Эффект суммации. Комбинированное действие загрязнителей 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Эффект суммации. Комбинированное действие загрязнителей



 

При одновременном присутствии и взаимодействии в ОС нескольких веществ с одинаковыми или разными лимитирующими показателями вредности могут быть следующие эффекты: нейтрализация, суммация и синергетический эффект.

В первом случае происходит ослабление воздействия загрязняющих веществ смеси.

Синергетический эффект наблюдается тогда, когда два относительно малоопасных вещества, соединяясь, дают высокотоксичное соединение.

При суммации суммарная концентрация вредных веществ должна удовлетворять условию:

ЭС = С1/ ПДК1 + С2/ ПДК2 + … + Сn/ ПДКn ≤ 1, (3.1)

где С1, С2, Сn – фактическая концентрация загрязнений,

ПДК1, ПДК2, ПДКn – ПДКсс – предельно допустимая концентрация этих же загрязнителей (среднесуточная).

Если ЭС < 1, то происходит эффект потенцирования, смесь загрязнителей не мешает самоочистке водоема. Это означает, что смесь может без очистки сбрасываться в водоем.

Если ЭС = 1, то происходит процесс аддитивности – накопление загрязнителей, т.е. наблюдается пороговое состояние, достаточно применять механические очистные сооружения.

Если ЭС > 1, то происходит процесс антагонизма. Происходят химические процессы взаимодействия загрязнителей в смеси. В этом случае требуются более сложные, комбинированные методы очистки (механические, физико-химические, биологические).

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ

Пример расчёта экономического ущерба и платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

4.1.1 Рассчитать ущерб от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу на территории промышленных предприятий по заданному варианту (таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Данные для расчёта экономического ущерба

  Перечень загрязняющих веществ (отходов) Выброшено за год, т Высота h, м Скорость ветра υ, м/с ∆T, ˚С Скорость осаждения , см/с
ПДВ ВСВ
Марганца диоксид 0,002     4,5   0,1
Фтористые соединения 0,00031     4,5    
Пыль угольной золы 32,969     4,5    
Сажа 0,0403     4,5    
Оксид углерода 14,256     4,5   0,1
               

Ущерб от загрязнения атмосферы У, (руб. /год) рассчитываем по формуле (1.3) для n =5 загрязняющих веществ:

У = у× s × (f 1 M 1 + f 2 M 2 + f3 М3 + f 4 M 4 + f 5 M 5 );

у = 240 руб/усл т; s = 4 – для выбросов на территории предприятий (см. таблицу 1.1).

Поправку ƒ, учитывающую характер рассеивания каждого загрязнителя, рассчитываем по формулам, приведенным в таблице 1.2, в зависимости от скорости осаждения частиц.

Приведенную массу годового выброса каждого из заданных загрязнителей М1, М2…М5 рассчитываем по формуле (1.2)

Показатель относительной опасности каждого загрязнителя – А находим по формуле (1.5). Методика его расчета изложена выше в разделе 1.1.

.

Марганца диоксид

Скорость ветра υ = 4,5 м/с, по таблице 1.3 находим поправку на скорость ветра w =0,74.

По формуле (1.4) находим значение поправки на тепловой подъем факела j = 1,0.

При скорости осаждения частиц = 0,l см/с, поправку, учитывающую характер рассеивания ƒ, рассчитаем по формуле (см. таблицу 1.2):

.

Расчёт приведенной массы годового выброса диоксида марганца проводим по формуле (1.2).

Значения ПДКсс = 0,01 мг/м3, ПДКрз = 0,3 мг/м3 – из таблицы 1.4;
a = 1, d = 5, b = 1, l = 1 берём из условия задачи (см. таблицу 4.1).

.

= 141ּ1ּ5ּ1ּ1 = 707 (усл. т/т).

т = 0,002 т/год.

= 707×0,002 = 1,414 (усл. т/г).

 

Фтористые соединения

υ = 4,5 м/с, w = 0,74, m = 0,00031 т/год, j = 1,0, = 1 см/с.

.

ПДКсс = 0,005 мг/м3, ПДКрз = 0,05 мг/м3, a = 1, d = 1, b = 2, l = 1.

