пример расчета по экологии в 2016


.
Задание № 1
1. Рассчитать при заданных условиях (см. приложение 1) концентрации загрязняющих веществ (ЗВ).
2. Определить комплексный показатель загрязнения атмосферы указанными ЗВ.
3. Рассчитать величину предельно-допустимых выбросов ЗВ. Сделать вывод о необходимости строительства очистных сооружений.
4. Рассчитать платежи за загрязнение атмосферного воздуха ( при расчете принять, что временно согласованный выброс составляет 1,2 от величины предельно допустимого выброса).
5. Коэффициент температурной стратификации атмосферы А принять одинаковым, как для Челябинска.
МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОНЦЕНТРАЦИЙ
В АТМОСФЕРНОМ ВОЗДУХЕ ВРЕДНЫХ ПРИМЕСЕЙ,
СОДЕРЖАЩИХСЯ В ВЫБРОСАХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Приведенная методика представляет собой выдержки из общесоюзного нормативного документа ОНД-86, разработанного Государственным комитетом СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды (Госкомгидрометом).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящие нормы устанавливают методику расчета концентраций в атмосферном воздухе вредных веществ, содержащихся в выбросах предприятий. Нормы должны соблюдаться при проектировании предприятий, а также при нормировании выбросов в атмосферу реконструируемых и действующих предприятий.
1.2. Нормы предназначены для расчета приземных концентраций в двухметровом слое над поверхностью земли, а также вертикального распределения концентраций.
Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха характеризуется наибольшим рассчитанным значением концентрации, соответствующим неблагоприятным метеорологическим условиям, в том числе опасной скорости ветра. Нормы не распространяются на расчет концентраций на дальних (более 100 км) расстояниях от источников выброса.
1.3. При одновременном совместном присутствии в атмосферном воздухе нескольких (n) веществ, обладающих в соответствии с перечнем, утвержденным Минздравом, суммацией вредного действия, для каждой группы указанных веществ однонаправленного вредного действия рассчитывается безразмерная суммарная концентрация q или значения концентраций п вредных веществ, обладающих суммацией вредного действия, приводятся условно к значению концентрации с одного из них.
Безразмерную концентрацию q определяют по формуле
q = c1/ПДК1 + c2/ПДК2 + ... + cп/ПДКп , (1.1)
где с1, с2, ,сп – расчетные концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе в одной и той же точке местности, мг/м3; ПДК1, ПДК2, ,ПДКп – соответствующие максимальные разовые предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосферном воздухе, мг/м3.
Приведенная концентрация с рассчитывается по формуле, мг/м3:
c = c1 +с2(ПДК1/ПДК2) + + cп (ПДК1/ПДКп ), (1.2)
где c1 – концентрация вещества, к которому осуществляется приведение, мг/м3; ПДК1 – его ПДК, мг/м3; с2... cп и ПДК2 ... ПДКп – концентрации и ПДК других веществ, входящих в рассматриваемую группу суммации мг/м3.
Для расчета по ур. (1.1) и (1.2) необходимо знание величин ci.
К вредным веществам однонаправленного действия, как правило, относят вещества близкие по химическому строению и характеру биологического воздействия на организм человека. Ниже приведены некоторые сочетания веществ однонаправленною действия: ацетон и фенол; ацетон, акролеин и фталевый ангидрид; ацетон и ацетофенон, ацетон, фурфурол, формальдегид и фенол; ацетальдегид и винилацетат; аэрозоли пятиоксида ванадия и оксидов марганца; аэрозоли пятиоксида ванадия и трехокси да хрома; бензол и ацетофенон; мышьяковистый ангидрид и ацетат свинца; мышьяковистый ангидрид и германий; озон, диоксид азота и формальдегид; оксид углерода и диоксид азота; диоксид серы и аэрозоль серной кислоты; диоксид серы и никель металлический; диоксид серы и сероводород; диоксид серы и диоксид азота; диоксид серы, оксид углерода, фенол и пыль конвертерного производства; диоксид серы, оксид углерода, диоксид азота и фенол; диоксид серы и фтористый водород, сильные минеральные кислоты (серная, соляная и азотная); оксид углерода и пыль цементного производства.
Степень опасности загрязнения атмосферного воздуха загрязняющими веществами, относящимися к различным классам опасности и разнонаправленного действия определяют по величине индекса загрязненности атмосферы или комплексного показателя загрязненности атмосферы.
1.4. Расчет концентрации вредных веществ, претерпевающих полностью или частично химические превращения (трансформацию) в более вредные вещества, проводится по каждому исходному и образующемуся веществу отдельно. При этом мощность источников для каждого вещества устанавливается с учетом максимально возможной трансформации исходных веществ в более токсичные. Степень указанной трансформации устанавливается по согласованию с Госкомгидрометом и Минздравом.
1.5. Расчетами определяются разовые концентрации, относящиеся к 20 – 30-минутному интервалу осреднения.
2. РАСЧЕТ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРЫ ВЫБРОСАМИ
ОДИНОЧНОГО ИСТОЧНИКА
2.1. Исходные данные для расчета
2.1.1. Коэффициент А, величина которого зависит от температурной стратификации атмосферы (распределения температуры по высоте).
Значение коэффициента А, соответствующее неблагоприятным метеорологическим условиям, при которых концентрация вредных веществ в атмосферном воздухе максимальна, принимается равным:
а) 250 – для районов южнее 40° с. ш., Бурятии и Читинской области;
б) 200 – на европейской части РФ для районов южнее 50° с. ш. и для остальных районов Нижнего Поволжья и Кавказа; на азиатской территории РФ для Дальнего Востока и остальной территории Сибири;
в) 180 – для европейской территории РФ и Урала от 50 до 52° с. ш. за исключением попадающих в эту зону перечисленных выше районов;
г) 160 – для европейской территории РФ и Урала севернее 52° с. ш.;
д) 140 – для Московской, Тульской, Рязанской, Владимирской, Калужской и Ивановской областей.
Примечание.
Для других территорий значения коэффициента А должны приниматься соответствующими значениям коэффициента А для районов РФ со сходными климатическими условиями турбулентного обмена.
2.1.2. Безразмерный коэффициент F, учитывающий скорость оседания вредных веществ в атмосферном воздухе. Значение безразмерного коэффициента F принимается:
а) для газообразных вредных веществ и мелкодисперсных аэрозолей (пыли, золы, аэрозоли конденсации, например, сварочные и т. п.), скорость упорядоченного оседания которых практически равна нулю F = 1;
б) для мелкодисперсных аэрозолей (кроме указанных в п. 2.1.2.а) при среднем эксплуатационном коэффициенте очистки выбросов не менее 90% F = 2, от 75 до 90% F = 2,5; менее 75 % и при отсутствии очистки F = 3.
Примечания.
1. При наличии данных о распределении на выбросе частиц аэрозолей по размерам определяются диаметр dg, так что масса всех частиц диаметром больше dg составляет 5% общей массы частиц, и соответствующая dg скорость оседания vg (м/с). Значение коэффициента F устанавливается в зависимости от безразмерного отношения vg/Umax , где Umax – опасная скорость ветра (см. п. 2.6). При этом F = 1 в случае vg/Umax < 0,015 и F = 1,5 в случае 0,015 < vg/Umax < 0,030 . Для остальных значений vg/Umax коэффициент F устанавливается согласно п. 2.1.2б.
