Вступ
Розрахункова робота «Визначення розмірівплати за забруднення атмосферного повітря та розробки заходів щодо очисткишкідливих викидів» виконується студентом при вивченні курсу«Основиекології» з метою:
· навчитися оцінювати вплив промислових підприємственергетичних установок тощо, на стан атмосферного повітря;
· визначення класу шкідливих підприємств, класунебезпеки забруднюючих речовин, розмірів санітарно-захисних зон;
· вивчення дії основних забруднюючих речовин наорганізм людини;
· розрахунки фактичних об’ємів викидів забруднюючихречовин в атмосферу;
· визначення необхідного ступеня очисткигазоповітряної суміші;
· розрахунки розмірів плати за шкоду, заподіянуатмосферному повітрю внаслідок його забруднення.Основні поняття
Під забрудненням атмосфери розуміють такузміну стану, яка повністю або частково є результатом життєдіяльностілюдини, прямо або опосередковано змінює приходящу енергію, рівні радіації,фізико-хімічні властивості довкілля та умови існування живих організмів.
Серед загальної маси забруднюючих речовин, щонадходять в атмосферу: гази складають 90%, тверді частки 10%. Рідкі забруднювачі зустрічаєтьсядуже рідко.
Всі джерела забруднення поділяються на:
· природні;
· штучні (антропогенні).
Домішки природного походження надходять ватмосферу в результаті вулканічної діяльності, а потім пил, вуглеводнітощо, вивітрювання ґрунтів та гірських порід, лісових та степових пожеж, розкладурослин, згоряння метеоритів. Багато шкідливих речовин утворюються в результатівторинних природних процесів.
Так, хвойні дерева виділяють ефірні масла, якіокислюючись утворюють нові хімічні елементи. Встановлено, що джерелом синьоїдимки над лісом є терпени та інші. В лісах утворюється близько 1000 млн.т.реакційно-здатних вуглеводнів: етилен , ізопрен, а також ненасиченівуглеводні, альдегідні, кислі та лужні речовини .
Антропогенні джерела забруднення в свою чергуподіляються на :
· стаціонарні(енергетичні установки, що маютьвикопне паливо промислові та комунально-побутові підприємства);
· пересування (всі види транспорту).
Промислові джерела атмосферного повітряподіляються на: джерела виділення та джерела викидів. До перших відносятьсятехнологічні пристрої (апарати, установи тощо), в процесі ексомутації в якихвиділяються домішки. До других – труби, вентиляційні шахти, аераційні ліхтаріза допомогою, яких домішки надходять в атмосферу.
Промислові викиди поділяються на:організовані та неорганізовані.
Організований промисловий викид надходить ватмосферу через спеціально споруджені газовідводи та турбіни, що дозволяютьзастосовувати для очистки від забруднюючих речовин відповідні установки.Неорганізований промисловий викид надходить в атмосферу у вигляді неспрямованих потоків газів у результаті порушень герметичності обладнання. Неорганізованівикиди характерні для очисних споруд, заловідвалів ділянок вантажноїрозвантажувальних робіт та інших об’єктів. До основних джерел промисловогозабруднення атмосферного повітря відносять підприємства енергетики, металургії,будматеріалів, хімічної та нафтопереробної промисловості виробництва добрив.
Рівень забруднення повітря залежить не лишевід обсягу викидів промислових підприємств і автотранспорту та й відметеорологічних умов. Жаркі, безвітряні, літні дні або безвітряна погода восенита взимку, коли майже немає циркуляції повітря, сприяє утворенню застійних явищбіля поверхні землі й різкому зростанню конструкції шкідливих домішок утвореннясмог в зонах транспортних зв’язків і на вулицях з напруженим автомобільнимрухом.
Наслідки забруднення атмосфери носять, якрегіонального так і глобального характеру, при цьому шкідливо впливають наздоров’я людини, викликають різні захворювання. Тому з метою запобіганнянегативного впливу на довкілля та організм людини шкідливих речовин, щопотрапляють в атмосферу їх кількість нумерується.
В основу нормування покладемо визначенняграничнодопустимих концентрацій(ГДК).У відповідності з ГОСТ 17.2.1.04-77.
ГДК — це максимальна концентрація домішок ватмосфері віднесена до певного відрізку часу, а й при періодичному впливові абона протязі всього життя людини не впливає негативно, як на людину так і надовкілля.
Для кожної забрудненої речовини встановлюютьдва напрямки нормативної: максимальна разова та середньодобова ГДК.
