Расчет экономической эффективности природоохранных мероприятий

 

Кафедра «Экология  и рациональное использование водных ресурсов»

 

 

 

 

 

 

 

Расчетно-графическая  работа

 

по дисциплине:

«Основы экологии»

Тема: «Расчет  экономической эффективности 

природоохранных мероприятий»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание:

 Постановка проблемы                                                                                                                        3

Исходные данные                                                                                                                                 4

1.Расчет экономического  ущерба от загрязнения атмосферы  до проведения                             природоохранных мероприятий                                                                                                         5

2. Расчет максимальной приземной концентрации загрязняющих веществ                                7

3. Расчет предельно  допустимых выбросов предприятий (ПДВ)                                                 8

4. Расчет необходимой степени очистки выбросов                                                                       9

5. Расчет экономического  ущерба от загрязнения атмосферы  после строительства             10 очистных сооружений.

6. Расчет экономической  эффективности строительства очистных  сооружений                 11

Выводы                                                                                                                                                 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    

 

 

 

Постановка проблемы

  

С самого начала существования  мира шло тесное взаимодействие человека с окружающей средой. Это взаимодействие не всегда было полезным для окружающей среды. С появлением новых технологий и техническим развитием человечества негативное влияние на окружающий мир резко возросло. Увеличивается количество загрязняющих веществ, как следствие увеличивается количество загрязненных территорий, а вместе с этим уменьшается количество газов, которые необходимы для жизни и нормального роста и развития живых организмов и растений. По этим причинам необходимо охранять окружающую среду и атмосферу в частности. Если этого не делать, то существование многих живых организмов, и самого человека будет под большим вопросом. Поэтому просто необходимо проводить природоохранные мероприятия.

К природоохранным мероприятиям относятся все виды хозяйственной деятельности, направленные на снижение и ликвидацию отрицательного антропогенного воздействия на окружающую природную среду. К ним относятся: строительство и эксплуатация очистных и обезвреживающих сооружений и устройств, развитие малоотходных и безотходных технологических процессов и производств, размещение предприятий и систем транспортных потоков с учетом экологических требований, меры по борьбе с эрозией почв, по охране недр и рациональному использованию минеральных ресурсов.

В связи с вышеизложенным,  перед проведением природоохранных мероприятий необходимо рассчитать экономическую эффективность, т.к. это может оказаться невыгодным. Каждая система пытается вернуться в свое прежнее состояние, и поэтому иногда бывает выгоднее оставить ее в том виде, в каком природа создала эту систему.

 

Цель: Рассчитать экономическую эффективность природоохранных мероприятий.

 

 

Исходные данные.

Состав  выбросов:

  Оксид углерода, тыс. т (CO)                                                               90

  Сероводород, тыс. т (H₂S)                                                                   27

Характеристики  источника выбросов:

   высота трубы,  м (H)                                                                             16

   объем газовоздушной смеси, м³/с (V)                                                   5.5

   разность температур между  газовоздушной

  смесью и окружающей средой, ⁰C (Δt)                                                  94

Характеристики  загрязняемых территорий:

Типы:

  Территории промышленных предприятий

(включая защитные зоны) и промузлы, % (S₁)                                        75

   леса, % (S₂)                                                                                               25

Относительная ценность территории (σ) :

   σ₁=4

   σ₂=0.1

Справочные  величины:

   максимально разовые  ПДК_мр (CO)                                                           5^мг/_м³

   максимально разовые ПДК_мр (H₂S)                                                     0,08 ^мг/_м³_.

   максимально суточные ПДК_сс (CO)                                                      3 ^мг/_м³

   максимально суточные ПДК_сс (H₂S)                                                  0,008 ^мг/_м³_.

   коэффициент агрессивности (CO), А₁                                                   1 усл. ^тонн/_год.

   коэффициент агрессивности (H₂S), А₂                                               41,1 усл. ^тонн/_год.                                                                                                                           

   фоновая концентрация C_ф=0,4 ПДК_сс

   капитальные затраты К=12.500000 $

   текущие годовые затраты С=8.500000 $

 

1.   Расчет экологического  ущерба от загрязнения атмосферы  до проведения природно-охранных мероприятий.

 

У_{до стр.}= γ ·σ_общ ·f ·Μ_i ·А_i

 

У_{до стр.} – годовой ущерб до строительства очистных сооружений.

 Размерность У –  1 доллар США

  γ – удельный ущерб от загрязнения атмосферы одной тонной условного загрязнителя(то количество средств, которое необходимо для ликвидации последствий этого загрязнителя)

 γ≈ 2, 4 ^доллар/_т

σ_общ – безразмерный коэффициент, характеризующий относительную опасность загрязнения различных типов территорий, то есть относительную ценность разных территорий. Если загрязняется несколько территорий, то:

 σ_общ=   σ_i ·  S_i / S.

где S_i – площадь загрязнения i-ой территории в % от всей площади                                                                           

    σ_i  – значение коэффициента для  территории данного типа.

