- •Міністерство освіти і науки україни
- •Этапы и мероприятия международного сообщества по формированию универсальной конвенции марпол 73/78 по охране морской среды
- •1.1. Задачи дисциплины «Экология и охрана окружающей среды»
- •1.2. Характеристика современного общества
- •1.3. Отрицательное воздействие судов на окружающую среду
- •1.4. Международная конвенция марпол 73/78
- •Нормативные, организационно-технические мероприятия по предотвращению загрязнения вредными веществами, которые перевозятся морем в упаковке, грузовых контейнерах, съемных танках, насыпом
- •2.1. Состояние качества гидросферы
- •2.2. Отрицательное воздействие судов на гидросферу
- •2.3. Основные требования природоохранных мероприятий
- •2.4. Ответственность за загрязнение водоемов
- •3.1. Образование нефтесодержащих вод на судах
- •3.2. Государственные требования по предотвращению загрязнения морской среды судовыми отходами
- •3.3. Ответственность должностных лиц за загрязнение гидросферы
- •3.4. Последствия загрязнения морской среды
- •Правила по предотвращению загрязнения нефтью морской среды
- •4.1. Технология очистки нефтесодержащих вод на судне
- •4.2. Способы очистки нв
- •4.3. Охрана водной поверхности от загрязнения нефтью и нефтепродуктами
- •4.4. Создание самоходной станции для сбора и очистки нв
- •4.5. Система приема и обработки нв
- •4.6. Экономический ущерб от загрязнения гидросферы нв
- •Лекция 5 системы технического оборудования и организация работы на судне и в портах по предупреждению загрязнения моря сточными водами.
- •5.1. Сбор, хранение и очистка судовых сточных вод
- •5.2. Обеззараживание судовых сточных вод
- •5.3. Основные требования природоохранных мероприятий
- •5.4. Методы очистки сточных вод
- •5.5. Необходимая степень очистки сточных вод
- •Лекция 6 системы предупреждения загрязнения мирового океана мусором. Судовые инсинератори
- •6.1.1.Классификация методов нейтрализации и утилизации твердых отходов
- •6.1.2. Санитарные, экономические, экологические аспекты термического обезвреживания твердых отходов
- •6.1.3. Утилизация твердых бытовых отходов
- •6.1.4. Утилизация твердых промышленных отходов
- •6.1.5. Судовые инсинераторы
- •6.2.1 Загрязнение воздушной среды
- •6.2.2. Защита воздушного бассейна от сажи (пыли)
- •6.2.3. Теоретические основы очистки газовоздушных сред от сажи (пыли)
- •6.3.1. Проблемы загрязнения атмосферы
- •6.3.2. Пути снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха
- •6.3.3. Основные пути снижения концентрации токсикантов в ог дизелей:
- •6.4.1 Концепция устойчивого развития современного общества
- •6.4.2. Математическая модель устойчивости общества.
- •6.4.3. Снижение ущерба окружающей среде
- •6.4.4. Расчёт предотвращённого ущерба воздушному бассейну от выхлопных газов судовых энергетических установок [26]
6.4.3. 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– У2П = У2– У3(14)
t1 t2
lim Пi→Пmax (15)
t→∞
lim Уi→ 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 в грн./год.
Предотвращенный ущерб, П1„ грн./год, определяется по формуле:
ti+1
П = У ti– У ti+1(14)
ti
где У ti и У ti+1 - величина абсолютного ущерба, который возникает в разное время:
ti - до введения природоохранных мероприятий;
ti+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 |
370 |
23 |
Оксиды азота |
21 |
41 |
Оксиды серы |
1,5 |
б |
Углеводороды |
30 |
11 |
Твёрдые частицы (сажа) |
1,3 |
8 |
Соединения свинца |
этилованный 0,01 |
0 |
|
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 1300наиболее 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=∑Аi*mi (19)
i=1
де Аi – показатель относительной опасности вредного компонента i- го вида, усл.т/т;
N – число компонентов отработанного газа;
mi – 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=YДТ1–YДТ2, (20)
где YДТ1,YДТ2 - абсолютый ущерб, наносимый воздушному бассейну при работе на разных видах топлив (ДТ1, ДТ2)
Удельный предотвращённый ущерб, грн./т, по формуле:
ППИТ.= П/Q, (21)
де Q –Маса используемого топлива, т/год.
Абсолютый ущерб, грн./год, при работі СЭУ на ДТ1 определяется по формуле:
YДТ1=γ*σ*f*MДТ1 (22)
Приведенная Маса выбросов загрязнений, т/год, при работе СЭУ на ДТ2определяется по формуле:
МДТ2=Q(ССОДТ2*АСО+СNoxДТ2*АNOx+СSO2ДТ2*АSO2+СCHxДТ1*АCHx+СCHxДТ2*АCHx)(10)
Абсолютый ущерб, грн./год, при работі СЭУ на ДТ2 определяется по формуле:
YДТ2=γ*σ*f*MДТ2 (23)
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
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.
Леонов В. Є.,Шерстюк В. Г., Бень А. П. Технологія очищення стічнихвод зметою захисту гідросфери. Монографія/ За редакцією д.т.н.,проф. В. Є. Лєонова- Херсон: ПП Вишемирський В. С.,2008, -152 с.
Тихонов А. И. Экология. Курслекций. - Иваново: ИГЭУ, 2002. - 207 с.
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
Вылегжанин А. Н. Управление морскими живыми ресурсами международно-правовая практика США // Государство и право. - 2007. -№4
Вылегжанин А. Н., Зиланов В. К. Международно-правовые основы управления морскими живыми ресурсами. Теория и документы. - М., 2000.
Данилец А. В. Правовые основы охраны экологии морской среды. Краткии очерк. // Морской флот. - 2007, № 4, с. 39-41.
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.
Жаркова О. А. Международно-правовая защита морской среды от эксплуатационного загрязнения с судов (вопросы юрисдикции) : Автореф. дне. канд. юрид. наук. - М., 2009.
Соколова Н. А. Правовое регулирование как средство решения международных экологических проблем // СибЮрВесник. - 2007. - № 1
Чичварин В. А. Некоторые вопросы теории международно-правовой охраны морской среды и ее ресурсов // Рыбное хозяйство. Серия «Мировое рыболовство». - 1973. - Выпуск I.
Зайцев Ю. П. Введение в экологию Черного моря. Одесса : «Эвен». 2006. - 224 с.
Биотический механизм самоочищения пресных и морских вод. М.: МАКС- Пресс. 2004.
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.
Введение в проблемы биохимической экологии. М. : Наука. 1990. - 288 с. ISBN 5-02-004062-2.
Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. М.: Мир. 1997. - 232 с.
Богачук О. В. Екологія: Опорнийконспект лекцій.- Херсон : МУБіП,2005. -62 с.
Тихонов А. И. Проблемы экологии с позиций холизма. Курс лекций. - Иваново: ИГЭУ, 2002. - 184с.
Одум Ю. Экология: В 2-х т. Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 376 с.
Реймерс Н. Ф. Экология (теории, законы, правила, принципы и гипотезы) - М.: Россия Молодая, 1994. - 367 с.
Воронков Н. А. Основы общей экологии : Учеб. пособие для студентов вузов и учителей. - М.: Агар, 1997. - 87 с.
Кормилицин В. И. Цицишвили М. С., Яламов Ю. И. Основы экологии: Учеб. пособие. - М.: МПУ, 1997. - 368 с.
Горелов А. А. Экология : конспект лекций. Учеб. пособие. —v. М. : МПУ, 1999.-168 с.
MARPOL consolidated edition 2006/ INTERNATIONAL MARITIME ORGANIZATION / London, 2006.
Леонов В. E. Экология. Учебное пособие. Новосибирск : НГАВТ, 1999. М 133 с.
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.