=

А = 490×1×1×1×2 = 980 (усл. т/т).

= 980×0,00031 = 0,3 (усл. т/г).

Пыль

υ = 4,5 м/с, w = 0,74, m = 32,969 т/год, j =2,33, = 20см/с.

ПДКсс = 1,0 мг/м3, ПДКрз = 4,0 мг/м3, a = 1, d = 2, b = 1,2, l = 1.

=

А = 3,87×1×2×1×1,2 = 9,295 (усл. т/т).

= 32,969×9,295=306,452 (усл. т/г).

Сажа

υ = 4,5 м/с, w = 0,74, m = 0,0403 т/год, j =2,33, = 20см/с.

ПДКсс = 0,05 мг/м3, ПДКрз = 4,0 мг/м3, a = 1, d = 2, b = 1,2, l = 1.

=

А = 17,3×1×2×1×1,2 = 41,5 (усл. т/т).

= 41,5×0,0403=1,67 (усл. т/г).

 

Оксид углерода

υ = 4,5 м/с, w = 0,74, m = 14,256 т/год, j = 2,33, = 0,1 см/с.

ПДКсс = 3,0 мг/м3, ПДКрз = 20,0 мг/м3, a = 1, d = 1, b = 1, l = 1.

=

А = 1×1×1×1×1 = 1 (усл. т/т).

= 1×14,256=14,256 (усл. т/г).

Экономическую оценку ущерба производим по формуле (1.1):

У=240×4×(0,913×1,41+3,52×0,3+2,85×306,452+2,85×1,67+0,63×14,256)=

=851157,42 (руб/год).

Ущерб от выбросов загрязняющих веществ в атмосферу по заданному варианту составит 851157,42 руб. в год (заносим в таблицу 4.2).

 

4.1.2 Пример расчёта платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу

Рассчитать размер платы за выбросы загрязняющих веществ в окружающую природную среду по заданному варианту.

Для расчета платы значения всех заданных параметров сводим в таблицу 4.2, в ней величины столбцов 1,2,3 – данные задания, 4,5 – нормативные (Приложение А, таблица А.1), 6,7 – данные, получаемые в результате расчетов.

 

 

Таблица 4.2 - Сводная таблица

  Загрязнители Выброшено за отчетный период (тонн/год), Базовые нормативы платы за сбросы загр. веществ, руб/т Размер платы, руб. Экономический ущерб, Y, руб.
mПДС mВСС Н ПДС Н ВСС P ПДС P ВСС
В пределах установленных допустимых нрмативов В пределах временно согласованных сбросов В пределах установленных допустимых нормативов В пределах временно согласованных сбросов В пределах установленных допус-тимых нормативов В пределах временно согласованных сбросов
               
Марганца диоксид 0,002     4,92   851157,42
Фтористые соединения 0,00031     0,025
Пыль 32,969 13,7 68,5 537,52
Сажа 0,0403 4,1 20,5 1,98
Оксид углерода 14,256 0,6 3,0 10,264  
Итого: 554,71
Итого: размер платы и экономический ущерб от загрязнений составили 554,71

Расчёт платы за выброс в атмосферу производим по формуле (2.1)

.

Рассчитаем плату за выбросы диоксида марганца, подставив значения: mMn=0,002 т (по заданию), HMn=2050 руб./т (см. Приложение А, таблица А.1), кэ=1,2 (см. Приложение А, таблица А.3) и, рассчитав плату за выбросы остальных веществ, получим:

а) для марганца = 0,002×2050×1,2 = 4,92 (руб.),

б) для фтористых соединений = 0,00031×68× 1,2 =0,025 (руб.),

в) для пыли = 32,696×13,7×1,2 = 537,52 (руб.),

г) для сажи = 0,0403×41×1,2 = 1,98 (руб.),

д) для оксида углерода = 14,256×0,6×1,2 = 10,264 (руб.).

Тогда плата за выбросы загрязняющих веществ в атмосферу составит

Р= + + + =

= 4,92+0,025+537,52+1,98+10,264= 554,71 (руб.).

Результаты расчёта платы за загрязнение атмосферного воздуха в пределах установленных допустимых нормативов выбросов (ПДВ) по заданному варианту представлены в сводной таблице 4.2.

