Поверхности земли твердыми отходами

Задача 4. Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнения

Задача 3. Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнения водоемов

Задача 1. Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнения атмосферы

Порядок выполнения работы

ОЦЕНКА УЩЕРБА ОТ ХИМИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

1. Цель работы — научиться оценивать экономический, социальный и экологический ущербы от химических загрязнений атмосферы, водоемов и почвы выбросами предприятий, транспортом и в результате трансграничных переносов. Используются укрупненные методики оценки. В качестве исходных данных использованы данные из экологических бюллетеней о состоянии экологической среды в Республике Беларусь.

2.1 Переписать форму отчета (табл. 9) на отдельный лист.

2.2 Выбрать исходные данные своего варианта.

2.3 Приступить к выполнению работы согласно ниже приведенной методике.

Рассматривается загрязнение воздуха в результате выброса в атмосферу химических веществ, опасных для жизни и здоровья населения, а также для других реципиентов. Экономический ущерб определяется по формуле:

У_атм = У_уд · М · G _заз ·¦ (1)

где У _уд – удельный ущерб от выброса в атмосферу одной условной тонны загрязняющих веществ, равной 100 руб/усл.т (на практике определяется научными учреждениями Министерства природных ресурсов и охраны окружающей среды совместно с Министерством финансов). Реальная величина удельного ущерба периодически уточняется; М – приведенная масса годового выброса, в условных тоннах. G _заз – показатель относительной опасности загрязнения для различных реципиентов в зоне активного загрязнения; ¦ – поправка на характер рассеивания примесей в атмосфере.

Расчет приведенной массы годового выброса

Приведенная масса годового выброса примесей рассчитывается по формуле

М = SА_i · m_i =А₁ · m₁ + А₂ · m₂ + …, усл.т (2)

где m_i – количество поступающего в атмосферу вещества i– го типа (из исходных данных); A_i – показатель относительной агрессивности i– вещества, характеризующий количество оксида углерода, эквивалентное по воздействию на окружающую среду одной тонне этого вещества, в усл.т./ т.

Показатель относительной агрессивности А_i определяется по таблице 2 или рассчитывается по исходным данным таблицы 1 по формуле

А_i = a_i · a_i · d_i · l_i · b_i, усл.т/т (3)

где: а_i – характеризует относительную опасность присутствия примеси в воздухе, вдыхаемом человеком; он задает уровень опасности для человека вещества i – го типа по отношению к уровню опасности оксида углерода; a_i – поправка, учитывающая вероятность накопления примесей в окружающей среде и в цепях питания, а также поступление примеси в организм человека неингаляционным путем; d_i – поправка, учитывающая вредное воздействие примеси на основных реципиентов, кроме человека; l_i – поправка на вероятность вторичного заброса примесей в атмосферу после их оседания на поверхностях (для пылей); b_i – поправка на вероятность образования исходных примесей, выброшенных в атмосферу, других (вторичных) загрязнителей, более опасных, чем исходные (для легких углеводородов).В таблице 1 величины a_i задают уровень опасности для человека вещества i-го типа по отношению к уровню опасности оксида углерода.

Таблица 1

Предельно допустимые концентрации и показатели, характеризующие относительную агрессивность некоторых примесей в атмосферном воздухе

NNпп	Примесь	ПДКссмг/м3	ПДКрз мг/м3	ai, усл т/т	li	ai	bi	di
1.	Оксид углерода
2.	Ацетон	0,35		0,93
3.	Аммиак	0,2		3,87				1,2
4.	Пыль асбестная	0,15		14,1				1,2
5.	Диоксид серы	0,05		11,0				1,5
6.	Диоксид азота	0,085		11,9				1,5
7.	Формальдегид	0,003	0,035					1,5
8.	Сероводород	0,008		27,4				1,5
9.	Сажа, пыль углерода	0,05		17,3				1,2
10.	Хлор	0,03		44,7
11.	Цианистый водород	0,01	0,3
12.	Неорганические соединения ртути и свинца	0,0003	0,01
13.	Бензапирен	10-6	1,5 ·10–4	6,3х 105

Таблица 2

Значения величин показателя относительной агрессивности Аi для некоторых видов пылей сложного состава

NNпп	Вид пыли	Аi, усл. т/т
1.	Пыль гипса, известняка
3.	Золы углей кузнецких
4.	Твердые частицы, выбрасываемые дизелями и иными установками, сжигающими мазут
5.	Твердые частицы, выбрасываемые двигателями внутреннего сгорания, работающие на неэтилированном бензине
6.	Тоже на этилированном бензине

Расчет показателя относительной опасности в зоне активного загрязнения для различных реципиентов

Расчет показателя относительной опасности G_заз для данных реципиентов(лес, дома отдыха, городской поселок и др.) рассчитывается по формуле

G_заз = S(S_j/S_заз) · G_j = (S₁/S_заз) · G₁ + (S₂/S_заз) · G₂ + … (4)

где S_j – площадь зоны реципиента, попавшего в зону активного загрязнения (исходные данные); S_заз – площадь зоны активного загрязнения от источника загрязнения (рис.1, 2); (она или рассчитывается или задана в исходных данных); G_j – показатель относительной опасности загрязнения воздуха j –го реципиента (таблица 3) по данным типа территории в исходных данных.

