ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ОБЪЕКТОВ НА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

Введение

 

Проблемы состояния окружающей среды постоянно обсуждаются в средствах массовой информации. Как правило, сам термин экология сводится к загрязнению окружающей среды, однако экология, прежде всего, наука, изучающая взаимоотношения живых организмов друг с другом и с окружающей средой, следовательно, не может сводиться только к промышленным загрязнениям и их последствиям. Однако такое отношение к этой науке вполне понятно, ведь за последние 60 лет в мире произошло огромное количество экологических катастроф, причём практически 90% из них имеют антропогенное происхождение. Понятным является тот факт, что невозможно заставать человечество отказаться от благ цивилизации, трудно представить человека, использующего повозку на лошадиной тяге вместо автомобилей.

Изучение экологии в железнодорожном вузе имеет свою специфику. Во-первых, железнодорожный транспорт является наиболее экологически безопасным. Это обусловлено использованием специальных малоотходных и ресурсосберегающих технологий. Во-вторых, этот вид транспорта всегда будет востребованным независимо от экономической ситуации в стране. В-третьих, железнодорожные предприятия одними из первых стали использовать очистные сооружения, поэтому изучение принципов работы и примеров технических решений устройств очистки сточных вод и отходящих газов предприятий является весьма актуальным и перспективным.

Целью данного курса является изучение особенностей охраны окружающей среды для проведения эколого-экономических расчётов ущерба от загрязнения водоёмов и атмосферы.

В задачи курса входит:

- изучение принципов работы и примеров технических решений устройств очистки сточных вод и отходящих газов предприятий железнодорожного транспорта;

- освоение методик расчёта платежей за загрязнение окружающей среды;

- освоение способов эколого-экономической оценки и планирования природоохранных мероприятий;

- выработка практических навыков представления результатов графического и расчётного анализа существующих или разрабатываемых технических решений в области экологии и охраны окружающей среды.

 

 

 

 

 

Практическая работа № 1

 

УКРУПНЁННАЯ ОЦЕНКА УЩЕРБОВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОДОЁМОВ

ОБЪЕКТАМИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

 

Цель работы: освоение метода оценки экологического ущерба путём расчёта платежей за загрязнение водоёмов при сбросе сточных вод; знакомство с принципами очистки сточных вод и основными примерами их конструктивной реализации.

Теоретические сведения

Экологический ущерб – это понижение качества (полезности) окружающей среды вследствие ее загрязнения. Ущерб выражается суммой дополнительных затрат по воспроизводству и восстановлению качества природных ресурсов в данном регионе до уровня, предшествующего осуществлению загрязнения от рассматриваемого объекта. В настоящее время оценка годового экономического ущерба, нанесенного окружающей среде сбросами загрязняющих веществ в водоемы, выбросами в атмосферу или промышленными отходами предприятий осуществляется с учетом платежей за его компенсацию, установленных предприятиям-загрязнителям в соответствии с действующим законодательством.

Платежи не являются ни наказанием за сбросы отходов (штрафом), ни разрешением ухудшать экологическую ситуацию района в пределах финансовых возможностей промышленного объекта. Основное назначение такой реакции общества - стимулировать усилия предпринимателей на внедрение более совершенных малоотходных и экологически щадящих технологий на основном производстве и более эффективных методов и устройств очистки выбросов и сбросов.

В результате производственной деятельности различные объекты железнодорожного транспорта (станции, депо, ремонтные заводы, промывочно-пропарочные станции и др.) сбрасывают сточные воды, различные по структуре и происхождению и подлежащие очистке от примесей. В зависимости от условий происхождения различают три основных вида сточныхвод:

A. Бытовые (хозяйственно-фекальные). Они образуются при эксплуатации туалетов, душевых, столовых, прачечных, мытье полов и т.д. Эти воды содержат около 60 % органических и 40 % минеральных примесей.

Б. Атмосферные (поверхностные) сточные воды формируются в результате выпадения осадков. Дождевой, талой или поливочной водой вредные вещества смываются с территории предприятий и крыш зданий, а также с подвижного состава.

B. Промышленные (производственные) стоки образуются в депо и на других ремонтных предприятиях в результате обмывки подвижного состава и его деталей, а также при других производственных операциях.

Краткие сведения о загрязнении водных ресурсов предприятиями железнодорожного транспорта приведены в таблице 2.1.

