Расчетное задание по экологии «Экономический ущерб от загрязнения водного объекта биогенными веществ
.docФедеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО
Тульский Государственный Университет
Кафедра аэрологии, охраны труда и окружающей среды
РАСЧЕТНОЕ ЗАДАНИЕ ПО ЭКОЛОГИИ
«Экономический ущерб от загрязнения водного объекта биогенными веществами, источником которых являются минеральные удобрения»
Для всех форм обучения
Тула 2007
Цель работы: ознакомиться с методикой расчета величины экономического ущерба от загрязнения водного объекта биогенными веществами, источником которых являются минеральные удобрения.
Задачи работы:
определить:
- величину экономического ущерба (U) от загрязнения водного объекта биогенными веществами.
- годовой экономический эффект (Э) от проведения водоохранныx мероприятий в зоне сельскохозяйственной деятельности.
Введение
Для выращивания сельскохозяйственных культур на полях, расположенных в водосборе реки, внедряются интенсивные технологии, что предполагает внесение минеральных удобрений, являющихся источником биогенной нагрузки, преимущественно азота, фосфора и калия.
В значительной мере загрязнению подвержена гидросфера. Основными источниками загрязнения водной среды выступают наземные источники, включая большие и малые города, промышленность, строительство, сельское и лесное хозяйство, туризм и т. д. Главную угрозу для биоты создают сточные воды, химические вещества, мусор, пластмассы, металлы, радиоактивные отходы и нефть. Значительную угрозу для водоемов несет сельскохозяйственное загрязнение, в результате которого водоемы насыщаются минеральными веществами (фосфор, азот и т. д.), ведущими к эвтрофикации (загрязнение рек и озер биогенными элементами - продуктами жизнедеятельности животных организмов и растений). Проникая в подземные воды, азотные удобрения и другие подобные соединения могут попасть в колодцы (скважины) и отравить в них воду до такой степени, что она будет представлять опасность для человека и животных. Качество водной среды на планете ухудшается с каждым годом, что отрицательно сказывается на здоровье людей.
Сельско-хозяйственные угодья площадью F (га) расположены на известном удалении от уреза реки l (м), что в конечном итоге определяет фактическую величину биогенной нагрузки W' на водный объект, а следовательно, и величину экономического ущерба U (руб.) загрязнений.
Во избежание выноса остатков удобрений в водный источник рекомендуется внедрить систему водоохранных мероприятий, что позволит снизить вынос биогенов до допустимого уровня.
Ожидаемый экономический результат Р (руб.) водоохранных мероприятий следует определять величиной снижаемого (предотвращаемого) ущерба.
Методика расчета
Для изучения влияния минеральных удобрений на загрязнение природных вод необходимо определить величину возможного и фактического (W` и W) выноса биогенных веществ в водный объект.
По результатам литературных источников вынос биогенных веществ в водный объект для Тульской области составляет:
азота N = 13,6 кг/га,
фосфора P = 1,9 кг/га,
калия к = 14,5 кг/га.
Возможный вынос биогенных веществ определяется соответственно:
WN=N F;
Wр=р F;
Wк=к F.
Биогенные вещества, вымываемые с сельскохозяйственных угодий, частично попадают в водный объект, значительная часть их аккумулируется естественными природными фильтрами (луга, болота, низины).
Количество биогенов, фактически поступивших в водный объект от данного источника загрязнения, в большей степени зависит от удаленности сельскохозяйственных угодий от уреза воды и учитывается при расчете коэффициентом редукции (табл. 1).
Таблица 1. Коэффициенты выноса биогенных веществ в водотоки в зависимости от удаленности угодий от уреза воды
|
Коэффициент |
Зоны удаленности с/х угодий относительно уреза воды, м |
|||||
|
редукции |
0-500 |
500-1000 |
1000-2000 |
2000-3000 |
3000-4000 |
Более 4000 |
|
|
1,0 |
0,9 |
0,8 |
0,6 |
0,5 |
|
Следовательно, величина фактического выноса биогенных веществ будет определяться формулой
W`= W.
Примечание: Значения W` определяются отдельно для каждого биогенного вещества.
Расчет величины экономического ущерба от загрязнения водного объекта биогенными веществами предлагается определять по формуле
U= j . б . М ,
где U – экономический ущерб, руб.;
j – удельный ущерб (руб./усл.т);
б – безразмерная величина, коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водных объектов;
М – приведенная масса годового сброса загрязняющих веществ в данный водный источник, усл.т/год.
Величина М вычисляется по формуле
,
где i - номер сбрасываемой примеси;
N - общее количество примесей;
- показатель
относительной опасности i-
го
вещества;
m – масса загрязняющих веществ (т).
1,
Величина М для данной задачи определяется соответственно:
.
Для предотвращения загрязнения водного объекта предлагается внедрить систему водоохранных мероприятий, позволяющих снизить биогенную погрузку до допустимого уровня.
Перечень и стоимость водоохранных мероприятий приведены в табл. 2.
Величина затрат на водоохранные мероприятия определяется соответственно:
3 = С F .
Таблица 2. Калькуляция стоимости водоохранных мероприятий на
сельхозугодьях
|
Состав агротехнических мероприятий |
Единица измерения |
Стоимость единицы работ, руб. |
|
|
1. |
Снегозадержание |
га |
900 |
|
2. |
Обработка почвы поперек склона |
га |
9000 |
|
3. |
Посев буферных полос |
га |
3300 |
|
4. |
Щелевание многолетних трав |
га |
7200 |
|
|
Итого: |
|
20400 |
В результате проведения агротехнических мероприятий удалось добиться прекращения попадания биогенов в водный объект, поэтому ожидаемый экономический эффект (Р) водоохранных мероприятий равен величине предотвращаемого экономического ущерба (U):
Р = U
Годовой экономический эффект от проведения водоохранных мероприятий определяется соответственно:
Э = Р – 3 .
Выводы к задаче должны соответствовать всем вышеперечисленным пунктам.
Задание для выполнения
1. Записать название, цель и задачи работы.
2. Рассчитать возможный вынос биогенов с сельскохозяйственных угодий.
3. Рассчитать фактический вынос биогенных веществ в водный объект.
4. Рассчитать экономический ущерб от загрязнения водного объекта.
5. Определить стоимость водоохранных мероприятий.
6. Рассчитать годовой экономический эффект от проведения водоохранных мероприятий.
Варианты для решения задания
|
№ варианта |
F, га |
l, м |
№ варианта |
F, га |
l, м |
|
1 |
1,20 |
2500 |
14 |
4,64 |
1025 |
|
2 |
1,35 |
490 |
15 |
5,01 |
720 |
|
3 |
1,50 |
575 |
16 |
5,23 |
1950 |
|
4 |
1,63 |
3750 |
17 |
5,68 |
2380 |
|
5 |
1,00 |
1565 |
18 |
5,91 |
1000 |
|
6 |
1,95 |
2005 |
19 |
6,15 |
1350 |
|
7 |
2,70 |
750 |
20 |
6,43 |
2250 |
|
8 |
3,05 |
3275 |
21 |
6,64 |
1004 |
|
9 |
3,48 |
1560 |
22 |
6,07 |
2505 |
|
10 |
3,70 |
4000 |
23 |
7,07 |
1307 |
|
11 |
3,94 |
3750 |
24 |
7,39 |
2999 |
|
12 |
4,08 |
1520 |
25 |
7,50 |
3404 |
|
13 |
4,25 |
1550 |
|
|
|
Разработала В.А.Сметанова, к.б.н.
Рассмотренно на заседании кафедры
Протокол №_____от «__»___________2007г.
Зав. Кафедрой АОТиОС
___________Э.М.Соколов
Нормоконтроллер;
Ответственный за стандартизацию на кафедре
_________________Н.К.Шестакова
«___»____________2007г.
1 ПДК загрязняющих веществ взяты для водоёмов рыбохозяйственного значения.