МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ВОДНОГО ГОСПОДАРСТВА ТА ПРИРОДОКОРИСТУВАННЯ
Кафедра екології
Розрахункова робота
на тему:
«Розрахунок розмірів плати за забруднення атмосферного повітря та розробка заходів щодо очистки шкідливих викидів»
Вступ
Розрахункова робота "Визначення розмірів плати за забруднення атмосферного повітря та розробка заходів щодо очистки шкідливих викидів" виконується студентами при вивченні курсу "Основи екології" з метою:
навчитися оцінювати вплив промислових підприємств, енергетичних установок, тощо, на стан атмосферного повітря;
визначення класу шкідливості підприємств, класу небезпеки забруднюючих речовин, розмірів санітарно – захисних зон;
вивчення дії основних забруднюючих речовин на організм людини;
розрахунок фактичних об’ємів викидів забруднюючих речовин в атмосферу;
вивчення необхідного ступеня очистки газоповітряної суміші;
розрахунок розмірів плати за шкоду, заподіяну атмосферному повітрю внаслідок його забруднення.
Основні поняття
Під забрудненням атмосфери розуміють таку зміну стану атмосфери, яка повністю або частково є результатом життєдіяльності людини, прямо або опосередковано змінює роз приділення приходящої енергії, рівні радіації, фізико – хімічні властивості довкілля та умови існування живих організмів.
Серед загальної маси забруднюючих речовин, що надходять в атмосферу, гази складають 90%, тверді частки – 10%. Рідкі забруднювачі зустрічаються дуже рідко.
Всі джерела забруднення атмосфери поділяються на:
природні
штучні
Домішки природного походження надходять в атмосферу в результаті вулканічної діяльності (попіл, пил, вуглеводні, тощо), вивітрювання грунтів та гірських порід, лісових та степових пожеж, розкладу рослин, згоряння метеоритів. Багато шкідливих речовин утворюється в результаті вторинних природних процесів. Так, хвойні дерева виділяють ефірні масла, які окислюючись, утворюють нові хімічні елементи. Встановлено, що джерелом синьої димки над лісами є терпени: ізопрен та інші. В лісах утворюється близько 1000 млн. т реакційно здатних вуглеводнів: етилен, ізопрен, а також ненасичені вуглеводні, альдегіди, кислі та лужні речовини.
Антропогенні джерела забруднення в свою чергу поділяються на:
стаціонарні (енергетичні установки, що спалюють викопне паливо, промислові та комунально – побутові підприємства) ;
пересувні (всі види транспорту).
Промислові джерела забруднення атмосферного повітря поділяють на:
джерела виділення та джерела викидів. До перших відносяться технологічні пристрої (апарати, установки, тощо), а в процесі експлуатації яких виділяються домішки. До других – труби, вентиляційні шахти, аераційні ліхтарі, за допомогою яких домішки надходять в атмосферу.
Промислові викиди поділяються на: організовані та неорганізовані.
Організований промисловий викид надходить в атмосферу через спеціально споруджені газовідводи та труби, що дозволяє застосовувати для очистки від забруднюючих речовин відповідні установки.
Неорганізований промисловий викид надходить в атмосферу у вигляді не спрямованих потоків газів в результаті порушень герметичності обладнання. Неорганізовані викиди характерні для очисних споруд, золовідвалів, ділянок вантажно – розвантажувальних робіт та інших об’єктів.
До основних джерел промислового забруднення атмосферного повітря відносяться підприємства енергетики, металургії, будматеріалів, хімічної та нафтопереробної промисловості, виробництва добрив.
Рівень забруднення повітря залежить не лише від обсягу викидів промислових підприємств і автотранспорту, а й від метеорологічних умов. Жаркі безвітряні літні дні або безвітряна погода восени та взимку, коли майже немає циркуляції повітря, сприяє утворенню застійних явищ біля поверхні землі й різкому зростанню концентрації шкідливих домішок, утворенню смогу в зонах транспортних розв'язок і на вулицях з напруженим автомобільним рухом.