Физическая масса годового сброса (фактический сброс) i-ой примеси, т/год, определяется из следующего соотношения:

mi=ci·V·10-3

(1.1)

 

где с _i ; - среднегодовое значение концентрации i-го вещества, определяемое регулярным лабораторным анализом, мг/л;

V - объём годового сброса сточных вод, тыс. м³.

m_Hi - масса нормативного сброса i-гo загрязняющего вещества, т/год, определяется по формуле:

m н i =ПДК i * V *10-3

(1.2)

где ПДК - предельно-допустимая концентрация i-гo загрязняющего вещества (мг/л). Под предельно-допустимой концентрацией (ПДК) загрязняющего вещества понимается концентрация загрязняющего вещества в единице природной среды, которая не оказывает отрицательного (прямого или косвенного) воздействия на живой организм.

Ставка платы, руб./т, за нормативный сброс i-гo загрязняющего вещества определяется по формуле:

 

Пуд.н i = H баз. i * K э.вод*Ки

(1.3)

где Н_{баз. i} - базовый норматив платы за сброс i-гo загрязняющего вещества, руб./т;

К_э.вод - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости поверхностного водного объекта; для рек бассейна Енисея  Он составляет 1,7;

К_и - коэффициент индексации (утверждается по каждому году Минприроды России по согласованию с Минфином и Минэкономики России).

В практической работе принимается К_и = 1.

Платежи предприятия за нормативный сброс загрязняющих веществ в водоемы, тыс. руб./год, определяются зависимостью:

 

Пн i =Пуд.н i * m н i *10-3

(1.4)

 

где П_{удн i}- ставка платы за сброс 1 тоны i-гo загрязняющего вещества в пределах допустимых нормативов сбросов, руб.;

 

Таблица 1.1

Предприятия - загрязнители водных ресурсов на железнодорожном транспорте

Предприятия	Загрязняющие вещества
Вагонные и локомотивные депо; ремонтные заводы	Нефтепродукты, кислоты, щёлочи, соли тяжёлых металлов, шлак, песок и др.
Щебёночные заводы	Взвешенные вещества, нефтепродукты и др.
Промывочно-пропарочные станции (ППС)	Нефтепродукты, ПАВ, взвешенные вещества, фосфаты, тетраэтилсвинец и др.
Шпалопропиточные заводы (ШПЗ)	Антисептики (каменноугольное и сланцевое масла), органические вещества
Дезинфекционно-промывочные станции (ДПС)	Остатки грузов (навоз, солома), дезинфицирующие вещества (каустическая сода, хлорная известь и др.), бактерии
Прочие предприятия (автобазы, склады ГСМ, ремонтные мастерские и пр.)	Взвешенные вещества, нефтепродукты и др.

 

Если масса загрязняющего вещества превышает массу нормативную, тогда предприятие облагается штрафом (платой за сверхнормативный сброс). Плата за сверхнормативный сброс (Псн) загрязняющих веществ взимается в пятикратном размере и определяется путем умножения соответствующей ставки платы на разницу между фактическим и нормативным сбросом i-гoзагрязняющего вещества:

 

Псн=5*(Пуд.н. i *( mi – m н i ))*10-3, при m н i ˂ mi

(1.5)

Примечание. Если масса сброса i-гo вещества превышает нормативную, то для этого вещества рассчитывается плата и за нормативный, и за сверхнормативный сброс.

Суммарные платежи предприятия за сброс сточных вод определяются по формуле:

П=Пн+Псн                                               (1.6)

При сбросе загрязняющих веществ в канализацию предприятие-загрязнитель заключает на некоторый период времени (как правило, на год) договор с владельцем канализации и платит ему определенную сумму за очистку сточных вод при условии, что концентрация загрязняющих веществ в них не превышает ПДК. В случае превышения, дополнительно взимается плата за сверхнормативный сброс. Значения ПДК и ставка платы устанавливаются владельцем канализации.

