Снижение ущерба окружающей среде

Снижение ущерба окружающей среде может быть достигнуто как за счет ресурсосберегающих, мало- и безотходных технологий, так и за счет эффективных способов очистки, утилизации и рециклизации отходов антропогенной деятельности.

 

 

Предотвращенный ущерб, грн./год (рис. 5):

t2 t3

П = У₁ – У₂ П = У₂ – У₃ (14)

t1 t2

 

lim П_i → П_max (15)

t→∞

 

lim У_i → 0 (16)

t→∞

 

где У,, У₂, У₃ - соответственно, абсолютный ущерб за разные периоды времени, грн./год.

Рисунок 5 – Изменение предотвращенного ущерба от времени

Безотходные технологические процессы Основу безотходного производства составляют организованный и сознательно регулируемый человеком кругооборот сырья, продукции, вторичных материальных ресурсов и отходов. Безотходным производством является такое производство, в котором все исходное сырье полностью перерабатывается в целевую продукцию, либо отходы предшествующего производства перерабатываются в целевую продукцию во втором (рис.6).

 

Рисунок 6 – Принципиальная схем безотходной технологической линии

6.4.4. Расчёт предотвращённого ущерба воздушному бассейну от выхлопных газов судовых энергетических установок [26]

В результате антропогенной деятельности в промышленности, транспорте, сельском хозяйстве, военно-промышленном комплексе наносится вред окружающей среде, обусловленный выделением (эмиссией) вредных токсичных компонентов, тепла, электромагнитных полей, ионизирующих излучений, шума, вибрации, биологических токсикантов, тяжелых металлов, минеральных удобрений, моющих и поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов. В результате совокупного действия этих выделений на окружающую среду нарушается один из основных законов экологии - принцип взаимосвязи, взаимодействия человека с окружающей средой, которая приводит к вреду. Ущерб проявляется в сокращении плодородных земель и лесных массивов, загрязнении водного и воздушного бассейна, литосферы и фауны, эрозии почвы, создании условий для «парникового» эффекта планеты, уничтожении защитного озонового слоя, повышении уровня заболеваний человека и снижение его иммунной системы.

Ущерб, наносимый окружающей среде, распределяется следующим образом между оболочками Земли:

воздушный бассейн 70%; водный бассейн 20%; литосфера 10%.

Абсолютный ущерб может быть рассчитан в зависимости от вклада вредных веществ рассматриваемого объекта антропогенной деятельности по эмпирическим и теоретическим моделям. Абсолютный ущерб выражается вгрн./год.

Предотвращенный ущерб, П₁„ грн./год, определяется по формуле:

 

t_i+1

П = У t_i – У t_i+1 (14)

t_i

 

где У t_i и У t_i+1 - величина абсолютного ущерба, который возникает в разное время:

t_i - до введения природоохранных мероприятий;

t_i+1 - после введения природоохранных мероприятий.

Для снижения уровня деградации окружающей среды необходимо, чтобы совокупная величина абсолютного ущерба стремилась к нулю, а величина предотвращенного ущерба была максимальной.

В результате сжигания углеводородного топлива в двигателях транспортных средств (ДТС) формируются выхлопные газы, которые содержат более 250 наименований токсикантов, основные из которых углеводороды, оксид углерода, сажа, тяжелые металлы, оксиды серы и азота. На долю выхлопных газов приходится более 60% основных загрязнителей воздушного бассейна. При сжигании топлива в ДТС на выхлопе формируется аэрозоль - бидисперсная структура в системах «пары - воздух», «пыль - воздух», то есть пары жидкой фазы или пыль, которые растворяются в воздухе (тяжелые металлы, сажа).

Основные виды топлива, которые используются в ДТС:

– бензин;

– дизельное топливо;

– ракетное топливо (керосин);

– мазут.

Бензины делятся на:

- этилированые, которые содержат соединения свинца (тетраэтилсвинец) для повышения октанового числа;

- неэтилированые, которые не содержат в своем составе соединений свинца.

Этилированые бензины относят к категории высокотоксичных, поскольку в выхлопных газах содержатся, кроме основных загрязнителей, опасные токсиканты - соединения свинца, а неэтилированный бензин - к малотоксичным. Составы выхлопных газов, которые возникают при сжигании разных топлив, приведены в таблице 14.

Из анализа состава выхлопных газов, полученных при сжигании разных видов топлив в ДТС, делаем вывод, что наименее вредным по уровню токсичности является дизельное топливо, далее - дизельное топливо и высокотоксичный этиловый бензин. Но, этот вывод нуждается в детальном расчетах и его анализе. Полностью перевезти ДТС на дизельное топливо невозможно, поскольку из нефти за действующими ныне технологиями ее переработки невозможно получить 100% дизельного топлива, выход дизельного топлива из нефти находится в пределах 25-35%.

 

Таблица 14 - Выбросы вредных компонентов выхлопных газов

 

Компоненты	Отработанные газы, г/кг топлива
Бензин	Дизельное топливо
Монооксид углерода
Оксиды азота
Оксиды серы	1,5	б
Углеводороды
Твёрдые частицы (сажа)	1,3
Соединения свинца	этилованный 0,01
	дизельное топливо 0

 

Для улучшения расчетов в случае использования дизельного топлива бензина принимается, что выхлопной газ содержит аэрозоль, а в случае этилированого бензина ВГ содержат аэрозоль и соединения свинца.

Аэрозоли - это дисперсные системы, которые состоят из мелких твердых или жидких частичек, взвешенных в газовой сфере, в основном в воздухе. Аэрозоли, дисперсная фаза которых состоит из жидкости, называют туманами, а в случае твердой дисперсной фазы - дымами.

 

Абсолютый ущерб, наносимый отработанными газами СЭУ, Y, грн./год, определяется по формуле [5]:

Y=γ*σ*f*M, (15)

де γ – константа, численное значение которой равно 48, грн./усл.т;

σ – показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха на разных территориях [5], в работе принимается σ=4;

f – поправка, которая учитывает характер рассеяния массы в атмосфере. При скорости оседания массы со скоростью меньше 1 см/с, определяется по формуле:

f =[100/(100+φ*h)]*[4/(1+υ)], (16)

де h –геометрическая висота выхлопной трубы от выхода из СЭУ до устья выхлопа, м (принимается в зависимости от проекта судна);

υ – среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера, применяется равным 3 м/с;

φ – Безрозмірна поправка на тепловой подъем факела выброса в атмосфере, определяется по формуле:

φ=1+∆T/75, (17)

де ∆T – среднегодовая разница температур на выходе из устья выхлопной трубы и в атмосфере, °C, определяется по формуле:

∆T=T-t (18)

T - максимальная температура воздуха в 13 ⁰⁰ наиболее жаркого месяца года данного региона [3], ⁰С;

где t – температура отработанных газов СЭУ на виходе из СЭУ, °C.

M – приведенная Маса годового выброса вредных компонентов отработанных газов, поступающих в атмосферный бассейн, усл.т/год, определяется по формуле [5]:

_N

M=∑А_i*m_i (19)

ⁱ⁼¹

де А_i – показатель относительной опасности вредного компонента i- го вида, усл.т/т;

N – число компонентов отработанного газа;

m_i – Маса выброса вредного компонента i-го вида, т/год.

Предотвращённый ущерб, П, грн./год, полученный в результате перехода на менее токсичное топливо определяется по формуле:

П=Y_ДТ1–Y_ДТ2, (20)

где Y_ДТ1,Y_ДТ2 - абсолютый ущерб, наносимый воздушному бассейну при работе на разных видах топлив (ДТ₁, ДТ₂)

Удельный предотвращённый ущерб, грн./т, по формуле:

П_ПИТ.= П/Q, (21)

де Q –Маса используемого топлива, т/год.

 

Абсолютый ущерб, грн./год, при работі СЭУ на ДТ₁ определяется по формуле:

Y_ДТ1=γ*σ*f*M_ДТ1 (22)

Приведенная Маса выбросов загрязнений, т/год, при работе СЭУ на ДТ₂ определяется по формуле:

М_ДТ2=Q(С_СО^ДТ2*А_СО+С_Nox^ДТ2*А_NOx+С_SO2^ДТ2*А_SO2+С_CHx^ДТ1*А_CHx+С_CHx^ДТ2*А_CHx)(10)

Абсолютый ущерб, грн./год, при работі СЭУ на ДТ₂ определяется по формуле:

Y_ДТ2=γ*σ*f*M_ДТ2 (23)

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Леонов В. Е., Ходаковский В. Ф., Куликова JI. Б. Основы экологии и охрана окружающей среды: Монография. / Под редакцией д.т.н., профессора В. Е. Леонова. - Херсон: Издательство Херсонского государственного морского института, 2010. - 352 с.

2. Леонов В. Є., Шерстюк В. Г., Бень А. П. Технологія очищення стічних вод з метою захисту гідросфери. Монографія / За редакцією д.т.н., проф. В. Є. Лєонова - Херсон: ПП Вишемирський В. С., 2008, -152 с.

3. Тихонов А. И. Экология. Курс лекций. - Иваново: ИГЭУ, 2002. - 207 с.

4. Конвенция Организации Объединенных наций. Принята 30 апреля 1982 г. на одиннадцатой сессии 111 Конференции ООН поморскому праву // АУСОМ.7.62/122.-7.10.1982 г.; СЗ РФ. -1997. -№ 48. -Сг. 5493

5. Вылегжанин А. Н. Управление морскими живыми ресурсами международно-правовая практика США // Государство и право. - 2007. -№4

6. Вылегжанин А. Н., Зиланов В. К. Международно-правовые основы управления морскими живыми ресурсами. Теория и документы. - М., 2000.

7. Данилец А. В. Правовые основы охраны экологии морской среды. Краткии очерк. // Морской флот. - 2007, № 4, с. 39-41.

8. Каленченко М. М. Проблемы организации территориальных мер охраны морской среды в пределах юрисдикции РФ // Актуальные проблемы юридических наук: Сб. статей III Всероссийской научно-практ. конференции (Пенза, сентябрь 2007 г.) / Ред. Н. Б. Барановой, Л. В. Федосеевой. Пенза: РИО ПГСХА, 2007. - С. 146 - 149.

9. Жаркова О. А. Международно-правовая защита морской среды от эксплуатационного загрязнения с судов (вопросы юрисдикции): Автореф. дне. канд. юрид. наук. - М., 2009.

10. Соколова Н. А. Правовое регулирование как средство решения международных экологических проблем // СибЮрВесник. - 2007. - № 1

11. Чичварин В. А. Некоторые вопросы теории международно-правовой охраны морской среды и ее ресурсов // Рыбное хозяйство. Серия «Мировое рыболовство». - 1973. - Выпуск I.

12. Зайцев Ю. П. Введение в экологию Черного моря. Одесса: «Эвен». 2006. - 224 с.

13. Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод. М.: МАКС- Пресс. 2004.

14. Маркина Ж. В., Айздайчер Н. А. Dunaliella salina (Chlorophyta) как тест- объект для оценки загрязнения морской среды детергентами // Биология моря, 31 (2005), 4 (июль), 274-279.

15. Введение в проблемы биохимической экологии. М.: Наука. 1990. - 288 с. ISBN 5-02-004062-2.

16. Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. М.: Мир. 1997. - 232 с.

17. Богачук О. В. Екологія: Опорний конспект лекцій. - Херсон: МУБіП, 2005. -62 с.

18. Тихонов А. И. Проблемы экологии с позиций холизма. Курс лекций. - Иваново: ИГЭУ, 2002. - 184с.

19. Одум Ю. Экология: В 2-х т. Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 376 с.

20. Реймерс Н. Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы) - М.: Россия Молодая, 1994. - 367 с.

21. Воронков Н. А. Основы общей экологии: Учеб. пособие для студентов вузов и учителей. - М.: Агар, 1997. - 87 с.

22. Кормилицин В. И. Цицишвили М. С., Яламов Ю. И. Основы экологии: Учеб. пособие. - М.: МПУ, 1997. - 368 с.

23. Горелов А. А. Экология: конспект лекций. Учеб. пособие. —^v. М.: МПУ, 1999.-168 с.

24. MARPOL consolidated edition 2006/ INTERNATIONAL MARITIME ORGANIZATION / London, 2006.

25. Леонов В. E. Экология. Учебное пособие. Новосибирск: НГАВТ, 1999. М 133 с.

26. Леонов В. Е. Методические указания к выполнению лабораторной работы «Расчет предотвращенного ущерба от выхлопных газов двигателей транспортных средств воздушному бассейну». - Новосибирск: НГАВТ, 1999.-14 с.