Расчёт экологического ущерба от загрязнения атмосферы

Экологический ущерб представляет собой стоимостное выраже­ние негативного антропогенного воздействия на окружающую среду. Он равен сумме затрат на предотвращение воздействия загрязненной окружающей среды на реципиентов, и затрат, связанных с воздей­ствием на реципиентов. В состав реципиентов входят: население, объекты жилищно-коммунального хозяйства, сельскохозяйственные угодья, лесные ресурсы, элементы основных фондов промышленности и транспорта, трудовые ресурсы.

Под экологическим ущербом отдельного хозяйствующего субъекта (предприятия) понимают те потери (затраты), которые несет предпри­ятие вследствие негативного воздействия вредных веществ, попадаю­щих в окружающую среду с выбросами собственного производства.

Экологический ущерб является первой составляющей издержек предприятия на природоохранную деятельность. Второй составляю­щей выступают текущие затраты на природоохранную деятельность, которые зависят от уровня негативного воздействия вредных веществ технологических процессов на предприятии на окружающую среду.

Экономический ущерб предприятию представляет собой:

1. Затраты, вызываемые воздействием загрязненной окружающей
среды на предприятие.

2. Затраты на предотвращение воздействия загрязненной окружающей среды.

Ущерб, наносимый выбросами единичного источника в атмосферный воздух, в ценах 1984 года (руб/год) определяется по формуле, [7]

 

У = γ σ f М, (7.1)

 

где γ’ = 3,3 руб./усл.т – удельный ущерб, наносимый народному хозяйству выбросом в атмосферу одной условной тонны загрязняющих веществ, не превышающим предельно допустимой величины; γ” = 15,8 руб./усл.т – то же, превышающим допустимой величины, [8];

σ – показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воз­духа, учитывающий факторы восприятия[11табл. 6.1.];

f – коэффициент, учитывающий характер рассеивания вредного вещества;

М – приведенная масса годового выброса токсичного вещества, т/год.

 

Если зона активного загрязнения (ЗАЗ) неоднородна и состоит из территорий таких типов, которым соответствуют различные значения σ причем S_j площадь j-й части ЗАЗ, σ_j – соответствующее табличное значение константы σ, то значение σ для всей ЗАЗ определяется по формуле

 

, (7.2)

 

где S_ЗАЗ – общая площадь ЗАЗ; j – номер части ЗАЗ, относящейся к одному из типов территорий, указанных в табл. 6.1 [11]; k – общее число типов территорий, попавших в ЗАЗ.

 

ЗАЗ для организованных источников представляет собой кольцо, заключен­ное между окружностями с внутренним и внешним радиусами и , где h – высота источника в метрах.В случаях, когда частотная роза по направлениям ветров резко отличается от круговой

( >2), рекомендуется круговые внешнюю и внутреннюю границы ЗАЗ по соответствующим румбам заменять деформированными в соответствии с частотной розой по направлениям ветров, умножая величины r1 и r2 на два множителя, первый из которых равен числу румбов в розе, а второй – относится к частоте (в долях единицы) направления ветра по каждому румбу Pi/100.

Определим безразмерную поправку φ на подъем факела в атмосфере:

 

.

Рассчитаем зону активного загрязнения по направлениям ветров:

 

С: :

,

;

 

СВ: :

,

;

 

В: :

,

;

 

ЮВ: :

,

;

Ю: :

,

;

ЮЗ: :

,

;

 

З: :

,

;

 

СЗ: :

,

;

 

По полученным значениям построим зону активного загрязнения по направлениям ветров (Приложение 5).

Зона активного загрязнения состоит из пяти типов территории:

•20% -курорты, санатории, заповедники, заказники,σ₁= 10;

•20% - населенная местность, σ₂= 0,1;

• 20% - пашни орошаемые, σ₃ =0,2;

• 20% - пастбища, сенокосы неорошаемые, σ₄ = 0,05;

•20% - сады, виноградникиорошаемые, σ₅ = 1;

- плотность населения 38 чел/га;

взяты из таблицы 6.1[1].

Поскольку в условии дано отношениеS_jк для территорий различных типов, то нет необходимости рассчитывать .

= 0,2∙10 + 0,2∙38∙0,1 + 0,2∙0,2 +0,2∙0,05 + 0,2∙1 = 3,37;

 

Поправки на рассеивание вычисляем по формуле 6.4[1]:

 

;

 

Где u – среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера; в тех случаях, когда значение uне известно оно принимается равным 3 м/с.

Рассчитаем показатель по формуле6.10[1]ипоказатель относительной агрессивности каждого выброса по формуле6.9[1], учитывая, чтопоправки соответственно равны [1]:

для прочих металлов и их оксидов: натрия, магния, кальция, железа, стронция, молибдена, бария, вольфрама, висмута, кремния, бериллия, а также других компонентов твердых аэрозолей, полициклических ароматических углеводородов (ПАУ), в том числе 3,4-бенз(а)пирена;

для всех прочих выбрасываемых в атмосферу загрязнителей (для газов,кислот и щелочей в аэрозолях);

=2 при поступлении вредных веществ в атмосферу севернее 45° с.ш.;

=1 для прочих веществ;

для прочих соединений и примесей (для оксида углерода, легких углеводородов, органических пылей, содержащих ПАУ, токсичных металлов и их оксидов и др.);

для твердых аэрозолей, выбрасываемых на прочих территориях, а также для всех прочих примесей независимо от места выброса.

 

· Ксилол:

 

;

 

· Бутилацетат:

;

 

;

 

· Метилэтилкетон:

;

 

.

 

Полученная информация по выбросам представлена в табл.7.4.

