Расчетно-графическая работа - Расчет ущерба и платы за загрязнение водоемов химическими веществами - файл n1.doc

приобрести
Расчетно-графическая работа - Расчет ущерба и платы за загрязнение водоемов химическими веществами
скачать (148.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc149kb.18.09.2012 10:41скачать

n1.doc



Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Белгородский государственный технологический университет

им. В. Г. Шухова


Кафедра промышленной экологии
Расчетно-графическое задание по дисциплине:

«Рациональное природопользование»
Расчет ущерба и платы за загрязнение водоемов

химическими веществами
Вариант 11

Выполнил: студентка гр. УН-21 Комуняева М.В.

Проверил: Василенко М. И.
Белгород 2011

Содержание


  1. Санитарно-гигиеническая и химическая характеристики аммиака…………………………………………………………………………3

а) Воздействие аммиака на человека, животных и растения……………….3

б) Аммиак в поверхностных водах………….……………………………......4

в) Применение аммиака……………………………………………………….5

  1. Расчет платы за сброс загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты…………………………………………………………………………7

  2. Расчет укрупненной оценки ущерба от загрязнения водных объектов..…13

  3. Заключение…………………………………………………………………...16

  4. Список литературы…………………………………………………………..17


1.Санитарно-гигиеническая и химическая характеристики аммиака
а) Воздействие аммиака на человека, животных и растения
Аммиак - низкокипящая жидкость. При острых отравлениях аммиаком появляется насморк, першение и боль в горле, слюнотечение, охриплость голоса, гиперемия слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз.

При тяжелых отравлениях появляется чувство оттеснения в груди, сильный приступобразный кашель, удушье, головная боль, боль в желудке, рвота, задержка мочи. Наступает резкое расстройство дыхания и кровообращения.

Запах аммиака ощущается при концентрации 37 мг/мі. При его концентрации в воздухе рабочей зоны около 350 мг/куб.м и выше работа должна быть прекращена (опасно для жизни) и люди выведены за пределы опасной зоны. Предельно допустимая концентрация аммиака в воздухе рабочей зоны равна 20 мг/м3.

Аммиак – активное и "едкое" соединение (едкость кислот и щелочей проявляется в том, что большие количества ионов Н+ или ОН – разъедают живую ткань растений, животных и, естественно, человека; впрочем, неживую "ткань" они тоже разъедают). Однако если заменить в аммиаке один, два или все три атома водорода на органические радикалы, то "едкость" существенно снижается, а основные свойства остаются. Такие соединения выполняют в живой природе функции оснований.

Животные и человек используют уже приготовленные растениями азотсодержащие органические соединения, поэтому для нас с вами аммиак, безусловно, яд. При попадании на кожу концентрированный раствор аммиака вызывает химические ожоги, при вдыхании большого количества аммиака может наступить отек легких – реакция организма на вдыхание почти всех едких веществ.

Однако, как и многие другие яды, в малых дозах аммиак оказывает положительное влияние на организм: 10%-й раствор аммиака в воде используют в медицине для стимуляции дыхания (его не пьют, конечно, а просто дают понюхать), центральной нервной системы и т. п.

В больших количествах аммиак вреден и для растений. Но в небольших количествах он им необходим. Ведь без азота, и в частности без аммиака, не построить те органические соединения, которые потом превращаются в растительные белки, а в дальнейшем – в белки животных. Большим количествам газообразного аммиака растения противостоят по-разному. Некоторые стараются прекратить ему доступ внутрь (например, закрывают устьица на листьях). Другие растения перерабатывают аммиак с помощью соответствующих ферментов в нитрат-ионы, которые для растений не ядовиты, тем самым запасая ценный для своего развития элемент.
б) Аммиак в поверхностных водах
В природной воде аммиак образуется при разложении азотсодержащих органических веществ. Хорошо растворим в воде с образованием гидроксида аммония.

NH3 + H2O ? NH4+ + OH?