 

Расчет платежей по каждому варианту сводится в таблицу:

 

Таблица 1.2

 

Индивидуальная таблица расчётов платежей. V =  тыс. м³/год

№	Ингредиенты	сi мг/м3	miт/год	ПДК мг/м3	Нбазi, руб/т	Пнi	Пснi	П
						Тыс. руб/год
1	Азот аммонийный			0,001	6875,8
2	Фенолы			0,0000018	2749700
3	Нефтепродукты			0,00005	54994
4	ПАВ			0,00009	5499,4
5	Фосфаты			0,00029	13751,6
6	Взвешенные вещества			0,00667	3658
7	Окислители			0,00333	905,2
8	Железо			0,001	27497
9	Медь			0,0000018	2749700
Сумма платежей

 

Значения годового объёма сточных вод и концентраций загрязнителей (по вариантам) приведены в табл. 1.3.

 

Таблица 1.3.

Исходные данные к практической работе

№варианта	Концентрация загрязнителей (Ci) мг/л
	V м^3/год*10^3	Азат аммонийный	Фенолы	Нефтепродукты	ПАВ	Фосфаты	Взвешанные вещества	Окислители	Железо	Медь
1	240	2,35	0,064	6,29	0,055	0,15	10	37,1	1,8	0,061
2	260	0,79	0,094	24	0,102	0,026	17,3	40,4	1,62	0,055
3	280	1,29	0,16	12,06	0,13	0,53	32,5	84	2,45	0,24
4	300	5,9	0,08	13,04	0,46	0,61	14,7	95,4	1	0,064
5	320	2,64	0,072	18,2	0,092	0,34	22,6	51,7	1,53	0,086
6	0,9	4,4	0,3	0,09	7,2	0,11	0,58	14	32,7	1,1
7	1,2	1,31	0,048	2,04	0,21	0,22	1,64	17,3	1,64	0,008
8	1,5	1,78	0,43	9,82	0,17	0,21	20	78,3	2,45	0,055
9	1,8	5,9	0,07	3,53	1,1	0,6	13	98	1,2	0,01
10	2	3,62	0,21	8,37	0,18	0,28	18,5	28,3	1,47	0,038
11	350	2,1	0,19	21	0,45	0,37	19	54	1,9	0,09
12	290	2,7	0,21	29	2,5	0,9	15	87	1,9	0,048
13	320	2,1	0,15	14,2	0,22	0,9	27,4	76	1,95	0,078
14	180	4,8	0,4	4,2	2,4	0,15	19	25	1,9	0,15
15	5	0,99	0,072	0,12	0,071	0,19	4,2	21,1	1,2	0,053
16	15	1,3	0,25	1,82	0,095	0,025	2,7	25,8	1,72	0,92
17	380	1,7	0,41	3,27	0,27	0,54	12,5	99,2	2,54	0,29
18	210	3,2	0,98	4,25	0,15	0,27	9,2	32,7	9,8	0,82
19	25	2,8	0,075	2,53	1	0,45	0,9	22,5	8,7	0,09
20	30	0,9	0,21	2,78	0,45	0,28	1,1	18,8	6,5	0,042
21	75	0,7	0,15	1,25	0,97	0,2	2,5	13,2	2,7	0,09
22	90	1,5	0,057	5,7	0,27	0,09	5,8	27,8	1,57	0,042
23	120	2,1	0,089	5,1	0,15	0,25	2,9	35,2	0,99	0,04
24	150	1,8	0,09	3,8	1,2	0,78	7,5	12,8	1,22	0,07
25	200	1,9	1,1	4,2	0,18	0,34	4,1	19,9	1,34	0,09
26	260	1,1	0,89	2,8	0,33	0,45	3,8	21,6	1,8	0,32
27	100	1,7	0,035	2,8	0,17	0,11	3,1	10,5	0,87	0,07
28	230	1,6	0,27	3,1	0,03	0,37	2,5	9,7	0,98	0,09
29	20	1,2	0,087	0,15	0,098	0,25	3,2	10,4	0,25	0,05
30	75	1,4	0,098	0,25	0,11	0,27	2,8	9,5	1	0,032

 

Для очистки сточных вод от загрязнений применяются технические средства. Практически все вещества, присутствующие в стоках, относятся к числу вредных, и поэтому должны быть удалены из них. Конкретные условия для выбора очистных сооружений определяются дисперсным составом и концентрацией загрязнений, видами примесей, объемом сточных вод.

Показателями качества воды, несущей среды сбросов являются значения концентраций в ней вредных веществ С_i. Это можно сказать и о воздухе. Эффективность очистки η_i сточных вод (отходящих газов) от i-го загрязняющего вещества определяется по формуле:

ηi вх=

(1,7)

 

 

где с _{i вх} - концентрация i-гo загрязняющего вещества на входе в устройство, мг/л (мг/м³);

c_{i вых} - концентрация i-гo загрязняющего вещества на выходе из устройства, мг/л (мг/м³).

Эффективность очистки имеет, по существу, смысл коэффициента полезного действия (КПД) соответствующего устройства. Вследствие большого разнообразия свойств примесей (например, их фазового состояния, фракционного состава, температуры и др.) в потоке сточных вод или отходящих газов решить задачу приемлемой очистки в каком-либо одном устройстве практически невозможно. Отмеченное определяет необходимость применения системы n последовательно соединенных аппаратов, которая дает общую эффективность по i-й примеси.

Расчетная производительность очистных сооружений:

p=

(1.8)

 

где m- количество рабочих смен в году: 355 сменная работа, 222- почасовая работа .

Конструктивные решения устройств очистки весьма разнообразны, однако, заложенных в них принципов вывода загрязняющих веществ немного: гравитационное осаждение (отстаивание), филирование, флотация, инерционное разделение, биологическая очистка и ряд других. Эффективность некоторых технических средств очистки приведена в табл. 1.4.

 

Таблица 1.4.

Эффективность очистки сточных вод техническими средствами

Наименование технического средства очистки	Используемый принцип	Удаляемые загрязнители	Эффективность
Флотатор	Флотация	Нефтепродукты, ПАВ	до 0,99
		Взвешенные вещества	0,95 - 0,99
		Окислители	0,25 – 0,85
		Азот аммонийный	до 0,25
		Фосфаты, медь	до 0,8
		Железо	до 0,9
Гидроциклон	Инерционное разделение	Нефтепродукты, ПАВ	до 0,5
		Взвешенные вещества	до 0,7
Установка биологической очистки	Биологическая очистка	Нефтепродукты, ПАВ	до 0,999
		Взвешенные вещества	До 0,6

 

На основании качественной и количественной оценки загрязняющих веществ сточных промышленных водах выбираемпредприятие.

Дать описание выбранному объекту ОАО «РЖД» (характеристика технологического процесса, состав оборудования)

В практической работе рассматриваются простые технические устройства, реализующие очистку на основании различных принципах. В сложных системах очистки сточных вод эти устройства могут выступать отдельными элементами.

Состав очистных сооружений: I- ступень очистки: Механическая

II- ступень очистки: Флотационная

III- ступень очистки: Биологическая

 

Оформление отчета

Отчёт должен включать результаты расчетов заданного варианта и следующие теоретические сведения:

1. Сформулировать понятия: экологический ущерб и платежи при сбросе сточных вод в природный водоем.

2. Указать предприятия и загрязнители водных ресурсов на железнодорожном транспорте.

3. Привести расчетные формулы для вычисления массы сброса ингредиентов загрязнений, а также платежей за сброс сточных вод в водоёмы; указать особенности определения платы за сброс сточных вод в канализацию. Рассчитать платежи за загрязнение сточных вод с использованием исходных данных (табл. 1.3.).

4. Перечислить характерные принципы осаждения примесей из сточных вод. Привести схемы очистных сооружений, кратко опишите их действие.

5. На основании полученных значений платежей сделать вывод о том, от каких ингредиентов в первую очередь следует очищать стоки и какие технические средства необходимо использовать для этого.

Практическая работа № 2

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ОБЪЕКТОВ НА ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ

Цель : знакомство с методом получения комплексной эколого-экономической оценки воздействия производственной деятельности предприятия на водные ресурсы

 

Эколого-экономическая оценка воздействия промышленных предприятий (или соответствующих технических проектов) на природные ресурсы отличается от оценок ущерба, наносимого окружающей среде рассматриваемым объектом (Практическая работа № 2), большей полнотой учитываемых негативных факторов и отсутствием коэффициента экологической ситуации Кэ, дающего привязку к конкретному водохозяйственному участку. Комплексность и отсутствие географической компоненты позволяет более объективно оценить степень воздействия технологии данного предприятия на природную среду и открывает возможность сравнения экологичности разнородных технологий в любом регионе страны и мира.

Эколого-экономическая оценка объектов построена так, что показывает степень влияния производственной деятельности предприятия на истощение (потребление) дефицитных, как правило, водных ресурсов, загрязнение последних вредными веществами стоков и соблюдение действующих стандартов допустимого воздействия химических, физических и биологических факторов на организм человека. В соответствии с этим уровень воздействия Кв, косвенно свидетельствующий об экологической прогрессивности объекта (проекта) может быть количественно выражен суммой трёх составляющих:

Кв=Кр+Кз+Кс

(2.1)

 

Единицей измерения интенсивности воздействия служат либо баллы, либо натуральные (стоимостные показатели), отнесённые к единице времени. В случае денежной эколого-экономической оценки (тыс.руб./год в ценах 2000 г.) компоненты комплексного воздействия определяются следующим образом.

Показатель Кр, характеризующий водоёмкость (ресурсоёмкость) объекта:

Кр=r·W

(2.2)

где r – стоимость единицы объёма потреблённой воды, r=0,012·10,55 руб/м³ (коэффициент 10,55 применяется для перевода цен 1991 г. в цены 2001 г.);

W – объём водопотребления, тыс.м³/год; принимаем W=V·1,1, где V – объём годового сброса сточных вод, тыс.м³/год (из раб. № 1).

Показатель Кз характеризует экологическое совершенство технологии производства и очистки сточных вод; он определяется зависимостью

Кз=Ууд·М=Ууд·

(2.3)

 

где Ууд – показатель удельного ущерба, наносимого водным ресурсам одной тонной условного загрязнителя, Ууд=4,67 тыс.руб/у.т;

М – суммарная приведённая масса сбросов загрязняющих веществ, рассматриваемым объектом у.т./год;

N – число учитываемых ингредиентов в стоке;

mi – физическая масса годового сброса i-ой примеси, т/год (рассчитана в практ. раб. № 2);

Ai – показатель относительной опасности, выраженный в тоннах условного загрязнителя, экологическое воздействие которого эквивалентно одной тонне сброса i-го вещества, у.т./т.

 

Ai= =

(2.4)

 

где ПДКуз и ПДКi – предельно допустимые концентрации соответственно условного загрязнителя и i-го вещества, мг/л.

Санитарно-гигиенический показатель сточных вод Кс рассчитывается по формуле:

Кс=a

(2.5)

 

где а – компенсация за допущение в стоке единицы ПДК по соответствующему веществу, принимаем а=0,04·10,55 тыс.руб./год. Значение сi и ПДКi берутся из практической работы № 2 (мг/м³).

Следует оценить вклад каждой составляющей в Кв и определить направление усилий на снижение суммарного воздействия.

Для получения сопоставимых результатов для различных объектов (производств) используют удельный коэффициент воздействия:

 

Куд=

(2.6)

 

где В – размер годового объёма валовой продукции предприятия в натуральных или стоимостных единицах. В практической работе задаётся преподавателем.

Санитарно-гигиеническое состояние водоёма рыбохозяйственного значения будет соответствовать требованиям норм при выполнении неравенства:

≤ 1

(2.7)

 

где m – число веществ однонаправленного действия;

ci, ПДКi – соответственно концентрация и ПДК i-го загрязняющего вещества в водоёме (мг/л).

Показатели ПДК являются масштабом для суждения о допустимой степени загрязнения водоёмов. Поэтому их соблюдение является законом для природоохранных служб, местных администраций и производственных объектов (действующих или проектируемых).

Размер годового объёма валовой продукции В выдаётся преподавателем каждому студенту, а прочие исходные данные берутся из индивидуального задания и результатов расчётов практической работы №2.

 

Оформление отчёта

В пояснительной записке наряду с результатами расчётов заданного варианта отразить следующие теоретические данные:

1. Указать основные ингредиенты-загрязнители водных ресурсов предприятиями железнодорожного транспорта.

2. Изложить методику расчёта стоимостных оценок воздействия промышленного предприятия на степень количественного и качественного истощения водных ресурсов предприятиями железнодорожного транспорта.

3. Опираясь на заданную стоимостную оценку годового объёма валовой продукции предприятия, оценить К_уд – показатель экологической прогрессивности, применяемой на данном предприятии технологии основного производства и очистки сточных вод, какие из загрязняющих веществ в сточных водах предприятия не превышаю нормативные значения, или во сколько раз превышают.

Практическая работа № 3

---

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 2248; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!