Максимальна разова ГДК – це основна характеристиканебезпечності шкідливої речовини. Вона встановлена для попередженнярефлекторних реакцій у людині(відчуття запаху, світлова чутливість, зміниактивності головного мозку)при короткочасному впливі атмосферних домішок .
Середньодобова ГДК – встановлюється дляпопередження загально-токсичного мутагенного канцерогенного та іншого впливуречовини на організм людини.
З метою екологічного стимулювання атмосфероохоронних заходів упорядкування джерел їх фінансування, відшкодуваннянародногосподарських збитків зумовлених забрудненням атмосферного повітрявпроваджується плата за викиди забруднюючих речовин в атмосферу стаціонарнимиджерелами. Платежі за викиди в атмосферне повітря забруднюючих речовинкомплексують економічні збитки від негативного впливу забруднення атмосфери наздоров’я людей сільськогосподарського угіддя, лісові, рибні реакції, ресурситощо.
Вихідні дані№ Назва підприємства
Назва
забруднюючих речовин
С факт,
Мг/куб.м Висота труби (H) Об‘єм викиду куб. м/с Область Температура
Повітря
(t), ◦c
Викиду
(t), ◦c 1 Хімічний комбінат Ацетальдигід 0,1 50 9
Рівнен-
ська 20 150 Вінілацетат 0,5 Сірковуглець 0,08 Акролеїн 0,2 Діоксид азоту 0,13 Сірчаний газ 0,7
Санітарно-захиснізони-це територія, яка законодавчо встановлена навколо кожного підприємства зметою недопущення забруднення санітарних територій. Їх розташовують зпідвітряного боку підприємств і засаджують деревами й чагарниками. Вони маютьвигляд парків чи лісопарків. У цих зонах можна розташовуватиадміністративно-службові приміщення, склади, гаражі,
депо,лазні, торгові центри.
Залежновід шкідливості забруднювачів, що викликаються й можливості їх очистки кожнепідприємство відносять до того чи іншого класу шкідливості.
Відповіднодо цього за розмірами розрізняють 5 класів санітарних зон.
Визначеннякласу шкідливості підприємств та розмірів санітарно-захисних зонПромислове підприємство Клас шкідливості Розміри санітарно-захисних зон, м Хімічний комбінат І 1000
Сірчанийгаз – безбарвний газ, що виділяється при згорянні палива, яке містить домішкисірки, при переробці сірчаних руд, частково – при горінні, виплавці металівтощо.
Надмірнакількість сірчаного газу призводить до:
· Підвищення смертності серед людей похилого віку тахронічно хворих;
· Погіршення стану в людей з респіраторнимизахворюваннями;
· Підвищення частоти респіраторних захворювань удітей;
Двоокис азоту – це бурий газ з чадним запахомδ = 3,3 г/л. У зниженому стані світла жовта рідина, замерзає в безколірнікристали. Температура плавлення 11,2 ◦С, кипіння 20,7 ◦С.Відносна токсичність NO2 залежить від його концентрації ідовготривалості дії. При його довготривалій дії негативно впливає на дихальнішляхи людини та тварин. З‘єднуючись з водою в наших дихальних, вона утворюєазотисті кислоти, що спричиняє сильні подразнення слизових оболонок, тяжкізахворювання.
Сірковуглець у техніці одержують пропусканнямпари сірки крізь шар розпеченого вугілля. Чистий сірковуглець являє собоюдосить летучу безбарвну рідину з досить приємним запахом, але звичайно вінмістить незначні домішки продуктів часткового розкладання, про що нагадуютьжовтий колір і огидний запах. Пори його отруєні і дуже легко загоряються.
Вдихання повітря зі вмістом 0,3 % СS2 і вище може швидко привести до важкого захворювання. При хронічному отруєннімалими дозами сірковуглецю поступово розвиваються шлункові захворювання(гастрит) і різні розлади нервової системи. Гранично припустимою концентрацієюСS2 у повітрі промислових підприємств вважається 0,01 мг/л. Хронічнадія малих концентрацій призводить до захворювань центральної вегетативної,периферичної нервової системи, ендокринних і внутрішніх органів, систем крові,впливає на специфічну функцію жіночого організму, сприяє розвиткусердечно-судинних захворювань.
Ацетальдегід – безбарвна рідина з різкимзапахом, добре розчинна у воді; температура кипіння 21 ◦С.
Оцтовий альдегід застосовують головним чином,для добування оцтової кислоти, а також у деяких органічних синтезах. Широкозастосовують у парфумерії, тому що мають приємний запах. Альдегіди подразнюютьоболонку очей, носоглотки, впливають на органи кровообігу навіть у зовсім малихконцентраціях.
