий влияние рельефа местности, в случае ровной или слабопересеченой местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, з = 1; F - безразмерный

коэффициент, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе; Н (м) - высота источника выброса над уровнем земли; ?Т (єС) - разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Т_г и температурой окружающего атмосферного воздуха Т_в, ?Т=Тг-Тв; V₁ - расход газовоздушной смеси, определяемой по формуле:

V₁=, (2)

где D (м) - диаметр устья источника выброса; щ_о (м/с) - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

Значение коэффициента А принимается равным: 160 для источников расположеных севернее 52? с.ш.; 180 для источников попадающих в зону от 50? до 52? с.ш.; 200 для источников расположенных южнее 50? с.ш.

На рисунке 1 представлена карта Украины, по которой выбираем, чему равен коэффициент А.



Рисунок 1 - Карта Украины

Значение коэффициента F принимается: 1-для газообразных загрязняющих веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы, скорость оседания которых практически равна нулю); 2-для мелкодисперсных аэрозолей при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90%; 2,5-для мелкодисперсных аэрозолей при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов от 75 - 90 %; 3 - при отсутствии очистки выбросов.

Значение коэффициентов m и n определяется в зависимости от параметров f, н_м , vґ_м и f_e:

f = ; (3)

v_м= ; (4)

vґ_м = ; (5)

f_e= 800· (vґ_м)³. (6)

Коэффициент m определяется в зависимости от f по формулам:

при f < 100 m = ; (7)

при f >100 m = . (8)

Для f_e<f<100 значение коэффициента m вычисляется при f=f_e.

Коэффцициент n при f < 100 определяется в зависимости от v_м по формулам:

при v_м > 2 n = 1 ; (9)

при 0,5 < v_м< 2 n = 0,532 v_м² - 2,13 v_м + 3,13; (10)

при v_м<0,5 n = 4,4Ч v_м . (11)

Растояние Х _max (м) от источника выбросов, на котором приземная концентрация С (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения С_max, определяется по формуле:

Х_max = ; (12)

где d при f<100 находится по формулам :

при v_м< 0,5 d = ; (13)

при 0,5< v_м < 2 d = ; (14)

при v_м >2 d = . (15)

При f >100 или ?Т= 0 значение d находится по формулам:

при v_м< 0,5 d = 5,7 ; (16)

при 0,5< v_м < 2 d = 11,4Чv_м ; (17)

при v_м >2 d = 16Ч. (18)

6. Расчет предельно допустимого выброса вредных веществ в атмосферный воздух

Расчет предельного допустимого выброса (ПДВ) вредных веществ в атмосферу необходимо осуществлять согласно ОНД -86 по формуле:

ПДВ =, (г/с) (19)

где ПДК _{м .р} - предельно допустимая концентрация вредного вещества в приземном слое населенного пункта, мг/м³, определяемая по СН 245-71 и приведенная в табл. 1; С_ф - фоновая концентрация этого вещества в населенном пункте, мг/м³, определяется фактическими измерениями либо выдается гидрометеослужбой или службой Министерством экологической безопасности и природных ресурсов Украины.

Значения Н, А, m, n, з, F, V, ?Т те же, что и при расчете максимальной концентрации загрязняющего вещества рассмотренном выше.

Таблица 1 - ПДК наиболее распространенных веществ

Наименование загрязняющего вещества	ПДКм.р., мг/м3	ПДКс.с.,мг/м3
Взвешенные вещества	0,5	0,15
Пыль неорганическая, содержащая диоксид кремния: - Выше 70 % (песка, кремневая)	0,15	0,05
- 70-20 % (стеклянная)	0,3	0,1
- ниже 20 % (цементная, гипса, извести, резиновая, древеснная)	0,5	0,15
Сажа	0,15	0,05
Оксид азота	0,4	0,06
Оксид серы	0,5	0,05
Оксид углерода	5	3
Свинец и его соединения	0,001	0,0003
Угольная зола	0,05	0,02

После определения ПДВ его сравнивают с фактическими выбросами и при превышении ПДВ устанавливают пылегазоочистной аппарат с целью улавливания вредных веществ и обеспечения нормативного значения выброса вредных веществ в атмосферный воздух.

В качестве основных пылеуловителей используются сухие - инертные, центробежные (циклоны), рукавные и электрические фильтры либо мокрые - скрубберы, пенные аппараты и трубы вентури, а также абсорбционные и адсорбционные обезвреживатели. Приемлема степень очистки для пыли 70 - 96%, для газов 70 - 86%.

7. Расчет санитарно-защитной зоны промышленных предприятий

Под санитарно - защитной зоной (СЗЗ) понимают площадь земли, которая отделяет промышленное предприятие от селитебной зоны (жилых массивов или отдельно стоящего дома) и препятствует распространению шума, пылевых и газовых вредных веществ в жилую зону за счет оседания, улавливания и поглощения их зелеными насаждениями.

СЗЗ промышленных предприятий создается согласно требованиям "Санитарных норм проектирования промышленных предприятий" - СН 245-71 и СНиП II-А.6-72 "Строительная климатология и геофизика"

Все промышленные предприятия в зависимости от характера и мощности производства разделены на 5 классов вредности и ширина СЗЗ соответственно принята от 50 до 1000 м с учетом степеней загрязнения воздуха вблизи предприятий.

К 1-му классу (ширина СЗЗ 1000 м) относят: предприятия занимающиеся выплавкой стали, алюминия, производства кокса, вторичных цветных металлов, добычей природного газа, переработкой нефти и каменного угля (например, заводы: нефтеперерабатывающие, химические, цементные; производства: железо-бетонных изделий, строительных материалов).

Ко 2-му классу (ширина СЗЗ 500 м) относятся предприятия, выпускающие свинцовые аккумуляторы, добычи горячих сланцев, каменного и бурого углей, производства гипса и пластических масс (например, переработка полиэтилена).

К 3-му классу (ширина СЗЗ 300 м) относят предприятия произвоства кабеля со свинцовой или резиновой изоляцией, стекловаты, толи, асфальтобетона, угольных изделий для электрической промышленности, разных лаков и олифы (например, заводы: лакокрасочный, шинный, ламповый, электротехнический).

К 4-му классу (ширина СЗЗ 100 м) относят предприятия металлообрабатывающей промышленности, чугунных, стальных и цветных металлов, производство машин и оборудования электротехнической промышленности с небольшими литейными цехами, неизолированного кабеля, цемента, строительных материалов из отходов ТЭЦ (например, кабельный и канатный

завод, литейное производство).

К 5-му классу (ширина СЗЗ 50 м) принадлежат предприятия металло-обрабатывающей промышленности с термической обработкой без литейных цехов, производство щелочных аккумуляторов, оборудования для электротехнической промышленности (ламп, фонариков и т.п.) без применения ртути и литья, типографии ( например механический завод, ТЭЦ, производство щелочных аккумуляторов).

Для особо вредных производств допускается увеличение СЗЗ от предприятии до 3000 м.

Нужно добавить, что имеются специальные отраслевые требования к СЗЗ при проектировании химических комбинатов и производств по переработке радионуклидов, ACT и АЭС.

Размеры СЗЗ (м), установленные в СН 245-71 [l], должны проверяться расчетом загрязнения атмосферы в соответствии с требованиями ОНД-86 с учетом перспективы развития предприятий и фактического загрязнения атмосферного воздуха.

Методика расчета концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе, содержащихся в выбросах предприятий предусматривает, что при проектировании, реконструкции, модернизации предприятий при выполнении для них проектов ПДВ необходимо уточнять ширину СЗЗ с учетом характера выбросов и направления ветра и производить фактическую ее корректировку по формуле:

, (20)

где, L - расчетный размер, СЗЗ, м; L₀ - размер СЗЗ в соответствии с классом предприятия, м; Р - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба, %; Р_о - среднегодовая повторяемость направления ветра румба при круговой розе ветров, %.

Рассчитываем повторяемость направления ветров согласно заданной 8-румбовой розе ветров: Р₀=100/8=12,5%.

Определяем среднегодовую повторяемость направления ветров соответсвующих 8 румбов по СНиП 2.01.01-82.

Таблица 2 - Повторяемость скорости ветра согласно СНиП 2.01.01-82

№ п/п	Наименование пунктов	Повторяемость ветра по направлению, %
		С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
1.	Луганск январь июль	5 13	10 13	27 7	15 4	5 11	12 23	17 19	9 19
2.	Винница	12 23	13 11	7 5	11 6	15 8	14 8	14 14	14 25
3.	Днепропетровск	9 17	13 9	10 6	15 5	15 9	13 8	9 15	16 31
4.	Донецк	7 14	13 15	16 13	26 10	5 5	13 12	12 15	8 16
5.	Житомир	8 13	12 9	6 5	13 6	14 7	15 11	18 24	14 25
6.	Ужгород	10 14	10 18	14 11	40 15	8 9	2 6	4 7	12 20
7.	Запорожье	13 22	17 19	14 11	40 15	8 9	2 6	4 7	12 20
8.	Киев	11 18	10 12	11 8	12 7	9 5	11 8	20 18	16 24
9.	Николаев	15 23	21 18	12 4	11 3	10 6	10 14	8 9	13 23
10.	Измаил	23 20	16 7	6 6	10 16	9 11	7 8	11 11	18 21
11.	Одесса	19 22	15 8	11 3	5 6	8 15	11 12	14 12	17 22
12.	Полтава	8 15	13 15	14 11	14 7	11 6	16 9	14 17	12 25
13.	Сумы	4 13	9 13	10 6	19 8	13 9	16 9	14 17	12 25
14.	Харьков	9 17	12 14	16 12	17 9	10 4	12 9	13 14	11 21

СЗЗ предприятий могут быть изменены:

1. Увеличены -- (но не более, чем в три раза) по следующим причинам:

а. неэффективности предусмотренных или возможных методов очистки выбросов в атмосферу;

б. при отсутствии способов очистки выбросов;

в. при необходимости размещения жилой застройки с подветренной стороны по отношению к предприятию;

г. в зависимости от розы ветров и др. неблагоприятных местных условий (частые штили, туманы и др.);

д. при строительстве новых, еще недостаточно изученных вредных в санитарном отношении производств.

2. Уменьшены - если в результате расчета рассеивания в атмосфере

3. вредных веществ, остающихся после очистки выбросов, совершенствования технологических процессов производств и др. мероприятий будет установлено, что содержание вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов не будет превышать ПДК атмосферных загрязнений.

Уменьшать размеры СЗЗ при Р < 12,5% не допускается.

При этом надо иметь ввиду, что в практических производственных условиях проводится расчет по каждому ингредиенту с учетом совместного воздействия всех источников (а не одиночного, как в примере ниже) этого ингредиента и суммирования воздействия от различных вредностей, обладающих эффектом суммации.

После корректировки СЗЗ, с учетом преобладающих направлений ветра, результатов по фитомелиорации, и других мероприятий по снижению или рассеиванию выбросов, достаточность ширины СЗЗ должна быть подтверждена расчетами прогнозируемых уровней загрязнения в соответствии с действующими указаниями по расчету рассеивания в атмосфере веществ, содержащихся в выбросах предприятий, а также результатами лабораторных исследований атмосферного воздуха в районах размещения аналогичных действующих объектов.

8. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

Важным элементом системы экономического механизма природопользования в Украине являются платежи за загрязнение окружающей природной среды (ОПС).

Платежи за загрязнение должны компенсировать экономический ущерб,

который причинен предприятиями в процессе своей деятельности (служить нейтрализацией внешних эффектов). Согласно этому платежи выполняют две функции: во-первых, стимулируют предприятия уменьшать выбросы вредных веществ, во-вторых, являются источником следующего аккумулирования средств, предназначенных для ликвидации отрицательных экологических последствий производства. Юридическая основа платежей, заложена в Законе Украины «Об охране окружающей природной среды» (1991г.), предусматривает оплату природопользования, которая включает плату за специальное использование природных ресурсов, плату за загрязнение ОПС, плату за ухудшение качества природных ресурсов и за другие виды воздействия.

Субъектами платы за загрязнение ОПС являются предприятия, бюджетные организации, физические лица и другие учреждения, которые загрязняют ОПС.

Существует идея двухставочных платежей. Первая ставка (базовая) отображает платежи за выбросы загрязняющих веществ в пределах установленных нормативов (предельно допустимые выбросы (ПДВ)). Вторая устанавливается за сверхлимитное загрязнение.