Таблица 7.4

Выбрасываемая примесь	Ai, усл. т/т	Масса mi,
г/с	т/год
Ксилол		3,94	29,408
Бутилацетат	3,46	0,4854	3,617
Метилэтилкетон	5,48	1,37	10,229

 

Т.к. все три выделившихся вредных вещества относятся к одной фракции - газообразных примесей и легких мелкодисперсных частиц с очень малой скоростью оседания (менее 1 см/с) и учитывая, что , находим значение приведенной массы годового выброса загрязнений в атмосферу из источника по формуле 6.7 [1].

 

Масса годового выброса загрязнений в атмосферу:

Экологический ущерб от загрязнения воздушной средыпри

:

У = 3,3 σ f∙М .

 

Определим размер платежей Пл, у.е./год за выбросы от стационарных источников по формуле:

 

, (7.3)

где – предельно допустимый норматив выброса, т/год;

– базовая ставка (налог) платы за выбросы в пределах ПДВ, у.е./т.

Принимается:

для вещества 1 класса опасности в размере 4313 у.е./т,

для вещества 2 класса опасности в размере 129 у.е./т,

для вещества 3 класса опасности в размере 42 у.е./т,

для вещества 4 класса опасности в размере 21 у.е./т.

Принимаем для ксилола 42 у.е./т, бутилацетата - 21 у.е./т,метилэтилкетона – 21 у.е./т.

– базовая ставка (налог) платы за выбросы сверх установленных

ПДВ, у.е./т. Принимается в размере 15⋅ni;

– фактическая масса выбросов вредного вещества, т/год.

.

 

8. ПРОВЕДЕНИЕ ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ С ЦЕЛЬЮ ДОСТИЖЕНИЯ ПРИЗЕМНЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НОРМАТИВОВ ПДВ

Применение красок и лаков для нанесения покрытий в промышленности и, соответственно, очистка воздуха от паров растворителей и иных загрязнений имеет ряд особенностей, связанных с применяемыми технологиями нанесения красок и видом применяемых материалов.

Нанесение любых красок, грунтов и лаков производится в специализированных покрасочных камерах. Вентиляция покрасочных камер обычно приточно-вытяжная.

При организации вытяжки из подобных камер необходимо предусмотреть фильтр покрасочной камеры для очистки воздуха от порошка, аэрозолей краски, вредных газов и паров растворителей.

Комплекс оборудования для очистки воздуха входящих в вентиляцию покрасочных камер (фильтр покрасочной камеры):

a. Очистка воздуха от аэрозолей краски – скруббер, водяной затвор, водяная завеса, фильтр объемного поглощения, иное…

b. Очистка от порошковой краски – циклон, рукавный фильтр, карманный фильтр, электростатический фильтр, иное…

 

Наиболее вредными и трудноудаляемыми загрязнениями, выделяющимися в данном цехе, являются пары различных растворителей. Концентрация растворителей в вентиляционных выбросах при производстве ЛКМ достигает 4000 мг/м³ воздуха!

Пары растворителей можно просто удалять из рабочей зоны и производственных помещений с помощью вытяжной вентиляции и выбрасывать в атмосферу. Но при этом возникает два основных затруднения:

· необходимость подавать и, соответственно, подогревать приточный воздух в помещения;

· ограничения государственных органов по выбросу вредных веществ в атмосферу.

В итоге многие производители изделий стоят перед задачей очищать вентиляционные выбросы и воздух рабочей зоны от паров растворителей.

На настоящий момент существует несколько технологий очистки от паров растворителей: поглотительная (активированный уголь), скрубберы (поглощение в жидкость), биоочистка, дожигание, каталитическая, фотокаталитическая и газоразрядно-каталитическая.

Рекуперация органических растворителей имеет как экономическое, так и экологическое значение. Выбросы паров растворителей происходят при их хранении и при использовании в технологических процессах. Для их рекуперации наибольшее распространение получили методы адсорбции.

Улавливание паров возможно любыми мелкопористыми адсорбентами: активными углями, силикагелями, алюмогелями, цеолитами, пористыми стеклами и т.п. Рентабельность адсорбционных установок с использованием активных углей зависит от концентрации в очищаемых газах паров летучих органических растворителей.

Поглощение паров летучих растворителей можно проводить в стационарных (неподвижных), кипящих и плотных движущихся слоях поглотителя, однако в производственной практике наиболее распространенными являются рекуперационные установки со стационарным слоем адсорбента, размещаемым в вертикальных, горизонтальных или кольцевых адсорберах. Адсорберы вертикального типа обычно используют при небольших потоках подлежащих очистке паровоздушных (парогазовых) смесей, горизонтальные и кольцевые аппараты служат, как правило, для обработки таких смесей при высоких (десятки и сотни тысяч кубометров в час) скоростях потоков.

С целью достижения более глубокой очистки обрабатываемых потоков от паров летучих растворителей используют комбинированные методы, сочетающие различные процессы.

 

Токсические пары органических веществ подвергают деструктивной каталитической очистке. Катализаторы для таких процессов приготовляют на основе меди, хрома, кобальта, марганца, никеля, платины и др. металлов. В отдельных случаях применяют природные материалы.

Среди катализаторов условно различают цельнометаллические, смешанные, керамические, насыпные. Используемые в практике установки каталитической очистки различают конструкцией контактных аппаратов, способами повышения до необходимого уровня температуры поступающих газов, используемыми катализаторами, приемами рекуперации тепла, наличием рецикла обезвреженных газов.

Таким образом, известны различные методы и аппараты очистки пылегазовых выбросов от вредных загрязнителей, но их внедрение в технологию очистки зависит от их недостатков.

 

Приложение 1. Изменение приземных концентраций вредных веществ

 

Схема изменений приземных концентраций бутилацетата:

 

 

 

Приложение 2. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТОВ ПО ВЕЩЕСТВАМ

Ксилол