2. Вне зависимости от эффективности очистки значение коэффициента F принимается равным 3 при расчетах концентраций пыли в атмосферном воздухе для производств, в которых содержание водяного пара в выбросах достаточно для того, чтобы в течение всего года наблюдалась его интенсивная конденсация сразу же после выхода в атмосферу, а также коагуляция влажных пылевых частиц (например, при производстве глинозема мокрым способом).2.1.3. Безразмерный коэффициент η, учитывающий влияние рельефа местности. В случае ровной или слабопересеченной местности с перепадом высот, не превышающим 50 м на 1 км, η = 1. Методика определения коэффициента η при других формах рельефа приведена в приложении к ОНД-86. Ориентировочно поправку на рельеф можно определить, исходя из следующих соображений:
при уклонах до 0,1–0,15° и перепадах до 100 м поправка составляет 1,3–1,5;
при расположении предприятия вблизи горной гряды с уклонами местности 0,15–0,25° поправка равна 2;
если предприятие расположено в котловине или ущелье глубиной 100–200 м с уклоном 0,2–0,3° и более поправка на рельеф равна 3.
С увеличением высоты трубы, начиная с Н = 100 м, поправки на рельеф несколько уменьшаются.
2.1.4. Мощность выброса Мi – масса i-го загрязняющего вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени, г/с и расход газовоздушной смеси V1 при температуре на выходе из трубы, м3/с. Мощность выброса может быть найдена по соотношению
М i = V1Свыбр i,
где Свыбр, i – концентрация i-го загрязняющего вещества в газовоздушной смеси при выходе из трубы, г/м3.
Значения мощности выброса М i и расхода газовоздушной смеси V1 при проектировании предприятий определяются расчетом в технологической части проекта или принимаются в соответствии с действующими для данного производства (процесса) нормативами. В расчете принимаются сочетания М i и V1, реально имеющие место в течение года при установленных (обычных) условиях эксплуатации предприятия, при которых достигается максимальное значение приземной концентрации загрязняющего вещества Смax, i.
Примечания.
1. Значение М i следует относить к 20–30-минутному периоду осреднения, в том числе и в случаях, когда продолжительность выброса менее 20 мин;
2. Измерительные приборы показывают расход газа при нормальных условиях V10 (1 атм. и 0 °С). При расчетах выброса результат также приводят к нормальным условиям. Пересчет расхода газа к фактической температуре Тф проводят по формуле V1 = V10 ·Тф/273 (здесь величину Тф.выражают в кельвинах)
2.1.5. Разность ΔT между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси Тг, и температурой окружающего атмосферного воздуха Тв, °С. При определении значения ΔT (°С) следует принимать температуру окружающего атмосферного воздуха Тв(°С),равной средней максимальной температуре наружного воздуха наиболее жаркого месяца года по СНиП 23.01 - 99, а температуру выбрасываемой в атмосферу газовоздушной смеси Тг (°С) – по действующим для данного производства технологическим нормативам. Для «холодных» выбросов ΔT ≈ 0 (на практике принимают ΔT < 10 °С.Наиболее распространены в промышленности и на транспорте горячие выбросы. В частности, на металлургических предприятиях температура выброса колеблется от 200 до 1200 °С, выбросы тепловых электростанций имеют температуру 100–200 °С, нефтеперерабатывающих заводов  180–540 °С на разных установках, предприятий химической промышленности, в основном, 30–50 °С. Температура выброса из источника имеет большое значение для формирования газовоздушной струи. Чем выше температура, тем на большую высоту может подниматься факел. При слабом ветре факел может достигать большой высоты. Например, при скорости ветра 5 м/с при температуре газов от 100 до 200 °С разница температуры газов и окружающего воздуха в 1 °С дает приращение высоты выброса на 1,5 м. Однако, установка котлов-утилизаторов и организация очистки газа приводят к понижению температуры газовоздушной смеси вплоть до достижения ΔT ≈ 0.
Примечания.
1. Для котельных, работающих по отопительному графику, допускается при расчетах принимать значения Тв, равными средним температурам наружного воздуха за самый холодный месяц по СНиП 23.01 - 99.
2. При отсутствии данных по Тв в СНиП 23.01 - 99 они запрашиваются в территориальном управлении Госкомгидромета (УГКС) по месту расположения предприятия.
2.1.6. Высота источника выброса над уровнем земли Н (м). . В зависимости от высоты Н устья источника выброса вредного вещества над уровнем земной поверхности указанный источник относится к одному из следующих четырех классов: а) высокие источники, Н > 50 м; б) источники средней высоты, Н = 10...50 м; в) низкие источники, Н = 2...10 м; г) наземные источники, Н < 2 м. Размеры дымовых труб ТЭС унифицированы. Высоту дымовых труб следует назначать по следующему унифицированному ряду: 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120 м и далее через 30 м и принимать для кирпичных, армокирпичных и стальных свободно
стоящих (бескаркасных) труб не более 120. Высота вентиляционных труб может быть меньше указанной.
В случае горячих выбросов и использовании естественной тяги высоту трубы определяют гидравлическим расчетом, а расчет приземной концентрации загрязняющих веществ является поверочным. При холодных выбросах для отвода газов используют дутьевые устройства, поэтому и расчет высоты трубы проводят из условия выполнения экологических требований.
2.1.7. Диаметр устья источника выброса D (м). Диаметры выходных отверстий и высоту дымовых труб следует определять на основании аэродинамических, теплотехнических и санитарно-гигиенических расчетов.
Диаметры кирпичных и бетонных труб большого диаметра надлежит принимать по следующему унифицированному ряду: 1,2; 1,5; 1,8; 2,1; 2,4; 2,7; 3,0; 3,3; 3,6 м и далее через 0,6 м до 13,8 м.
Минимальные диаметры труб следует назначать с учетом оборудования, применяемого при возведении труб, но не менее 1,2 м – для кирпичных труб (в свету по футеровке) и 3,6 м – для монолитных железобетонных. Диаметры стальных труб допускается уменьшать до 0,4 м при высоте их до 45 м.
2.1.8. Средняя линейная скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса ω0(м/с). Расход газовоздушной смеси, диаметр устья выброса и средняя линейная скорость выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса связаны соотношением, м3/с:
V1 = (πD2/4)ω0.
При проектировании трубы диаметр устья выбирают так, чтобы обеспечить величину линейной скорости
ω0 = V1/(πD2/4) = 1,274 V1/D2
в пределах 10…30 м/с. Большие значения задают для труб большего диаметра или при принудительной тяге. Сначала рассчитывают приблизительное значение диаметра трубы DПРИБЛ, обеспечивающее заданную величину скорости ω0, по сосоотношениюDПРИБЛ = (1,274 V1/ω0)0,5.
Полученную величину диаметра округляют до стандартного значения и вычисляют действительное значение скорости. При изготовлении стальных труб можно принимать стандартные значения диаметра.
При сильных ветрах за трубой могут образовываться завихрения, из-за чего загрязняющие вещества забрасываются в зону аэродинамической тени примыкающих зданий. Кроме того, возможно опускание загрязнений непосредственно до поверхности земли. С подветренной стороны трубы при наличии ветра создается зона пониженного давления. Здесь накапливаются и перемещаются вредные выбросы. Для того ,чтобы устранить наблюдающееся снижение высоты факела при этом явлении, рекомендуют создавать такую скорость выброса газов, чтобы она в 2–2,5 раза превышала скорость ветра (но не менее, чем в 1,5 раза).
