Экономический ущерб от загрязнения гидросферы. Виконав курсант 111 групи

ПРАКТИЧНА РОБОТА №2

з дисципліни:

ЕКОЛОГІЯ ТА ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА

Тема:

ПОПЕРЕДЖЕННЯ ЗАБРУДНЕННЯ МОРСКОГО СЕРЕДОВИЩА ВІД СПОЛУК ВАЖКИХ МЕТАЛІВ ТА НАФТОПРОДУКТІВ

 

Варіант №

Виконав курсант 111 групи

ІВАНОВ ІВАН ІВАНОВИЧ

Перевірив:

Доктор технічних наук, професор кафедри управління судном Лєонов В.Є.

Асистент кафедри управління судном Пустова С.М.

 

 

м. Херсон 2016 р.

 

Содержание

1. Тема

2. Введение

3. Цели работы

4. Расчет индивидуального варианта № ______

5. Методы предотвращения загрязнения морской среды от тяжелых металлов и нефтепродуктов

6. Выводы

7. Контрольные вопросы

Тема: Предотвращение загрязнения морской среды от соединений тяжёлых металлов и нефтепродуктов

Введение

При эксплуатации судов и контакте их металлических поверхностей с морской средой протекают электрохимические процессы, в результате которых в морскую среду поступают ионы тяжёлых металлов. Последние ингибируют жизнедеятельность морепродуктов, приводят к нарушениям биохимических процессов морской среды, и, как результат, к уменьшению биопроизводства сине-зеленых водорослей (источника кислорода на Земле) и биопланктонов, разрушают морские экосистемы.

В процессе эксплуатации судов образуются отходы, которые можно разделить на две группы:

1)отходы, образующиеся вследствие неполноты выгрузки судов, обработки водой палуб, трюмов и танков;

2)отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности экипажа и пассажиров (хозяйственно-бытовые, фекальные стоки и бытовой мусор), а также в результате эксплуатации судовых механизмов (подсланевые, нефтесодержащие воды, отработанные газы СЭУ, шум, вибрация, ЭМП, твердые отходы).

Нефтесодержащие воды (льяльные воды) – образуются вследствие не герметичности трубопроводов, арматуры, насосов, через обшивку корпуса и донную арматуру, при ремонте механизмов, топливной и масляной аппаратуры. Нефтесодержащие воды образуются и вследствие попадания под слани воды, использованной при промывке деталей, механизмов, пропарке топливных и масляных цистерн, а также в результате аварийных протечек, конденсации паров воды на внутренней поверхности корпуса судов в машинно-котельном отделении.

 

Цель работы

1. Освоить методику определения уровня экологической опасности морской среды при загрязнении её соединениями тяжёлых металлов, нефтепродуктами, углеводородами;

2. приобрести практические навыки выполнения расчётов с определением уровня экологической опасности морской среды;

3. рассчитать концентрации соединений тяжёлых металлов, нефтепродуктов в морской среде;

4. выполнить санитарно-гигиеническую оценку морской среды при загрязнении её соединениями тяжёлых металлов, нефтепродуктами, углеводородами;

5. разработать технические предложения по снижению уровня экологической опасности морской среды в процессе её загрязнения соединениями тяжёлых металлов, нефтепродуктами при эксплуатации судов.

Расчет

Вариант №

№81	Объём морской среды (Vмс, л)	Интенсивность стока (Vтм, л/с)	Концентрация соединений тяжёлых металлов и нефтепродуктов в стоке морской среды (См, Срт, Ссв,), мг/л
ТМ			мышьяк	ртуть	свинец
ПДКтм	0,006=6*10-3	0,005=5*10-3	0,05=50*10-3
	Объём морской среды (Vмс*, л)	Интенсивность стока (Vнп, л/с)	Концентрация соединений тяжёлых металлов и нефтепродуктов в стоке морской среды (Сув, Сб, Ст), мг/л
НП			углеводороды	бензол	толуол
ПДКнп	0,05=50*10-3

 

Объём стока с соединениями тяжёлых металлов (V_{тм мес}, м³/мес; V_{тм год}, м³/год) и нефтепродуктов (V_{нп мес}, м³/мес; V_{нп год}, м³/год) через один месяц и один год определяется по формулам:

где τ_мес – месячный фонд рабочего времени (τ_мес = 24 * 30 = 720 час),

τ_год - годовой фонд рабочего времени (τ_год = 365 * 24 = 8760 час).

 

V_{тм мес} = V_тм * τ_мес = ______ *720*3600*10^-3=__________ м³/мес,

V_{тм год} = V_тм * τ_год = _______ *8760*3600*10^-3=_________ м³/год

 

или V_{тм год}=V_{тм мес}*12=______*12=_________ м³/год, погрешность ______ м³/с,

V_{нп мес} = V_нп * τ_мес=_________________ м³/мес,

V_{нп год} = V_нп * τгод=__________________ м³/год,

Масса тяжёлых металлов (G_{м мес}, G_{рт мес}, G_{св мес}, G_{м год}, G_{рт год}, G_{св год}, тонн/мес) и нефтепродуктов (G_{ув мес}, G_{б мес}, G_{т мес}, G_{ув год}, G_{б год}, G_{т год}, тонн/год), поступающих на протяжении одного месяца и одного года в морскую среду определяется по формулам:

 

G_{м мес} = С_м * V_{тм мес}=____* __________ *10^-6=_________ тонн/мес

G_{рт мес} = С_рт * V_{тм мес}=_____* ________ *10^-6=___________ тонн/мес,

G_{св мес} = С_св * V_{тм мес}=_____* _________ *10^-6=___________ тонн/мес,

G_{ув мес} = С_ув * V_{нп мес}=____*________*10^-6=_________ тонн/мес

G_{б мес} = С_б * V_{нп мес}=______*________*10^-6=_________ тонн/мес,

G_{т мес} = С_т * V_{нп мес} =_____*_________*10^-6=_____________ тонн/мес,

G_{м год} = С_м * V_{тм год}= G_{м мес}*12 =_______ тонн/мес*12=________ тонн/год,

G_{рт год} = С_рт * V_{тм год} = G_{рт мес}*12 =__________ тонн/мес*12=________ тонн/год,

G_{св год} = С_св * V_{тм год} = G_{св мес}*12 =______ тонн/мес*12=_________ тонн/год,

G_{ув год} = С_ув * V_{нп год}= G_{ув мес}*12 =_______ тонн/мес*12=________ тонн/год,

G_{б год} = С_б * V_{нп год}= G_{б мес}*12 =________ тонн/мес*12=_________ тонн/год,

G_{т год} = С_т * V_{нп год}= G_{т мес}*12 =_________ тонн/мес*12=___________ тонн/год,

Концентрация тяжёлых металлов (С_{м мес}, С_{рт мес}, С_{св мес}, С_{м год}, С_{рт год}, С_{св год}, мг/л) и нефтепродуктов (С_{ув мес}, С_{б мес}, С_{т мес}, С_{ув год}, С_{б год}, С_{т год}, мг/л) в морской среде через один месяц и один год определяется по формулам:

 

С_{м мес} = G_{м мес} / V_мс =_______*10⁹/____ * 10¹⁰ =_________*10^-3мг/л

С_{рт мес} = G_{рт мес} / V_мс=_______*10⁹/_____ * 10¹⁰ =__________*10^-3мг/л,

С_{св мес} = G_{св мес} / V_мс=_______*10⁹/______ * 10¹⁰ =__________*10^-3мг/л,

С_{ув мес} = G_{ув мес} / V_мс= ________*10⁹/_____ * 10¹⁰=_________*10^-3мг/л

С_{б мес} = G_{б мес} / V_мс=_________*10⁹/_______ * 10¹⁰ =__________*10^-3мг/л,

С_{т мес} = G_{т мес} / V_мс=__________*10⁹/_______ * 10¹⁰ =__________*10^-3мг/л,

С_{м год} = G_{м год} / V_мс =__________ *10⁹/_______ * 10¹⁰ =__________*10^-3мг/л,

С_{рт год} = G_{рт год} / V_мс=__________ *10⁹/_______* 10¹⁰=_________*10^-3мг/л,

С_{св год} = G_{св год} / V_мс=__________ *10⁹/_______ * 10¹⁰=_________*10^-3мг/л,

С_{ув год} = G_{ув год} / V_мс =___________ *10⁹/_____ * 10¹⁰ =___________*10^-3мг/л,

С_{б год} = G_{б год} / V_мс=___________ *10⁹/______ * 10¹⁰ =__________*10^-3мг/л,

С_{т год} = G_{т год} / V_мс=___________*10⁹/______ * 10¹⁰=___________*10^-3мг/л

Санитарно-гигиеническая оценка уровня экологической опасности морской среды (по соединениям тяжёлых металлов) через один месяц и один год определяется по критериальному уравнению:

 

С_{м мес} =_______*10^-3мг/л _____ ПДК_м =6*10^-3

С_{рт мес} =________*10^-3мг/л______ ПДК_рт=5*10^-3

С_{св мес} =_________*10^-3мг/л ______ ПДК_св=50*10^-3

С_{тм мес} ____ ПДК_тм – морская среда _______________________

С_{м год} = ________*10^-3мг/л____ ПДК_м=6*10^-3

С_{рт год} =________*10^-3мг/л _____ ПДК_рт=5*10^-3

С_{св год}=________*10^-3мг/л ____ ПДК_св=50*10^-3

С_{тм год} ____ ПДК_тм - морская среда _______________________________

 

Санитарно-гигиеническая оценка уровня экологической опасности морской среды (по нефтепродуктам) через один месяц и один год:

 

С_{ув мес}=______*10^-3мг/л ____ ПДК_ув=50*10^-3

С_{б мес} =_______*10^-3мг/л_____ ПДК_б =50

С_{т мес} =________*10^-3мг/л____ ПДК_т =5

С_{нп мес} ______ ПДК_нп - морская среда _____________________________

 

С_{ув год}=_________*10^-3мг/л ______ ПДК_ув=50*10^-3

С_{б год}=__________*10^-3мг/л ______ ПДК_б=50

 

С_{т год} =__________*10^-3мг/л______ ПДК_т =5

С_{нп год} ______ ПДК_нп - морская среда ____________________________

 

 

Для веществ однонаправленного действия критерий опасности морской среды по рассчитываемым токсичным веществам через один месяц и один год определяется по уравнениям:

 

φ^тм_мес = ∑(С_{тм мес}/Сⁱ_ПДКтм) = (С_{м мес}/C_ПДКм)+(С_{рт мес}/C_ПДКрт)+(С_{св мес}/C_ПДКсв) =(____________/6*10^-3)+(___________/5*10^-3)+(____________/50*10^-3) = ___________ ____ 1

 

φ^тм_год = ∑(С_{тм год}/Сⁱ_ПДКтм) = (С_{м год}/C_ПДКм)+(С_{рт год}/C_ПДКрт)+(С_{св год}/C_ПДКсв) = φ^тм_мес *12 = ________ *12= _________ ____ 1

 

φ^тм_мес ___­­­­­ 1 – морская среда ________________

 

φ^тм_год ___­­­­­ 1 – морская среда ________________

 

φ^нп_мес = ∑(С_{нп мес}/Сⁱ_ПДКнп) = (С_{ув мес}/C_ПДКув)+(С_{б мес}/C_ПДКб)+(С_{т мес}/C_ПДКт) = (_________/50*10^-3)+(___________/50)+(__________/5)= __________ ____ 1

φ^нп_год = ∑(С_{нп год}/Сⁱ_ПДКнп) = (С_{ув год}/C_ПДКув)+(С_{б год}/C_ПДКб)+(С_{т год}/C_ПДКт) = φ^нп_год *12__________*12= ______ ____1

 

φ^нп_мес ____ 1 – морская среда ______________

 

φ^нп_год ____ 1 – морская среда ______________

 

Опасность вещества определяется по формуле:

 

Z_тм= 1/ ПДК_Zтм,

Z_м= 1/ 0,006=166,7

Z_рт= 1/ 0,005=200

Z_св= 1/ 0,05=20

 

Чем больше значение Z_тм, тем опаснее вещество для морской среды.

 

Z_нп= 1/ ПДК_Zнп,

Z_уг= 1/ 0,05=20

Z_б= 1/ 50=0,02

Z_т= 1/ 5 =0,2

 

Чем больше значение Z_нп, тем опаснее вещество для морской среды.

 

Расчетное количество времени Тгод превышения критического порога для морской среды вычисляется по следующей формуле:

 

Ттм _год = 1 / φ_{тм год}, = 1/ _______ = _______

Тнп_год = 1 / φ_{нп год}, = 1/ ________= ___________

 

Соответственно количество дней с учетом погрешности при предыдущих расчетах составит:

 

Ттмсут =Тгод * 365 + 5%(Тгод * 365)=_____*365+______=________ сут

________сут/365=____год и ______ месяца

 

Тнпсут = Тгод * 365 + 5%(Тгод * 365) =______* 365 + ______=_________ сут

_______сут/365= ______год и ______месяца

Полученное значение округляем в большую сторону.

 

Экономический ущерб от загрязнения гидросферы.

Экономический ущерб, У_в, грн./год, от загрязнения морской среды рассчитывается по формуле [3, 5, 6]:

где g – численное значение – 144 грн./усл.т, оценка ущерба от годового сброса в водоем с корректировкой на назначение водоема;

– степень использования хозяйственных водоемов, величина задается в отраслевом плане – (0,1-0,2) и (2,6-3,79);

М – приведенная общая масса годового сброса НВ в море, усл.т/год.

где А_i – показатель относительной опасности сброса i-того вещества в водоем, усл.т/т УВ, равен величине обратной ПДК по i-му загрязнителю;

m_i – масса годового сброса i-той примеси, т/год.

m_i = G_i = c_i V_мс * Ф_год, т/год.

Если в водоем сбрасывается несколько видов отходов однонаправленного действия, то величина ущерба определяется аддитивно.

Экономический ущерб от загрязнения гидросферы тяжелыми металлами в год рассчитывается по формуле:

У_{тм год} = g* * (G_м* Z_м+ G_рт* Z_рт+ G_св* Z_св) = 144*3* (_________*166,7+________*200+__________*20) = __________ грн/год

Экономический ущерб от загрязнения гидросферы нефтепродуктами в год рассчитывается по формуле:

У_{нп год} = g* * (G_ув* Z_ув+ G_б* Z_б+ G_т* Z_т) = 144*3* (____________*20+___________*0,02+___________*0,2) =6404,18 грн/год