ГДК забруднюючих речовин в атмосферномуповітрі, мг/куб. м
(CH 245-71)Речовина Максимальна разова Середньодобова Клас шкідливості речовин Ацетальдегід (пара) 0,01 0,01 3 Вінілацетат (пара) 0,15 0,15 3 Сірковуглець (газ) 0,03 0,005 2 Акролеїн (пара) 0,03 0,03 2 Сірчаний газ (газ) 0,008 0,003 2 Двоокис азоту (газ) 0,085 0,085 2
Визначенняфактичної маси викиду і-тої домішки забруднюючої речовини в атмосферу заформулою:
/>, (т/рік),
де Сфакт.– фактична концентрація забруднюючої речовини, г/куб. м;
Н –висота труби; В1 – об’єм викиду, м.куб./с; t1 –температура викиду, ◦ С; t2 – температура атмосферного повітрядля найтеплішого місяця року в даній місцевості; А – коефіцієнт, що враховуєчастоту температурних інверсій даної місцевості (для умов України А=160); Ф –коефіцієнт швидкості осідання часток в атмосфері (для газів – 1.0; для парів –2.0; для пилу – 3.0); Т – число секунд в році.
mфакт для ацетальдегіду:
/>
mфакт для вінілацетату:
/>
mфакт для сірковуглецю: />
mфакт для акролеїну:
/>
mфакт для діоксид азоту:
/>
mфакт для сірчаного газу:
/>№ п/п Назва забруднюючої речовини
mфакт (т/рік) 1 Ацетальдегід 0,165 2 Вінілацетат 0,827 3 Сірковуглець 0,2646 4 Акролеїн 0,331 5 Діоксид азоту 0,43 6 Сірчаний газ 2,315
Масамаксимально допустимого викиду знаходиться за формулою:
/>, (т/рік),
де См– максимальна разова ГДК забруднюючої речовини, г/м.куб.
mГДК для ацетальдегіду: />
mГДК для вінілацетату: />
mГДК для сірковуглецю: />
mГДК для акролеїну: />
mГДК для сірчаного газу: />
mГДК для діоксид азоту: />
№ п/п Назва забруднюючої речовини
mГДК (т/рік) 1 Ацетальдегід 0,0165 2 Вінілацетат 0,248 3 Сірковуглець 0,099 4 Акролеїн 0,0496 5 Діоксид азоту 0,281 6 Сірчаний газ 0,026
Знаходженнямаси надлімітних викидів забруднюючих речовин в атмосферу:
mНЛ = mфакт – mГДК , (т/рік),
де mНЛ- маса надлімітних викидів забруднюючих речовин в атмосферу, (т/рік);
mНЛ для ацетальдегіду: 0,165 – 0,0165 = 0,1485
mНЛ для вінілацетату: 0,827 – 0,248 = 0,579
mНЛ для сірковуглецю: 0,2646 – 0,099 = 0,1656
mНЛ для акролеїну: 0,331 – 0,0496 = 0,2814
mНЛ для діоксиду азоту: 0,43 – 0,281 = 0,149
mНЛ для сірчаного газу: 2,315 – 0,026 = 2,289№ п/п Назва забруднюючої речовини
mНД (т/рік) 1 Ацетальдегід 0,1485 2 Вінілацетат 0,579 3 Сірковуглець 0,1656 4 Акролеїн 0,2814 5 Діоксид азоту 0,149 6 Сірчаний газ 2,289
Визначенняефективності необхідної для збереження санітарних норм очистки:
/>%
Едля ацетальдегіду: ((0,165-0,0165)/0,165)*100% = 90 %
Едля вінілацетату: ((0,827-0,248)/0,827)*100% = 70 %
Едля сірковуглець: ((0,2646-0,099)/0,2646)*100% = 63 %
Едля акролеїну: ((0,331-0,0496)/0,331)*100% = 85 %
Едля діоксид азоту: ((0,43-0,281)/0,43)*100% = 35 %
Едля сірчаного газу: ((2,315-0,026)/2,315)*100% = 99 %№ п/п Назва забруднюючої речовини Е (%) 1 Ацетальдегід 90 2 Вінілацетат 70 3 Сірковуглець 63 4 Акролеїн 85 5 Діоксид азоту 35 6 Сірчаний газ 99
Результатирозрахунків зводять в таблицю
Назва
підприємства
Назва
забруднюючих
речовин
Сфакт,
мг/м.куб
Сгдк,
мг/м.куб
mфакт ,
т/рік
mгдк ,
т/рік
mнд ,
т/рік
Необхідний
ступінь
очистки (%) Хімічний комбінат Ацетальдегід 0,1 0,01 0,165 0,0165 0,1485 90 Вінілацетат 0,5 0,15 0,827 0,248 0,579 70 Сірковуглець 0,08 0,03 0,2646 0,099 0,1656 63 Акролеїн 0,2 0,03 0,331 0,0496 0,2814 85 Діоксид азоту 0,13 0,085 0,43 0,281 0,149 35 Сірчаний газ 0,7 0,008 2,315 0,026 2,289 99