Содержание ионов аммония в природных водах варьирует в интервале от 10 до 200 мкг/дм3 в пересчете на азот. Присутствие в незагрязненных поверхностных водах ионов аммония связано главным образом с процессами биохимической деградации белковых веществ, дезаминирования аминокислот, разложения мочевины под действием уреазы. Основными источниками поступления ионов аммония в водные объекты являются животноводческие фермы, хозяйственно-бытовые сточные воды, поверхностный сток с сельхозугодий в случае использования аммонийных удобрений, а также сточные воды предприятий пищевой, коксохимической, лесохимической и химической промышленности. В стоках промышленных предприятий содержится до 1 мг/дм3 аммония, в бытовых стоках — 2-7 мг/дм3; с хозяйственно-бытовыми сточными водами в канализационные системы ежесуточно поступает до 10 г аммонийного азота (на одного жителя).

Присутствие аммония в концентрациях порядка 1 мг/дм3 снижает способность гемоглобина рыб связывать кислород. Признаки интоксикации — возбуждение, судороги, рыба мечется по воде и выпрыгивает на поверхность. Механизм токсического действия — возбуждение центральной нервной системы, поражение жаберного эпителия, гемолиз (разрыв) эритроцитов. Токсичность аммония возрастает с повышением pH среды.

Таблица 1. Содержание аммония в водоемах с различной степенью загрязненности

Степень загрязнения (классы водоемов)

Аммонийный азот, мг/дм3

Очень чистые

0,05

Чистые

0,1

Умеренно загрязненные

0,2-0,3

Загрязненные

0,4-1,0

Грязные

1,1-3,0

Очень грязные

>3,0


Повышенная концентрация ионов аммония может быть использована в качестве индикаторного показателя, отражающего ухудшение санитарного состояния водного объекта, процесса загрязнения поверхностных и подземных вод, в первую очередь, бытовыми и сельскохозяйственными стоками.
в) Применение аммиака

Аммиак относится к числу важнейших продуктов химической промышленности, ежегодное его мировое производство достигает 150 млн. тонн. В основном используется для производства азотных удобрений (нитрат и сульфат аммония, мочевина), взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты, соды (по аммиачному методу) и других продуктов химической промышленности. Жидкий аммиак используют в качестве растворителя.

В медицине 10% раствор аммиака, чаще называемый нашатырным спиртом, применяется при обморочных состояниях (для возбуждения дыхания), для стимуляции рвоты, а также наружно — невралгии, укусы насекомых, обработка рук хирурга. При неправильном применении может вызвать ожоги пищевода и желудка (в случае приёма неразведённого раствора), рефлекторную остановку дыхания (при вдыхании в высокой концентрации).

Применяют местно, ингаляционно и внутрь. Для возбуждения дыхания и выведения больного из обморочного состояния осторожно подносят небольшой кусок марли или ваты, смоченный нашатырным спиртом, к носу больного (на 0,5–1 с). Внутрь (только в разведении) для индукции рвоты. При укусах насекомых — в виде примочек; при невралгиях и миозитах — растирания аммиачным линиментом. В хирургической практике разводят в тёплой кипяченой воде и моют руки.

Поскольку аммиак является слабым основанием, при взаимодействии с кислотами он их нейтрализует.

Физиологическое действие нашатырного спирта обусловлено резким запахом аммиака, который раздражает специфические рецепторы слизистой оболочки носа и способствует возбуждению дыхательного и сосудодвигательного центров мозга, вызывая учащение дыхания и повышение артериального давления.

Противоморозная добавка для сухих строительных растворов, относящаяся к ускорителям. Рекомендуемая дозировка - 2...8 % массы компонентов сухой смеси в зависимости от температуры применения.
2. Расчет платы за сброс ЗВ в поверхностные водные объекты.
Количество загрязняющего вещества, сбрасываемого за год со сточ­ными водами в водный объект (фактический годовой сброс Мф, т/год) определяется по формуле

Мф = Сфакт*q*10-6

где q - годовой расход сточных вод, м3 /год.

Под предельно допустимым сбросом (ПДС, т/год) подразумевается то наибольшее количество загрязняющего вещества Мдоп, которое мо­жет быть отведено со сточными водами в водный объект при условии, что после процессов самоочищения и разбавления стоков речной водой концентрация загрязняющих веществ в последней не будет превышать предельно допустимых значений для данного загрязняющего вещества.