Расчет площади зоны активного загрязнения.

Выделяют три типа источников: организованные (трубы); низкие неорганизованные (склады, вентиляторы, окна промышленных зданий, свалки и т.п.); высокие неорганизованные. Форма и площадь зоны активного загрязнения (ЗАЗ) определяется с учетом специфических особенностей источника и высоты выброса.

Распространение вредных веществ в окружающей среде зависит от типа и высоты источника загрязнения.

Высота выброса загрязняющих компонентов организованным источником зависит от размеров трубы и подъема факела выброса под влиянием разности температур Dt в устье источника и в окружающей среде на уровне устья. Для учета подъема факела используется поправка:

j = Dt/75⁰C (5)

Зоной активного загрязнения является:

· круг с центром в источнике и радиусом r = 50h для труб высотой h < 10 м (рис.1.);

· кольцо с внутренним радиусом r_внутр = 2jh и внешним радиусом r_внеш = 20jh для организованных источников h ³10 м (рис.2).

· для низких неорганизованных источников – территория, ограниченная кривой, расстояние от любой точки которой до ближайшей точки границы источника равняется 20h. Зона активного загрязнения вдоль автомобильных дорог – полоса 200 м относительно центра дороги.

Из рис. 1 и 2 следует, что площадь ЗАЗ соответственно равны:

S_ЗАЗ = p(50h)², км ² (6)

S_ЗАЗ = p(20jh – 2jh)² = p(18jh)² , км² (7)

Величины S_j заданы в условии задачи, а величины G_j находят по таблице 3 по типу территории, которые задаются в исходных данных. Подставляют данные в формулу (4) и результат записывают в отчет.

Таблица 3

Значения показателей относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха

Номер типа территории	Тип загрязненной территории	Gj
1.	Территории курортов, санаториев, заповедников, заказников
2.	Территории пригородных зон отдыха, садовых и дачных участков
3.	Территории населенных мест с известной плотностью населения n чел./га	0,1хn
4.	Центральная часть города с населением свыше 300 тысяч человек
5.	Территория промышленных предприятий и узлов
6.	Леса первой группы	0,2
7.	Леса второй группы	0,1
8.	Леса третьей группы	0,025
9.	Пашни обычные	0,1
10.	Пашни орошаемые	0,2
11.	Сады обычные	0,5
12.	Пастбища, сенокосы обычные	0,05
13.	Сенокосы орошаемые	0,1

h<10 м

r = 50h

Лес

Зона активного загрязнения (ЗАЗ)

Санаторий

Рис. 1. Зона активного загрязнения от организованного источника, высотой менее 10 м

Рис. 2. Зона активного загрязнения от организованного источника высотой более 10 м

Расчет величины поправки на характер рассеивания примеси.

1. При значении коэффициента очистки (из исходных данных) h ³ 90% величина поправки на характер рассеивания примеси ¦ вычисляют по формуле:

¦ = ¦₁ = (100/(100 + jh)) · (4/(1+U)) (8 )

где U – среднегодовое значение модуля скорости ветра (3 м/с – для Республики Беларусь).

2. При значении коэффициента очистки 70% £ h < 90% величина поправки на характер рассеивания примеси ¦ вычисляют по формуле:

¦ = ¦₂ = (1000/(60 + jh))^0,5 · 4/(1 + U) (9)

3. При значении коэффициента очистки h < 70%, в том числе и для источников, не имеющих устройств очистки, величина поправки на характер рассеивания примеси ¦ принимается:

¦ = ¦₃ = 10 (10)

Подставляя полученные данные в (1) находят ущерб.

Задача 2. Укрупненная оценка социального воздействие на здоровье людей и экологического ущербов от загрязнения атмосферы (по результатам решения задачи 1).

Полную оценку воздействия на здоровье человека и окружающую среду химических загрязнений можно сделать по таблице 5.

Вероятность заболевания человека и его преждевременной смерти или инвалидности зависит от типов воздействующих веществ, их количества в атмосфере, продолжительности воздействия, от состояния здоровья человека, наличия хронических заболеваний, генетической наследственности и др. По таблице 5 можно сделать только общую оценку опасности загрязнения химическими веществами. В п. 1–7 представлены эффекты воздействия на здоровье человека, в п. 8–10 – на окружающую среду.

Промышленное и сельскохозяйственное загрязнение водного бассейна является результатом сброса в водоемы сточных вод, содержащих вредные вещества и в результате смыва в водоемы загрязнений почвы. Ущерб загрязнения определяется формулой:

У_вод = У_уд · s_K· M, руб (11)

где У_уд – удельный ущерб, причиненный народному хозяйству сбросом в водоем одной условной тонны загрязняющих веществ, которая условно принята 400 руб/усл. т.; s_K – показатель относительной опасности загрязнения водоемов (исходные данные); М – приведенная масса загрязняющих веществ в годовом объеме сточных вод, которая может быть определена, в условных тоннах, по формуле:

М = SА_im_i = А₁ · m₁ + А₂ · m₂ + А₃ · m₃ + … усл.т (12)

где А_i – относительная агрессивность вод загрязняющих веществ i–го вида; m_i – масса примесей i–го вида, поступивших в водоем (в тоннах):

A_i = 1/ПДК_врi ( 13)

Значения ПДК_вр находят в справочниках для рыбохозяйственных объектов (табл. 4.)

Таблица 4

Предельно допустимые концентрации некоторых примесей в водоемах рыбохозяйственного назначения

NN п п	Ингредиенты и показатели	Предельно допустимая концентрация, мг/л
	БПК полная	3,0 мг О2/л
	Азот аммонийный (NH4)	0,39 (N)
	Нитрат-ион (NО3)	9,0 (N)
	Нитрит-ион (NO2)	0,02 (N)
	Нефть и нефтепродукты	0,05
	Фенолы	0,001
	СПАВ	0,1
	Хлориды (анион)
	Взвешенные вещества	0,75
	Свинец	0,03
	Ртуть	0,0005
	Медь	0,001
	Мышьяк	0,05
	Цинк	0,01

Рассматривается только экономический ущерб от загрязнения и отчуждения земельных ресурсов с применением формулы:

У_отх = У_уд · q · M, руб (14)

где У_уд – удельный ущерб от выброса загрязнителя в почву (условно 200 рублей за тонну за выбросы неорганических отходов; 300 рублей за тонну за выбросы органических отходов);

Примечание: вид загрязнителя необходимо выбрать самостоятельно с пояснением в примечании причины выбора. За органические отходы можно платить, можно передавать другим субъектам хозяйствования и получать деньги. Неорганические отходы также можно перерабатывать.

q – показатель, характеризующий относительную ценность земельных участков (q = 0,5 – для суглинистых почв, q = 0,7 – для лесостепи, q = 1 – для черноземных почв, q = 2 – для орошаемых сельскохозяйственных угодий); M – масса годового выброса загрязняющих отходов в почву, т/год. Для решения задачи исходные данные показаны в таблице 6.

Таблица 5

Известные воздействия химических соединений на здоровье человека

и окружающую среду

Название химического соединения											Наиболее вероятные заболевания человека
Оксид углерода			Х		Х	Х		Х			Системы кровообращения, гипертония, заболевания крови, параличи
Аммиак					Х	Х	Х		Х		Заболевания нервной системы, легких
Диоксид серы	Х		Х		Х	Х		Х		Х	Рак, заболевания органов дыхания, ЖКТ, почек, печени
Диоксид азота	Х	Х	Х		Х	Х		Х			Рак, сердечнососудистая система, генетические мутации
Бензапирен	Х	Х			Х	Х		Х		Х	Рак, наследственная и хромосомные мутации, ИБС, дерматиты
Формальдегид	Х	Х		Х		Х		Х		Х	Рак, пневмония, хромосомные мутации
Сажа	Х		Х			Х		Х		Х	Рак, отравления
Сероводород	Х	Х	Х		Х	Х		Х	Х	Х	Рак, сердечно- сосудистая система, генетические мутации
Асбест	Х					Х				Х	Рак, фибриоз легких
Хлор					Х	Х		Х			Рак, заболевания органов дыхания
Цианистый водород					Х	Х		Х			Очень токсичен
Ртуть	Х			Х		Х	Х	Х		Х	Рак, заболевания большинства органов и систем
Свинец			Х	Х			Х	Х		Х	Половое бессилие, нарушение дето-родной функции, повреждение кле-ток головного мозга

Продолжение табл. 5

Ацетон			Х	Х		Х	Х	Х			Половое бессилие, нарушение детородной функции
Нефтепро-дукты (в водоемах)								Х		Х	Блокирует поступление кислорода в воду
Хлориды (анион)	Х		Х	Х	Х	Х	Х		Х		Рак и другие заболевания
Нитрат-ион	Х	Х			Х	Х		Х	Х		Рак, анемия
Нитрит-ион	Х	Х			Х	Х		Х	Х		Рак, анемия
Фенолы			Х		Х			Х	Х		Токсичны для всего живого
Медь			Х	Х				Х		Х	Подавляет детородную функцию
Азот амонийный						Х			Х		Вызывает нарушение экологического равновесия в водоеме
Мышьяк	Х	Х			Х	Х	Х	Х		Х	Рак, уродства, анемия, заболевания репродуктивной, сердечно- сосудистой и нервной систем
Цинк	Х				Х	Х		Х		Х	Рак и другие заболевания
БПК (биологическая потребность в кислороде) в водоеме								Х			Недостаток кислорода вызывает гибель живых организмов
СПАВ	Х	Х			Х	Х		Х		Х	Рак, наследственная и хромосомные мутации, ИБС, дерматиты
Твердые частицы, выбрасываемые ДВС	Х	Х						Х			Рак, наследственная и хромосомные мутации

6 – хроническая токсичность 7 – нейротоксичность 8 – токсичность для окружающей среды 9 – бионакопление 10 – устойчивость в окружающей среде

В таблице 5 приняты: