Задача 1. Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнения атмосферы

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 таблицы 4); 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	a_i, усл т/т	l_i	a_i	b_i	d_i
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.	Бенз(а)пирен	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 в таблице 4, 9 столбец (рис. 1,2.).; S_заз – площадь зоны активного загрязнения от источника загрязнения (рис.1, 2.); (она или рассчитывается или задана в таблице 4); G_j – показатель относительной опасности загрязнения воздуха j –го реципиента (таблица 3) по данным типа территории в таблице 4.

Расчет площади зоны активного загрязнения.

Выделяют три типа источников: организованные (трубы), показанные на рис. 1 и 2; низкие неорганизованные (склады, вентиляторы, окна промышленных зданий, свалки и т.п.); высокие неорганизованные (терриконы и др.). 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 >= 10 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:

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

r_внутр= 2jh

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

Таблица 3

Значения показателей относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха

Номер типа территории	Тип загрязненной территории	G_j
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

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 (табл.4.), а величины G_j находят по таблице 3 по типу территории, которые задаются в таблице 4. Подставляют данные в формулу (4) и результат записывают в отчет.

Расчет величины поправки на характер рассеивания примеси.

1. При значении коэффициента очистки (из таблицы 4) h > = 90%; U [м /c] – среднегодовое значение моделя скорости ветра на уровне флюгера (3 м/с – для Республики Беларусь) величина поправки на характер рассеивания примеси ¦ вычисляют по формуле:

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

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)

Оценка экономического ущерба уже учитывает степень агрессивности химических веществ при воздействии их на здоровье человека и окружающую среду. Более полную оценку воздействия на здоровье человека и окружающую среду химических загрязнений можно сделать по таблице 8.

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 8 можно сделать только общую оценку степени опасности загрязнения химическими веществами.

Примечания:

1. В таблице 8 в п. 1–7 представлены эффекты воздействия на здоровье человека.

2. В таблице 8 в п. 8–10 представлены эффекты воздействия на окружающую среду.

3. В разделе "Наиболее вероятные заболевания человека" представлены только наиболее распространенные заболевания.

4. В таблице не представлены эффекты воздействия, которые не подтверждены достаточным количеством статистических и экспериментальных данных

Таблица 4

Исходные данные для оценки экономического ущерба от загрязнения атмосферы

№ вари- анта	Виды примесей	Масса при-меси m_i, т/год	Высо-та трубы h, м	Разно- сть темпе- ратур Dt, ⁰С	Коэффи-циент очистки h, %	Пло-щадь S_ЗАЗ, км²	Номер типа терри- тории	Площадь территории данного типа, S_j, км²

	Оксид углерода Сажа							0,5 остальная территория
	Оксид углерода Диоксид серы							2,5 остальная территория
	Аммиак (в районе химич. объекта)		–	–	–	1,5		1,5
	Оксид углерода							0,2 ост. террит.
	Бенз(а)пирен (автотранспорт)	0,1	–	–	–	0,2		0,08 0,12
	Оксид углерода Сажа							0,5 ост. террит.
	Сероводород Оксид углерода							0,5 1,5 ост. террит.
	Твердые частицы от ДВС на неэтилирова-нном бензине		–	–	–	0,25		0,2 0,05
	Неорганические соединения ртути	0,03	–	–	–	0,05		0,01 0,04
	Пыль асбеста		–	–	–	2,5		2,0 0,5
	Оксид углерода Диоксид азота							2,0 остальная территория

Продолжение табл. 4.

№ вари- анта	Виды примесей	Масса при-меси mi, т/год	Высо-та трубы h, м	Разно- сть темпе- ратур Dt, 0С	Коэффи-циент очистки h, %	Пло-щадь SЗАЗ, км²	Номер типа терри- тории	Площадь территории данного типа, Sj, км2

	Бенз(а)пирен	0,03				0,6		0,2 0,4
	Формальдегид			–	–			0,2 ост. террит.
	Диоксид серы Сажа				– –			0,5 ост.территор
	Оксид углерода Формальдегид							2,0 ост. террит.
	Бенз(а)пирен (автотранспорт)	0,05	–	–	–	0,1		0,09 0,02
	Оксид углерода Сажа Диоксид серы							1,5 6,0 ост.террит.
	Твердые части-цы, выбрасыв. дизелями Оксид азота		– –	– –	– –			2,0 1,0
	Оксид углерода Сажа							2,0 остальная территория
	Хлор (трансгра- ничный перенос) Диоксид серы		– –	– –	– –	1,5		1,5
	Оксид углерода Диоксид серы							2,0 3,0 ост. террит.
	Оксид углерода Диоксид азота							6,0 ост. террит.
	Пыль асбеста Диоксид азота			–	–			0,25 ост. террит.
	Оксид углерода Сажа							ост. террит.
	Цианистый водород	0,08	–	–	–

Продолжение табл. 4.

№ вари- анта	Виды примесей	Масса при-меси mi, т/год	Высо-та трубы h, м	Разно- сть темпе- ратур Dt, 0С	Коэффи-циент очистки h, %	Пло-щадь SЗАЗ, км²	Номер типа терри- тории	Площадь территории данного типа, Sj, км2

	Ацетон					0,5		0,4 0,1
	Оксид углерода Сажа							0,5 ост.террит.
	Оксид углерода Диоксид серы							2,5 ост.террит.
	Оксид углерода							0,2 ост. террит.
	Бенз(а)пирен (автотранспорт)	0,05	–	–	–	0,2		0,08 0,12