 

Пример расчёта экономического ущерба и платы за загрязнение поверхностных водоемов

Задание. Сделать оценку укрупненного фактического экономического ущерба от загрязнения водоема в бассейне реки Оби.

Рассчитать плату за загрязнение окружающей природной среды.

Таблица 4.3 – Вариант задания

Перечень загрязняющих веществ (отходов) Выброшено за отчетный период, т/год ПДК (мг/л)
ПДС ВСС
Марганец      
СПАВ     0,5

4.2.1 Экономическая оценка ущерба У (руб./год), наносимого сбросами загрязняющих веществ в водоемы, для отдельного источника определяется по формуле (1.1)

,

где =400 руб./усл. т;

σ = 0,34 (река Обь);

- приведенная масса годового выброса i- го загрязнения из источника, усл. т/год.

Приведенная масса загрязняющих веществ определяем по формуле:

,

где i – вид загрязняющего вещества;

Аi –показатель относительной опасности i -го загрязняющего вещества, поступающего в водоем;

– фактическая масса годового сброса i -го вида примеси в водоем, т/год,

Показатель относительной опасности i -го загрязняющего вещества рассчитываем по формуле

,

где ПДКi предельно допустимая концентрация i-го загрязнителя в водоеме.

Фактическая масса годового сброса i -го вида примеси рассчитывается как сумма сбросов в размерах предельно допустимых нормативов сбросов (ПДС) и в размерах установленных лимитов сбросов (ВСС): .

Подставив выражения для фактической иприведенной массы загрязняющих веществ, показатель относительной опасности в формулу для расчета экономического ущерба, получим выражение для расчета ущерба от сброса в водоем сточных вод предприятия, содержащих марганец и СПАВ

=

= .

Ущерб, нанесенный окружающей природной среде от поступления в водоем сточных вод предприятия, содержащих марганец и СПАВ составит 4488 руб. в год (заносим в итоговую таблицу 4.4).

 

4.2.2 Расчет платы за загрязнение водоема. Размеры платежей предприятия за сбросы загрязняющих веществ (в нашем варианте марганец и СПАВ) предусматривают два вида платы и рассчитываются по формуле (2.3):

– за сбросы в размерах, не превышающих установленные предельно допустимые нормативы (ПДС): по заданию количество Mn составляет 20 т/год, СПАВ – 10 т/год;

– за сбросы в пределах установленных лимитов (ВСС) (временно согласованные): Mn – 10 т/год, СПАВ – 5 т/год.

Значения всех параметров, необходимые для расчета сводим в таблицу 4.4, в ней величины столбцов 1,2,3 данные задания, 4,5 нормативные значения (см. Приложение А, таблицу А.2), 6,7 – получаем в результате расчетов.

Рассчитаем плату за сбросы марганца в размерах ПДС, подставив в формулу (2.1) значения величин:

=1,04 – коэффициент экологической ситуации в районе реки Оби, Алтайский край (Приложение А, таблица А.4),

– количество марганца в пределах ПДС,

– базовый норматив платы за сброс Mn в размерахПДС(см. Приложение А, таблицу А.2), получим:

Плата за сбросы СПАВ в размерах ПДС составит:

Таким же образом рассчитаем плату, которую вносит предприятие за загрязнение водоема в пределах временно согласованных сбросов:

,

Плату, вносимую предприятием за загрязнение окружающей природной среды сточными водами, содержащими марганец и СПАВ, рассчитываем как сумму платежей за загрязнение в пределах ПДС и ВСС.

Размер платы составит 2025572,64 рублей в год.

Все нормативные и расчетные данные сводим в таблице 4.4.

Таблица 4.4 – Сводная таблица

  Загрязнители Выброшено за отчетный период (тонн/год), Базовые нормативы платы за сбросы загр. веществ, руб/т Размер платы, руб. Экономический ущерб У, руб.
mПДС mВСС Н ПДС Н ВСС P ПДС P ВСС
В пределах установленных допустимых нрмативов В пределах временно согласованных сбросов В пределах установленных допустимых нормативов В пределах временно согласованных сбросов В пределах установленных допус-тимых нормативов В пределах временно согласованных сбросов
               
Марганец         572998,4    
СПАВ     551,6   5736,64 14341,6
Итого: 578735,04 1446837,6
Итого: размер платы и экономический ущерб от загрязнений составили 2025572,64

5 ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

 

5.1 Расчёт экономической оценки ущерба и платы за выброс вредных веществ в атмосферу

 

1. Определить технологический процесс, содержащий в атмосферном выбросе загрязняющие вещества согласно варианту задания (таблица 5.1).