2.1.9. Расчеты загрязнения атмосферы при выбросах газовоздушной смеси из источника с прямоугольным устьем (шахты) производится как для источника с круглым устьем при подстановке в них значений средней скорости ω0,ср , D = Dэ (м) и V1 = V1,э (м /с).
Средняя скорость выхода в атмосферу газовоздушной смеси ω0 (м/с) определяется по формуле:
ω0,ср = V1/(Lb),
где L и b длина и ширина устья соответственно, м.
Эффективный диаметр устья составляет, м:
Dэ = 2Lb/(L + b).
Эффективный расход выходящей в атмосферу в единицу времени газовоздушной смеси V1,э (м3/c) определяется по формуле
V1,э = ω0 πDэ2/4.
Для источников с квадратным устьем (L = b) эффективный диаметр Dэ равняется длине стороны квадрата. В остальном расчет проводят как для источника с круглым устьем.
2.2. Порядок расчета концентрации вредного вещества
в атмосферном воздухе
На рис. 1 показано распределение приземной концентрации загрязняющего вещества в атмосфере на оси факела выброса из точечного источника, а на рис. 2 – схема расположения расчетных точек при определении приземной концентрации загрязняющего вещества в атмосфере под факелом выброса из точечного источника.

Рис. 1. Распределение приземной концентрации загрязняющего вещества
в атмосфере на оси факела выброса из точечного источника: Xmax – расстояние по оси факела от источника выброса , на котором при опасной скорости ветра Umax достигается максимальная концентрация загрязняющего вещества Сmax.

Рис. 2. Схема расположения расчетных точек при определении приземнойконцентрации загрязняющего вещества в атмосфере под факелом
выброса из точечного источника
Расчет концентрации вредного вещества в атмосферном воздухе проводят в следующей последовательности:
– задают исходные данные;
– устанавливают целесообразность проведения расчета;
–вычисляют вспомогательные параметры f, vм, v′м и fe и зависящие от условий выхода газовоздушной смеси из трубы коэффициенты m (m′) и n;
– в зависимости от величин вспомогательных параметров выбирают расчетную формулу для нахождения Сmax и вычисляют максимальную концентрацию загрязняющего вещества Сmax на оси факела при неблагоприятных метеорологических условиях и опасной скорости ветра Umax , расстояние Xmax по оси факела от источника выброса до точки, в которой достигается максимальная концентрация при опасной скорости ветра Umax и величину опасной скорости ветра Umax;
– вычисляют максимальную концентрацию загрязняющего вещества Сmax,U на оси факела при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра U ≠ Umax , а также расстояние Xmax,U по оси факела от источника выброса до точки, в которой достигается эта концентрация;
– вычисляют концентрацию загрязняющего вещества СU,X на оси факела при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра U ≠ Umax на расстояние X ≠ Xmax,U по оси факела от источника выброса до точки, в которой достигается эта концентрация;
– вычисляют концентрацию загрязняющего вещества СU ,X,Y при заданной скорости ветра U ≠ Umax в точке с координатами (X, Y).
2.2. Критерием необходимости проведения расчета приземной концентрации какого-либо из выбрасываемых вредных веществ является выполнение условия:
Ф′ = A·η·МΣ/(Hср.вз.·ПДК) > 1(2.1)
Hср.вз = Σ(Hi·Мi)/МΣ (2.2)
Здесь МΣ = ΣМi – суммарный выброс загрязняющего вещества от всех источников предприятия, включая вентиляционные источники и неорганизованные выбросы, г/с; Hср.вз – средневзвешенная по предприятию высота источника выброса, м; Hi – высота i-го источника выброса, м; Мi – мощность i-го источника выброса, г/с; ПДКм.р. – предельно-допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/м3. Очевидно, что если труба одна, то для неё Hср.вз  = Hтр.
2.3. Вспомогательные параметры вычисляют по формулам:
f = 1000 ω02D/(H2ΔT ) (2.3)
vм = 0,65(V1ΔT/H)1/3 (2.4)
v′м = 1,3 ω0D/H (2.5)
fe = 800(v′м )3 (2.6)
В зависимости от величины вспомогательных параметров выбросы разделяют на 3 группы, для которых расчет концентрации примеси в приземном слое проводят по различным формулам.
2.4. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества Сmax при выбросе «горячей» (ΔT > 0; f < 100, vм ≥ 0,5) газовоздушной смеси из одиночного точечного источника с круглым устьем достигается при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра U = Umax на расстояния Xmax метров от источника и составляет, мг/м3:
Сmax = A·η·F·m·n·М/[H2(V1·ΔT)1/3] (2.7)
При этом значения зависящих от условий выхода газовоздушной смеси из устья источника выброса коэффициентов m и n находят по формулам:
при f < fem = 1/[0,67 + 0,1f1/2 + 0,34 f1/3] (2.8)
при fe < f < 100 m = 1/[0,67 + 0,1fe1/2 + 0,34fe1/3] (2.9)
при vм > 2 n = 1 (2.10)
при 0,5< vм < 2 n = 0,532 v2м – 2,13 vм + 3,13 (2.11)
2.5. При f ≥ 100 (или ΔT ≈ 0) и v′м > 0,5 («холодные» выбросы) для расчета Сmax используется формула
Сmax = AMFnηК/Н4/3, (2.12)
где
К = D/(8V1) = 1/[7,1(ω0V1)1/2]. (2.13)
Величину коэффициента n в этом случае находят по формулам
при v′м > 2 n = 1 (2.14)
при 0,5< v′м < 2 n = 0,532(v′м)2 – 2,13v′м + 3,13 (2.15)
при v′м < 0,5 n = 4,4v′м (2.15а)
2.6. При f < 100 и vм < 0,5 или f ≥ 100 и v′м < 0,5 (случаи предельно малых опасных скоростей ветра) расчет Сmax производят по формуле
Сmax = AMFm′ηК/Н7/3, (2.16)
Здесь
при f < fe , vм < 0,5 m′ = 2,86/[0,67 + 0,1f1/2 + 0,34 f1/3] (2.17)
при fe < f < 100, vм < 0,5 m′ = 2,86/[0,67 + 0,1fe1/2 + 0,34fe1/3] (2.18)
при f ≥ 100, v′м < 0,5 m′ = 0,9 (2.19)
Примечание.
Формулы (2.12), (2.16) являются частными случаями общей формулы (2.7).