Наслідки забруднення атмосфери носять як регіональний, так і глобальний характер, при цьому шкідливо впливають на здоров'я людини, викликаючи різні захворювання. Тому з метою запобігання негативного впливу на довкілля та організм людини шкідливих речовин, що потрапляють в атмосферу, їх кількість нормується.
В основу нормування покладено визначення гранично - допустимих концентрацій (ГДК). У відповідності з ГОСТ 17.2.1.04-77, ГДК – це максимальна концентрація домішок в атмосфері, віднесена до певного відрізку часу яка при періодичному впливі або на протязі всього життя людини не впливає негативно як на людину, так і на довкілля.
Для кожної забруднюючої речовини встановлюють два нормативи: максимальна разова та середньодобова ГДК. Максимальна разова ГДК – це основна характеристика небезпечності шкідливої речовини. Вона встановлена для попередження реакцій у людини (відчуття запаху, світлова чутливість, зміна активності головного мозку) при короткочасному впливі атмосферних домішок. Середньодобова ГДК – встановлюється для попередження загально – токсичного, мутагенного, канцерогенного та іншого впливу речовин на організм людини.
З метою екологічного стимулювання атмосфероохоронних заходів, упорядкування джерел, їх фінансування, відшкодування народногосподарських збитків, завданих забрудненням атмосферного повітря, впроваджується плата за викиди забруднюючих речовин в атмосферу стаціонарними джерелами. Платежі за викиди в атмосферне повітря забруднюючих речовин компенсують економічні збитки від негативного впливу забруднення атмосфери на здоров'я людей, сільськогосподарські угіддя, лісові, рибні, рекреаційні ресурси, тощо.
Порядок виконання розрахункової роботи
1. Вихідні данні приймаються згідно варіанту 1-б (таблиця 1)
№ варіанту
Назва підприємства
Назва забруднюючих речовин
Сфакт, мг/куб. м
Висота труби (Н), м
Область
Об’єм викиду, куб. м/с
1
Металургійний комбінат
Сірчаний газ
Оксид вуглецю
Сажа
Манган
Ванадій
Сірковуглець
3,0
6,0
0,65
0,04
0,01
0,07
50
Запорізька обл..
1900
2. Визначити, до якого класу шкідливості відноситься підприємство та встановити величину санітарно – захисної зони (таблиця 2)
Промислові підприємства
Клас шкідливості
Розміщення санітарно-захисної зони
Целюлозно-паперові, хімічні та металургійні комбінати, мідеплавильні заводи, підприємства по виробництву портландцементу
I
1000
Санітарно-захисні зони – це ділянки землі навколо підприємств, які створюють з метою зменшення шкідливого впливу цих підприємств на здоров'я людини. Їх розташовують з повітряного боку підприємств і засаджують деревами й чагарниками. Вони мають вигляд парків чи лісопарків. У цих зонах можна розташовувати адміністративно – службові приміщення, склади, гаражі, депо, лазні, торгові центри.
Залежно від шкідливості забруднювачів, що викидаються, й можливості їх очистки, кожне підприємство відносять до того чи іншого класу шкідливості.
3.Навести характеристику забруднюючих речовин та описати згідно заданого варіанту механізм дії забруднюючих речовин на організм людини та довкілля.
Сірчаний газ - утворюється при спалені великої кількості палива. викликає подразнення очей, слизових оболонок носа і горла, симптоми задухи, загострення легеневих і різних хронічних захворювань.
Вплив сірчаного газу та його похідних на людину проявляється перш за все у пошкоджені верхніх дихальних шляхів, що і обумовлює виникнення перелічених вище симптомів. Являється основним діючим компонентом фотохімічного туману (фотохімічні тумани — це багатокомпонентна суміш газів та аерозольних частинок первинного (у вигляді сухих опадів) та вторинного (кислотні дощі) походження. Ці тумани виникають внаслідок порушення циркуляції повітря).
Сірковуглець — безбарвна рідина з неприємним запахом. Погано розчиняється у воді. Пари сірковуглецю легко займаються, а в суміші з повітрям — вибухають. Вдихання парів сірковуглецю діє на людину наркотично: з’являється головний біль, оніміння кінцівок, порушення дихання, а при високих концентраціях і тривалому впливі наступає глибокий наркоз, зникають усі рефлекси, смерть. Дегазують сірковуглець сульфітами натрію або калію. Захистом служить промисловий протигаз марки “А”.
Діоксид азоту(NO2) - гостре отруєння починається –з легкого кашлю, в більш тяжких випадках – з сильного кашлю, відчуття стиску в грудях, головної болі, деколи рвоти, салівації. Період відносного задовільного стану триває 2-8 год. Потім появляються признаки наростаючого окату легенів, багато вологих хрипів, прискорене серцебиття, деколи озноб, підвищення температури. Часто виникають порушення шлунково-кишкового тракту, тошнота, рвота, пронос сильні болі в верхній частині живота.Кров‘яний тиск в нормі, , в крові – збільшення еритроцитів і гемоглобіну, лейкоцитоз, уповільнена РОЕ.При хронічних отруєннях – хронічні запальні процеси верхніх дихальних шляхів, хронічні бронхіти, емфізема, пониження кров‘яного тиску, зеленуватий налет на зубах, руйнування коронок різців.
4. (таблиця 3)
ГДК забруднюючих речовин в атмосферному повітрі, мг/куб. м
(СН 245-71)
Р е ч о в и н а
Максимальна разова
Середньодобова
Клас шкідливості речовини
Оксид вуглецю
3,0
1,0
4
Сірчаний газ
0,008
0,003
2
Азоту діоксид
0,085
0,085
2
Метанол
0,07
0,07
3
Миш'як
-
0,003
2
Свинець сірчаний
-
0,017
1
Пил нетоксичний
0,5
0,15
3
5. Визначити фактичну масу річного викиду і – тої домішки забруднюючої речовини в атмосферу (СН 369-74) за формулою:
m факт .= ( Cфакт * H2 * ) / А * Ф) * Т))/109, (г/с; т /рік)
Оксид вуглецю
m факт .=
Сірчаний газ
m факт .=
Азоту діоксид
m факт .=
Метанол
m факт .=
Миш'як
m факт .=
Свинець сірчаний
m факт =
Пил нетоксичний
m факт =
6. Масу максимально допустимого викиду знаходять за формулою:
m ГДК = ( CГДК * H2 * ) / А * Ф) * Т ,(г/с; т /рік)
Оксид вуглецю
m ГДК =
Сірчаний газ
m ГДК =
Азот діоксиду
m ГДК =
Метанол
m ГДК =
Миш'як
m ГДК =
Свинець сірчаний
m ГДК =
Пил нетоксичний
m ГДК =
7.Знаходять масу надлімітних викидів забруднюючих речовин в атмосеру:
m НЛ = m факт - m ГДК, т/рік
Оксид вуглецю
m НЛ =
Сірчаний газ
m НЛ =
Азот діоксиду
m НЛ =
Метанол
m НЛ =
Миш'як
m НЛ =
Свинець сірчаний
m НЛ =
Пил нетоксичний
m НЛ =
8. Визначають ефективність необхідної для збереження санітарних норм очистки:
Е = ((m факт. - m ГДК) / m факт ) * 100%
Оксид вуглецю
Е=
Сірчаний газ
Е=
Азот діоксиду
Е=
Метанол
Е=
Миш'як
Е=
Свинець сірчаний
Е=
Пил нетоксичний
Е=
9. В залежності від необхідної ефективності очистки обирають методи та способи очистки газуватих викидів від забруднювачів
(таблиця 4)
Назва підприємства
Назви забруднюючих речовин
Cфакт
мг/м. куб.
CГДК
мг/м. куб
m факт. т/рік
m ГДК, т/рік
m НЛ,
т/рік
Необхідний ступінь очистки, % ,Е
10. Розрахувати розміри платежу за викиди в атмосферу забруднюючих речовин стаціонарними джерелами забруднення. Відповідно до вимог Закону України "Про охорону природнього середовища" для підвищення економічної відповідальності за збитки, нанесені державі, а також з метою стимулювання заходів щодо охорони атмосферного повітря, упорядкування джерел фінансування відшкодувань вводиться плата за викиди в атмосферу забруднюючих речовин.
Розрахунок проводиться нВ підставі "Методики визначення розмірів плати і стягнення платежів за забруднення навколишнього природного середовища України". Розміри платежу включають дві складові:
плату в межах установлених лімітів (тимчасово налагоджених) викидів забруднюючих речовин;
плату за перевищення лімітів викидів забруднюючих речовин.
Плата за викиди і – тої забруднюючої речовини визначають за формулою:
П = Σ [Нбі * mГДК + Kп * Нбі * mНЛ ] * Кт * Кінд.
Кт розраховується за формулою: Кт = Кнас. * Кф
Кнас. = Кф = Кт= * =
Кінд. =10 Kп = Нбі (з додатку плата)
Сірчаний газ
П=Σ [* + * *] * *=
Оксид вуглецю
П=Σ [* +* *] * * =
Сажа
П= Σ [*+* *] * * =
Ванадій
П= Σ [* +* *]* * =
Сірковуглець
П= Σ [* +* *]* * =
Оскільки в додатку немає плати за викиди в атмосферу ___________, я не можу визначити плату за викиди і – тої забруднюючої речовини.
12. Результати розрахунків розмірів плати за викиди забруднюючих речовин в атмосферне повітря подаються у вигляді таблиці (таблиця 5)
Плата забруднення атмосферного повітря
Назви забруднюючих речовин
Маса річного викиду в межах ліміту, т/рік
Надлімітна масса викидів, т/рік
Базовий норматив плати, грн./т
Сума плати в межах ліміту грн./рік
Коефіцієнт кратності
Сума плати за надлімітні викиди грн./рік
Кф
Загальна сума плати, грн.-рік
Кнас. = Кф = Кт= * =
Кінд. = Kп =
(Нбі * mГДК ) * (Кт * Кінд) - 5 колонка
(Kп * Нбі * m НЛ) * (Кт * Кінд.) – 7 колонка
5 колонка
Сірчаний газ
(*) * *=
Оксид вуглецю
(*)* *=
Сажа
(*)* * =
Ванадій
(*)* *=
Сірковуглець
(*)* *=
7 колонка
Сірчаний газ
(* * )* * =
Оксид вуглецю
(* *)* * =
Сажа
(* *)* * =
Ванадій
(* * )* * =
Сірковуглець
(* * )* * =
Висновок
В залежності від необхідної ефективності очистки обирають методи та способи очистки газуватих викидів від забруднювачів. За порахованими даними ми можемо бачити, що найбільш необхідний ступінь очистки складає забруднюючі речовини манган – 0,99% та сірчаний газ – 0,97% , а найменший ступінь має забруднююча речовина сажа – 0,49% . Щодо плати забруднення атмосферного повітря ми бачимо, що найбільшу загальну суму плати грн./рік має оксид вуглецю – 18792 грн./рік , а найменшу – ванадій – 3139грн./рік.
ЛІТЕРАТУРА:
Базові нормативи плати за забруднення навколишнього природного середовища України. Затвердженні наказом Міністерства охорони навколишнього природного середовища та ядерної безпеки України від 29.12.1955 р., №153.
Гаев А.Я., Нажирная В.Е., Забылин М.И., и др. Экологические основы строительного производства. – Свердловск, из-во Уральского ун-та, 1990, -180с.
Закон України "Про захист навколишнього природного середовища", 1991 р.
Закон України "Про захист повітряного середовища", 1991р.
Методика визначення розмірів плати і стягнення платежів за забруднення навколишнього природного середовища України // Екологічний України. Інформаційний бюлетень №1 – Дніпропетровськ, 1994. -14с
Ровенский А.И., Гурьев В.С., Бородин В.И. Защита атмосферы от промышленных загрязнений. – М.Мысль, 1992, с.14.
СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий Введ. 01.04.72 –М.,Стройиздат, 1972, -96с.