2. Описать состояние экологических систем (почвы, воды, атмосферы) в зоне действия данного технологического процесса. Рассмотреть антропогенные и природные факторы, влияющие на флору, фауну, здоровье населения и общую экологическую ситуацию в регионе (Алтайский край, г. Бийск).

3. Определить объективные и субъективные составляющие системы управления качеством окружающей среды (СУКОС). Дать возможные варианты предотвращения негативного воздействия технологического процесса (административно-правовые, экономические, технологические).

5. Рассчитать экономический ущерб и плату за загрязнение окружающей природной среды. Коэффициент экологической ситуации взять для Западной Сибири.

Все расчеты свести в таблицу (см. таблицу 4.2). Сделать выводы.

6. Ответить на контрольные вопросы (раздел 5.5).

Таблица 5.1 – Данные для расчёта

Перечень загрязняющих веществ (отходов) Выброшено за отчетный период Высота h, м Скорость ветра v, м/сек ∆T, °С Скорость оседания, , см/сек
ПДВ ВСВ
Вариант 1
Оксид углерода 12,356 14,37   2,0   0,1
Пыль угольной золы 28,564 30,78   2,0    
Сажа 0,584 -   2,0    
Оксид азота 0,006   2,0   0,2
Фтористые соединения 0,0005   2,0    
Марганец 0,0005   2,0   0,1
Вариант 2
Марганца диоксид 0,003 0,005   3,5   0,1
Окислы азота 0,782   3,5    
Пыль угольной золы 45,253   3,5    
Сажа 1,567 2,598   3,5    
Соединения свинца 0,342   3,5   0,5
Формальдегид 0,07   3,5   0,5

 

 

Продолжение таблицы 5.1

Перечень загрязняющих веществ (отходов) Выброшено за отчетный период Высота h, м Скорость ветра v, м/сек ∆T, °С Скорость оседания, , см/сек
ПДВ ВСВ
Вариант 3
Сажа 0,060 0,100   4,0    
Сероводород 0,004 0,006   4,0   0,2
Хлористый водород 0,078   4,0   0,1
Углеводороды 0,342   4,0   0,1
Фтористые соединения 0,004   4,0   0,3
Бенз(а)пирен 0,0001   ,0   0,3
Вариант 4
Диоксид серы 2,031   4,5   0,1
Оксид углерода 10,234 11,254   4,5   0,1
Марганца диоксид 0,003   4,5   0,1
Оксид азота 0,973   4,5   0,2
Пыль угольной золы 23,598 25,376   4,5    
Никель 4,5   4,5   0,2
Вариант 5
Оксид углерода 12,546 13,456   4,5   0,1
Марганца диоксид 0,001   4,5   0,1
Оксид азота 0,003   4,5   0,2
Пыль угольной золы 9,567 10,354   4,5    
Сажа 0,435   4,5    
Аммиак 0,560   4,5   0,1
Вариант 6
Оксид углерода 10,546 11,453   3,0   0,1
Углеводороды 0,583   3,0    
Сажа 0,083   3,0    
Пыль угольной золы 21,786 25,657   3,0    
Диоксид серы 0,654   3,0   0,1
Фенол 1,750   3,0    
Вариант 7
Марганца диоксид 0,003   4,5   0,1  
Фторводород 0,0004   4,5   0,1  
Пыль 23,654   4,5      
Сажа 1,546 1,964   4,5      
Оксид углерода 8,593 10,435   4,5   0,1  
Ртуть 0,005   4,5      
Вариант 8  
Марганца диоксид 0,004   2,5   0,1
Фторводород 0,002 0,003   2,5    
Углеводород 0,056   2,5   0,1
Свинец и его соединения 0,003   2,5   0,1
Оксид углерода 2,584 3,598   2,5   0,1
Метанол 0,0007   2,5    
                 

 

Продолжение таблицы 5.1

Перечень загрязняющих веществ (отходов) Выброшено за отчетный период Высота h, м Скорость ветра v, м/сек ∆T, °С Скорость оседания, , см/сек
ПДВ ВСВ
Вариант 9
Марганца диоксид 0,003 0,004   2,0   0,1
Фторводород 0,001   2,0    
Пыль 14,456 15,478   2,0    
Сажа 2,734   2,0    
Оксид углерода 5,765   2,0   0,1
Хлор 0,056   2,0   0,01
Вариант 10
Диоксид серы 0,045 0,050   4,0   0,1  
Оксид углерода 13,695   4,0   0,1  
Марганца диоксид 0,046   4,0   0,01  
Окислы азота 0,004 0,006   4,0   0,2  
Свинец и его соединения 0,001   4,0   0,1  
Бенз(а)пирен 0,003   4,0   0,1  
Вариант 11  
Диоксид серы 0,003 0,007   3,5   0,1
Оксид углерода 1,478 2,584   3,5   0,1
Окислы азота 0,005   3,5   0,2
Углеводород 0,467   3,5   0,01
Свинец и его соединения 0,376   3,5   0,1
Формальдегид 0,03   3,5    
Вариант 12
Оксид углерода 4,578 6,395   3,0   0,1
Углеводород 0,003   3,0    
Окислы азота 0,005   3,0   0,01
Пыль угольной золы 12,483 13,487   3,0    
Сажа 2,389   3,0    
Никель 2,03   3,0    
Вариант 13
Диоксид серы 0,543 0,765   4,5   0,1  
Оксид углерода 8,567 10,370   4,5      
Окислы азота 0,345   4,5   0,01  
Сажа 18,546   4,5      
Пыль угольной золы 23,589   4,5      
Ртуть 0,0005   4,5      
Вариант 14  
Оксид углерода 1,354 2,945   4,5   0,1
Окислы азота 0,078   4,5    
Свинец и его соединения 0,478 1,476   4,5   0,01
Углеводород 2,465   4,5   0,2
Сажа 1,745   4,5    
Метанол 0,05   4,5    

 

Продолжение таблицы 5.1

Перечень загрязняющих веществ (отходов) Выброшено за отчетный период Высота h, м Скорость ветра v, м/сек ∆T, °С Скорость оседания, , см/сек
ПДВ ВСВ
Вариант 15
Диоксид серы 0,046 0,167   3,5   0,1
Пыль угольной золы 10,494 13,695   3,5    
Сажа 10,594   3,5    
Свинец и его соединения 0,489   3,5   0,2
Окислы азота 0,046   3,5   0,1
Фенол 0,070   3,5   0,1
Вариант 16
Пыль 23,658   4,5      
Оксид углерода 12,483 13,376   4,5   0,1  
Диоксид серы 0,678 1,478   4,5   0,01  
Углеводород 1,578   4,5   0,2  
Окислы азота 0,004   4,5   0,2  
Хлор 0,500   4,5   0,01  
Вариант 17  
Оксид углерода 9,594 10,493   4,5   0,1
Углеводород 0,579   4,5    
Сажа 2,594 5,398   4,5    
Пыль угольной золы 7,884   4,5    
Диоксид серы 0,058   4,5   0,1
Аммиак 0,560   4,5   0,01
Вариант 18
Сажа 2,549   3,0    
Оксид углерода 3,287 4,874   3,0    
Окислы азота 0,376 1,365   3,0   0,01
Диоксид серы 0,367   3,0   0,2
Пыль угольной золы 25,389   3,0    
Марганец 3,750   3,0    
Вариант 19
Марганца диоксид 0,056 0,289   4,5   0,1  
Фтороводород 0,047   4,5      
Пыль 10,494 12,594   4,5   0,1  
Сажа 1,590   4,5      
Оксид углерода 10,569   4,5      
Фенол 1,750   4,5      
Вариант 20  
Оксид углерода 8,289 10,263   2,0   0,1
Марганца диоксид 0,003   2,0    
Фтористые соединения 0,056 0,183   2,0   0,2
Окислы азота 0,005   2,0   0,01
Диоксид серы 0,0001   2,0   0,1
Бенз(а)пирен 0,0013   2,0   0,1
                 

