Экологическая безопасность

ПОЛНОЕ ЗАДАНИЕ В ДЕМО ФАЙЛЕ,

ЧАСТЬ ДЛЯ ПОИСКА ДУБЛИРУЮ НИЖЕ

Практическая работа №3.

Экономическая оценка ущерба от загрязнения атмосферного воздуха

Котлоагрегаты котельных работают на различных видах топлива, и

выбросы загрязняющих веществ зависят как от количества и вида топлива,

так и от вида теплоагрегата. Учитываемыми загрязняющими веществами,

выделяющимися при сгорании топлива, являются: твердые частицы (зола),

оксид углерода, оксиды азота, оксиды серы, пятиокись ванадия.

Выброс твердых частиц (золы) в дымовых газах котельных

определяется по формуле:

(1 ) ТВ Т T М = q m f  − L

где qт – зольность топлива, %;

m – количество израсходованного топлива за год, т;

f – безразмерный коэффициент, зависящий от типа топки и топлива; для

котельных, работающих на мазуте, принять f = 0,01; на угле f = 0,0023;

Таблица 1.

Характеристики топлив.

Lт – эффективность золоуловителей; при использовании циклона для

очистки отходящих газов котельной Lт = 0,8.

Выброс оксида углерода рассчитывается по формуле:

( ) 3

1 1 0,01 10− М = С m −  q  со со

где q1- потери теплоты вследствие механической неполноты сгорания

топлива %; для мазута q1 = 0,5, для угля q1 = 5,5;

ССО – выход окиси углерода при сжигании топлива, кг/т:

r

co C q R Q2 1 =  

Вид топлива qт, % Sr, % Qi

r, МДж/кг

Мазут:

Малосернистый 0,1 0,5 40,3

Сернистый 0,1 1,9 39,85

Высокосернистый 0,1 4,1 38,89

Уголь:

Черемховский 27 1 17,93

Азейский 14,2 0,4 16,96

Канско-Ачинский 6,7 0,2 15,54

Бурятский 16,9 0,7 16,88

Минусинский 17,2 0,5 20,16

где q2 – потери теплоты вследствие химической неполноты сгорания, %;

для котельных предприятий железнодорожного транспорта принимается q2 =

0,5;

R - коэффициент, учитывающий долю потери теплоты вследствие

химической неполноты сгорания: R = 1 для твердого топлива; R = 0,5 для

газа; R = 0,65 для мазута;

Qi

r – низшая теплота сгорания натурального топлива, МДж/кг (табл. 1).

Выброс оксидов азота, т/год, определяется по формуле:

3

1 (1 ) 10

2 2

− =   −  NO

r

NO M m Q K

где KNO2 – параметр, характеризующий количество окислов азота,

образующихся на 1 ГДж тепла, кг/ГДж для различных видов топлива в

зависимости от производительности котлоагрегата; для мазута KNO2 = 0,11;

для угля KNO2 = 0,23;

β - коэффициент, зависящий от степени снижения выбросов оксида азота

в результате применения технических решений. Для котлов

производительностью до 30 т/час β = 0.

Выброс оксидов серы, т/год, определяется только для твердого и

жидкого топлива по формуле:

0,02 (1 ) (1 )

2 so2 so2

r

so M = m S  −  −

где Sr – содержание серы в топливе, % (табл. 1);

so2   – доля оксидов серы, связываемых летучей золой топлива. Для углей

Канско-Ачинского бассейна принимается равной 0,2, экибастузских – 0,02,

прочих углей- 0,1; мазута – 0,2;

so2  – доля оксидов серы, улавливаемая в золоуловителе. Для сухих

золоуловителей принимается равной 0.

Расчет выбросов пятиокиси ванадия, поступающей в атмосферу с

дымовыми газами при сжигании жидкого топлива, выполняется по формуле:

3 (1 ) (1 ) 10

2 5 2 5

− =    −  −  V O V O oc T M C B  

где B - количество израсходованного мазута за год, т;

V2O5 C – содержание пятиокиси ванадия в жидком топливе, г/т; (при

отсутствии результатов анализа топлива для мазута с Sr >0,4 % определяют

по формуле представленной ниже;

oc  – коэффициент оседания пятиокиси ванадия на поверхности

нагрева котлов: 0,07 – для котлов с промежуточными паронагревателями,

очистка поверхностей нагрева которых производится в остановленном

состоянии; 0,05 – для котлов без промежуточных паронагревателей при тех

же условиях очистки (принять при расчетах); 0 – для остальных случаев;

T  – доля твердых частиц в продуктах сгорания жидкого топлива,

улавливаемых в устройствах для очистки газов мазутных котлов

(оценивается по средним показателям работы улавливающих устройств за

год). В практической работе принимается T  = 0,85.

