ВСТУП
Розрахункова робота «Визначення розмірів плати за забруднення атмосферного повітря та розробка заходів щодо очистки шкідливих викидів» виконується студентами при вивченні курсу «Основи екології» з метою:
навчитися оцінювати вплив промислових підприємств, енергетичних установок тощо на стан атмосферного повітря;
визначення класу шкідливості підприємств, класу небезпеки забруднюючих речовин, розмірів санітарно-захисних зон;
вивчення дії основних забруднюючих речовин на організм людини;
розрахунку фактичних об’ємів викидів забруднюючих речовин в атмосферу;
визначення необхідного ступеня очистки газоповітряної суміші;
розрахунку розмірів плати за шкоду, заподіяну атмосферному повітрю внаслідок його забруднення.,
ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ.
Під забрудненням атмосфери розуміють таку зміну стану атмосфери, яка повністю або частково є результатом життєдіяльності людини, прямо або опосередковано змінює роз приділення приходящої енергії, рівні радіації, фізико-хімічні властивості довкілля та умови існування живих організмів.
Серед загальної маси забруднюючих речовин, що надходять в атмосферу, гази складають 90%, тверді частки - 10%. Рідкі забруднювачі зустрічаються дуже рідко.
Всі джерела забруднення атмосфери поділяються на:
- природні
- штучні (антропогенні)
Домішки природного походження надходять в атмосферу в результаті вулканічної діяльності (попіл, пил, вуглеводні тощо), вивітрювання ґрунтів та гірських порід, лісових та степових пожежах, розкладу рослин, згоряння метеоритів. Багато шкідливих речовин утворюється в результаті вторинних природних процесів. Так, хвойні дерева виділяють ефірні масла, які окислюючись, утворюють нові хімічні елементи. Встановлено, що джерелом синьої димки над лісами є терпени: ізопрен та ін. В лісах утворюється близько 1000 млн.т реакційно здатних вуглеводнів: етилен, ізопрен, а також ненасичені вуглеводні, альдегіди, кислі та лужні речовини.
Антропогенні джерела забруднення в свою чергу поділяються на:
- стаціонарні (енергетичні установки, що спалюють викопне паливо, промислові та комунально-побутові підприємства);
- пересувні (всі види транспорту).
Промислові джерела забруднення атмосферного повітря поділяються на: джерела виділення та джерела викидів. До перших відносяться технологічні пристрої (апарати. Установки тощо), в процесі експлуатації яких виділяються домішки. До других – труби, вентиляційні шахти, аераційні ліхтарі, за допомогою яких домішки надходять в атмосферу.
Промислові викиди поділяються на: організовані та неорганізовані. Організований промисловий викид надходить в атмосферу через спеціально споруджені газовідводи та труби, що дозволяє застосувати для очистки від забруднюючих речовин відповідні установки. Неорганізований промисловий викид надходить в атмосферу у вигляді не спрямованих потоків газів в результаті порушень геометричності обладнання. Неорганізовані викиди характерні для очисних споруд, золовідвалів, ділянок вантажно-розвантажувальних робіт та інших об’єктів.
До основних джерел промислового забруднення атмосферного повітря відносяться підприємства енергетики, металургії, будматеріалів, хімічної нафтопереробної промисловості, виробництва добрив.
Рівень забруднення повітря залежать не лише від обсягу викидів промислових підприємств і автотранспорту, а й від метеорологічних умов. Жаркі безвітряні літні дні або безвітряна погода восени та взимку, коли майже немає циркуляції повітря, сприяє утворенню застійних явищ біля поверхні землі й різкому зростанню концентрацій шкідливих домішок, утворенню смогу в зонах транспортних розв’язок і на вулицях з напруженим автомобільним рухом.
Наслідки забруднення атмосфери носять як регіональний, так і глобальний характер, при цьому шкідливо впливають на здоров’я людини, викликаючи різні захворювання. Тому з метою запобігання негативного впливу на довкілля та організм людини шкідливих речовин, що потрапляють в атмосферу, їх кількість нормується.
В основному нормування покладено визначення гранично-допустимих концентрацій (ГДК). У відповідності з ГОСТ 17.2.1.04-77, ГДК – це максимальна концентрація домішок в атмосфері, віднесена до певного відрізку часу, яка при періодичному впливі або на протязі всього життя людини не впливає негативно як на людину, так і на довкілля.
Для кожної забруднюючої речовини встановлюють два нормативи: максимальна разова та середньодобова ГДК. Максимальна разова ГДК – це основна характеристика небезпечності шкідливої речовини. Вона встановлена для попередження рефлекторних реакцій у людини (відчуття запаху, світлова чутливість, зміна активності головного мозку), при короткочасному впливові атмосферних домішок. Середньодобова ГДК – встановлюється для попередження загально-токсичного, мутагенного, канцерогенного та іншого впливу речовини на організм людини.
