Расчет выбросов вредных веществ

 

Рассчитаем массу загрязняющего вещества:

) ,            (1.3.1)

где M _i – масса загрязняющего вещества, кг; В _i – количество сжигаемого топлива, кг; α _i – удельный показатель выброса, кг/кг; η _i – КПД газоочистки или золоуловителя.

Mтв= B× Ar×f ×(1- ηi)

(1.3.2)

где М _ТВ – количество золы и несгоревшего жидкого и твердого топли-ва; В – расход топлива, кг/с, т/год; А ^r – зольность топлива, %; η _i – доля частиц, улавливаемых золоуловителями:

f = b /(100-Γ),

где b – доля золы, уносимой дымовыми газами; Г – содержание горючего вещества в газах, %.

M CO =0,001× B × C ×(1-0,01× q 4)

(1.3.3)

где М _СО – количество оксида углерода; В – расход топлива, кг/с, т/год; q ₄–потери тепла, вызванные неполным сгоранием топлива из-за конструкции топки, %; С – коэффициент, учитывающий выход вредного вещества при сгорании 1т топлива или 1000м³ газа.

C = q 3× R × Q н,

(1.3.4)

где q ₃ – потери тепла вследствие неполноты сгорания топлива, %; Q _н – теплота сгорания топлива, МДж/кг, МДж/м³; R – коэффициент, учитывающий потери тепла, обусловленные наличием в топливе оксида углерода (R = 1 для твердого топлива, R = 0,5 для газа, R = 0,65 для мазута).

M NO =0,001× B × Q н × k NO ×(1- h),

(1.3.5)

где М _NO – количество оксида азота; k _NO – параметр, характеризующий выход оксидов азота на 1 МДж теплоты, кг/МДж; h – КПД газоочистных устройств.

M SO =0,02× B × S i 0×(1- h 1)×(1- h 2),

(1.3.6)

где М _SO – количество оксида серы; S_i0  – содержание серы в топливе %; h ₁ - для оксидов серы, связываемых золой топлива; сланцы h ₁=0,5…0,8; угли; h ₁ = 0,2…0,5; торф h ₁ = 0,15; мазут h ₁ = 0,02; газ h ₁ = 0; h ₂–КПД газоочистки.

1.4. Эколого – экономический ущерб от загрязнения среды

 

Ущерб от загрязнения атмосферы определяется по формуле:

( 1.4.1)

де  – коэффициент, характеризующий состояние экономики общества (поправка на инфляцию); γ₁ – удельный ущерб от выброса в атмосферу одной условной тонны вещества, равный 2,4 руб/усл.т; δ₁ – показатель относительной опасности вещества для данной территории;

– поправка на характер рассеивания примесей в атмосфере; М ₁ – приведенная масса годового выброса, усл.т/год.

Приведенную массу годового выброса находят по формуле

 

, (1.4.2)

где m _i – масса выброса, т/год; α₁ – показатель относительной опасности вещества для человека;  – коэффициент, учитывающий вероятность накопления вещества и последующего поступления в организм человека неингаляционным путем; - показатель опасности вещества для природы (кроме человека); - вероятность вторичного поступления вещества в атмосферу (образование пыли); - вероятность образования более токсичных веществ из исходных.

Показатель относительной опасности вещества для человека зависит от соотношения ПДК эталона (обычно берут оксид углерода (II) и загрязняющего вещества в воздухе рабочей зоны и населенных мест:

,                           (1.4.3)

где ,  – предельно допустимые концентрации оксида углерода (II) в воздухе рабочей зоны и среднесуточные, мг/м³; , – предельно допустимые концентрации загрязняющего вещества, мг/м³.

Коэффициент вероятности накопления вещества и последующего поступления в организм равен: α₂ = 5 для токсичных металлов и оксидов ванадия, марганца, кобальта, никеля, хрома, цинка, мышьяка, кадмия, сурьмы, олова, платины, ртути, свинца, урана, трансурановых элементов; α₂ = 2 для других металлов и оксидов, ароматических углеводородов, бензпирена; α₂ = 1 для других загрязнителей, выбрасываемых в атмосферу.

Показатель относительной опасности выбросов для природы равен: α₃ = 2 в случае кислот, щелочей; α₃ = 1,5 для оксидов серы и азота, сероводорода, сероуглерода, неорганических соединений фтора; α₃ = 1,2 для неорганических пылей оксидов токсичных металлов, органических веществ; α₃ = 1 для других соединений, в том числе для металлов и их оксидов: кальция, железа, магния, калия.

Вторичный выброс пылей и аэрозолей зависит от количества осадков, выпадающих в регионе. Для территорий со среднегодовым количеством осадков менее 400 мм/год принимают α₄ = 1,2, в остальных случаях α₄ = 1.

Вероятность образования токсичных веществ принимается равной: α₅ = 5 для углеводородов, топлива, бензинов при поступлении в атмосферу южнее 45^º северной широты; α₅ = 2 для тех же веществ при поступлении в атмосферу севернее 45^º северной широты; α₅ = 1 для других веществ.

Поправка на характер рассеивания примесей в атмосфере зависит от выброса, скорости ветра, теплового подъема факела и скорости оседания частиц:

при скорости оседания частиц менее 1 см/с (для газов)

,                   (1.4.4)

 

при скорости оседания частиц от 1 до 20 см/с

,                          (1.4.5)

 

при скорости оседания частиц более 20 см/с

                                      (1.4.6)

Поправка на тепловой подъем факела

 

.

 

где D T – разница температур устья источника выброса в атмосфере; Н – высота выброса, м; U – среднегодовое значение модуля скорости ветра в данном регионе, м/с (если U неизвестно, берут U = 3 м/с).

Коэффициент, характеризующий состояние экономики общества (поправка на инфляцию), принят равным единице для состояния экономики России на период 1984-1985 гг. В другие периоды времени расчет проводят на основе сопоставления стоимостного курса рубля к 1985г.

Линейная модель зависимости эколого-экономического ущерба от загрязнения воды построена по принципу пропорциональности величины ущерба от количества вредных веществ в водный объект региона:

 

,                        (1.4.7)

 

где  – эколого – экономический ущерб от загрязнения водоема, руб/год; - удельный ущерб от сброса условной тонны вещества в водоем, равный 400 руб/усл.т; σ – показатель относительной опасности веществ для данного региона;  –коэффициент, характеризующий состояние экономики общества (поправка на инфляцию, =1 для 1985 г.); M ₂ – приведенная масса годового сброса, усл.т.

Приведенная масса годового сброса пропорциональна массе, умноженной на показатель относительной опасности вещества:

 

,            (1.4.8)

 

где  – масса сброса, т;  – показатель относительной опасности вещества; ПДК_Р/Х – предельно допустимая концентрация вещества в водоемах рыбохозяйственного назначения (как правило, нормативы выбросов для водоемов рыбохозяйственного назначения ниже нормативов для воды культурно-бытового и хозяйственно-питьевого водопользования).

При отсутствии предельно допустимых концентраций для водоемов рыбохозяйственного назначения используют ПДК культурно-бытового или хозяйственно-питьевого водоиспользования, а в слу чае неисследованных веществ, берут условную величину  , равную 50 000.

Показатели относительной опасности веществ для данных регионов приведены в табл. 1.4.1. Каждый показатель равен статистическому весовому вкладу в ущерб для отдельных бассейнов рек.

 

 

		Таблица 1.4.1