Платаза викиди і-тої забруднюючої речовини визначаються за формулою:
/>, (грн./т),
де Нбі– базовий норматив плати за викиди в атмосферу однієї тони і-тої забруднюючоїречовини в межах ліміту з врахуванням класу небезпечності;
Млі– маса річного викиду в межах ліміту і-тої забруднюючої речовини, т/рік;
Мп– коефіцієнт кратності плати за над лімітний викид в атмосферузабруднюючих речовин (приймається залежно від екологічного стану місцевості);Мпі – маса надлишкового викиду в атмосферу і – тої забруднюючоїречовини; Кінд – коефіцієнт індексації; Кт – коефіцієнт,що враховує територіальні соціально-екологічні особливості, залежить відчисельності жителів населеного пункту, його народногосподарського забезпеченняі розраховується за формулою: Кт = Кнас * Кф,де Кнас. – коефіцієнт, що залежить чисельності жителів населеногопункту; Кф. – коефіцієнт, що враховує народногосподарське значеннянаселеного пункту;
Кт = 1,2*1,25 = 1,5
Пдля ацетальдегіду: />[190*0,0165+2*190*0,0165]*1.5*10 =846
Пдля вінілацетату: />[2,0*0,248+2*2,0*0,248]*1.5*10 =34,74
Пдля сірковуглецю: />[111*0,099+2*111*0,099]*1.5*10 = 551
Пдля акролеїну: />[53*0,0496+2*53*0,0496]*1.5*10 = 447
Пдля діоксид азоту: />[53*0,281+2*53*0,281]*1.5*10 = 237
Пдля сірчаного газу: />[2*0,026+2*2*0,026]*1.5*10 = 137,34
— Результати розрахунків розмірів плати за викиди забруднюючих речовин ватмосфері повітря подають у вигляді таблиці
Назва
забруднюючих
речовин Маса річного викиду в межах ліміту т/рік Над- лімітна маса викидів т/рік
Базовий норматив плати
грн./т Сума в межах ліміту грн./рік Коефіцієнт кратності Сума плати за над- лімітні викиди грн./рік Кф Загальна сума плати грн./рік 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Ацетальдегід 0,0165 0,1485 190 28,5 2 846 1,25 875 Вінілацетат 0,248 0,579 2,0 4,5 34,74 39,24 Сірковуглець 0,099 0,1656 111,0 49,95 551 601 Акролеїн 0,0496 0,2814 53,0 23,85 447 471 Діоксид азоту 0,281 0,149 53,0 67,6 237 260 Сірчаний газ 0,026 2,289 2,0 0,24 137,34 138 Всього 2384,24
Зробивширозрахункову роботу на тему:«Визначення розміру плати за забрудненняатмосферного повітря та розробка заходів щодо очистки шкідливих викидів».Ми можемо сказати що показники є досить великими, наприклад коли потрібно булозробити висновок на основі розрахунків “Е, Пі, П”. Візьмемо такузабруднюючу речовину яке ацетальдегід Е = 90 %, вінілацетат Е = 70 %,сірковуглець Е = 63 %, акролеїн Е = 85 %, діоксид азоту Е = 35 %, сірчанийгаз Е = 99%.
Такожможна побачити, що сума плати за викиди забруднюючих речовин є малою.
Наприкладдля ацетальдегіду П = 875 грн/т, для вінілацетату П = 39,24 грн/т, длясірковуглецю П = 601 грн/т, для акролеїну 471 грн/т, діоксиду азоту П = 260грн/т, для сірчаного газу П = 138 грн/т, а для всіх речовин становить П =2384,24 грн/т.
Побачивши,ці цифри можна сказати, що підприємства вкидають чимало різних забруднюючихречовин в навколишнє середовище, які шкодять здоров‘ю людини, адже саме відцього більшість людей хворіють на різні захворювання.
Накінець я хочу сказати, що зробивши цю розрахункову, я багато дізнався проекономічні методи управління природокористуванням, а саме про стягнення платиза забруднення атмосферного повітря.