Размеры платежей рассчитываются на условную тонну выбросов. Такой подход для расчетов нормативов платы (базовых ставок) называется затратным, так как выходит из необходимости установить такие платежи за загрязнение, которые смогли бы покрыть финансирование природоохранных мероприятий, необходимых для ликвидации ущерба или его предотвращение. Для дифференциации платежей в зависимости от вида загрязняющих веществ ставки платежей для всего разнообразия ингредиентов рассчитываются исходя из показателей их относительной опасности. Эта величина обратнопропорциональна предельно допустимой концентрации ПДК (предельно допустимой концентрации - норматив содержания вредных веществ в единицах объемов атмосферы).

Показатель относительной (агрессивности) опасности і-го вида вещества (Аі) рассчитывается по формуле:

Аі= (21)

где ПДКі - предельно допустимая концентрация.

Плата за выбросы от стационарных источников в пределах допустимых нормативов выбросов загрязняющих веществ (лимитов) взымается с себестоимости продукции (работ, услуг), а за превышение этих лимитов - за счет прибыли, которая находится в распоряжении юридических лиц. Физические лица, которые являются субъектами предпринимательской деятельности, производят плату за счет своего дохода.

Лимит выбросов вредных веществ от стационарных источников устанавливается органами Минэкобезопасности сроком на 5 лет на основании утвержденных проектов нормативов ПДВ и представляют их плательщикам до 1 июня предыдущего года.

Не смотря на то, что на сегодняшний день лимиты устанавливаются по фактическому выбросу загрязняющих веществ при существующих технологиях и объемах производства, необходимо снижать выбросы до достижения концентраций ПДК в атмосферном воздухе. В индивидуальных заданиях плату

осуществляют по фактическому выбросу (мощность выброса).

За сверхлимитные объемы выбросов плата осуществляется в установленном порядке. В случае отсутствия у плательщиков, утвержденных в установленном порядке лимитов выбросов, плата осуществляется как за сверхлимитные выбросы согласно их объемам.

Плательщики перечисляют плату за загрязнение ОПС (кроме расположенных в городах общегосударственного значения) в таких размерах:

20 % - местным фондам охраны ОПС, которые образуются в составе сельских, поселковых и городских бюджетов, на отдельные счета;

50 % - местным фондам охраны ОПС, которые создаются в составе бюджета Автономной Республики Крым, областных бюджетов, на отдельные счета;

30 % - Государственный фонд охраны ОПС, который создается в составе Государственного бюджета Украины, на отдельный счет.

Плательщики несут ответственность за правильность расчета и своевременную уплату сбора согласно законодательству. Не внесенные своевременно средства платы взимаются с плательщиков в установленном законодательством порядке. Уплата сбора не освобождает юридических и физических лиц от возмещения ущерба, причиненных нарушением природоохранного законодательства.

Контроль над правильностью расчета платы и за соблюдением лимитов выбросов осуществляется органами Минэкобезопасности. Контроль над своевременностью и полнотой уплаты сбора осуществляется органами государственной налоговой службы на основании документальных проверок.

Величина платы за выбросы в атмосферу загрязняющих веществ стационарными источниками рассчитываются плательщиками самостоятельно с начала года на основании утвержденных лимитов, исходя из фактических объемов выбросов, нормативов платы и корректирующих коэффициентов, представленных в таблицах 3, 4, 5 согласно постановлению Кабинета Министров Украины от 1 марта 1999 г. № 303 «Про затвердження Порядку встановлення нормативів збору за забруднення навколишнього природного середовища і стягнення цього збору», и определяются по формуле:

П_А= (23)

где Мі - фактический объем выброса і-того загрязняющего вещества, в тоннах (т);

Н_бі - норматив платы за выброс 1 тонны і-того загрязняющего вещества, в гривнах (грн/т), (табл. 3);

К_нас - коэффициент, который учитывает численность жителей населенного пункта, где размещено предприятие (табл. 4);

К_ф- коэффициент, учитывающий народнохозяйственное (функциональное) значение населенного пункта, (табл. 5).

К_инд - коэффициент индексации (в задачах принимается равным 1);

Нормативы платы за выбросы загрязняющих веществ от стационарных источников загрязнения представлены в табл. 3, корректирующие коэффициенты в табл. 4 и 5.

Таблица 3 - Базовые нормативы платы за выбросы основных загрязняющих веществ от стационарных источников загрязнения

Название загрязняющего вещества	Норматив платы, грн./т
Оксид азота	80
Оксид серы	80
Оксид углерода	3
Свинец и его соединения	3390
Твердые вещества (взвешенные вещества, пыль, зола, сажа)	3

Таблица 4 - Зависимость коэффициента К_нас от численности жителей населенного пункта.

Численность населения, тыс. чел	Кнас
до 100	1,00
от 100 до 250	1,20
от 250 до 500	1,35
от 500 до 1000	1,55
свыше 1000	1,80

Таблица 5 - Значение коэффициента К_ф, отражающего народнохозяйственное значение населенного пункта.

N п/п	Тип населенного пункта	Кф
1	Организационно-хозяйственные и культурно-бытовые центры местного значения с преимуществом аграрно-промышленных функций (районные центры, города районного значения, села и поселки городского типа) (Измаил)	1,00
2	Многофункциональные центры, центры с преобладанием промышленных и транспортных функций (областные центры и республиканские, города республиканского, государственного, областного значения) (Днепропетровск, Луганск, Винница, Донецк, Житомир, Ужгород, Запорожье, Киев, Никлаев, Полтава, Сумы, Харьков)	1,25
3	Центры с преимуществом рекреационных функций. Центры, которые имеют одновременно промышленное и рекреационное значения (Одесса).	1,65

Характеристика объекта

Объект исследования - механический источник выброса загрязняющих веществ в атмосферный воздух. Распологается на территории пилорпмы в городе Винница.

Климатические характеристики г. Винницы, необходимые для расчетов: средняя максимальная температура наружного воздуха наиболее жаркого месяца (июля) в населенном пункте согласно СНиП 2.0101-82 24,6єС.

Преобладающие направления ветров в городе Винница: северное западное и северо-западное.

Рельеф местности ровный слабопересеченный с перепадом высот не превышающем 50 м на 1 км.

Характеристика выброса: наименование выброса древесная пыль; мощность выброса источника загрязнения 2 г/с; температура выброса 50єС, скорость выброса 20 м/с, высота выброса 10 м, диаметр устья выброса 0,6 м.

Техническая характеристика - очистка отсутсвует, так как значение коэффициента F равно 1. (по заданию).

Фоновая концентрация в данном месте принимается 10% от предельно-допустимой концентрации выброса (по заданию).

Класс опасности промышленного предприятия. К 4-му классу (ширина СЗЗ 100 м) принадлежат предприятия деревооработки. Предельно допустимые концентрации для древесной пыли: ПДК_м.р. составляет 0,5 мг/м³; ПДК_с.с. - 0,15 мг/м³.

Расчет проводится для неблагоприятных метеорологических условий.

В соответсвии с индивидуальным заданием необходимо провести расчеты

в соответсвии с вышеуказаными методиками:

- расчет максимальной приземной концентрации при неблагоприятных

метеорологических условиях С_max;

- расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метерологических условиях достигает максимального значения X_max ;

- расчет предельно-допустимых выбросов в атмосферу ПДВ;

- расчет снижения выбросов при установлении очистки до значения не привышающего ПДВ;

- расчет санитарно-защитной зоны от точечного источника и ее графическое изображение;

- расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

9. Расчет индивидуального задания

Исходные данные для расчета: Масса выброса 2 г/с, температура газовоздушной смеси 50°С, диаметр устья 0,6 м, высота источника 10 м, скорость выброса 20 м³/с, источник расположен в Виннице , выброс оксид серы , F=1

1. Расчет максимальной приземной концентрации вредного вещества С_max (мг/м³) при выбросе газовоздушной смеси от точечного источника проводится по формуле (1):

С_max= .

- Определяем значение коэффициента А для Винницы Т.к. город расположен южнее 50?с.ш., то коэффициент А принимается равным 200.

- Масса вредного вещества, выбрасываемого в атмосферу за единицу времени М=2 г/с

- Безразмерный коэффициент F=1

- Высота источника выброса над уровнем земли Н=10м

- Коэффициент з = 1, т. к. местность ровная или слабопересеченая, перепад

высот, не превышающим 50 м на 1 км.

- Определим расход газовоздушной смеси. Подставим исходные данные в формулу (2):

V₁= = =5,655 м³,

где р - число Пи, равняется 3,14;

D - диаметр устья источника выброса определяется.

щ_о - средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса.

- Определяем ?Т= Тг-Тв, (єС). Температуры газовоздушной смеси Т_г и окружающего ьатмосферного воздуха наиболее жаркого месяца Т_в=24,6

Соответственно, ?Т = Тг-Тв = 50-24,6 = 25,4⁰С.

- Определим параметры f, н_м , vґ_м и f_e коэффициентов m и n. Подставляем исходные данные в формулы (3) - (6):

f = = = 3,78;

v_м= = = 0,924;

vґ_м = = = 0,312;

f_e= 800· (vґ_м)³ = 800· (0,312)³ = 24,297.

Значения D, щ_о и Н определяем по исходным данным.

- Определяем коэффициент m, т.к. f = 3,78, а это меньше 100, то коэффициент m рассчитываем по формуле (7) :

m = = = 0,717.

- Определяем коэффициент n, т. к. параметр v_м = 0,924, он находиться в

интервале 0,5 < v_м< 2, то коэффициент n рассчитываем по формуле (10):

n = 0,532· v_м² - 2,13· v_м + 3,13 = 0,532·0,924² - 2,13·0,924 + 3,13 = 1,616.

- Определяем максимальную концентрацию. Подставляем полученные значения в формулу (1):

С_max= = 0,885 мг/м³.

2. Расчет растояния Х_max (м) от источника выбросов, на котором придельная концентрация С_max (мг/м³) при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения.

- Определяем безразмерный коэффициент d. Данный коэффициент зависит от параметров f и v_м. При f < 100 и v_м находиться в интервале от 0,5 до 2, то коэффициент d определяем по формуле (14):

d = = =7,566.

- Подставив значения в формулу (12) определяем растояние Х_max (м):

Х_max = = = 378,3 м.

3. Расчет ПДВ вредных веществ в атмосферный воздух.

Данный расчет осуществляют согласно ОНД -86 по формуле (19):

ПДВ = , г/с

где ПДК_м.р - предельно допустимая концентрация вредного вещества (ингредиента) в приземном слое населенного пункта, мг/м³, определяемая по СН 245-71;

С_ф - фоновая концентрация загрязняющего вещества в населенном пункте, мг/м³. Фоновую концентрацию задают как процент от ПДК_м.р.=10% , следовательно С_ф = ПДК_м.р.· 0,1 = 0,5· 0,1=0,05 мг/м³

Значения Н, А, m, n, з, F, V, ?Т те же, что и при расчете максимальной

концентрации загрязняющего вещества рассмотренном выше.

- Определяем ПДВ подставивши значения в формулу (19):

ПДВ = = 25,424 г/с,

- Сравниваем значение ПДВ с фактическим выбросом. ПДВ =25,424 г/с, а М=2 г/с. Мощность расчетного значения меньше мощности выброса в 12,7 раза, что допустимо.

4. Расчет санитарно-защитной зоны (СЗЗ) промышленного предприятия.

По условию задания объектом загрязнения является пилорама. В соответствии с классификацией промышленных предприятий данное предприятие относится к 4-му классу вредности и ширина СЗЗ = 100 м.

Размер СЗЗ уточняется по формуле (20):

,

где, L - расчетный размер СЗЗ, м; L₀ - размер СЗЗ в соответствии с классом предприятия, м; Р - среднегодовая повторяемость направления ветров рассматриваемого румба, %; Р_о - среднегодовая повторяемость направления ветра румба при круговой розе ветров, %.

Повторяемость направления ветра принять по 8-ми румбовой розе ветров

Р₀=100% / 8 = 12,5%

- Определяем среднегодовую повторяемость направления ветров соответствующих 8-ми румбам для г. Винница. Для этого находим среднеарифметическую повторяемость в зимние и летние месяцы и вносим результаты в табл. 3.

- Определяем размер СЗЗ по румбам с учетом характера и направления ветра по формуле (20) и сводим все данные в табл.

- Принимаемый размер СЗЗ определяем с учетом того, что при значении Р< 12,5% уменьшать размер зоны не допускается, следовательно СЗЗ= L₀, а при Р > 12,5% необходимо увеличить размер зоны на рассчитанную величину, т.е. СЗЗ=L.

Таблица - Уточненная ширина СЗЗ по ОНД -86

Параметр	Направление ветра
	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
Процент повторяемости ветров Р, % по СНиП 2.01.01-82	17,5	12	6	8,5	11,5	11	14	19,5
Размер СЗЗ по румбам L,м (по формуле (20))	140	96	48	68	92	88	112	156
Принимаемый размер СЗЗ Lп ,м	140	100	100	100	100	100	112	156

- На основании расчетов для данного предприятия необходимо увеличить СЗЗ по сравнению с существующей. Преобладающими ветрами является северный, западный и северо-западный (если ветер дует с юго-запада, то загрязняющие вещества уносятся на северо-восток), следовательно СЗЗ надо увеличить на 40 м в направлении на юг; на 56 м на восток; на 12 м в направлении на юго-восток. Графическое изображение полученной санитарно-защитной зоны от точечного источника выполнено на рисунке.

С

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ю

Рисунок 2 - Санитарно-защитная зона ТЭС

5. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу.

Данный расчет осуществляют согласно постановлению Кабинета Министров Украины от 1 марта 1999 г. № 303 «Про затвердження Порядку встановлення нормативів збору за забруднення навколишнього природного середовища і стягнення цього збору», и определяются по формуле (23):

П_А=

где Мі=63,072 - фактический объем выброса і-того загрязняющего вещества, в тоннах (т);

Н_бб=3 - норматив платы за выброс 1 тонны і-того загрязняющего вещества, в гривнах (грн/т);

К_нас=1,35 - коэффициент, который учитывает численность жителей населенного пункта, где размещено предприятие;

К_ф=1,25 - коэффициент, учитывающий народнохозяйственное (функциональные) значение населенного пункта;

К_инд - коэффициент индексации (в задаче принимаем равным 1);

По исходным данным в атмосферу выбрасывается древесная пыль, мощность выброса 2 г/с это 63,072 т/год [(2г/с Ч 3600 Ч 24ч Ч 365 дней) / 1000000=63,072 т/год]. Норматив платы для пыли равен 3 грн/т. Численность населения в Виннице составляет 391 тыс.чел, следовательно коэффициент К_нас равен 1,80. Данный город является Многофункциональным центром, соответственно К_ф = 1,25. Подставив значения в формулу, рассчитываем величину платы:

П_А= Мi Ч Нбі ЧКнас ЧКфЧКинд = 63,072Ч3Ч1,35Ч1,25Ч1= 319,302грн/год.

Все данные расчетов сводим в таблицу.

Таблица Результатов расчета

Расчитанные параметры задания
V1 м3	f -	vм м/с	vмґ м/с	fе -	m -	n -	Сmax мг/м3	d -	Xmax м	ПДВ, г/с	Сф, мг/м3
5,655	3,78	0,924	0,312	24,297	0,717	1,616	0,885	7,566	378,3	69,098	0,05

Выводы

Проведенный расчет позволяет сделать следующие выводы:

Максимальная приземная концентрация вредного вещества от источника выбросов при неблагоприятных метерологических условиях составляет 0,885 мг/м³, что меньше ПДК_м.р.= 0,5мг/м³.

Расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация С при неблагоприятных метерологических условиях достигает максимального значения С_м составляет 378,3 м.

Значение ПДВ=25,424 г/с, а М = 2 г/с. Мощность выброса в 12,7 раза меньше расчетного значения ПДВ.

Для ТЭЦ согласно нормативу СЗЗ равна 100 м. На основании расчетов СЗЗ для данного предприятия надо увеличить на 40 м в направлении на юг; на 56 м на восток; на 12 м в направлении на юго-восток.

Плата за выбросы в атмосферу цементной пыли составит 319,3 грн/год.

Список литературы

1. Д.П. Никитин, Ю.В. Новиков. Окружающая среда и человек. М. Высшая школа 1999.

2. Охрана природы и природных ресурсов. Учебное пособие для вузов (под редакцией В.Д. Бондаренко). Львов. Высшая школа 1985.

3. Охрана окружающей среды. Учебник для вузов. М. Высшая школа 1985.

4. А.К. Бродский Краткий курс общей экологии: Учебное пособие.20

Размещено на Allbest.ru