 

   σ_общ= ≈ 3,03 .                                           

f – безразмерный коэффициент, характеризующий условия рассеивания и оседания примесей в атмосфере.

Для газов, легких аэрозолей (v_осед ≤ 1 м/с, степень очистки θ ≥ 90%).   

 

    

U – средняя скорость ветра для данной  местности (для гомельской области ≈ 3м/с).

H – высота трубы в метрах

∆H – поправка на высоту поднятия факел

 

  =1+ ;        ∆H=1+ ≈2,25 м.

Так как угарный газ и сероводород – газы, для них обоих применима формула нахождения  f.

     ≈ 0,74 .

 

Μ – валовой выброс загрязняющего вещества

Размерность  Μ = 1 ^тонн/_год.

 А_i – коэффициент агрессивности загрязняющего вещества в атмосфере

Размерность А_i = 1  усл. ^тонн/_год.

 

Так как мы имеем два  различных вещества, то:

У_д = γ ·σ_общ ·f ∙(Μ₁·А₁ +Μ₂·А₂)

 

То есть

 

У_{до стр.} = 2,4^доллар/_т · 3,03∙0,74∙(90000т.∙1^{усл.тонн}/_год+27000т.∙41,1^{усл.тонн}/_год)=

=6455922$

 

2.   Расчет максимальной  приземной концентрации загрязняющих веществ.

 

_m

 

 Размерность C_m= 1 ^мг/_м³

 

A – коэффициент температурной стратификации, характеризующий климатические условия. Для Беларуси:

 А ≈ 160 .

M – максимально разовый выброс.

Размерность M = 1  ^г/_с

 

F – коэффициент рассеивания. Для всех газов F = 1.

 

Вычислим максимально  разовый выброс для CО:

 

 M₁= ≈ 2857, 14

 

И для  H₂S:

M₂= ≈ 857,14

H – высота трубы, м.

V – объём газовоздушной смеси, м³/с

Рассчитаем C_m для CО.

222,49

 

 

Рассчитаем C_m для H₂S:

≈ 66,75 ^мг/_м³

 

3.   Расчет предельно  допустимых выбросов предприятия.

 

ПДВ =

 

ПДВ    – предельно допустимые выбросы.

Размерность ПДВ = 1 ^тонн/_год.

ПДК_мр – предельно допустимая концентрация максимально разовая.

ПДК_сс  – предельно допустимая концентрация среднесуточная.

С_ф – фоновая концентрация загрязнения в городе. С_ф = 0,4 ∙ ПДК_сс.

Μ – валовой выброс загрязняющего вещества.

Размерность Μ = 1 ^тонн/_год.

 

Рассчитаем ПДВ  для CО:

ПДВ= 1537,15 ^тонн/_год

 

Рассчитаем ПДВ  для H₂S:

 

ПДВ =  ≈ 31,07^тонн/_год.

 

4.   Расчет необходимой  степени очистки выбросов.

 

 

ПДВ – предельно допустимые выбросы.

ПДВ = 1 ^тонн/_год.

Μ – валовой выброс загрязняющего вещества.

Μ = 1 ^тонн/_год.

 

Рассчитаем необходимую  степень очистки выбросов для  CО:

 

Θ= ≈ 98,29 %

 

Рассчитаем необходимую  степень очистки выбросов для H₂S:

 

Θ= ≈ 99,89 %

 

5. Расчет экономического ущерба от загрязнения атмосферы после строительства очистных сооружений.

 

У_{после стр.}= γ · σ_общ · f · ПДВ · А_i

 

 У_{после стр} – годовой ущерб после строительства очистных сооружений.

   [У] – 1 доллар (доллар США).

ПДВ  – предельно допустимые выбросы.

  [ПДВ] = 1 ^тонн/_год.

 

Так как мы имеем два различных загрязнителя, то:

У_{после стр.}= γ · σ_общ ·f ∙( ПДВ₁ · А₁ + ПДВ₂ · А₂)

То есть

 

У_{после стр.}= 2,4^доллар/_т · 3,03 · 0,74 · (1537,15^тонн/_год · 1усл.^тонн/_год + 31,07^тонн/_год · 41.1усл.^тонн/_год) ≈ 15144$

 

6.   Расчет экономической  эффективности

 

 

 

– предотвращенный экономический ущерб от загрязнения атмосферы.

 

= У_{до стр.}  – У_{после стр.}

 

С – текущие эксплутационные затраты на проведение природоохранных

       мероприятий.

       С=8500000 долларов США.

 

К – капитальные затраты на проведение природоохранных мероприятий.

       К  = 12500000 долларов США.

 

Рассчитаем экономическую  эффективность строительства очистных сооружений.

 

E= ≈ -16,4% <0

 

Выводы.

 

1. Превышение норматива по CО для данной территории составило 222,49 раза, а по H₂S –66,75 раза.
2. Для соблюдения нормативов минимальная степень очистки должна составлять для угарного газа  98,29%, а для H₂S – 99,89 %.
3. Строительство очистных  сооружений  экономически невыгодно,  так как E<0.

Следовательно проведение данного природоохранного мероприятия экономически невыгодно.