2.5. Расстояние Xmax от источника выбросов, на котором приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях достигает максимального значения Сmax определяют по формуле, м:
Xmax = (5 – F)d·H/4 (2.19)
Безразмерный коэффициент d при f < 100 находят по формулам:
при vм < 0,5; d = 2,48(1 + 0,28 fe 1/3) (2.20)
при vм < 0,5 < 2; d = 4,95vм(1 + 0,28 f 1/3) (2.21)
при vм > 2. d = 7vм1/2(1 + 0,28 f 1/3) (2.22)
При f ≥ 100 или ΔT ≈ 0 значение d находят по формулам:
при v′м < 0,5; d = 5,7 (2.23)
при 0,5 < v′м <2vм d = 11,4 v′м (2.24)
при v′м > 2. d = 16(v′м)1/2 (2.25)
2.6. Величину опасной скорости ветра Umax на уровне флюгера (обычно 10 м от уровня земли), при которой достигается наибольшее значение приземной концентрации вредных веществ Сmax , в случае f < 100 определяют по формулам, м/с:
при vм < 0,5; Umax = 0,5 (2.26)
при 0,5 < vм < 2; Umax = vм (2.27)
при vм > 2. Umax = vм(1 + 0,12f1/2) (2.28)
При f > 100 или ΔT ≈ 0 величину Umax вычисляют по формулам, м/с:
при v′м < 0,5; Umax = 0,5 (2.29)
при 0,5 < v′м <2vм Umax = v′м (2.30)
при v′м > 2. Umax =2,2 v′м (2.31)
2.7. Максимальное значение приземной концентрации вредного вещества при неблагоприятных метеорологических условиях и скорости ветра U, отличающейся от опасной Umax, рассчитывают по формуле, мг/м3:Сmax,U = r Сmax (2.32)
где r – безразмерная величина, определяемая в зависимости от отношения U/Umax по формулам:
при U/Umax < 1; r = 0,67(U/Umax) + 1,67(U/Umax)2 –1,34(U/Umax)3 (2.33)
при U/Umax > 1. r = 3(U/Umax)/[2(U/Umax)2 – (U/Umax) + 2] (2.34)
Здесь Umax и U – опасная и фактическая скорости ветра, соответственно, м/с.
Примечание.
При проведении расчетов не используют значения скорости ветра U < 0,5 м/с, а также скорости ветра U > U*, где U* – значение скорости ветра, превышаемое в данной местности в среднем многолетнем режиме не более, чем в 5% случаев. Это значение запрашивают в УГКС Госкомгидромета, на территории которого располагается предприятие, или определяют по климатическому справочнику.
2.8. Расстояние по оси факела от источника выброса,на котором при скорости ветра U и неблагоприятных метеорологических условиях приземная концентрация вредных веществ достигает максимального значения Сmax,U , определяется по формуле, м:
Xmax,U = р Xmax, (2.35)
где р – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения U/Umax по формулам:
при U/Umax < 0,25; р = 3 (2.36)
при 0,25 < U/Umax < 1; р = 8,43(1 – U/Umax)5 + 1 (2.37)
при U/Umax > 1. р = 0,32 U/Umax + 0,68 (2.38)
Значения r и р можно также определить по графику, приведенному на рис. 3.

Рис. 3. График для определения вспомогательных величин r и р2.9. При опасной скорости ветра Umax приземная концентрация вредных веществ в атмосфере по оси факела выброса на различных расстояниях X от источника выброса определяется по формуле, мг/м3:
Сmax,,X, = s1·Сmax, (2.39)
где s1 – безразмерный коэффициент, определяемый в зависимости от отношения X/Xmax, и коэффициента F по формулам:
при X/Xmax < 1; s1 = 3(X/Xmax)4 – 8(X/Xmax)3 + 6(X/Xmax)2 (2.40)
при 1 < X/Xmax < 8; s1 = 1,13/[0,13(X/Xmax)2 + 1] (2.41)
при F< 1,5 и X/Xmax > 8; s1 = (X/Xmax)/[3,58(X/Xmax)2 + 35,2(X/Xmax) 120] (2.41)
при F > 1,5 и (X/Xmax) > 8. s1 =1/[0,1(X/Xmax)2 + 2,47(X/Xmax) – 17,8] (2.43)
Для низких и наземных источников (высотой H не более 10 м) при значениях X/Xmax < 1 величина s1 в (2.39) заменяется на величину s1н , определяемую в зависимости от X/Xmax и Н по формуле:
при 2< H < 10 s1н = 0,125(10 – H) + 0,125(H – 2)s1 (2.44)
Примечание.
Аналогично определяют значение концентрации вредных веществ на различных расстояниях по оси факела при других значениях скоростей ветра U ≠ Umax и в неблагоприятных метеорологических условиях. По формулам (2.32), (2.35) находят значения величин Сmax,U и Xmax,U . В зависимости от отношения X/Xmax,U вычисляют значение s1 по формулам (2.40)… (2.44). Искомое значение концентрации вредного вещества С,X, U определяют путем умножения Сmax,U на s1.
2.10. Значение приземной концентрации вредных веществ в атмосфере СU,X,Y при заданной скорости ветра U ≠ Umax в точке с координатами (X, Y) на расстоянии Y м по перпендикуляру к оси факела выброса в точке на оси с координатой Х м определяют по формуле, мг/м3:
СU,X,Y = s2СU,X , (2.44)
где s2 – безразмерный коэффициент, зависящий от скорости ветра U,м/с и аргумента tY , который может быть найден по величине отношения Y/Х:
при U <5 tY = U(Y/Х)2; (2.45)
при U >5 tY = 5(Y/Х)2. (2.46)
После нахождения величины tY значение s2 может быть найдено по формуле:
s2 = 1/(1 + 5 tY + 12,8 tY2 + 17 tY3 + 45,1tY4)2. (2.47)
3. РЕШЕНИЕ ОБРАТНЫХ ЗАДАЧ
3.1. Определение предельно-допустимого выброса (ПДВ)
ПДВ для данного источника (группы источников) – это максимальное количество вредного вещества, допустимое к выбросу из источника в единицу времени при соблюдении условия, что этот выброс от данного источника и от совокупности источников города или другого населенного пункта, с учетом перспективы развития промышленных предприятий и рассеивания вредных веществ в атмосфере, не создаст приземную концентрацию, превышающую его предельно допустимую концентрацию для населения, растительного и животного мира.
Основными критериями качества атмосферного воздуха при установлении ПДВ для источников загрязнения атмосферы являются максимальные разовые ПДКм.р.. При этом должно выполняться условие: отношение максимальной расчетной концентрации См вредного вещества в приземном слое воздуха к величине ПДКм.р. данного вещества не должно превышать единицы:Сmax /ПДКм.р. ≤ 1 (3.1)
При установлении ПДВ учитывают значения фоновых концентраций Сф вредных веществ в воздухе (суммарное загрязнение атмосферы от остальных источников города или другого населенного пункта, в том числе и от автотранспорта, за исключением рассматриваемого источника).
Таким образом, величина ПДВ ,г/с, из источника для каждого вещества устанавливается, исходя из условия:
(Сmax + Сф). ≤ ПДКм.р(3.2)
или
(Сmax + Сф)./ ПДКм.р. ≤ 1 (3.3)
При одновременном присутствии в атмосфере некоторых вредных веществ они могут обладать суммацией вредного действия
Величину ПДВ для групп суммации устанавливают, исходя из условия:
(3.4)
При прочих фиксированных параметрах величина мощности выброса, соответствующая заданному значению максимальной концентрации
Сmax = ПДКм.р – Сфон, создаваемой одиночным источником с круглым устьем составляет, г/с:
f < 100 , ΔТ > 0 ПДВ = (ПДКм.р. – Сфон)Н2(V1ΔТ)1/3/(AFmnη); (3.5)
f > 100 или ΔТ ≈ 0 ПДВ = 8(ПДК м.р. – Сфон)Н4/3V1/(AFnηD). (3.6)
Здесь ПДК м.р – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества, мг/м3; Сфон – фоновая концентрация загрязняющего вещества, мг/м3.
