2 Оценка ущерба от загрязнения атмосферы

Годовой экономический ущерб от загрязнения атмосферы (Уа) отдельным источником определяется по формуле:

У_а = Y * * f * М (4),

где Y - удельный ущерб от выброса 1 усл. т.;

- показатель, характеризующий опасность загрязнения в зависимости от типа территории (например, для территории курортов, мно­гомиллионных городов он равен 8-10, а для лесов - 0,2);

f - показатель примеси в атмосфере;

М - приведенная масса выбросов, усл. т / год.

Значение f рассчитывается в зависимости от скорости оседания частиц:

- если скорость оседания менее 1 см/с, то значение f определяется:

f = f₁ (5),

где h - высота источника выбросов, м;

- показатель, учитывающий тепловой подъем факела выброса, который определяется по формуле: = 1+ (6),

где Т - разность температур в источнике и в атмосфере, °С;

V - среднегодовая скорость ветра (если нет данных, то 3 м/с).

- если скорость оседания 1-20 см/с, то значение f определяется:

f = f₂ (7),

- если скоростью оседания более 20 см/с, то значение f определяется:

f= f₃ = 10

При отсутствии сведений о скорости оседания частиц используют коэф­фициенты улавливания. Так, при k > 0,9 применяется f₁, при k = 0,7- 0,9 применяют f₂ , при k < 0,7 применяют f₃.

Величина М - приведенная масса годового выброса определяется:

где m_i - масса выброса примеси i - го вида, т/год;

A_i - показатель относительной опасности примеси i-го вида, усл.т/год; n - число составляющих выброса (примеси) в атмосферу.

Показатель агрессивности вредных веществ A_i является величиной, обратной предельно допустимой концентрации вещества в элементе окружающей среды и рассчитывается по формуле: А_i = 1\ПДК_i (9),

где ПДК_i - предельно допустимая концентрация i-го вещества, попадающего в окружающую среду.

ПДК - это норматив содержания вредного вещества, не оказывающего при постоянном воздействии вредного влияния на человека или компоненты окружающей среды (растительный и животный мир, микроорганизмы, почву). При определении ПДК учитывается степень влияния на здоровье человека, а также воздействие на различные компоненты природы. Для некоторых особо токсичных элементов, не существует нижних порогов безопасности, а следовательно, и ПДК. Любое превышение ими привычных природных фонов опасно для живых организмов хотя бы генетически, в цепи поколений. Существуют национальные стандарты ПДК, различающиеся по отдельным странам. В России установлены ПДК для 146 видов веществ и 27 типов веществ совместного действия, в соответствии с ними установлены и показатели агрессивности веществ.

Задача 1. Оценить экономический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха выбросами от стационарных источников за 3 года, если известно, что на территории загрязняемого региона населенные пункты с плотностью населения более 300 чел./га занимают 7%, пригородные зоны отдыха и дачные участки -15%, леса 1-ой группы - 23%, леса 2 группы - 25%, промышленные предприятия -5%, пастбища и сенокосы - 25%. Удельный ущерб от выброса 1усл. тонны вредных веществ составит 66 р. / усл. т. Показатель, учитывающий скорость оседания примесей <1см/с - f = 5. Объемы выбросов приведены в табл. 1.

Таблица 1- Объемы выбросов в динамике по годам

Загрязняющие вещества	Объемы выбросов, тыс. т
	1-й год	2-й год	3-й год
Окись углерода	220	260	340
Сернистый ангидрид	67	32	21
Окислы азота	28	34	31
Летучие низкомолекулярные углеводороды (ЛНУ)	181	190	238
Аммиак	342	366	380

Для решения данной задачи необходимо из нормативных таблиц (табл. 2) найти коэффициенты приведения к монозагрязнителю. Их следует перемножить на объёмы выбросов и результаты произведения сложить за каждый год. Таким образом, будет получена величина загрязнения атмосферного воздуха с учётом вредности (в виде «монозагрязнителя») в усл.т./год. Показатель сигма - это показатель относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха в регионе, в данном случае рассчитывается как средневзвешенное коэффициентов для территорий разных типов. Поскольку из условий задачи известно процентное соотношение территорий разных типов в рассматриваемом регионе, то этот расчёт будет провести весьма несложно (табл. 3):

= (7%*8+15%*8+23%*0,2+25%*0,1+5%*4+25%*0,05)/6 = 0,34

В соответствии с формулой (8) рассчитаем значение приведенной массы годового выброса (М) в 1-м году = 220*1 + 67*22 + 28*41,1 + 181* 3,16 + 342*10,4 = 6973,6 (усл. т/год). Аналогично проводим расчет за последующие годы. Необходимо применить значение сигма для нахождения величины экономического ущерба за каждый год, подставляя соответствующее значение М. В соответствии с формулой (4) находим оценку ущерба от загрязнения атмосферы (Уа) в 1-м году = 5*66*0,34*6973,6 = 782437,9 (р./год). Результаты расчетов необходимо отразить в табл.4.

Таблица 2 - Значение величины относительной опасности A_i для некоторых веществ, выбрасываемых в атмосферу

Вещества	Аi, усл. т/т
Окись углерода	1
Сернистый ангидрид (диоксид серы)	22
Сероводород	54,8
Серная кислота, серный ангидрид	49,0
Окислы азота	41,1
Аммиак	10,4
Летучие низкомолекулярные углеводороды (пары) жидких топлив – бензин и др. по углеводороду	3,16
Ацетон	5,55
Фенол	310
Ацетальдегид	41,6
3,4бенз(а)пирен	12,6х105
Цианистый водород	282
Фтористые соединения	282
Хлор молекулярный	89,4
Окислы алюминия	33,8
Двуокись кремния	83,2
Сажа без примесей	41,5
Окислы натрия, калия, магния, кальция, железа, стронция, молибдена, вольфрама, висмута	15,1
Пыль неорганическая	19,6
Пыль органическая	19,6
Неорганические соединения 6-валентного хрома	104
Кобальт, окись кобальта	1730
Никель и его окислы	5475
Формальдегид	170
Азотная кислота	50
Уксусная кислота	50
Сероуглерод	54,8
Цианиды	282
Окись цинка	245
Оксид мышьяка	1581
Неорганические соединения ртути	22400
Марганец и его окислы	7070

Продолжение таблицы 2

Неорганические соединения свинца	22400
Золы углей: донецких, подмосковных, кузнецких, экибастузских, карагандинских	80
Золы торфов	60
Коксовая и агломерационная пыль черной металлургии	100
Каменноугольная пыль	40
Твёрдые частицы, выбрасываемые транспортными средствами с двигателями внутреннего сгорания, работающие на этилированном бензине	500
Твёрдые частицы, выбрасываемые транспортными средствами с двигателями внутреннего сгорания, работающие на не этилированном бензине	300
Твёрдые частицы, выбрасываемые транспортными средствами с двигателями внутреннего сгорания, работающие на не этилированном бензине для дизелей	200
Пыль цементных производств	45
Пыль слюды	70
Диоксид серы	22
Пыль гипса, известняка	25
Пыль предприятий цветной металлургии	530
Свинец	22400

Таблица 3 - Значения показателя относительной опасности

загрязнения атмосферного воздуха над территориями различных типов

Тип загрязняемой территории	Значение
Курорты, санатории, заповедники, заказники	10
Пригородные зоны отдыха, садовые и дачные участки	8
Населённые места с плотностью населения n чел./га - при плотности > 300 чел./га	8
Территории промышленных предприятий (включая защитные зоны) и промышленных узлов	4
Леса: 1-ой категории	0,2
2-ой категории	0,1
3-ей категории	0,025
Пашни: Южной зоны (южнее 50о с. ш.)	0,25
Центрально-Чернозёмный район, Южная Сибирь	0,15
Прочие районы	0,1
Сады, виноградники	0,5
Пастбища, сенокосы	0,05

Таблица 4- Объемы загрязнения и экономический ущерб

Загрязняющие вещества	Объемы выбросов, тыс. т
	1-й год	2-й год	3-й год
Окись углерода	220	260	340
Сернистый ангидрид	67	32	21
Окислы азота	28	34	31
Летучие низкомолекулярные углеводороды (ЛНУ)	181	190	238
Аммиак	342	366	380
М -приведенная масса выбросов, усл. т/год	6973,6	6778,4	6780,1
УА - экономический ущерб, тыс.р./год	782,4	760,5	760,7

В результате проведенных расчетов за анализируемый период можно констатировать сокращение удельного экономического ущерба в отчетном году по сравнению с базисным на 3%. Можно предположить, что на данные изменения повлияла установка газоочистного оборудования.

Задача 2. Оценить экономический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха выбросами от стационарных источников за 3 года, если известно, что на территории загрязняемого региона населенные пункты с плотностью населения более 300 чел./га занимают 5%, заповедники -12%, пригородные зоны отдыха и дачные участки -10%, леса 1-ой группы - 16%, леса 2 группы - 20%, промышленные предприятия - 4%, пашни (Центрально-черноземный район) - 19%, пастбища и сенокосы - 14%. Объемы выбросов приведены в табл. 5. Удельный ущерб от выброса 1усл. тонны вредных веществ - 50 р./ усл. т. , f = 10.

Таблица 5- Объемы выбросов в динамике по годам

Загрязняющие вещества	Объемы выбросов, тыс. т
	1-й год	2-й год	3-й год
Окись углерода	120	260	340
Сероводород	67	32	21
Окислы азота	28	34	31
Летучие низкомолекулярные углеводороды (ЛНУ)	181	190	238
Оксиды алюминия	342	366	380

Задача 3. Определить предотвращенный экономический ущерб от загрязнения атмосферного воздуха в Центрально-Черноземном регионе после внедрения на предприятиях газоочистного оборудования, если город с плотностью населения более 300 чел/га занимает 30% площади, дачные участки - 10%, леса 1-й группы - 40%, промышленные предприятия - 20%. Виды и объемы загрязняющих веществ приведены в табл.6. Удельный ущерб от выброса 1усл. тонны вредных веществ - 70 р./ усл.т , f = 5.

Таблица 6 - Виды и объемы загрязняющих веществ

Вариант	Загрязняющее вещество	Объем выбросов, тыс.т
		до внедрения газоочистного оборудования	после внедрения газоочистного оборудования
1	Оксид углерода	160	120
	Сероводород	30	20
	Оксиды азота	25	18
	Летучие низкомолекулярные углеводороды	90	80
	Оксиды алюминия	48	42
2	Оксид углерода	140	120
	Сероводород	40	35
	Оксиды азота	20	15
	Летучие низкомолекулярные углеводороды	80	70
3	Оксид углерода	100	90
	Сероводород	45	35
	Оксиды азота	22	12
4	Оксид углерода	105	95
	Сероводород	40	30
5	Оксид углерода	150	130
	Оксиды азота	30	25

Задача 4. Рассчитать экономический ущерб от загрязнения атмосферы выбросами предприятий цветной металлургии. По сведениям из материалов инвентаризации и заполненной формы отчетности Ф-2ТП (воздух) были определены значения следующих основных параметров: Общее количество вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу через трубу за год - 14075 тонн/год, в том числе твердых веществ: свинца - 220 тонн/год, оксидов мышьяка - 19 тонн/год, пыли - 1600 тонн/год, газообразных веществ: диоксида серы - 12236 тонн/год. Высота источника выбросов (трубы) -180 м (h =180). Среднегодовое значение скорости ветра - 3 м/с. Среднегодовое значение разности температур в устье трубы и в окружающей атмосфере составляет -70^о С ( ) . Коэффициент улавливания вредных твердых примесей - 0,954, газообразных примесей - 0,630. Удельный ущерб от выброса 1усл. тонны вредных веществ - 66 р. за 1 усл. т. Степень относительной опасности загрязнения территории ( ) – зона промышленных узлов (табл.3). При решении задачи необходимо учесть коэффициенты улавливания твёрдых и газообразных примесей для нахождения значения f.

Задача 5. Оценить экономический ущерб от загрязнения атмосферы выбросами промышленного предприятия, если: высота трубы - 100 м, скорость ветра - 4 м/с, разность температур в устье трубы и в окружающей атмосфере - 95^º С. Общее количество вредных веществ, проходящих через трубу - 16700 т, из них: свинца - 156 т, оксида мышьяка - 15 т, пыль (цветная металлургия) - 1359 т. Коэффициент улавливания твёрдых частиц - 0,9. Степень опасности загрязнения территории с плотностью населения 250 тыс. человек - 4. Удельный ущерб от загрязнения атмосферы - 66 р. за 1 усл. т.