Расчет ПДС производят по формуле, учитывающей допустимую кон­центрацию загрязнителя в сточных водах (СПДС, г/м3) и расход сточных вод (q, м3/год)

ПДС(Мдоп) = СПДС*q*10-6

Под временно согласованным сбросом (ВСС) подразумевается то наибольшее количество загрязняющего вещества Млим, которое может быть отведено со сточными водами в водный объект на период прове­дения природоохранных мероприятий (реконструкция очистных со­оружений, установка нового оборудования для снижения концентрации примесей). Расчет ВСВ производят по формуле, учитывающей допус­тимую концентрацию загрязнителя в сточных водах (СВСВ, г/м3) и расход сточных вод (q, м3/год)

ВСС(Млим) = СВСС*q*10-6

Плата за сбросы загрязняющих веществ в размерах, не превышаю­щих установленные природопользователю предельно допустимые нор­мативы сбросов, определяется путем умножения соответствующих ста­вок платы на величину загрязнения и суммирования полученных про­изведений по видам загрязняющих веществ (Мi вод < М нi вод):

Пнводнiвод* Мi вод

где i - вид загрязняющего вещества (i = 1, 2,3...n); Пн вод - плата за сбро­сы загрязняющих веществ в размерах, не превышающих предельно до­пустимые нормативы сборов, руб.; Снiвод - ставка платы за сброс 1 т i -го загрязняющего вещества в пределах допустимых нормативов сбросов, руб.; Мi вод - фактическим сброс i -го загрязняющего вещества, т; М нi вод - предельно допустимый сброс i -го загрязняющего вещества, т.

Ставка платы рассчитывается по следующей формуле:

Снiводбнi вод*kэ вод *ktинд

где Нбнi вод - базовый норматив платы за сброс 1 т i-гo загрязняющего вещества в размерах, не превышающих предельно допустимые норма­тивы сбросов, руб. (Прил. 3); kэ вод - коэффициент экологической ситуа­ции и экологической значимости поверхностного водного объекта; ktинд - коэффициент индексации (нормативы платы за нега­тивное воздействие на окружающую среду, установленные в 2003 г., применяются в 2007 и 2005г. с коэффициентом 1,58).

Плата за сбросы загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов (Мi вод < М нi вод < М лi вод) определяется путем умножения соответствующих ставок платы на разницу между лимитными и предельно допустимыми сборами загрязняющих веществ и суммирования полученных произведений по видам загрязняющих веществ.

Плводлiвод* (Мi вод - М нi вод),

где i - вид загрязняющего вещества (i = 1, 2, З...n); Плвод - плата зa сбросы загрязняющих веществ, руб.; Слiвод - ставка платы за сброс 1 т i-го загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов, руб.; М лi вод - сброс i-го загрязняющего вещества в пределах ус­тановленного лимита (временно согласованного сброса - ВСС), т.

Слiводблi вод*kэ вод *ktинд

где Нблi вод - базовый норматив платы за сброс 1 т i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, руб.

Плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ определяется путем умножения соответствующих ставок платы за загрязнение в пре­делах установленных лимитов на величину превышения фактической массы сбросов над установленными лимитами (ВСС), суммирования получаемых произведений по видам загрязняющих веществ и умножения этих сумм на пятикратный повышающий коэффициент (при Мi вод > М лi вод)

Псл вод=5*Слiвод* (Мi вод - М лi вод)

где Псл вод - плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ, руб.; Слiвод - ставка платы за сброс 1 т i-го загрязняющего вещества в преде­лах установления лимита; Мi вод - фактическая масса сброса i-го за­грязняющего вещества, т; М лi вод - масса сброса i-го загрязняющего вещества в пределах установленного лимита, т.

Общая плата за загрязнение поверхностных и подземных вод опре­деляется по формуле:

П водн водл водсл вод



Регион

Наименование вещества

q,тыс.