З метою екологічного стимулювання атмосфероохоронних заходів, упорядкування джерел їх фінансування, відшкодування народногосподарських збитків, завданих забрудненням атмосферного повітря, впроваджується плата за викиди забруднюючих речовин в атмосферу стаціонарними джерелами. Платежі за викиди в атмосферне повітря забруднюючих речовин компенсують економічні збитки від негативного впливу забруднення атмосфери на здоров’я людей, сільськогосподарські угіддя, лісові, рибні, рекреаційні ресурси тощо.
Порядок виконання роботи:
Вихідні дані приймаємо згідно варіанту №7
Таблиця 1
Вихідні дані
Таблиця 2
Визначаємо клас шкідливості підприємства та розміри санітарно-захисної зони.
Санітарно-захисні зони - це ділянки землі навколо підприємств, які створюють з метою зменшення шкідливого впливу цих підприємств на здоров’я та довкілля людини.
Таблиця 3
Визначення класу шкідливості підприємства та розмірів санітарно-захисних зон
3. Характеристика забруднюючих речовин та їх механізм дії на організм людини та довкілля.
Діоксид азоту. Діоксид азоту NO2 і гемітетраоксид азоту N2O4 при звичайних умовах являють собою газову суміш бурого кольору з задушливим запахом. Ця суміш при 21,15?С згущується в ясно-жовту рідину, а при – 11,2?С замерзає в безбарвну масу. У промисловості діоксид азоту добувають у великих кількостях для виробництва нітратної окисненням монооксидуазоту киснем повітря.
Добре розчинається у воді. У хімічному відношенні діоксид (і гемітетраоксид) азоту відзначається як дуже сильний окисник. Він легко окислює сульфатний ангідрид SO2 у сульфатний ангідрид SO3:
SO2 + NO2= SO3 + NO.
Діокид азоту дуже отруйний. Його вдихання викликає сильне подразнення дихальних органів. Тому працювати з ним слід дуже обережно.
Сірчаний газ (сірчаний ангідрид). Він являє собою безбарвний газ з характерним різким запахом. При звичайному тиску затвердіє при температурі -75?С і зріджується при -10?С. Сірчаний ангідрид використовують у виробництві сірчаної кислоти, солей сірчаної (сульфітів, гідросульфітів) і тіосірчаної (тіосульфатів) кислот. При виході в атмосферу він димить, скупчується в низьких ділянках місцевості, підвалах, тунелях, заражує водоймища.
Гранично-допустима концентрація сірчаного газу в атмосферному повітрі населених місць (середньодобова) – 0,05 мг/м³, в робочому приміщенні промислового підприємства - 10 мг/м³.
Він небезпечний при вдиханні. Навіть дуже мала концентрація його створює неприємний смак в роті і подразнює слизові оболонки. Шкідливим є вплив на рослинність при концентраціях більше 0,1 мг/м³.
При витоку і розливі не можна доторкатися до пролитого. Рідину, яка розлилася, слід огородити земляним валом, не допускати попадання речовини у водоймища. Місце розливу залити розчином соди або вапнистим молоком.
Встановлюємо клас шкідливості кожної забруднюючої речовини та
значення гранично-допустимої концентрації СГДК.
Таблиця 4
СГДК забруднюючих речовин в атмосферному повітрі мг/км³
5. Визначаємо фактичну масу річного викиду домішки забруднюючої речовини в атмосферу за формулою:
EMBED Equation.3
де:
Сфакт.- фактична концентрація забруднюючої речовини, мг/куб.м.
Н – висота труби, м.
В1 – об’єм викиду, м.куб./с.
t 1- температура викиду, С.
t 2 – температура атмосферного повітря для найтеплішого місяця року в даній місцевості, С.
А – коефіцієнт, що враховує частоту температурних інверсій даної місцевості (для умов України А=160).
Ф- коефіцієнт швидкості осідання часток в атмосфері (для газів – 1, для парів - 2,0, для пилу - 3,0).
Т – число секунд в році.
Сірчаний газ EMBED Equation.3
Оксид вуглецю EMBED Equation.3
Доіксид азоту EMBED Equation.3
Миш’як EMBED Equation.3
Свинець сірчаний EMBED Equation.3
Пил нетоксичний EMBED Equation.3
Визначаємо масу максимально допустимого викиду за формулою:
EMBED Equation.3
де, Сгдк – максимальна разова ГДК забруднюючої речовини, мг/м.куб.
Сірчаний газ EMBED Equation.3
Оксид вуглецю EMBED Equation.3
Доіксид азоту EMBED Equation.3
Миш’як EMBED Equation.3
Свинець сірчаний EMBED Equation.3
Пил нетоксичний EMBED Equation.3
7.Визначаємо масу надлімітних викидів забруднюючих речовин в атмосферу за формулою:
EMBED Equation.3
Сірчаний газ mн.л=45,7-3,6=42,1;
Оксид вуглецю mн.л=311,0-137,2=173,8;
Діоксид азоту mн.л=9,1-3,8=5,3;
Миш’як mн.л= - = ;
Свинець сірчаний mн.л= - = ;
Пил нетоксичний mн.л=27,5 – 7,6 = 19,9.
8.Визначення ефективності очистки необхідної для збереження санітарних норм за формулою:
Е=((mфакт – mГДК )/ mфакт ) х 100%;
Сірчаний газ ((45,7 – 3,6/45,7) 100%=92%
Оксид вуглецю ((311,0-137,2)/311,0)100%=55,8%;
Діоксид азоту ((9,1-3,8)/9,1)/100%=58%;
Миш’як (( - )/ )100%= %;
Свинець сірчаний(( - )/ )100%= %;
Пил нетоксичний ((27,5-7,6)/27,5)100%=72,4%;
Табл.5.

9. Розрахунок розмірів платежу за викиди в атмосферу забруднюючих речовин стаціонарними джерелами забруднення за формулою.
П= (Нбі х Мгдк + Кп * Нбі * Мнл) * Кт * Кінд, (гр./т)
де:
Нбі- базовий норматив плати за викиди в атмосферу однієї тони забруднюючої речовини в межах ліміту з врахуванням класу небезпечності.
Кп- коефіцієнт кратності плати за надлімітний викид в атмосферу забруднюючих речовин (приймається залежно від екологічного стану місцевості)
Кп = 4
Кінд = 10 – коефіцієнт індексації
Кт- коефіцієнт , що враховує територіальні соціально-екологічні особливості, залежить від чисельності жителів населеного пункту, його народногосподарського значення і розраховується за формулою:
Кт = Кнас * Кф;
Кнас. – коефіцієнт, що залежить від чисельності жителів населеного пункту.
Кф. – коефіцієнт, що враховує народногосподарське значення населеного пункту.
Кнас = 1.55;
Кф = 1,65;
Плім =(Нбі х Мгдк х Кт х Кінд , (гр./т)
Сірчаний газ Плім = 2,0 х 0,2 х 2,25 х 10 = 9 грн/ рік;
Оксид вуглецю Плім = 2,0 х 86,9 х 2,25 х 10 = 3910,5 грн/рік;
Діоксид азоту Плім = 53,0 х 26,4 х 2,25 х 10 =31482 грн/ рік;
Миш’як Плім = 190 х 2,5х 2,25 х 10 =2981,25 грг/рік;
Свинець сірчаний Плім = 2260 х 4,3 х 2,25 х 10 = 5127, 75 грн/рік;
Пил нетоксичний Плім = 2,0х 4.8 х 2,25 х.10 =216 грн/рік.
Визначення плати за надлімітні викиди:
Пнад лім = Кп х Нбі х Мнлі х Кт х Кінд, (гр./т)
Сірчаний газ Пнад лім = 3 х 2 х 34,6 х 2,25 х 10 = 4671 грн/ рік;
Оксид вуглецю Пнад лім = 3 х 2 х 86,9 х 2,25 х 10 = 11731,5 грн/рік;
Миш’як Плім = 3х53,0 х 26,4 х 2,25 х 10 = 94446 грн/ рік;
Діоксид азоту Плім = 3х53,0 х 0х 2,25 х 10 =0 грг/рік;
Свинець сірчаний Плім = 3х 53.0х2,9 х 2,25 х 10 = 10374,75 грн/рік;
Пил нетоксичний Плім = 3х2,0х 33,8 х 2,25 х.10 = 4563 грн/рік.
висновки
Виконавши цю розрахункову роботу ми навчилися оцінювати вплив даного підприємства на стан атмосферного повітря.
Визначили класи небезпеки забруднюючих речовин, а також, що дане підприємство відноситься до першого класу шкідливості і тому розмір санітарно-захисної зони для нього становить 1000 метрів.
Вивчили, що дія забруднюючих речовин, крім шкідливого впливу на здоров'я людей та забруднення біосфери, завдає величезні збитки економіці. Вони пов'язані з прискоренням руйнування будівельних матеріалів, гуми, паперу, тканин і фарб, з загибеллю с/г рослин і тварин.
Розрахували фактичні об'єми викидів забруднюючих речовин в атмосферу, визначили, що їх потрібно очищати в середньому на 53,8% для збереження санітарних норм.
Згідно розрахунків, плата за шкоду, заподіяну атмосферному повітрю внаслідок його забруднення становить 169515.75грн.
Заходи, спрямовані на охорону атмосферного повітря, передбачають впровадження технічних рішень зі знешкодження й уловлювання газоподібних забруднюючих, речовин, розробку та впровадження нормативів, ГДК для усіх підприємств, створення сучасних приладів постійного контролю і обліку викидів.