1. Задание

В районе действует тепловая электростанция мощностью 1000 МВт . Для производства необходимого количества электроэнергии ежегодно расходуется 1 млн. т топлива ( мазут: зольность А^р=0,05%, сернистость S^р=1,6%). В процессе работы, через дымовую трубу, в атмосферный воздух поступают примеси (загрязняющие вещества): твердые частицы (пыль) и газообразные вещества (диоксид углерода, оксид азота, диоксид серы). Масса годового поступления загрязняющих веществ составляет:

А) группа 1 – взвешенные пылевые частицы;

Б) группа 2 – газообразные вещества.

Характер выбросов по скорости оседания частиц различен:

А) группа 1 – имеет скорость оседания частиц от 1 до 20 см/с;

Б) группа 2 – менее 1 см/с.

Зона активного загрязнения (ЗАЗ) неоднородна и состоит из пяти типов территорий:

А) Территория курортов, заповедников, санаториев, заказников и т.д.

Б)Территория природных зон отдыха, садоводств и дачных кооперативов;

В) Территории населенных мест с плотностью населения ;

Г) Территории промышленных предприятий;

Д) Пастбища и сенокосы.

Процентное соотношение доли от ЗАЗ приведены в исходных данных.

В рассматриваемом году масса выбросов загрязняющих веществ в атмосферу (М_общ) превысила временно согласованный выброс (ВСВ) на М. При решении задачи считать, что ВСВ превышает предельно допустимый выброс на 20%.

2.1 Расчет годового экологического ущерба.

А) Определение зоны активного загрязнения. Источником загрязнения является труба ТЭС ( согласно классификации организованный источник):

- определить ЗАЗ и рассчитать площадь этой территории

S_ЗАЗ =  (R^внеш_ЗАЗ ² - R^внутр_ЗАЗ ² ), м² (1)

Зона активного загрязнения (ЗАЗ) для каждого источника выброса определяется следующим образом. Для организованных источников выбросов (труб), имеющих высоту h  10 м. ЗАЗ представляет собой круг с центром в точке расположения источника и радиусом 50h, а при h  10 м. ЗАЗ представляет собой кольцо, заключенное между окружностями с радиусами:

R ^внутр _ЗАЗ = 2h, R ^внеш_ЗАЗ = 20h, (2)

- безразмерный параметр, учитывающий тепловой подъем факела

выброса в атмосферу;

, (3)

= =1.267

R ^внутр _ЗАЗ = 2×1.267×30=76м

R ^внеш_ЗАЗ = 20×1.267×30=760м

S_ЗАЗ = 3.14 (760 ² - 76 ² )=180×10⁴, м² =180 га

Площадь зоны активного загрязнения необходимо выразить в гектарах (1га = 10000 м² ).

Б) Численное значение удельного ущерба () принимается равным нормативу платы, установленному правительством области в пределах допустимых загрязнений ( = 16,5 руб/усл.т).

В) Показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над зоной активного загрязнения рассчитывается по формуле 5 . Поскольку ЗАЗ неоднородна и состоит из пяти типов территорий, причем каждому типу соответствует табличное значение константы _i. Для расчета данного показателя () необходимо определить площадь каждого из типов территорий ( S_i ,га) .

(5)

где n – общее количество типов территорий подвергшихся влиянию загрязнения;

i – номер части ЗАЗ, относящийся к одному из типов территорий,

_i – показатель относительной опасности загрязнения атмосферы

над i-м типом территорий,

Si – площадь одного из типов территорий, га;

S_заз – общая площадь зоны активного загрязнения, га.

= 8×0,15+0,1×170×0,4+4×0,2+0,1×0,2+0,1×0,05=8,825

Г) Приведенная масса годового выброса загрязняющих веществ рассчитывается по формуле 8 и представляет собой сумму произведений массы годового выброса на показатель относительной агрессивности различных видов загрязнений (по условию задачи их четыре).

, (6)

где m_i - масса выброса примеси i-го вида в атмосферу в течении года, т/год;

А_i - показатель относительной агрессивности примеси i-го вида,

усл.т./год;

N - общее число составляющих выброса (примесей) в атмосферу.

В таблице № 2.2 приложение 2 приведены значения параметра А для наиболее характерных загрязняющих веществ атмосферы.

(7)

Д) Определение безразмерного коэффициента учитывающего характер рассеивания загрязняющих веществ в атмосфере (f). Скорость оседания примесей по условию задачи различна, поэтому необходимо определить f₁ и f_2..

(8)

= 0,644

где h - геометрическая высота устья источника по отношению к среднему уровню зоны активного загрязнения, м;

- безразмерный параметр, учитывающий тепловой подъем факела

выброса в атмосферу;

Для частиц, скорость оседания которых находится в пределах от 1 до 20 см/с:

(9)

= 2,839

Для частиц со скоростью оседания больше 20 см/с, для любых значений h, , Т, U.

f = f₃ = 10

Годовой экологический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха (Y_а руб/год) отдельным источником определяется по формуле :

(руб), (10)

где - удельный ущерб от выбросов одной условной тоны загрязнений, руб/усл.т. (16,5 по состоянию на 1993г.);

- безразмерный показатель, характеризующий относительную

опасность загрязнения атмосферного воздуха в зависимости от

типа территорий;

f - коэффициент, зависящий от характера рассеивания примесей в

атмосфере ;

М - приведенная масса годового выброса загрязнений в атмосферу

источником, усл.т./год.

Е) Годовой экологический ущерб с учетом того, что скорость оседания примесей различна, запишется в следующем виде:

Y = Y₁ + Y₂ =   М_газ f_газ +   М_пыль f_пыль =   (М_газ f_газ + М_пыль f_пыль), (11)

Y = 16.5×8,825(967790×0,644+ 2,839×34000)=1,05×10⁸руб

2.2. Определение платы за загрязнение окружающей среды: определяется по формулам (13 – 17 ). По условию задачи годовой выброс ТЭС превысил ВСВ на М %. Необходимо определить абсолютное значение М равное М₃ (усл.т):

М₃ = (М_общ (усл.т) М(%))/100 (%) . (12)

Определение платы в экологический фонд за загрязнение атмосферы.

Плата за выброс производится по каждому виду загрязняющих веществ в отдельности. В зависимости от степени опасности загрязнения установлены нормативы платы, определена масса выброса, назначены региональные повышающие коэффициенты в зависимости от экологической ситуации.

Общая сумма платежа при загрязнении атмосферы в пределах ПДВ складывается из следующих составляющих: норматив платы за единицу выброса, масса годового выброса, коэффициент индексации (48), коэффициент экологической ситуации (1,5). В виде формулы это запишется в следующем виде:

П₁ = Р М₁ К₁ К₂ , (13)

где Р – норматив платы за единицу выброса (руб/усл.т);

М₁– масса допустимого выброса за год (усл.т);

К₁ – коэффициент индексации;

К₂ – коэффициент экологической ситуации.

Если масса годового выброса превышает установленный для данного вида загрязнения предел , т.е. больше ПДВ , то общая сумма платежа выразится следующим образом:

П_общ = П₁ + П₂+П_{3 .} (14)

При ситуации ПДВ  М_общ  ВСВ, значение П₂ рассчитывается по формуле:

П₂ = 5 Р М₂ К₁ К₂ , (15)

где М₂ – масса сверх ПДВ но в пределах ВСВ.

П₃ рассчитывается в случае М_общ  ВСВ и имеет вид:

П₃ = 25 М₃ Р К₁ К₂ , (16)

где М₃ – масса выбросов сверх ВСВ.

Исходя из этого общая формула платы за загрязнение атмосферного воздуха :

П_общ = К₁ К₂ (Р М₁+ 5 Р М₂ + 25 Р М₃), (17)

Рассчитаем М₁ и М₂, их сумма равна:

М₁ + М₂ = М_общ – М_3.. (18)

По условию задания ВСВ (М₂) превышает ПДВ (М₁) на 20% значит:

М₂ = 0,6 (М₁+ М₂), М₁= 0,4 (М₁+ М₂). (19)

Рассчитав приведенные массы, вычислить плату за соответствующие выбросы и общую сумму годового платежа. В расчетах принять Р К₁ К₂ = 16,5 руб/усл.т.

М₃ = (34000×8)/100 =2720 т

Рассчитаем М₁ и М₂, их сумма равна:

М₁ + М₂ = 34000 – 2720 = 31280 т_.

По условию задания ВСВ (М₂) превышает ПДВ (М₁) на 20% значит:

М₂ = 0,6 (31280) = 18768 т,

М₁= 0,4 (31280) = 12512 т

П_общ = 16.5 (12512+ 5× 18768+ 25×2720) =2,877 млн руб

2.3. Определение экономического эффекта от комплекса мероприятий по охране окружающей среды: Для расчетов данных показателей примем следующие исходные характеристики: ежегодные эксплуатационные затраты составляют С= 50 тыс.руб, капитальные вложения составляют 50 млн.руб. Экономический результат, полученный благодаря проведенным природоохранным мероприятиям ( снижение ущерба от загрязнения на 25% и снижение суммы платежей за выбросы загрязняющих веществ ( выброс достиг уровня ПДВ)), таким образом выразится формулой:

W = 0,25 Y + П₂ + П₃ , (20)

W = 0,25 ×1,05×10⁸ + 1548360 + 1122000=28,92 млн.руб

Расчет экономической эффективности комплекса мероприятий по охране атмосферного воздуха:

Во первых необходимо определить чистый экономический эффект от внедрения природоохранных мероприятий. Годовой экономический эффект определяется по формуле:

R = W – C (руб), (21)

R = 28920000 – 50000=28,87 млн.руб

где W – экономический результат, полученный благодаря проведенным природоохранным мероприятиям (руб);

С – текущие (эксплуатационные) затраты (руб).

Общая экономическая эффективность капитальных вложений в комплекс мероприятий по охране атмосферного воздуха определяется по формуле:

Е = ( W – C ) / К, (22)

Е = 28870000 / 50000000=0,58

где К – капитальные затраты при проведении природоохранных

мероприятий.