3.2. Определение минимальной высоты источника выброса
Минимальную высоту источника выброса Н, соответствующую заданному значению Сmax = ПДК м.р. – Сфон в случае ΔТ ≈ 0 определяют по формуле, м:
Н = [AМFηD/(8Сmax,·V1)]3/4. (3.7)
Если вычисленному по формуле (3.7) значению Н соответствует величина v′м < 2 м/с, то Н уточняют методом последовательных приближений по формуле:
Н i + 1 = Н i (ni/ni – 1)3/4, (3.8)
где ni и ni – 1 – значения n, полученные по уравнениям (2.14 – 2.15а) с использованием величин v′м, рассчитанных по значениям Нi и Hi –1 соответственно (см. формулу (2.5). При i = 1 в формуле (3.8) принимается n0 = ni – 1 = 1, а значение Н1 определяется по (3.7).
Формулу (3.7) используют также для определения Н при ΔТ > 0. Если при этом выполняется условие Н < ω0(10D/ ΔТ)1/2,то найденное Н является точным. В противном случае для определения предварительного значения высоты Н используют формулу, м:
Н = {AМFη/[см(V1ΔТ)1/3]}1/2 (3.9)
По найденному значению Н определяются по формулам (2.3) – (2.6) величины f, vм, v′м и fe и устанавливают в первом приближении произведение коэффициентов m и n. Дальнейшие уточнения значения Н выполняют по формуле
Н i + 1 = Н i [mini/(mi – 1ni –1)]1/2, (3.10)
где mi ,ni соответствуют Н i , а mi – 1 ,ni –1 – Нi – 1 (при i =1 принимают m0 = n 0 =1, а Н0 определяют по (3.9)).
Уточнение значения Н по формулам (3.8) и (3.10) производят до тех пор, пока два последовательно найденных значения Н (Н i и Н i + 1) не будут различаться менее чем на 1 м.
Если из трубы выбрасывается несколько загрязняющих веществ, то высоту трубы принимают по наибольшему из значений, рассчитанных для индивидуальных загрязняющих веществ.
Высота трубы должна превышать высоту расположенных вблизи зданий не менее, чем в 2,5 раза.
3.1. Определение условий достижения максимальной концентрации
загрязняющего вещества в заданной точки на оси факелаМаксимальная концентрация Сmax,зад., достигающаяся на заданном расстоянии Хзад. от источника выброса на оси факела при скорости ветра Umax,зад., может быть рассчитана по формуле, мг/м3:
Сmax,зад = s′1 Сmax, (3.11)
Безразмерный коэффициент s′1 находят в зависимости от отношения Хзад./Х max, по формулам:
при Хзад./Х max, < 1 s′1 = 3(Хзад./Х max,)4 – 8(Хзад./Х max,)3 +
+ 6(Хзад./Х max,)2(3.12)
при 1 < Хзад./Х max, < 8 s′1 = 1,1/[0,1(Хзад./Х max,)2 + 1] (3.13)
при 8 < Хзад./Х max, < 24 s′1 = 2,55/[0,13(Хзад./Х max,)2 + 9] (3.14)
при 24 < Хзад./Х max < 80;
F < 1;5 s′1 = (Хзад./Х max,)/[4,75(Хзад./Х max,)2 –
– 140(Хзад./Х max,)+ 143,5](3.15)
24 < Хзад./Х max, < 80;
F > 1,5; s′1 = 2,26/[0,1(Хзад./Х max,)2 +
+ 7,41(Хзад./Х max,) – 160](3.16)
при Хзад./Х max, > 80;
F < 1;5; s′1 = (Хзад./Х max,)/[3,58(Хзад./Х max,)2 –
–35,2(Хзад./Х max,)+ 120](3.17)
при Хзад./Х max, > 80;
F > 1,5. s′1 = 1/[0,1(Хзад./Х max,)2 +
+ 2,47(Хзад./Х max,) – 178](3.18)
Скорость ветра Umax,зад при этом рассчитывают по формуле, м/с:
Umax,зад = f1Umax(3.19)
где безразмерный коэффициент f1 определяют в зависимости от отношения Хзад./Хmax по формулам:
при Хзад./Х max < 1 f1 = 1 (3.20)
при 1 < (Хзад./Х max) < 8f1 = [0,75 + 0,25(Хзад./Х max)]/
/[1 + (Хзад./Х max)9](3.21)
при 8 < Хзад./Х max < 80 f1 = 0,25 (3.22)
при Хзад./Х max >80 f1 =1,0 (3.23)
Примечание.
В приведенных формулах Х max расстояние от источника выбросов, на котором приземная концентрация при неблагоприятных метеорологических условиях и опасной скорости ветра Umax достигает максимального значения Сmax. Эти значения находят по уравнениям 2.19 и 2.26–2.31 соответственно.
Если рассчитанная по формуле (3.19) скорость ветра Umax,зад < 0,5 м/с или Umax,зад. > U* (см. п. 2.7), то величина Сmax,зад определяется как максимальное значение из концентраций на расстоянии х, рассчитанных при трех скоростях ветра: 0,5 м/с, Umax,зад, U*, соответствующая Сmax,зад скорость ветра принимается за Umax,зад.
5. Пример расчета концентрации загрязняющего вещества
в заданном месте при одиночном источнике «горячего» выброса
и предельно допустимого выброса
Исходные данные:
– загрязняющее вещество – сернистый ангидрид SO2;.
– расход газовоздушной смеси (ГВС) V1 = 90000 м3/ч = 25 м3/с;
– концентрация SO2 в ГВС Свыбр = 2000 мг/м3 = 2 г/м3;
– высота трубы Н = 90 м;
– диаметр устья трубы D = 1,4 м;
– город Хабаровск, в котором А = 200 с2/3мг град1/3 /г;
– примем η = 1;
– разность температур ГВС и окружающего воздуха T = 80 °С;
– скорость ветра U = 9 м/с;
– предельно допустимые концентраци ПДК м.р. =0,5 мг/м3 , ПДК с.с. = 0,05 мг/м3.
Найти максимальную концентрацию SO2 и концентрацию в точке с координатами X = 2,5 км и Y = 0,2 км при заданной скорости ветра.
Найти величину предельно допустимого выброса. Принять , что фоновая концентрация загрязняющего вещества составляет 0,3·ПДКс.с.
РЕШЕНИЕ
1. Мощность выброса М = Свыбр V1 = 2·25 = 50 г/с.
2. Линейная скорость ГВС в устье трубы
ω0 = V1/(πD2/4) = 4·25/(π·1,42) = 16,2 м/с
3. Вспомогательные коэффициенты находим по уравнениям:
f = 1000 ω02D/(H2ΔT ) = 1000·16,22·1,4/(902·80) = 0,567;
vм = 0,65(V1ΔT/H)1/3 = 0,65(25·80/90)1/3 = 1,8;
v′м = 1,3 ω0D/H = 1,3·16,2·1,4/90 = 0,3276;
fe = 800(v′м )3 = 28,13.
4. Поскольку f = 0,567 < 100, выброс «горячий» и максимальную концентрацию загрязняющего вещества при неблагоприятных погодных условиях находим по формуле
Сmax = A·η·F·m·n·М/[H2(V1·ΔT)1/3].
5. Т. к. f < fe , то
m = 1/[0,67 + 0,1f1/2 + 0,34 f1/3] = 1/[0,67 + 0,1·0,5671/2 + 0,34·0,5671/3] = 0,98,
а величина параметра n при 0,5< vм = 1,8 < 2
n = 0,532 v2м – 2,13 vм + 3,13 = 0,532 1,82 – 2,13·1,8 + 3,13 = 1,02 ≈ 1.
6. Подстановка значений величин в формулу для нахождения Сmax дает, мг/м3:
Сmax = 200·1·1·0,98·1·50/[902(25·80)1/3] = 0,098
7. Безразмерный коэффициент d при f < 100 и vм < 0,5 < 2
d = 4,95vм(1 + 0,28 f 1/3).
Подставляя в это уравнение значения величин, получаем
.
8. Расстояние по оси факела от трубы до точки, в которой при неблагоприятных погодных условиях достигается Сmax , составляет,м:
Xmax = (5 – F)d·H/4 = (5 – 1)·11·90/4 = 990.
9. Величина опасной скорости ветра при f < 100 и 0,5< vм < 2, м/с:
Umax = vм = 1,8.
10. Для заданной скорости ветра U/Umax = 9/1,8 = 5 > 1.
Вспомогательные величины r и р находим по уравнениям
r = 3(U/Umax)/[2(U/Umax)2 – (U/Umax) + 2] = 3·5/[2·52 –5 + 2] = 0,682;
р = 0,32 U/Umax + 0,68 = 0,32·5 + 0,68 = 2,28.
Максимальная концентрация загрязняющего вещества при скорости ветра 9 м/с составляет, мг/м3
Сmax,U = r· Сmax = 0,682·0,098 = 0,067
и достигается на расстоянии по оси факела от трубы,мXmax,U = р·Xmax = 2,28·990 = 2257
11. Для расстояния до точки с Х = 2,5 км
Х /Xmax,U = 2500/2257 = 1,11.
Поскольку 1 < X/Xmax < 8,
s1,2500 = 1,13/[0,13(X/Xmax)2 + 1] = 1,13/[0,13·1,112 + 1] = 0,97
и концентрация в этой точке при скорости ветра 9 м/с составляет, мг/м3:
С2500, U = Сmax,U s1(2500) = 0,067·0,97 = 0,065.
12. Для X = 2,5 км, Y = 0,2 км и U = 9 м/с > 5 м/сtY = U·(U/Y)2 = 5·(0,2/2,5)2 = 0,032
и коэффициент
s2, 2500, 200 = 1/(1 + 5 tY + 12,8 tY2 + 17 tY3 + 45,1tY4)2 =
= 1/(1 + 5 0,032 + 12,8 0,0322 + 17 0,0323 + 45,1·0,0324)2 = 0,85.
13. Концентрация загрязняющего вещества при скорости ветра 9 м/с в точке, находящейся на расстоянии 2,5 км от трубы по оси факела выброса и 0,2 км на от оси факела, составляет мг/м3:
С2500, 200, U = С2500, U · s2, 2500, 200 = 0,065·0,85 = 0,055.
14. Фоновая концентрация SO2 Cфон = 0,3·0,05 = 0,015 мг/м3 (по условию).
15. Величина предельно допустимого выброса при f < 100 составляет, г/с:
ПДВ = (ПДКм.р. – Сфон)Н2(V1ΔТ)1/3/(AFmnη) =
= (0,5 – 0,015)·902·(25·80)1/3/(200·1·0,98·1·1) = 252,5;
Поскольку предельно допустимый выброс значительно превышает фактическую мощность выброса, установка какого-либо защитного оборудования не требуется.
5. Оценка степени загрязненности атмосферного воздуха
по комплексному показателю
Такая оценка может быть произведена по максимально разовым, среднесуточным или среднегодовым концентрациям. Самая надежная оценка получается по среднегодовым данным.
Степень загрязненности рассчитывается с учетом кратности превышения ПДК (максимальной разовой ПДК м.р, среднесуточной ПДКс.с. или среднегодовой ПДКг) веществ, их класса опасности, допустимой повторяемости концентрации заданного уровня, количества веществ, одновременно присутствующих в воздухе, и коэффициентов их комбинированного действия. Выбор ПДК определяется тем, за какой период усреднения получены фактические концентрации загрязняющих веществ.
При этом значения ПДКм.р. и ПДКс.с приведены в гигиенических нормативах ГН 2.1.6.1338-03, а .среднегодовые ПДКг могут быть выражены через среднесуточные значения ПДКсс
Числовые значения ПДКг могут быть найдены по уравнению
(5.1)
Значения коэффициента а приведены в табл. 5.1.
Степень загрязнения воздуха веществами разных классов опасности определяется “приведением” их концентрации (Сф), нормированных по ПДК, к концентрациям веществ 3-го класса опасности
(5.2)
где
Ki,j = Ci, факт/ПДКi(5.3)
– нормированная по ПДК концентрация компонента i, относящегося к классу опасности J;
Ci,факт и ПДКi – соответствующие фактическая и предельно допустимая концентрации (разовая, с усреднением за 20 мин, среднесуточная или среднегодовая), мг/м3;
n – коэффициент изоэффективности, равный для 1, 2 и 4 классов опасности, соответственно 2,3; 1,3 и 0,87.
При величине нормированных по ПДК концентраций выше 2,5 (1 класс); 5 (2 класс) и 11 (4 класс), “приведение” к 3-му классу осуществляется путем умножения значений, нормированных по ПДК концентраций на 3,2; 1,6и 0,7, соответственно.
Комплексный показатель загрязнения атмосферного воздуха веществами разного класса опасности
(4.4)
где Ki,j – нормированная по ПДК концентрация i-го компонента, приведенная к концентрациям веществ 3-го класса опасности.
Оценка степени загрязнения атмосферного воздуха и выявления зон ЧС и ЭБ производится по данным табл. 5.2. При этом если в комплексном показателе любое из веществ будет иметь значение, превышающее величину показателя для одного вещества, то оценка степени загрязнения осуществляется по этому веществу.
Таблица 5.1 – Значения коэффициентов а для различных веществ
Вещества Коэффициент а
Аммиак, азота оксид, азота диоксид, бензол, бенз(а)пирен, марганца диоксид, озон, серы диоксид, сероуглерод, синтетические жирные кислоты, фенол, формальдегид, хлоропрен 1
Трихлорэтилен0,4
Амины, анилин, взвешенные вещества (пыль), углерода оксид, хлор 0,34
Сажа, серная кислота, фосфорный ангидрид, фториды (твердые) 0,3
Ацетальдегид, ацетон, диэтиламин, толуол, фтористый водород, хлористый водород, этилбензол 0,2
Акролеин 0,1
Таблица 5.2 – Критерии оценки среднегодового загрязнения атмосферного воздуха
Показатели Параметры экологическое бедствие чрезвычайная экологичская ситуация Относительно
удовлетворительная
ситуация
Комплексный показатель среднегодового загрязнения воздуха:
1 вещество более 16 8 – 16 менее 8
2 – 4 вещества более 32 16 – 32 менее 16
5 – 9 веществ более 48 32 – 48 менее 32
10 – 15 веществ более 64 48 – 64 менее 48
16 – 25 веществ более 80 64 – 80 менее 64
Решение типовой задачи
Среднегодовая концентрация в воздухе города Ч. составляет (мг/м3): бенз(а)пирен – 0,7810–5; аммиак – 0,06; SO2 – 0,065; формальдегид – 0,0069. Среднесуточные ПДКсс: бенз(а)пирен – 10–6 мг/м3; формальдегид – 0,003; SO2 – 0,05; NH3 – 0,04. Класс опасности: бенз(а)пирен – 1; формальдегид – 2; аммиак – 4; SO2 – 3. Рассчитать комплексный показатель загрязненности атмосферного воздуха и оценить экологическую обстановку в районе.