м3/год

Сфакт, г/м3

СПДС, г/м3

СВСС, г/м3



Орловская область

Сульфат-анион


98,1

230,0

500,0

500,0

Фтор

0,5

1,5

1,5

Аммиак

(по азоту)

3,0

2,0

2,5


Количество загрязняющего вещества, сбрасываемого за год со сточными водами в водный объект определяется по формуле:
Мф(сульфат-аниона) =230,0 г/м3*98100 м3/год *10-6=22,56 т/год

Мф(фтора) =0,5 г/м3*98100 м3/год *10-6=0,05 т/год

Мф(аммиака) =3,0 г/м3*98100 м3/год *10-6=0,29 т/год

Расчет ПДС производят по формуле, учитывающей допустимую концентрацию загрязнителя в сточных водах (СПДС, г/м3) и расход сточных вод (q):
ПДС(сульфат-аниона) = 500,0*98100*10-6=49,05 т/год

ПДС(фтора) = 1,5*98100*10-6=0,15 т/год

ПДС(аммиака) = 2,0*98100*10-6=0,20 т/год
Расчет ПДС производят по формуле, учитывающей допустимую концентрацию загрязнителя в сточных водах (СВСС, г/м3 ) и расход сточных вод (q):
ВСС(сульфат-аниона) = 500,0*98100*10-6=49,05 т/год

ВСС(фтора) = 1,5*98100*10-6=0,15 т/год

ВСС(аммиака) = 2,5*98100*10-6=0,24 т/год



  1. Сульфат-анион




Мф<ПДС

Мф(сульфат-аниона) = 22,56 т/год

ПДС(сульфат-аниона) = 49,05 т/год

ВСС(сульфат-аниона) = 49,05 т/год

Нбнi вод=2,8 руб

kэ вод=1,17 (Бассейн Каспийского моря)

ktинд=1,58 (на 2007г)

Снвод=2,8*1,17 *1,58=5,18 руб.

Пнвод=5,18 руб* 22,56 т/год=116,88руб
2.Фтор


Мф<ПДС

Мф(фтора) = 0,05 т/год

ПДС(фтора) = 0,15 т/год

ВСС(фтора) = 0,15 т/год

Нбнi вод=368 руб

kэ вод=1,17 (Бассейн Каспийского моря)

ktинд=1,58 (на 2007г)

Снвод=368*1,17 *1,58=680,28 руб.

Пнвод=680,28 руб* 0,05 т/год =34,01руб.


3.Аммиак (по азоту)


Мф=0,20+(0,24-0,20)+(0,29-0,24)
Мф>ПДС>ВСС

Мф(аммиака) = 0,29 т/год

ПДС(аммиака) = 0,20 т/год

ВСС(аммиака) =0,24 т/год
1.Нбнi вод=5510 руб

kэ вод=1,17 (Бассейн Каспийского моря)

ktинд=1,58 (на 2007г)

Снвод=5510*1,17 *1,58=10185,77 руб.

Пнвод=10185,77 руб* 0,20 т/год=1998,45 руб.
2. Нблi вод=27550руб

kэ вод=1,17 (Бассейн Каспийского моря)

ktинд=1,58 (на 2007г)

Слвод=27550*1,17 *1,58=50928,93руб

Плвод=50928,93руб * (0,24-0,20)т/год=2037,16руб
3. Слвод=50928,93руб

Псл вод=5*50928,93руб * (0,29-0,24)т/год=12732,23руб.
П водн водл водсл вод=1998,45+2037,16 +12732,23 =16767,84руб


П=116,88руб+34,01руб+16767,84руб=16918,73руб.

3. Расчет укрупненной оценки ущерба от загрязнения водных объектов

Промышленное загрязнение поверхностных и подземных водных объектов является результатом сброса сточных вод, содержащих вредные вещества. Уровень воздействия, а, следовательно, и ущерб будет зависеть от:

• состава реципиентов, находящихся на территории рассматри­ваемого k-го водохозяйственного участка, особенностей распростра­нения загрязнения в пределах участка системы водопользования и, как результат, от показателя относительной опасности воздействия на этот участок ;

• от состава, массы и агрессивности попадающих в водные объекты веществ, оцениваемых приведенной массой (в условных тоннах,
т.е. в пересчете на условное загрязняющее вещество, в качестве которого используется некоторый абстрактный компонент с ПДКвр = 1
мг/дм3) - М (усл. т/т);

• от величины удельного экономического ущерба, вызванного
попаданием в водный объект одной тонны условного загрязняющего
вещества - (руб./усл.т).

Показатель в ценах 2003 г. составляет 24000 руб./усл.т. Ин­дексация удельного ущерба с учетом инфляции осуществляется с по­мощью коэффициента индексации, задаваемого в Законе «О феде­ральном бюджете на tгод» для нормативов платы за негативное воздействие на окружающую среду, установленных в 2003 г.; ktинд -коэффициент индексации, применяемый в 2007 г. составляет 1,58.

Ущерб от загрязнения водоемов оценивается по формуле

Увод= ** М * ktинд

Приведенная масса сброса (М, усл. т/т) определяется исходя из массы mi, (т/год) и коэффициентов агрессивности Аi, сбрасываемых вредных компонентов:

М= * mi

Каждое из веществ, как и при загрязнении атмосферы, характери­зуется своим показателем относительной агрессивности , имею­щим непосредственную связь с предельно допустимой концентрацией ПДК вр i, мг/дм3, примеси в водных объектах рыбохозяйственной кате­гории водопользования.

Коэффициент относительной агрессивности определяется: =1/ПДКврi

При отсутствии утвержденных значений ПДКвр следует воспользо­ваться предельно допустимыми концентрациями вещества в воде объ­ектов хозяйственно-питьевого и коммунально-бытового водопользования (ПДК в, мг/дм3) или расчетным значением временно допустимой концентрации ВДКв мг/дм3. При сбросе в водные объекты примесей, влияющих на содержание растворенного в воде кислорода, следует оценить общую массу кислорода, т/год, необходимую для полного биологического окисления веществ, содержащихся в сточных водах, сброшенных данным источником в водный объект. При этом концентрация указанного вида загрязняющих веществ выражается величиной биологической потребности в кислороде - БПКПолн.

Одно и тоже количество вредного вещества приводит к разной величине экономического ущерба на территории различных водохозяйственных участков. Состав подвергающихся воздействию реципиен­тов, особенности распространения загрязняющих веществ в аквасистемах, действующая в пределах участка водопользования — все это обуславливает разную степень опасности появления вредных веществ в различных районах страны. Учет экологической специфики k-го во­дохозяйственного участка осуществляется с помощью показателя от­носительной опасности загрязнения водных объектов .
Увод= ** М * ktинд

М= * mi

=1/ПДКврi
ПДКвр=100мг/л (сульфат-анион)=1/100=0,01

ПДКвр=0,05мг/л (фтор)=1/0,05=20

ПДКвр=2мг/л (аммиак)=1/2=0,5
mi= Сфакт*q*10-6
m(сульфат-аниона) =230,0 г/м3*98100 м3/год *10-6=22,56 т/год

m(фтора) =0,5 г/м3*98100 м3/год *10-6=0,05 т/год

m(аммиака) =3,0 г/м3*98100 м3/год *10-6=0,29 т/год

М= * mi= (0,01*22,56+20*0,05+0,5*0,29)=1.37усл.т/т

=2,60 (р.Волга, устье р.Ока) ktинд=1,58 =24000руб/усл.т

Увод=24000руб/усл.т * 2,60 * 1,58 * 1.37усл.т/т = 134380,90 руб.


4.Заключение
Таким образом, проведенные расчеты показали, что величина ущерба от загрязнения реки Волга и устья реки Ока в Орловской области составила 134380,90 руб., исходя из сбрасываемых масс следующих загрязняющих веществ: сульфат-аниона - 22,56 т/год, фтора - 0,05 т/год, аммиака - 0,29 т/год.

Плата за сбросы в поверхностные воды соединений сульфат-аниона, фтора, аммиака в количестве 22,56 т/год, 0,05 т/год, 0,29 т/год соответственно, составит 16918,73руб за год.


Список литературы
1. Общая экология: учеб. пособие / Г.И. Тарасова, С.В. Свергузова. – Белгород: Изд-во БГТУ, 2010. – 302 с.

2. Расчет ущерба и платы за негативное воздействие на окружающую среду: учебно-практическое пособие / Т.А.Василенко, М.И.Василенко, Л.А. Порожнюк. – Белгород: Изд-во БГТУ,2008.-96 с.

3. http://ru.wikipedia.org

4. http://schoolchemistry.by.ru



Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации