Оценка воздействия на окружающую среду и экологическая экспертиза объектов промышленности. Учебное пособие

где РЛ, РС – соответственно региональные нормативы платы предприятий за выбросы (сброс) загрязняющих веществ в атмосферный воздух и в

водные объекты в пределах установленного лимита и сверхлимита, руб ./ усл. т; МЛ,

М – массовые лимитные и сверхлимитные выбросы (сбросы), усл. т/год;

МФЕ – фактический массовый поток выбросов (сбросов), т/год; Кi – коэффициент приведения, учитывающий относительную опасность i-го загрязняющего вещества (для выбросов КiВ , для сбросов КiС ), усл. т/т;

МЕЛ – лимитный массовый поток выбросов (сбросов), т/год; t – время,

врасчетах принимается равным одному году, год; L – коэффициент кратности норматива платы за превышение установленного лимита выбросов (сбросов).

Экономическая оценка ущерба, причиняемая от размещения (хранения, захоронения) отходов на полигонах, отвалах, хранилищах и т.п. предприятий определяется по следующим формулам:

где УРЛ , УСР – соответственно ущерб от лимитного и сверхлимитного размещения отходов, руб.

81

где РРЛ , РСР – соответственно региональные нормативы платы за размеще-

ние отходов на полигонах в пределах установленного лимита и сверхлимита, руб./т;

QЛ , QФ – соответственно годовая плановая и фактическая масса отходов, т;

Z1 , Z2 – коэффициенты учета местоположения и характера обустрой-

ства полигонов, отвалов, хранилищ i-го вида отходов;

Аi – показатель относительно опасности i-го отхода, который определяется по бальной системе в зависимости от класса токсичности отходов; L – коэффициент кратности норматива платы за превышение уста-

новленного лимита размещения отходов.

Следует отметить, что в приведенных выше формулах опущен символ суммирования, характеризующий суммарный объем выброса (сброса, размещения) нескольких загрязняющих веществ в окружающую среду или участие i-го загрязняющего вещества в нескольких независимых операциях или стадиях технологического процесса и оборудования. В примерах расчета, приведенных ниже, оценивается суммарный ущерб от всех видов загрязняющих веществ, участвующих в технологическом процессе или оборудовании.

В связи с условностью определения коэффициента приведения Кi через ПДК и нормативов платы за условную тонну загрязняющего вещества применение «Методических рекомендаций по определению платы за выбросы (сбросы) загрязняющих веществ в природную среду» для оценки ущерба оправдано лишь для расчета ожидаемого (но не фактического) экономического эффекта разрабатываемых технологических процессов и оборудования.

Существующие нормативы платы за выбросы (сбросы) загрязняющих веществ в окружающую среду, по которым определяется в настоящее время реальная плата предприятия, на порядок и более меньше, чем рекомендуемая согласно вышеуказанным «Методических рекомендациям».

Следует отметить, что введение понятия ПДК было сделано по са- нитарно-гигиеническим соображениям, а отнюдь не для использования в экономических расчетах. Расчет ущерба от размещения отходов по формулам (32 36) делается, по-видимому, более корректно и его можно сопоставить с реальными затратами предприятий на размещение (захоронения, хранение) отходов.

Пример 1. Необходимо провести экологическую экспертизу проектируемой теплоэлектростанции (ТЭС).

Исходные данные: ТЭС будет работать на донецком угле в Московском регионе. Среднегодовое значение модуля скорости ветра на уровне флюгера U = 4 м/с. Роза по направлениям ветров относительно

82

близка к круговой. На ТЭС будут работать 4 генератора, имеющих мощности по 300 МВт каждый.

По варианту 1 на ТЭС будут установлены трехпольные электрофильтры, а по варианту 2 намечаются четырехпольные электрофильтры. При отсутствии электрофильтров (базовый вариант) в атмосферу выбрасывалось 300 тыс. т пыли (золы и недожога) в год.

В первом варианте выброс угольной золы и частиц угля (недожога) через единственную трубу ТЭС высотой Н = 250 м и диаметром Д = 8 м составит 40 тыс. т/год, а во втором варианте – 6 тыс. т/год. Исходные данные для расчетов даны в таблице 2.

Средняя скорость выхода газовоздушной смеси из устья трубы составляет ω0 = 20 м/с. Среднегодовое значение Т = ТГ -ТВ = 150° С, где ТГ, ТВ – соответственно температура выбрасываемой газовоздушной смеси и температура окружающего атмосферного воздуха, °С. выбросами неорганизованных источников в расчетах пренебрегаем.

При установке четырехпольных электрофильтров вся уловленная за год пыль в количестве 34 тыс.т будет реализовываться и использоваться для производства строительных материалов и конструкций. Чистый доход от ее реализации составит: Д = 2 руб./т · 34000 т = 68 тыс. руб. Данные для технических расчетов приведены в таблице 2.

Расчет концентраций вредных веществ в атмосферном воздухе

Максимальное значение приземной концентрации СМ (мг/м3) при выбросе газовоздушной смеси из одиночного источника на расстоянии ХМ (м) определяется по формуле

83

где А – коэффициент, зависящий от температурной стратификации атмосферы, равный 140 для Московской области; МЕ выражается в г/с.

1 год = 587 час = 21,132·106 с; m, n, η – равняются 1; F = 3 для базового варианта (степень очистки по пыли 0%); F = 2,5 для 1-го варианта (достигаемая степень очистки по пыли – 87%); F = 2,0 для 2-го варианта (достигаемая степень очистки по пыли 99,98%).

Для 3-4-бенз(а)пирена расчет аналогичен:

84

СбМ 3 4 бенз. 0,298 10 6 мг/м3

ПДК3мр4 бенз. 10 6 мг/м3

Для 1-го варианта в расчетах используем расчетные данные базового варианта с введением коэффициента пересчета Коб:

Получаем:

С1Мзолы = 0,567/9 = 0,063 мг/м3 (меньше ПДК МРзолы ) С1Мпыли = 0,029/9 = 0,003 мг/м3 (меньше ПДК пылиМР )

С1М-3-4-бенз = 0,298·10-6/9 = 0,033·10-6 мг/м3 (меньше ПДК 3МР-4-бенз )

Для 2-го варианта: Коб = 1,5·41,89 = 71,84

Получаем:

СIIМ- золы = 0,567/71,84 = 0,0078 мг/м3 (меньше ПДК МРзолы )

СIIМ- пыли = 0,029/71,84 = 0,0004 мг/м3 (меньше ПДК пылиМР )

СIIМ-3-4-бенз = 0,298·10-6/71,84 = 0,004·10-6 мг/м3 (меньше ПДК3МР-4-бенз )

Для газообразных веществ расчет ведется аналогично (для всех вариантов – базового, 1-го и 2-го расчетные данные одинаковы).

Для всех вышеперечисленных загрязняющих веществ, за исключением СбМ золы на расстоянии ХМ значения приземной концентрации меньше

установленных значений ПДКМР.

Это расстояние можно было бы рекомендовать как допустимое значение для определения кратчайшего расстояния санитарно-защитной зоны от источника выделения загрязняющих веществ 1-го и 2-го варианта проектируемой ТЭС, если бы не учитывался эффект суммации загрязняющих веществ.

В соответствии с приложением 1 эффект суммации распространяется на следующие загрязняющие вещества: окислы азота по NO2 – сернистый ангидрид; серный ангидрид – сернистый ангидрид.

Расчет по уравнению показывает, что по парному взаимодействию имеем следующие данные:

85

Таким образом, в качестве расстояния для санитарно-защитной зоны можно принять (Х = 2ХМ):

для базового варианта – 4892 м; для 1-го варианта – 6116 м; для 2-го варианта – 7338 м,

вместо обычно рекомендуемого Х = 10ХМ.

Техническое заключение:

Представленные данные позволяют разработать экологически чистый проект ТЭС со степенью очистки по пыли 87% по 1-му варианту и степенью очистки по пыли 99,98% по 2-му варианту.

Для выбора оптимального технического решения следует выполнить экономические расчеты, исходные данные представлены в таблице 3.

Экономические расчеты:

Все выбросы загрязняющих веществ принимаем «лимитными». Нормативный коэффициент для Московского региона принимаем равным 1,5 руб./за 1 усл. т. Исходные данные для экономических расчетов приведены в таблице 2. Эксплуатационные текущие годовые расходы по 1-му варианту составляют С1 = 400 тыс .руб., по 2-му варианту составляют 2 млн руб.

Рассчитываем ожидаемый экономический эффект: по 1-му варианту: ЭЭ1 = Уб – У1 – З1; по 2-му варианту: ЭЭ2 = Уб – У2 – З2 + Д;

Уб = 4451614 усл.т х 1,5 руб./усл.т = 6677421 руб. У1 = 3412524 усл.т х 1,5 руб./усл.т = 5118786 руб. У2 = 3282810 усл.т х 1,5 руб./усл.т = 4924215 руб. З1 = 400·103 + 0,12·2·106 = 640·103 руб.;

З2 = 530·103 + 0,12·2·106 = 770·103 руб.; Д = 68·103 руб. ЭЭ1 = 918635 руб. ЭЭ2 = 1051206 руб.

86

Эффективность использования капитальных вложений:

Таким образом, сравнение эффективности капитальных вложений 1-го и 2-го варианта при принятом коэффициенте норматива платы 1,5 руб./за 1 усл. т показывает, что эти варианты равноценны:

ЭК1-2 = 0,260 – 0,259 = 0,001 < 0,12 1/год

Исходя из тенденции изменения цен (их роста), предпочтительно выбрать 2-й вариант, позволяющий достичь степени очистки по пыли

99,98%.

Заключение экологической экспертизы:

Подготовленные исходные данные по проектируемой ТЭС с установкой четырехпольных электрофильтров могут быть рекомендованы к реализации и переданы заказчику.

87

Пример 2. Необходимо выполнить расчет платежей за выбросы загрязняющих веществ.

Исходные данные: Предприятию установлен лимит выбросов загрязняющих веществ 20 тыс. тонн. Характеристика выбросов приведена в таблице 4.

усл.т;

лимитирующий выброс: Мл = 215782 усл. т; сверхлимитный выброс: Мс = 40000 усл. т.

Учитывая, что предприятие расположено на территории БССР из таблицы выбираем значения нормативов платы за выбросы в пределах установленного лимита Рл = 0,74 руб./усл. т и за сверхлимитные выбросы Рс = 16,6 руб./усл. т.

Платежи предприятия за выбросы в переделах установленного лимита (уравнение 26, t = 1 год):

Ул = 0,74 руб./усл. т · 215782 усл. т = 159,7 тыс. руб.

Коэффициент кратности норматива платы за превышение установленного лимита выбросов:

L МФ 255782 1,19 МЛ 215782

Платежи предприятия за выбросы сверх установленного лимита (уравнение 27, t = 1 год):

Ус = 16,6 руб./усл. т · 1,19 ·40000 усл. т = 790,2 тыс. руб.

Итого за 1989 год предприятие выплатило:

88

У = Ул + Ус = 159,2 + 790,2 = 949,9 (тыс. руб).

Пример 3. Необходимо провести экологическую оценку эффективности использования воды в технологической операции удаления остатков модельной массы из форм для литья титановых деталей по выплавляемым моделям.

Исходные данные: В операции используется непроточная ванна с горячей водой объемом 0,7 м3.

Периодичность полного слива воды из ванны – 1 раз в неделю. Разовый объем отводимой воды – 0,62 м3.

Разовый объем подпитки 0,08 м3. Периодичность подпитки – 1 раз в сутки.

Отводимая вода загрязнена – нефтепродукты – С1 = 10,2 мг/л; общее солесодержание С2 = 1230 мг/л.

Отводимые воды, смешанные с производственными сточными водами, по системе канализации без очистки направляются на городские сооружения биологической очистки сточных вод, где

ПДКбоснефтепродукты = 2,5 мг/л; ПДКбособщеесолесодерж. = 1000 мг/л.

Проведем экологическую оценку по итогам работы ванны за год: 1. Определяем объем потребления воды Wn (м3/год)

Wn = 0,7 · 52 + 0,08(264 – 52) = 36,4 + 16,96 = 53,36 м3/год,

где 52 – число недель в году, в течение которых осуществляется замена воды в ванне;

2. Определяем объем отведения загрязненной воды W3 (м3/год):

W3 = 0,62 · 52 = 32,24 м3/год.

3. Объем безвозвратных потерь воды Wпот (м3/год) составит:

Wпот = Wn – Wз = 53,36 – 32,24 = 21,12 м3/год.

4. Влияние технологической операции на загрязнение промышленных вод нефтепродуктами, выраженное через коэффициент разбавления, составляет:

5. Влияние операции на повышение в сточных водах общего солесодержания составляет:

Сопоставление критериев показывает, что загрязнение отводимых вод нефтепродуктами более существенно по сравнению с повышением общего солесодержания.

89

6. Отрицательное влияние технологической операции на состояние окружающей среды за счет загрязнения и безвозвратных потерь воды составляет:

КобW 131,53 39,66 21,12 192,31 м3/год

Впроцентном отношении К1W , К2W и Wпот к объему потребления

воды Wn составляет соответственно: 284%, 74% и 40%.

На основании полученных данных можно сделать следующие вы-

воды:

–с экологической точки зрения операции оказывают отрицательное влияние на окружающую среду из-за наличия загрязнений в отводимых водах превышающих установленные нормативы (ПДК) и сравнительно высокого показателя (40%) безвозвратных потерь воды;

–наиболее загрязняющим ингредиентом для отводимой воды являются нефтепродукты;

–до решения в указанной технологической операции вопросов очистки отводимых вод (сепарации нефтепродуктов, их сбору и сжиганию) она не может быть рекомендована к реализации.

Пример 4. Необходимо провести техническую экологическую экспертизу проектируемого предприятия и дать рекомендации по установлению ПДС.

Исходные данные: Сброс сточных вод проектируемого предприятия предполагается в черте населенного пункта в реку, которая используется для нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения.

Содержание взвешенных веществ в реке Св = 42 мг/л.

Расход сточных вод qст составляет 0,2 м3/с = 720 м3/час.

1.Содержание взвешенных веществ – 60 мг/л

2.Минеральный состав по сухому остатку – 360 мг/л, в том числе: хлоридов – 220 мг/л;

сульфатов – 100 мг/л.

3.Биохимическое потребление кислорода (БПКполн) – 80 мг/л

4.Свинец – 2,0 мг/л

5.Бензол – 1,5 мг/л

6.Нитрохлорбензол – 0,3 мг/л.

Согласно Методическим указаниям расчет ПДС ведется для удовлетворения:

–общих требований к составу и свойствам сточной воды;

–предельно допустимых концентраций вредных веществ в сточной воде. В соответствии с Правилами охраны поверхностных вод от загряз-

нения сточными водами удовлетворение общих требований к составу сточной воды осуществляется по первым трем показателям, а удовлетворение предельно допустимых концентраций вредных веществ по последним трем показателям.

90