Содержание пятиокиси ванадия в жидком топливе ориентировочно

определяют по формуле:

95,4 31,6

2 5

=  − r

V O C S (1.7)

Для каждого источника загрязнения воздушной среды устанавливаются

нормативы предельно-допустимых выбросов (ПДВ) загрязняющих веществ в

атмосферу. ПДВ устанавливаются с учетом ПДК загрязняющих веществ,

уровня их фоновых концентраций, гидрологических, гидрохимических,

климатологических, геофизических характеристик территорий и природных

объектов. Сущность внедрения ПДВ – ограничение разовых выбросов.

Предельно-допустимый выброс (ПДВ) – масса загрязняющих веществ,

выброшенная в воздушный бассейн в единицу времени, которая не создает в

приземном пространстве уровень загрязнения выше, чем ПДК.

Платежи предприятия за нормативный выброс загрязняющих веществ в

атмосферу, тыс. руб./год, определяются зависимостью

П H m Э И з

n

i

н norm фi    ==1

при mф ≤ mПДВ, (1.8)

где Hnorm – норматив платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего

вещества в пределах установленных нормативов выбросов (ПДВ), руб./т

mфi – фактическая масса выброса i-го загрязняющего вещества, т/год;

mПДВ – масса предельно-допустимого выброса i-го загрязняющего

вещества, т/год.

Эз – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости

для атмосферы; для Республики Татарстан Кэ.атм = 1,9;

И – коэффициент индексации (устанавливается Федеральным законом о

бюджете на конкретный год), и принимается в 2014 году к нормативам платы

установленным в 2003 году И=2,05 и 1,79 к нормативам платы

установленным в 2005 году.

При отсутствии у предприятия установленных нормативов (лимитов),

вся масса загрязняющих веществ считается сверхлимитной.

Плата за сверхлимитный выброс загрязняющих веществ определяется

путем умножения соответствующей ставки платы i-го загрязняющего

вещества в пределах установленных лимитов на разницу между фактическим

и нормативным выбросом i-го загрязняющего вещества и умноженным на

пятикратный повышающий коэффициент:

П H (m m ) Э И з

n

i

св ф ni   −   = =1

lim lim 5 при mф › mнi. (1.9)

где Hlim – норматив платы за выброс 1 тонны i-го загрязняющего

вещества в пределах установленных лимитов, руб.

Суммарные платежи предприятия за выброс загрязняющих веществ

определяются по формуле

н св lim П = П + П (1.10)

В практической работе требуется определить массы выбросов загрязняющих веществ в зависимости от вида и количества израсходованного топлива (Мi), плату за год от загрязнения атмосферы каждым из загрязняющих веществ (Пi) и суммарные значения этих величин (М, П). Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.

Исходные данные к практической работе приведены в таблице 3.

Таблица 2

Индивидуальная таблица расчетов ущербов от загрязнения атмосферы

Таблица 3.

Исходные данные по вариантам

№ вар.

Вид топлива

Расход топлива, т/год

1

уголь Азейский

10000

2

мазут высокосернистый

2400

3

уголь Черемховский

12000

4

мазут сернистый

2700

5

уголь Канско-Ачинский

15000

6

мазут малосернистый

3000

7

уголь Бурятский

13000

8

уголь Минусинский

12500

9

уголь Черемховский

16000

10

уголь Азейский

20000

Загрязняющие вещества

Mi, т/год

Нnorm, руб./т

Нlim, руб./т

Пн,

тыс.руб./год

П св lim,

тыс.руб./год

Пi,

тыс.руб./год

1

Зола углей (2005г.)

103

515

2

Оксид углерода CO (2003г.)

0,6

3

3

Оксиды азота NOх (2003г.)

52

260

4

Оксиды серы SOх (2005г.)

21

105

5

Пятиокись ванадия (V2O5)

1025

5125

Итого

Σ

Σ

Σ

Σ

_

1

Практическая работа №4.

«ЭКСПЕРТНАЯ ОЦЕНКА ПЛАНИРОВАНИЯ ПРИРОДООХРАННЫХ МЕРОПРИЯТИЙ»

В условиях ограниченного финансирования программ реализации природоохранных мероприятий, зачастую возникает необходимость выбора наиболее важных, приоритетных задач в области охраны окружающей среды, наиболее актуальных на данный момент времени для данного региона. Решения о приоритетности природоохранных мероприятий принимается либо на основе объективных данных (в том числе с помощью оптимизационных методов и вероятностно – статистических моделей), либо на основе мнений специалистов (экспертов). В задачах управления природопользованием и охраны окружающей природной среды широкое применение в отечественной и зарубежной практике нашел метод экспертной оценки. Методы экспертных оценок – выработка управленческих решений в различных отраслях на основе мнения квалифицированных экспертов.

Одним из наиболее распространенных методов экспертных оценок является метод ранговой корреляции. Эксперт, получив рабочую анкету, распределяет природоохранные мероприятия по местам в соответствии со степенью их приоритетности и возможности реализации. Эксперт ставит на первое место то мероприятие, которое, по его мнению, является наиболее важным и которое должно быть осуществлено в первую очередь, присвоив ему самый высокий ранг – 1. Другим присваиваются ранги 2, 3, 4 и т.д. – по степени важности. Ранг, равный n, где n – число мероприятий в анкете, присваивается мероприятию, обладающему наименьшей природоохранной эффективностью. Необходимым условием экспертного анализа является определение согласованности мнений экспертов. Точной оценкой согласованности служит коэффициент конкордации (согласованности). Коэффициент конкордации W может изменяться от 0 до 1. W = 1 означает стопроцентную согласованность мнений экспертов. W = 0 означает, что согласованности мнений не существует.

Студенты разделяются на экспертные группы по 5–10 человек, после чего каждый учащийся, изучив предложенный преподавателем список природоохранных мероприятий, проводит их ранжирование по приоритетности и заносит свое мнение в единую таблицу (по типу таблицы № 2). Соответствующая группа экспертов на основе расчета коэффициента конкордации делает вывод о согласованности мнения экспертной группы. Если мнение экспертов является согласованным, то на основе статистического анализа строятся диаграмма рангов.

Коэффициент конкордации вычисляют следующим образом. Сначала вычисляются суммы рангов по столбцам матрицы:

2

Rij = Ri1 + Ri2 +...+ Rin ,

где Ri1 – ранг, присвоенный первым экспертом i–му мероприятию; Rim – ранг,

присвоенный последним m–м экспертом этому же мероприятию.

Средняя по всем мероприятиям сумма рангов вычисляется по формуле

2

 ( +1)

=

m n

Rij

где m – число экспертов; n – число мероприятий.

Отклонение суммы рангов каждого столбца от средней суммы:



=

 +

= −

m

i

i ij

m n

d R

1 2

( 1)

Далее определяется сумма квадратов отклонений:

  

= = =

 





 



  +

= −

n

i

n

i

n

i

i ij

m n

d R

1 1

2

1

2

2

( 1)

Коэффициент конкордации определяется по формуле

( )

12

2 3

2

m n n

d

W i

 −

= 

Затем находится статистический критерий 2 с n – 1 степенями свободы:

 =m (n −1) W 2

Согласованность мнений экспертов считается достаточной в том случае, если

2  2

0,05, где 2

0,05 – статистический критерий при пятипроцентном уровне

значимости; напр. при 11 – 1 = 10 степенях свободы для пятипроцентного уровня

значимости 2

0,05 = 18,31.

По данным значений Rij строится диаграмма рангов (рис. 1), которая

показывает очередность реализации мероприятий.

3

Если 2  20,05, то коэффициент конкордации W несущественно отличается от нуля. Это означает, что согласованности мнений экспертов нет и результатами итогового ранжирования пользоваться нельзя. В этом случае делается вывод о необходимости дополнительной экспертизы с привлечением большего числа экспертов и расширения их специализации.

Рис. 1. Диаграмма рангов

Задание.

1. Провести экспертную оценку методом ранговой корреляции приоритетности реализации природоохранных мероприятий на территории Республики Татарстан, предлагаемых в таблице № 1.

2. На основе расчета коэффициента конкордации сделать вывод о согласованности экспертной группы, если мнение окажется согласованным необходимо построить диаграмму рангов.

0

100

номер мероприятия

Rij min

Rij max

4

Таблица 1

Перечень природоохранных мероприятий для первой группы экспертов

№

Наименование мероприятия

1

Рекультивация нарушенного землепользования

2

Оснащение двигателей устройствами для предотвращения вредных выбросов

3

Внедрение оборудования по очистке отходящих газов промышленных предприятий

4

Восстановление продуктивности засоленных и загрязненных земель

5

Проведение исследований состояния ресурсов подземных вод и разработка предложений по защите их от загрязнений

6

Восстановление благоприятного экологического состояния рек и водохранилищ

7

Воспроизводство плодородия почвы

8

Реконструкция средств очистки и обеззараживания сточных вод

9

Реализация предложений по рациональному использованию и охране лесов, растительного и животного мира

10

Внедрение водосберегающих технологий на промышленных предприятиях, в сельском и коммунальном хозяйстве

11

Меры по сохранению земли в зоне промышленных и жилых зданий

5

Расчет в практической работе сводится в таблицу по типу таблицы 2.

Таблица 2

Индивидуальная таблица планирования природоохранных мероприятий

Экс–перты

Номер мероприятия и присвоенный ему ранг

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Rij

di

di2