Решение
Рассчитаем кратность превышения ПДК для анализируемых веществ (нормирование по ПДК) по уравнению (4.3)

Бенз(а)пирен:
формальдегид: < 5;
SO2:
аммиак:
Приведем эти значения к нормированным показателям III класса опасности




Комплексный показатель загрязненности атмосферного воздуха

По табл.2.5 для 4-х элементов (Р = 16...32) ситуацию следует отнести к чрезвычайной.
6. Расчет платы за загрязнение окружающей
природной среды
Законом РФ «Об охране окружающей среды» установлен порядок платности природопользования, который включает плату за природные ресурсы и плату за загрязнение окружающей природной среды.
Основные положения платы за загрязнение природной среды определены Постановлением правительства РФ от 28.08.92 г. № 632 “Об утверждении порядка определения платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды воздействия”, в котором утверждены порядок расчета размеров платежей и порядок перечисления природопользователями платежей за загрязнение окружающей природной среды.С экономической точки зрения система платежей за загрязнение строится по принципу компенсации ущерба, причиняемого загрязнением природной среды. Плата за загрязнение окружающей природной среды – это форма частичного возмещения экономического ущерба, возникающего при осуществлении природопользователем хозяйственной, управленческой и иной деятельности в пределах установленных нормативов (лимитов) негативного воздействия на качество окружающей природной среды, а также при их несоблюдении, если оно не привело к значительным экологическим последствиям, требующим специального расследования.
Основными показателями, от которых зависит абсолютный размер платы, являются фактическая масса ЗВ, попадающих в природную среду и норматив платы за выброс 1 тонны конкретного ЗВ.
Установлено два вида базовых нормативов платы:
а) за выбросы, сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов, другие виды вредного воздействия в пределах допустимых нормативов;
б) за выбросы, сбросы загрязняющих веществ, размещение отходов, другие виды вредного воздействия в пределах установленных лимитов (временно согласованных нормативов).
При этом второй норматив в пять раз превышает первый. В настоящее время действуют базовые нормативы платы за загрязнение окружающей среды, которые утвердило Правительство Российской Федерации Постановлением от 12 июня 2003 года № 344, с учетом изменений, внесенных Постановлением Правительства РФ от 1 июля 2005 года № 410. Для пересчета базовых нормативов платы в цены расчетного года применяются коэффициенты индексации платы (Кинд), устанавливаемые Правительством РФ ежегодно в зависимости от уровня инфляции.
Для учета различий в экологическом состоянии регионов введены специальные коэффициенты экологической ситуации и экологической значимости территории (Кэкол), которые учитывают состояние атмосферного воздуха, почвы и водных объектов и зависят от степени загрязнения и деградации природной среды в каждом регионе. Коэффициенты экологической ситуации и экологической значимости некоторых территорий приведены в таблице
Для особо охраняемых природных территорий, в том числе лечебно-оздоровительных местностей и курортов, а также для Байкальской природной территории и зон экологического бедствия, районов Крайнего Севера и приравненных к ним территорий вводится дополнительный коэффициент для особых территорий КОСОБ,ТЕРР. = 2. (для остальных территорий этот коэффициент равен 1).
Плата за загрязнение окружающей среды представляет собой произведение соответствующего норматива плата на массу загрязняющих веществ и на корректирующие коэффициенты.
В общем случае сумма платы за выбросы в атмосферу от стационарных источников (и сбросы в водные объекты) загрязняющих веществ складывается из трёх частей
П = (ПДОП + ПВСВ + ПСВ.ЛИМ)· Кинд·КЭКОЛ КГОР КОСОБ,ТЕРР , (6.1)
где ПДОП – плата за массу загрязняющих веществ в размерах, не превышающих предельно допустимую; ПВСВ – плата за массу загрязняющих веществ в размерах, больших, чем предельно допустимая, но не превышающих временно согласованный норматив; ПСВ.ЛИМ – плата за сверхлимитную массу загрязняющих веществ.
Коэффициент КЭКОЛ, учитывающий экологические факторы (состояние атмосферного воздуха), по территориям экономических районов
Российской Федерации
Экономические районы Российской Федерации Значение коэффициента экологической ситуации
КЭКОЛ,для атмосферного
воздуха* Экономические районы Российской Федерации Значение коэффициента для
атмосферного
воздуха*
Северный 1,4 Северо-Кавказский1,6
Северо-Западный 1,5 Уральский 2
Центральный 1,9 Западно-Сибирский1,2
Волго-Вятский 1,1 Восточно-Сибирский1,4
Центрально-Черноземный 1,5 Дальневосточный 1
Поволжский 1,9 Калининградская область 1,5
* Применяется с дополнительным коэффициентом КГОР = 1,2 при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов.
При этом норматив платы за сверхлимитный выброс в 5 раз превышает норматив платы за массу в пределах лимита, но превышающую предельно допустимый выброс, и в 25 раз превышает норматив платы за выброс, меньший ПДВ – Нi.
Фактическая масса i-го загрязняющего вещества¸ выбрасываемого в атмосферу при непрерывном пылегазовом выбросе составляет за год, т:
mi ГОД= Мi ·3600·24·365·10–6 = 31,54Мi, (6.2)
где Мi – мощность выброса i-го загрязняющего вещества из стационарного источника, г/с.
Предельно допустимая масса i-го загрязняющего вещества¸ выбрасываемого в атмосферу при непрерывном пылегазовом выбросе составляет за год, т:
mi ДОП= ПДВi ·3600·24·365·10–6 = 31,54 ПДВi, (6.3)
где ПДВi – предельно допустимый выброс i-го загрязняющего вещества из стационарного источника, г/с.
Плата за количество выбросов и сбросов загрязняющих веществ, не превышающих предельно допустимый норматив (при mi ГОД ≤ mi ДОП), в общем случае определяется по формуле, руб:
ПДОП = Σ(Нi·mi ГОД). (6.4)
Плата за количество выбросов и сбросов загрязняющих веществ, превышающее предельно допустимый норматив, но не превышающее временно согласованный норматив (при mi ДОП ≤ mi ГОД ≤ mi ВСВ), определяется по формуле, руб:
ПВСВ = Σ[Нi,ЛИМ.·(mi ГОД – mi ДОП)]. (6.5)
Плата за количество выбросов и сбросов загрязняющих веществ, превышающее временно согласованный норматив (при mi ГОД ≥ mi ВСВ), определяется по формуле, руб:
ПСВ.ЛИМ = 5Σ[·Нi ЛИМ (mi ГОД – mi ВСВ)] (6.6)
В этих уравнениях Нi – базовый норматив платы за выброс (сброс) одной тонны i-го загрязняющего вещества в пределах допустимых нормативов, руб./т; mi ГОД – фактическая масса i-го загрязняющего вещества¸ выбрасываемого в атмосферу при непрерывном пылегазовом выбросе за год, т/г; mi ДОП – предельно допустимая масса i-го загрязняющего вещества¸ выбрасываемого в атмосферу при непрерывном пылегазовом выбросе за год, т/г; Нi – базовый норматив платы за выброс (сброс) одной тонны i-го загрязняющего вещества в пределах допустимых нормативов, руб./т (принимается по табл. ) руб/т; Нi,ЛИМ – базовый норматив платы за выброс (сброс) одной тонны i-го загрязняющего вещества сверх допустимого количества, но в пределах временно согласованного выброса, руб/т (Нi ЛИМ = 5 Нi).
