Методические указания к практическому занятию Черкесск 2008

Вид материалаМетодические указания
Порядок решения задач
Пример решения задачи
Ш. укрупненная оценка экономического ущерба
Пример решения задачи № 2
Порядок решения задач по укрупненной оценке ущерба от
Подобный материал:
1   2   3   4

Таблица 2



Значения величины Аi, для некоторых веществ,

выбрасываемых в атмосферу


Вещество


ПДК сут,

мг/м3


мг/м3
ПДКр.з.,

мг/м3

мг/м3

А,

усл. т/т

Примечание

Окись углерода (СО)

3

20

1




Сернистый газ (SO2)

0,05

10

16,3




Сероводород (Н2S)

0,008

10

41,1




Серная кислота (H2SO4)

0,1

1

49



О Окислы азота в пересчете

на N02 (по массе)

0,04

2

41,1




Аммиак

0,2

20

4,64



Л Летучие низкомолекулярные

У углеводороды (пары жидких

Т топлив - бензинов и др.) по

углероду


1,5

100

1,22




Ацетон

0,35

200

2,23

с учетом дополнительной поправки

β=2

Фенол 0


0,3

170




3,4-бенз(а)пирен 1

15х10-4

12,6x105




Цианистый водород 0,01

0,3

262




Хлор (С12)

0,03

1

89,4




Сажа без примесей, пыль

углерода

0,05

4

41,5




Древесная пыль

6

19,6





Окись цинка

0,15

0,5


245







Порядок решения задач по укрупненной оценке экономического ущерба от загрязнения атмосферы примесями производства (газообразными, пылями, аэрозолями):

1. Определяется площадь зоны активного загрязнения (ЗАЗ);

2. Находится показатель относительной опасности загрязнения σа в

зависимости от типов территории в пределах ЗАЗ (табл.1; формула (2) и (3));

3.Вычисляется поправка f в зависимости от скорости оседания частиц примесей либо от коэффициента очистки фильтрами η этих примесей (формулы (4, 5, 6);

4. Определяется приведенная масса примесей, Ма (формула (7)), раздельно
для газов, пылей, аэрозолей; расчет сводится к нахождению численного
значения показателя относительной агрессивности Аi усл. т/т по формуле
(8) с учетом поправок аi, αi, δi с использованием формулы (9) и
текстуальных пояснений, а также таблицы 2.

5. Определяется общий ущерб Уобщ по формуле (1).


Пример решения задачи 1


Условие: определить экономический ущерб от загрязнения атмосферы выбросами примесей от организованного высокого источника (трубы) машиностроительного предприятия в пределах ЗАЗ (зоны активного загрязнения) при следующих исходных данных:


1. Годовой массовый выброс вредных примесей, т/год, составляет:
  • окиси углерода (СО) 2000 (газ)
  • окислов азота (в пересчете на

азотистый ангидрид NO2) 1500 (газ)
  • ацетона (СНзСОСНз) 25 (газ)
  • древесной пыли 35 (пыль)
  • окиси цинка (ZnO) 15(пыль)



2. Высота трубы, м 250

  1. Среднегодовое значение разности температур ΔТ в устье трубы и в
    окружающей атмосфере на уровне устья,°С 150



  1. Распределение фракций пыли по скоростям оседания ни по одному
    компоненту неизвестно;



  1. Коэффициенты очистки газовых примесей ηr = 98%, очистки пыли – ηп =
    85%;



  1. Площадь ЗАЗ неизвестна; 28% площади ЗАЗ занимают поселки с
    одноэтажной застройкой со средней плотностью населения n = 20 чел/га;
    пашни занимают 51% площади ЗАЗ, лес (1-й группы) - 20%, а территория
    промышленного предприятия - I %;
  2. Константу γа из формулы (1) принять равной 24 руб/усл. т.

Решение:

1. Ущерб определяется решением выражения Уобщ = γa ·σа · f ·Ма, руб/год. Зона активного загрязнения (ЗАЗ) неоднородна и состоит из территорий таких типов, для которых в табл. 1 имеются соответствующие значения показателя относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха σа:

-территория промобъекта (1 % от ЗАЗ) σа = 4;
  • населенные пункты (29% от ЗАЗ), σа=0,1га/чел х 20чел/га=0,1·20=2;
  • пашня (50% от ЗАЗ), σа =0,1;
  • лес (1 -я группа, 20% от ЗАЗ), σа=0,2;


2. Находим площадь ЗАЗ:

∆Τ˚C 150

2.1. φ = 1+ 75˚C = 1 + 75 = 3;


2.2. Площадь ЗАЗ представляет собой площадь кольца с радиусами

окружностей гвнутрЗАЗ и rвнешнЗАЗ

гвнутрЗАЗ = 2φh = 2·3·250(м)=1500м;


rвнешнЗАЗ = 20φh = 20·3·250(м)= 15000м;


SЗАЗ = π(rвнешнЗАЗ)2- π(гвнутрЗАЗ)2, м2 = 69943,5га(≈ 70тыс.га)


3. Находим значение σа = σЗАЗ всей территории ЗАЗ:


4 Sj SЗАЗ х 0,01 SЗАЗ х 0,29 SЗАЗ х 0,5

σа = σЗАЗ= Σ х σj = х 4 + х 2 + х 0,1 +

j=1 SЗАЗ SЗАЗ SЗАЗ SЗАЗ

SЗАЗ х 0,2

+ SЗАЗ х 0,2 = 0,01 х 4 + 0,29 х 2 + 0,5 х 0,1 + 0,2 х 0,2 = 0,76

4. Определяем поправку f:

4.1. Для газовых примесей коэффициент очистки η = 98% > 90%,

следовательно, f определяется формулой (4):




100(м) 4(м/с)

ƒ = 100(м)+φh • 1(м/с)+ u



так как скорость ветра неизвестна, принимаем u = 3 м/с, и тогда


100 4

ƒ = ƒ' = 100+3·250 • 1+ 3 ≡ 0,12

4.2. Для пылей коэффициент η = 85%, поэтому поправку f определяем по

формуле (5):


1000(м) ½ 4 1000 ½ 4

ƒ = ƒ˝= 60(м)+φh · 1+ u = 60+3х250 · 1+3 = 1,11


Так как значения параметра f для газовых и пылевых выбросов из одного и того же источника различны, то оценка ущерба рассчитывается раздельно для каждого типа примесей, а затем суммируется (см. п. 6).

5. Вычисляем значение приведенной массы годового выброса вредных примесей Ма по формуле (7):


N

М а = Σ Аi mi , усл. т/год

i =1


5.1.Определение показателей относительной агрессивности примеси Аi производится для каждого вида примеси раздельно по формулам (8) и (9):


Ai = aiαiδi , усл. т/т,




60 мг26 ½

ai = ПДКсут.i · ПДКр.з.i


а также с учетом информации по определению поправок αI и δi ;


5.2 Сначала находим Ai для газовых примесей :

-окись углерода, СО:


60 ½

αСО = 3 х 20 = 1, αСО = 1; δСО = 1 и АСО = 1 усл.т/т;


-окислы азота (по NO2):

60 ½

aNO2 = 0,04 х 2 = 27,39, αNO2 = 1; δNO2 = 1,5 и


А NO2 = 27,39х1х1,5 = 41,1;


60 ½

-ацетон: аацет = 0,35х200 = 0,93; αац = 1; δац = 1,2; дополн.

поправка β = 2, (см.табл.2) и Аацет = 0,93х1х1,2х2 = 2,23; 5.3.

5.3. Определяем Ai для пылей :


-древесная пыль:

60 ½

аi = aдрев.пыль = 0,15х 6 = 8,16; αдр.пыль = 2; δдр.пыль = 1,2;

А = 8,16х2х1,2 = 19,6;

60 ½

-окись цинка, ZnO: аZn = 0,05 х 0,5 = 49; αZn = 5; δZn = 1;

АZn = 49х5х1=245


5.4. Приведенная масса примесей :


- для газов:


3

Мгаза = Σ Аimi = (A x m)CO + (A x m)NO2 + (A x m)ацет =

i=1

= 1 x 2000 + 41,1 x 1500 + 2,23 x 25 = 2000 + 61650 + 55,75 = 63705,75 усл.т/т;


- для пылей:

2

Мпыльа = Σ Аimi = (A x m)древ.пыль + (A x m)цинк = 19,6 x 35 + 245 x 15 =

i=1

= 686+3675 = 4361 усл.т/т.


6. Находим ущерб по формуле (1) - раздельно по газовым и пылевым примесям, затем суммируем:

Уобщ = Угаз + Упыль
    1. Угаз = γа х σа х ƒ´ х Мгаза = 24 х 0,76 х 0,12 х 63705,75 =

139439,14 ру6/год;
    1. Упыль = γа х σа х ƒ" х Мгаза = 24 х 0,76 х 1,11 х 4361 = 88294,55 руб/год;

Уо6щ = 139439,14 + 88294,55 = 227733,69 руб/год.


Ш. УКРУПНЕННАЯ ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОГО УЩЕРБА

ОТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЕМОВ

Экономическая оценка годового ущерба от годичного (не залпового) сброса загрязняющих примесей в водохозяйственный участок любым источником (объект экономики, населенный пункт) определяется по формуле:

Ув = γв σв Мв (10)

где:

Ув -оценка годового ущерба (руб/год);

γв-константа, численное значение которой есть нормативный экономический ущерб на определенный промежуток времени, руб/ усл. т;в 1985 г. γв =12Оруб/усл.т.; с 1986 по 1990 г. γв = 144 руб/усл.т; с 1993 г. γв ≈1440 руб/усл.т.

σв-константа, имеющая разные значения для различных водохозяйственных участков в зависимости от принадлежности их тем или иным бассейнам рек, величина безразмерная (см. табл. 3);

Мв-приведенная масса годового сброса примесей данным источником, усл. т./ год;

Индекс "в" означает принадлежность расчетных формул по загрязнению водоемов.

Приведенная масса Мв определяется по формуле:


N

Мв = ∑ Аi mi, усл.т/год, (11)

i =1

где:

i -номер сбрасываемой примеси;

N - общее число примесей, сбрасываемых источником;

Ai - показатель относительной опасности сброса i-ro вещества в водоемы (усл. т/т);

mi - общая масса годового сброса i-й примеси от источника, т/год.

Если источник сбрасывает сточные воды нескольких типов, различающихся степенью очистки, то общая масса mi определяется по формуле :

K

mi = ∑ mij , т/год, (12)

j=1

где mij - масса годового поступления i-ro вещества в водоем от данного источника со сточными водами j-ro типа; j= 1,2.. .К.

Если сточные воды j-ro типа сбрасываются в водоем только от одного источника без смешения со сточными водами других источников и величина концентрации i-й примеси Сij ( г/м3) в поступающих в водоем сточных водах j-гo типа в течение года относительно постоянна, то масса годового поступления i-гo вещества со сточными водами j-гo типа mij (т/год) приближенно определяется по формуле:

mij = CijVij, (13)

где Vj - объем годового сброса сточных вод j-гo типа данным источником в водоем (млн. м3/год).

Численное значение величины Ai для каждого загрязняющего вещества определяется по формуле:

1 (г/м3)

Аi = ПДКр/хi (г/м3) , усл.т/т (14)

где:

ПДКр/xi - предельно допустимая концентрация i-ro вещества в воде объектов, используемых для рыбохозяйственных целей.

Если отсутствуют данные:
  • о ПДК р/хi, то допускается использовать значение ПДК i-гo вещества для
    хозяйственно - питьевого и санитарно - бытового водопользования;
  • о ПДК i-гo вещества, то для оценки ущерба ( по формуле (10)) принимают
    значение Ai =5 x 104 усл. т /т.

Таблица 3

Значение константы σв для некоторых водохозяйственных участков



участ-

ков

Наименование бассейнов рек

Административные единицы (города и области)

Значение

σв

1

Печора

Коми республика

0,16

2

Северная Двина

Архангельск, Коми

0.22

3

Нева

Санкт-Петербург, Карелия, Ленинградская, Псковская области

0,47

10

Дон

Тамбовская,Липецкая, Воронежская области

1,63

11

Цимлянский гидроузел

Тула, Орел, Курск, Липецк, Ростов-на-Дону, Волгоград, Пенза, Саратов, Саратовская обл.

1,13

12

Северский Донец

Белгород

3,79

13

Устье Дона

Ростовская область

1,87

14

Волга (устье р.

Оки)

Орловская, Калужская, Московская, Рязанская, Владимирская, Нижегородская, Ивановская. Ярославская области

2,6


15

Волга (после Ниж. Новгорода

Тверь, Ярославль, Кострома, Иваново, Вологда

0,91

16

Устье р. Камы

Вятка, Пермь, Ижевск, Казань, Екатеринбург

0,5

19

Кубань

Ставрополь, Краснодар

2,73; 2,60

31

Обь

Новосибирск, Алтай

0,34

37

Ишим

Тюменская область

0,97

40

Енисей

Красноярский край,Тува, Иркутская область

0.19

Таблица 4

Значение константы А для некоторых распространенных

загрязняющих водоемы веществ





п/п

Вещество

ПДКр/хi, г/м3

ПДКсан.быт.,

г/м3

А, усл. т/т

1

БПКполн (биологическая

потребность в кислороде)

3,0




0,33

2

Взвешенные вещества

20




0,05

3

Сульфаты

-

500

0,002

4

Хлориды

-

350

0,003

5

СПАВ

0,5

-

2

6

Нефть и нефтепродукты

0,05

-

20

7

Медь

0,01

-

100

8

Цинк

0,01

-

100

9

Аммиак

0,05

-

20

10

Мышьяк

0,05

-

20

11

Цианиды

0,05

-

20

12

Стирол

0,1

-

10

13

Азот общий

-

10

0.1

14

Формальдегиды

0,1

-

10

15

Хром

0,001

0,1

1000


Примечание: оценку сброса минеральных веществ следует проводить дифференцированно по отдельным компонентам (сульфаты, хлориды и т.д.).

Пример решения задачи № 2

Условие: произвести укрупненную оценку экономического ущерба от загрязнения водоема сточными водами автомобильного завода ограниченным количеством вредных компонентов, если известны следующие исходные данные :

1. Годовой массовый сброс в водоем сточных вод со следующими

загрязняющими веществами составляет:

-взвешенные вещества 750 т

-нефтепродукты...... 15т

-соединения хрома (СгО3) 0,5т

-цинк ………….. 0,2т

-цианиды 0,6т

-хлориды .300т

2. Константу γв из формулы 10 принять равной 1440 руб/усл.т.

3. Константу σв принять для Москвы и Московской области, т.е. равную 2,6 (см.табл.3).

Решение:


1. Задача решается по основным формулам раздела.

Ув = γв σв Мв
  1. Константы γв и σв принимаются по условию задачи; σв - также по таблице.



  1. Определяем приведенную массу Мв сточных вод по формуле (11):



N=6

Мв = ∑ Аi mi, усл.т/год,

i =1


3.1. Предварительно находим значения показателей относительной

опасности сброса каждого загрязняющего вещества Аi ( по формуле 14,

по табл. 4).


1 (г/м3)

Аi = ПДКр/хi (г/м3), усл.т/т


  • Авзв.част = 1/20=0,05, усл.т/т; mвзв.ч. = 750 т;

1
  • Анефтепровод = 0,05 = 20, усл.т/т; mнефт. = 15 т;

1
  • Ахром = 0,001 = 1000, усл.т/т; mхром = 0,5 т;

1
  • Ацинк = 0,01 = 100, усл.т/т; mцинк = 0,2т;

1
  • Ацианиды = 0,05 = 20, усл.т/т; mцианид = 0,6 т:

1
  • Ахлориды = 350 = 0,0003, усл.т/т; mхлориды = 300 т



3.2. Вычисляем Мв:

6

Мв = ∑ Аi mi = 0,05 х 750 + 20 х 15 + 1000 х 0,5 +100 х 0,2 + 20 х 0,6 +


+ 0,003 х 300 = 37,5 + 300 + 500 + 20 + 12 + 0,9 = 870,4, усл.т/год.
  1. Ущерб от сточных вод:


Ув = γв σв Мв = 1440 х 2,6 х 870,4 = 3258777,6 руб.

ПОРЯДОК РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО УКРУПНЕННОЙ ОЦЕНКЕ УЩЕРБА ОТ

СТОЧНЫХ ВОД, СБРАСЫВАЕМЫХ В ВОДОЕМЫ
  1. Вычисляется значение параметра γв, руб/усл.т. для данного периода
    времени;
  2. По табл. 3 определяется константа σв для заданной местности
    (географического района) применительно к бассейну соответствующей
    реки; Вычисляется значение параметра γв, руб/усл.т. для данного периода
    времени;



  1. Находятся значения показателей относительной опасности сброса
    каждого загрязняющего вещества Аi (по формуле (14)) и сверяются с
    соответствующими значениями в табл. 4.



  1. Вычисляется приведенная масса Мв сброса сточных вод по формуле (11).



  1. Определяется экономический ущерб от сброса сточных вод по формуле
    (10).