 

Продолжение таблицы 5.1

Перечень загрязняющих веществ (отходов) Выброшено за отчетный период Высота h, м Скорость ветра v, м/сек ∆T, °С Скорость оседания, , см/сек
ПДВ ВСВ
Вариант 21
Оксид углерода 0,559 1,459   3,5   0,1
Окислы азота 0,005   3,5   0,3
Свинец и его соединения 2,483 3,594   3,5   0,1
Углеводород 2,598   3,5   0,2
Сажа 0,291   3,5    
Формальдегид 3,750   3,5   0,3
Вариант 22
Пыль 12,392 14,495   5,0      
Оксид углерода 23,540 25,495   5,0   0,1  
Диоксид серы 0,046   5,0   0,01  
Углеводород 0,048   5,0      
Окислы азота 0,002   5,0   0,1  
Никель 11,500   5,0      
Вариант 23  
Диоксид серы 0,584 1,594   3,5   0,1
Окислы азота 0,003   3,5    
Пыль угольной золы 11,594 12,495   3,5    
Марганца диоксид 0,504   3,5   0,2
Углеводород 1,495   3,5   0,1
Хлор 0,060   3,5   0,01
Вариант 24
Окислы азота 0,004   4,5   0,1
Оксид углерода 1,489 2,596   4,5    
Свинец и его соединения 0,056 1,126   4,5    
Углеводород 0,483   4,5   0,1
Диоксид серы 4,659   4,5   0,1
Аммиак 1,350   4,5   0,01
Вариант 25
Диоксид серы 0,003 0,005   2,5   0, 1  
Сероводород 0,002   2,5      
Хлористый водород 0,549 1,495   2,5   0,5  
Углеводород 1,599   2,5   0,2  
Фтористые соединения 0,403   2,5   0,1  
Бенз(а)пирен 0,005   2,5   0,1  
Вариант 26  
Серная кислота (туман) 8,495 9,943   4,5      
Сероводород 0,394   4,5      
Хлористый водород 0,004 0,007   4,5   0,5  
Углеводород 0,345   4,5   0,2  
Фтористые соединения 0,544   4,5   0,1  
Формальдегид 0,035   4,5   0,1  
                 

5.2 Расчёт экономического ущерба и платы

за сброс вредных веществ в водоем

 

1. Сделать оценку укрупненного фактического экономического ущерба от сброса загрязнений водоемов (река Объ) по одному из вариантов (таблица 5.2), заданному преподавателем.

2. Рассчитать плату за загрязнение окружающей среды.

3. Описать последствия, которые могут быть вызваны систематическим поступлением загрязняющих веществ в окружающую среду [10].

4. Все расчеты свести в таблицу (см. таблицу 4.4).

5. Подобрать варианты эколого-безопасных процессов с утилизацией, ликвидацией и обезвреживанием.

6. Ответить на контрольные вопросы (раздел 5.5).

Таблица 5.2 – Варианты заданий

Перечень загрязняющих веществ (отходов) Выброшено за отчетный период, т/год ПДК (мг/л)
В пределах норматива ПДС В пределах норматива ВСС
Вариант 1
Марганец      
СПАВ     0,5
Аммиак   5,5 0,05
Бензол   0,5
Вариант 2
Скипидар 11,5 1,1
Латекс синтетический 1,07   1,6
Толуол   10,5 0,5
Взвешенные вещества 9,25   25,0
Вариант 3
Сероуглерод      
Кадмий 0,1 0,1 0,001
Гидроксид железа 0,4 13,5 0,05
Хлорид цинка (по цинку) 0,1 0,5 0,05
Вариант 4
Марганец 8,3 10,5  
Хлориды 33,3    
Фенолы 0,5 0,5 0,001
Взвешенные вещества   0,25
Вариант 5
Нефтепродукты   5,5 0,3
Взвешенные вещества     25,0
Роданиды    
Гидроксид калия     50,0

Продолжение таблицы 5.2



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-12; просмотров: 911; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.146.35.203 (0.074 с.)