Итоговый размер платы предприятия получают по уравнению (6.1). Суммирование в уравн. (5.4)–(5.6) проводят по всем загрязняющим веществам.
Состав фактических платежей для конкретного случая полностью зависит от размера фактических масс загрязняющих веществ (mi ГОД ), попадающих в окружающую среду, и от соотношения фактических масс с установленными нормативами антропогенной нагрузки на природную среду.
Если предприятию утвержден только предельно допустимый норматив, а временно согласованный норматив не установлен, то общая сумма фактических платежей для ситуации, когда mi ГОД > mi ДОП определяется по формуле
П = {ПДОП + 5Σ[Нi ЛИМ (mi ГОД – mi ДОП)]} Кинд·КЭКОЛ КГОР КОСОБ,ТЕРР (6.7)
Фактическая масса выбросов и сбросов загрязняющих веществ принимается по данным предприятия.
ПРИМЕР РАСЧЕТА ПЛАТЕЖА ЗА ЗАГРЯЗНЕНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ
СРЕДЫ
Предприятие осуществляет выброс в атмосферу загрязняющих веществ от стационарных источников согласно таблице. Коэффициент экологической ситуации и экологической значимости в регионе для атмосферного воздуха КЭКОЛ = 1,1. Коэффициент индексации в 2014 г. К ИНД = 2,33.
Найти общий размер платежей за загрязнение атмосферы.
Исходные данные для расчета
Загрязняющие вещества Выбросы фактические mi ГОД, т/год Предельно допустимый выброс
mi ДОП, т/год Временно согласованный выброс mi ВСВ , т/год Нормативы платы в пределах установленных допустимых нормативов, руб/тНормативы платы в пределах установленных лимитов, руб/тСажа 2,3 1,94 – 80 400
Монооксид углерода 550 150 300 0,6 3
Аммиак 2,1 1,42 0,8 52 260
РЕШЕНИЕ
Определяем сумму платежей за фактические выбросы в атмосферу ЗВ. Для этого берем из исходных данных Кэкол = 1,1 и Кинд = 1,3. Массу выбросов ЗВ принимаем из таблицы.
Таким образом, плата в пределах допустимых нормативов:
ПДОП = Σ(Нi·mi ГОД).= 80·1,94 + 0,6·150 + 52·0,8 = 286,8 руб.
Плата в пределах установленных лимитов:
ПВСВ = Σ[Нi,ЛИМ.·(mi ГОД – mi ДОП)]. = [3(300–150)+260(1,42–0,8)] =611,2 руб.
Плата за сверхлимитное загрязнение:
ПСВ.ЛИМ = 5Σ[·Нi ЛИМ (mi ГОД – mi ВСВ)] = 5[400(2,3 – 1,94)+3(550 – 300)+260(2,1 –
–1,42)] = 5354 руб.Общая сумма платы за выбросы ЗВ в атмосферу составит:
П = (ПДОП + ПВСВ + ПСВ.ЛИМ) Кэкол Кинд = (286,8 + 611,2 +5354)·1,1·2,33 = 16024 руб.
Исходные данные для выполнения работы
«Определение предельно допустимого выброса вредных веществ в атмосферу и расчет рассеивания этих примесей в приземном слое» и «Расчет платежа
за загрязнение окружающей среды».
Варианты загрязняющих веществ для задания 1
№ Загрязняющее
вещество Класс
опасности ПДКМ.Р.,
мг/м3 ПДК.С.С,
мг/м3 норматив платы за выбросы в атмосферный воздух, Нi ,руб/т1 Азота диоксид 2 0,085 0,04 52
2 Аммиак 4 0,2 0,04 52
3 Анилин 2 0,05 0,03 68
4 Ацетон 4 0,035 0,035 6,2
5 Бен(а)пирен1 0,01мкг/100м3 2049801
6 Бензол 2 1,5 0,1 21
7 Бензин нефтяной в
пересчете на углерод 4 5 1,5 1,2
8 Ванадия(V) оксид 1 0,002 1025
9 Взвешенные вещества (нетоксичные соединения, не содержащие полициклических ароматических углеводородов, металлов и их солей, диоксида кремния) 3 0,5 0,15 13,7
10 Железа оксиды (в пересчете на железо) 3 0,04 52
11 Кислота азотная по
молекуле НNО3 2 0,4 0,15 13,7
12 Кислота серная по
молекуле Н2SО4 2 0,3 0,1 21
13 Магния оксид 3 0,4 0,05 21
14 Марганец и его соединения (в пересчете на марганец) 2 0,01 0,001 2050
(в пересчете на диоксид марганца)
15 Озон 1 0,16 0,03 16 Пыль неорганическая, содержащая диоксид кремния:
а) выше 70%
б) 70–20%
в) ниже 20% 3
3
3 0,15
0,3
0,5 0,05
0,1
0,15 41
21
13,7
17 Сажа 3 0,15 0,05 80*
18 Сероводород 2 0,008 0,008 257
19 Серы диоксид, серы триоксид2 0,5 0,05 21*
20 Углерода монооксид4 5,0 3,0 0,6
21 Углерода тетрахлорид2 4 0,7 3,7
22 Формальдегид 2 0,035 0,003 683
23 Фенол 3 0,01 0,01 683
К нормативам платы за выбросы в атмосферный воздух в 2015 году применяется коэффициент 2,45, в 2016 году – коэффициент 2,56, в 2017 году – коэффициент 2,67.
Для веществ, выделенных в таблице знаком «*», в 2015 году применяется коэффициент 1,98, в 2016 году – коэффициент 2,07, в 2017 году – коэффициент 2,16.
Коэффициент Кэкол, учитывающий экологические факторы (состояние атмосферного воздуха), по территориям экономических районов
Российской Федерации
Экономические районы Российской Федерации Значение коэффициента экологической ситуации для атмосферного
воздуха* Экономические районы Российской Федерации Значение коэффициента Кэкол для атмосферного
воздуха*
Северный 1,4 Северо-Кавказский1,6
Северо-Западный 1,5 Уральский 2
Центральный 1,9 Западно-Сибирский1,2
Волго-Вятский 1,1 Восточно-Сибирский1,4
Центрально-Черноземный 1,5 Дальневосточный 1
Поволжский 1,9 Калининградская область 1,5
* Применяется с дополнительным коэффициентом 1,2 при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов.

Приложенные файлы

  • docx 10672340
    Размер файла: 301 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий