Экология

Московский автомобильно-дорожный государственный
технический университет (МАДИ)
Заочный факультет
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине “Экология”
Вариант №”5”
Выполнил:Студент
гр.1ЗбМсДс2__
___________ А.А.Зубцов
(подпись)
Проверил: к.т.н. доцент кафедры
“Техносферная безопасность”
Ю.П. Бакатин
Москва 2022
ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ
ВЕЩЕСТВ АВТОТРАНСПОРТНЫМИ СРЕДСТВАМИ В
АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
(по действующей официальной методике)
Условие к задаче № 1
Рассчитать валовый выброс вредных веществ (оксида углерода – СО, оксидов азота –
NOx, углеводородов – СН) от автотранспорта по территории города за год. Исходные
данные следующие:
‫ ־‬годовой пробег (в млн.км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС – Lx;
грузовых автомобилей дизельных – Ly; автобусов бензиновых – Lz; автобусов дизельных –
Lw; легковых автомобилей – Lr (значение годовых пробегов для каждого варианта расчета
см. в таблице 5);
‫ ־‬пробеги в нутрии перечисленных групп автомобилей распределяются
пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя
менее 1,3 л – 24%, 1,3-1,8 л – 65%, 1,8 л и более – 11%; грузовые с бензиновым двигателем
грузоподъёмностью 0,5-2,0 т – 18%, 2,0-5,0 т – 68%, 5,0-8,0 – 11%, 8,0 т и более – 3%;
грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0-5,0 т – 4%, 5,0-8,0 т – 5%, 8,016,0 т – 76%, 16,0 т и более – 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого
класса (габаритной длиной менее 5 м) – 2%, малого класса (6,0-7,5 м) – 15%, среднего
класса (8,0-9,5 м) – 63% (в том числе маршрутные – 50% от общего количества автобусов
данного класса), большого класса (10,5-12,0 м) – 20%, (все маршрутные); автобусы с
дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса – 1%, большого
класса – 44%, особо большого класса – 55%;
пробеговые выбросы загрязняющих веществ при движении автотранспортных средств и
поправочные коэффициенты (коэффициенты влияния) задаются.
Годовые пробеги АТС по территории города, млн.км
Таблица 5
№ п/п
Lx
Ly
Lz
Lw
Lr
5
671,4
154,6
354,2
27,4
750
Результаты расчетов представляются в виде итоговой таблицы, форма которой
задаётся (см. форму 1).
По результатам расчета должны быть сделаны выводы, содержащие ответы на
следующие вопросы:
‫ ־‬какая группа автомобилей дает наибольший вклад в загрязнение атмосферы по
сумме всех компонентов (СО, СH, NOX)?
‫ ־‬какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по
оксиду углерода (СО)?
‫ ־‬какая группа автомобилей даёт наибольший вклад в загрязнение атмосферы по
оксидам азота (NOx)?
Форма (1)
Форма представления результатов расчета к задаче №1
‫־‬
Группы и
классы АТС
Выброс СО
Выброс СH
Выброс NOx
*
т
%
т
%
т
%
Легковые с бензиновым ДВС рабочим объемом
CO+CH+NOx
т
%
менее 1,3
1,3-1,8
1,8 и более
2
Итого
Грузовые с бензиновым ДВС грузоподъемностью
0,5-2,0т
2,0-5,0т
5,0-8,0т
8,0 т и более
Итого
Грузовые с дизельными двигателями грузоподъемностью
2,0-5,0т
5,0-8,0т
8,0-16,0т
16,0 т и
более
Итого
Автобусы с бензиновыми ДВС
прочии
Менее 5 м
6,0-7,5 м
8,0-9,5 м
Итого
Автобусы с бензиновыми ДВС
маршрутные
8,0-9,5 м
10,5-12,0 м
Итого
Автобусы с дизельными ДВС
маршрутные
8,0-9,5 м
10,5-12,0 м
Более 12,0 м
Итого
Всего
выбросы
вредных
веществ
* - проценты берутся по отношению выброса «всего»
Форма (1)
Форма представления результатов расчета к задаче №1
‫־‬
Группы и
классы
АТС
Выброс СО
т
%*
Выброс СH
т
%
Выброс NOx
т
%
CO+CH+NOx
т
%
Легковые с бензиновым ДВС рабочим объемом
менее
1,3
1,3-1,8
1,8 и
более
Итого
3124,17
0
9648,84
4
1758,48
8
14531,5
01
3,370%
10,408
%
1,897%
15,674
%
514,68
5
1725,8
28
314,53
0
2555,0
42
5,189%
17,398
%
3,171%
25,758
%
219,96
0
687,37
5
209,38
5
1116,7
20
3,202%
10,005%
3,048%
16,254%
3858,815
12062,04
7
3,524%
11,016
%
2282,402
18203,26
4
2,084%
16,624
%
3940,518
3,599%
Грузовые с бензиновым ДВС грузоподъемностью
0,5-
3218,14
3,471%
556,06
5,606%
166,31
2,421%
3
2,0т
2,05,0т
5,08,0т
8,0 т и
более
Итого
4
29067,3
14
6543,55
9
2384,35
2
41213,3
69
0
31,353
%
7,058%
2,572%
44,454
%
2903,8
71
549,70
0
223,51
5
4233,1
47
4
29,274
%
5,542%
2,253%
42,675
%
1232,4
30
359,63
6
106,61
2
1864,9
92
17,939%
33203,61
6
30,323
%
5,235%
7452,896
6,806%
1,552%
2714,478
47311,50
8
2,479%
43,207
%
27,146%
Грузовые с дизельными двигателями грузоподъемностью
2,05,0т
5,08,0т
8,016,0т
16,0 т
и более
Итого
17,897
0,019%
10,097
0,102%
38,255
0,557%
66,248
0,061%
25,567
0,028%
0,150%
106,962
0,098%
0,511%
17,288%
1940,429
1,772%
107,861
0,116%
0,625%
4,176%
456,729
0,417%
624,957
0,674%
61,957
366,00
4
66,479
1187,7
62
286,91
0
1579,4
07
0,968%
473,631
14,916
279,03
5
22,989%
2570,367
2,347%
0,164%
158,530
0,145%
2,497%
3331,612
10676,51
7
14166,65
9
3,043%
2,813%
3,690%
Автобусы с бензиновыми ДВС
Менее
5м
6,0-7,5
м
8,0-9,5
м
Итого
119,160
2912,79
9
9328,23
9
12360,1
98
0,129%
3,142%
10,062
%
13,332
%
28,121
247,27
0
763,62
8
1039,0
19
0,283%
2,493%
7,698%
10,475
%
прочии
11,249
171,54
2
584,65
0
767,44
1
Автобусы с бензиновыми ДВС
8,0-9,5
м
10,512,0 м
Итого
833,049
8,398%
776,625
11,304
%
12,731%
814,536
1647,58
5
8,211%
16,610
%
517,999
1294,62
4
7,540%
18,844
%
Автобусы с дизельными ДВС
8,0-9,5
м
10,512,0 м
Более
12,0 м
Итого
Всего
выброс
ы
вредны
х
вещест
в
1,668
0,002%
0,689
0,007%
79,916
0,086%
34,659
0,349%
101,933
0,110%
43,323
0,437%
183,517
0,198%
78,671
92709,5
04
100,000
%
9919,4
69
11,170%
9,750%
12,938
%
маршрутные
12,937%
25,667%
8,510%
13603,1
24
13135,0
46
26738,1
70
24,419%
12,937
%
12,731
%
25,667
%
12,423%
11,996%
маршрутные
0,031%
4,491
0,004%
1,501%
217,726
0,199%
2,064%
287,090
0,262%
0,793%
2,133
103,15
1
141,83
3
247,11
7
3,597%
509,306
0,465%
100,000
%
6870,3
02
100,000
%
109499,2
74
100,000
%
4
На основании результатов расчетов можно сделать выводы.
По сумме всех компонентов наибольший вклад в выбросы дают грузовые
автомобили с бензиновыми двигателями (43,21%). По выбросам оксида углерода
наибольший вклад в загрязнение атмосферы дают грузовые автомобили с бензиновыми
двигателями (44,45%). По выбросам СН в загрязнение атмосферы дают также грузовые
автомобили с бензиновыми двигателями (42,68%). По выбросам оксида азота наибольший
вклад в загрязнение атмосферы также дают грузовые автомобили с бензиновыми
двигателями (27,15%).
Условие к задаче № 2
Рассчитать снижение годового валового выброса вредных веществ (оксида углерода
– СО, оксидов азота – NOx, углеводородов – СН) от автотранспорта в случае
строительства объездной дороги.
Исходные данные следующие:
‫ ־‬годовой пробег (в млн.км) грузовых автомобилей с бензиновым ДВС – Lx;
грузовых автомобилей дизельных – Ly; автобусов бензиновых – Lz; автобусов дизельных –
Lw; легковых автомобилей – Lr (значение годовых пробегов для каждого варианта расчета
см. в табл.6);
‫ ־‬пробеги внутри перечисленных групп автомобилей распределяются
пропорционально структуре парка: легковые автомобили с рабочим объёмом двигателя
менее 1,3 л – 24%, 1,3-1,8 л – 65%, 1,8 л и более – 11%; грузовые с бензиновым двигателем
грузоподъёмностью 0,5-2,0 т – 18%, 2,0-5,0 т – 68%, 5,0-8,0 – 11%, 8,0 т и более – 3%;
грузовые с дизельным двигателем грузоподъёмностью 2,0-5,0 т – 4%, 5,0-8,0 т – 5%, 8,016,0 т – 76%, 16,0 т и более – 15%; автобусы с бензиновым двигателем особо малого
класса (габаритной длиной менее 5 м) – 2%, малого класса (6,0-7,5 м) – 15%, среднего
класса (8,0-9,5 м) – 63% (в том числе маршрутные – 50% от общего количества автобусов
данного класса), большого класса (10,5-12,0 м) – 20%, (все маршрутные); автобусы с
дизельным двигателем все маршрутные, в том числе среднего класса – 1%, большого
класса – 44%, особо большого класса – 55%.
‫ ־‬Снижение пробегов по территории города составит 85% прогнозируемых пробегов
по объездной дороге.
Результаты расчета представить в таблицу (см.форму 2).
Таблица 6
Годовые пробеги АТС по объездной дороге, млн.км
№ п/п
Lx
Ly
Lz
Lw
Lr
5
68
33
6,8
8,1
2,5
Форма 2
Форма представления результатов расчета выброса
вредных веществ (в тоннах) к задаче №2
Группы
Выброс СО
Выброс СH
Выброс NOx
CO+CH+NOx
5
автотр.
средств
Легковые
Всего
Грузовые с
бензиновым
Грузовые с
дизельными
Автобусы с
бензиновым
и прочие
Автобусы с
бензиновым
и
маршрутны
е
Автобусы с
дизельными
маршрутны
е
Всего
выбросов
Всего
выбросов с
объездом
Всего
выбросов по
заданию 1
Снижение
выброса в
городе
Изменение
всего
выброса
Город
Объезд
Город
Объезд
Город
Объезд
Город
Объезд
14490,43
23,57
2547,82
11,51
1113,56
6,87
18151,81
41,95
37665,36
2335,58
3868,72
291,88
1704,44
195,95
43238,52
2823,41
511,57
114,96
299,6
72,76
1292,85
293
2104,01
480,73
1022,06
17,6
754,92
46,99
13935,48
201,96
12158,5
137,37
23407,65
251,75
1620,7
21,96
1273,5
21,43
26301,84
295,14
137,44
31,7
58,92
16,89
185,07
120,33
381,42
168,92
88370,94
2894,94
9417,82
432,59
6324,33
684,58
104113,09
4012,11
91265,88
92709,5
4338,56
1443,62
9850,41
9919,47
501,64
7008,91
6870,3
545,97
69,06
-138,61
108125,2
109499,27
5386,18
1374,07
По результатам расчетов видим, что строительство объездной дороги позволяет
снизить выбросы загрязняющих веществ в городе по всем компонентам, кроме оксидов
азота.
ПЛАТЕЖИ ЗА ВЫБРОСЫ В АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ
Условие к задаче № 3
Установленные предприятию лимиты Выбросов и фактические выбросы за отчетный
год приведены в таблице исходных данных (табл.7).
Определить размеры платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный
воздух при следующих значениях нормативов платы:
сернистый ангидрид
• при выбросах в пределах лимита 30 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 140 руб./т;
6
оксид углерода
• при выбросах в пределах лимита 0,3 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 1,5 руб./т;
оксид азота
• при выбросах в пределах лимита 25 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 120 руб./т;
серная кислота
• при выбросах в пределах лимита 15 руб./т; .
• при выбросах сверх лимита 70 руб./т.
Решение задачи представить в виде таблицы (форма 3).
Таблица 7
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Объем выброса загрязняющих веществ, т
Сернистый ангидрид
№
вар
Оксид углерода
Оксид азота
Серная кислота
лимит
факт
лимит
факт
лимит
факт
лимит
Факт
4500
5200
4000
4300
2200
2800
135
175
5
Форма 3
Форма представления результатов расчёта к задаче №3
Исходные и расчетные показатели Сернистый
ангидрид
Оксид углерода
Оксид азота
Серная кислота
1 . Расчет платы за выброс в пределах лимитов
Норматив платы, руб./т
Фактический выброс в пределах
лимита, т
Размер платы, руб.
2. Расчет платы за выбросы, превышающие лимит
Норматив платы, руб./т
Превышение лимита, т
Размер платы, руб.
3. Размер платы за выброс
каждого вещества,
руб.
4. Общий размер платы
предприятия за выбросы в
атмосферу, руб.
Форма представления результатов расчёта к задаче №3
7
Исходные и расчетные показатели Сернистый
ангидрид
Оксид углерода
Оксид азота
Серная кислота
1 . Расчет платы за выброс в пределах лимитов
Норматив платы, руб./т
Фактический выброс в пределах
лимита, т
Размер платы, руб.
30
4500
0,3
4000
25
2200
15
135000
1200
55000
2025
135
2. Расчет платы за выбросы, превышающие лимит
Норматив платы, руб./т
Превышение лимита, т
Размер платы, руб.
3. Размер платы за выброс
каждого вещества,
140
700
98000
233000
1,5
300
450
1650
120
600
72000
127000
70
40
2800
4825
руб.
4. Общий размер платы
предприятия за выбросы в
атмосферу, руб.
366475
Вывод: общий размер платы предприятия за выбросы в атмосферу 366475 руб.
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВЫБРОСОВ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ
ВЕЩЕСТВ ПРИ СЖИГАНИИ ТОПЛИВА
(выбор топлива с учетом платежей)
Условие к задаче № 4
На товарно-сырьевой бирже предлагается 5 сортов углей по одной цене-1,0
руб./ГДж. требуется определить (с учетом экологических свойств различных видов и
сортов углей) наиболее выгодный вариант обеспечения предприятия топливом.
В предыдущем периоде предприятие использовало топливо (см. таблицу
характеристик углей - табл.8), соответствующее номеру решаемого варианта.
Соответственно лимиты выбросов в атмосферу на текущий период виданы были из
расчета использования этого сорта топлива.
Потребность предприятия в топливе, тип топки котельной и предлагаемые виды
углей приведены в таблице исходный данных (табл.9).
Характеристики различных видов топок приведены в справочной таблице
(табл.10).
Котельная предприятия не оборудована золоуловителем и другими какими-либо
устройствами, снижающими выбросы вредных веществ в атмосферу. Доля серы,
связываемой золой, принимается для кузнецких и печорских углей - 0.1, для канскоачинских и подмосковных - 0,2.
Нормативы платы за выбросы загрязняющих веществ в атмосферный воздух
составляют:
твердые частицы (пыль нетоксичная)
• при выбросах в пределах лимита 0,05 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 0.12 руб/т;
оксиды серы
8
• при выбросах в пределах лимита 30 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 140 руб./т;
оксид углерода
• при выбросах в пределах лимита 0,3 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 1,5 руб./т;
оксид азота
• при выбросах в пределах лимита 25 руб./т;
• при выбросах сверх лимита 120 руб./т.




Итогом решения является определение следующих данных:
сорта наиболее выгодного для предприятия угля (N по табл. характеристик углей);
уменьшения расходов предприятия при переходе на наиболее выгодный вариант;
сорта наиболее невыгодного (наиболее дорогого) варианта (N по табл.
характеристик углей);
разница в расходах предприятия по наиболее выгодному и наиболее дорогому
вариантам.
Решение задачи представить в форме таблицы (см. форму 4).
При расчетах расход топлива В (т/год) и количество выбросов всех видов
загрязняющих веществ допускается округлять до 0,01т.
Таблица 8
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВ
№п/n
91
92
93
94
95
Угольный бассейн, объединение, шахта
Зольност
ь Аг.%
Содержани
е серы Sr ,
%
Объем
продукто
в
сгорания
при а=1,
V0
Низшая
теплота
сгорани
я Q1,
МДж/кг
14,6
15,6
4,7
36,1
35,9
0,5
0,3
0,2
7,7
5,3
7,07
7,21
4,62
2,83
3,11
24,4
25,87
15,7
10,34
10,97
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Томусинский
Кузнецкий (откр.добыча), разрез Междуреченский
Канско-Ачинский, Березовское месторождение .
Подмосковный, Скопинское, ш. N 53
Подмосковный, Новомосковску голь, ш.Дубовская
Исходные данные к задаче №4
Таблица 9
Номер
варианта
5
Расчётная потребность
котельной в топливе, ГДж/год
Тип топки (по
таблице
характеристик
топок)
Возможные
марки углей (по
табл.
Характеристик)
3500
5
91-95
9
ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПОК
Таблица 10
Номер
топки
5
Тип топки
Коэффициент
избытка воздуха
Камерная с твердым
шлакоудалением
Кол-во СО на
а
Доля твердых
частиц в уносе
X
1,2
0,0013
7,0
ед.теплоты
Ксо,
кг/ГДж
Форма представления результатов расчёта к задаче №4
Потери теплоты
от неполноты
сгорания
q4 , %
3,0
Форма 4
Рассматриваемые сорта углей
Затраты на топливо, руб.
Годовая потребность в
натуральном исчислении В, т
Выброс вредных веществ, т/год
‫ ־‬Твердые частицы Птв
‫ ־‬Оксиды серы Пso
‫ ־‬Оксид углерода Псо
‫ ־‬Оксиды азота Ппо
Выброс вредных веществ пределах
лимитов, т/год
‫ ־‬Твердые частицы Птв
‫ ־‬Оксиды серы Пso
‫ ־‬Оксид углерода Псо
‫ ־‬Оксиды азота Ппо
Выброс вредных веществ сверх
лимитов, т/год
‫ ־‬Твердые частицы Птв
‫ ־‬Оксиды серы Пso
‫ ־‬Оксид углерода Псо
‫ ־‬Оксиды азота Ппо
Плата за выброс вредных веществ
в пределах лимитов, руб.
‫ ־‬Твердые частицы Птв
‫ ־‬Оксиды серы Пso
‫ ־‬Оксид углерода Псо
‫ ־‬Оксиды азота Ппо
Плата за выброс вредных веществ
сверх лимитов, руб.
‫ ־‬Твердые частицы Птв
‫ ־‬Оксиды серы Пso
‫ ־‬Оксид углерода Псо
‫ ־‬Оксиды азота Ппо
Общий размер платы предприятия
за выбросы в атмосферу, руб.
Полные расходы предприятия, руб
10
Сорт наиболее выгодного для
предприятия угля (№ по табл.хар-к)
Уменьшение расходов
предприятия при переходе на
наиболее выгодный вариант, руб.
Сорт наиболее невыгодного
(дорогого) вариант (№ по табл.
характеристик углей)
Разница в расходах предприятия по
наиболее выгодному и наиболее
дорогому вариантам, руб.
Результаты расчета количества выбросов загрязняющих веществ при сжигании
топлива
Таблица 11
Рассматриваемые
сорта углей
Затраты на
топливо, руб.
Годовая
потребность в
натуральном
исчислении В, т
Выброс вредных
веществ, т/год
‫ ־‬Твердые
частицы Птв
‫ ־‬Оксиды
серы Пso
‫ ־‬Оксид
углерода Псо
‫ ־‬Оксиды
азота Ппо
Выброс вредных
веществ в
пределах
лимитов, т/год
‫ ־‬Твердые
частицы Птв
‫ ־‬Оксиды
серы Пso
‫ ־‬Оксид
углерода Псо
‫ ־‬Оксиды
азота Ппо
Выброс вредных
веществ сверх
лимитов, т/год
‫ ־‬Твердые
частицы Птв
‫ ־‬Оксиды
91 сорт
92 сорт
93 сорт
94 сорт
95 сорт
3500
3500
3500
3500
3500
143,44
135,29
222,93
338,49
319,05
0,0272
0,0274
0,0136
0,1589
0,1489
1,2910
0,7306
0,7134
41,7021
27,0556
23,7650
23,7650
23,7650
23,7650
23,7650
0,2361
0,2271
0,2398
0,2230
0,2310
0,0272
0,0274
0,0136
0,1489
0,1489
1,2910
0,7306
0,7134
27,0556
27,0556
23,7650
23,7650
23,7650
23,7650
23,7650
0,2361
0,2271
0,2310
0,2230
0,2310
0,0000
0,0000
0,0000
0,0100
0,0000
11
‫־‬
‫־‬
серы Пso
Оксид
углерода Псо
Оксиды
азота Ппо
Плата за выброс
вредных веществ
в пределах
лимитов, руб.
‫ ־‬Твердые
частицы Птв
‫ ־‬Оксиды
серы Пso
‫ ־‬Оксид
углерода Псо
‫ ־‬Оксиды
азота Ппо
Плата за выброс
вредных веществ
сверх лимитов,
руб.
‫ ־‬Твердые
частицы Птв
‫ ־‬Оксиды
серы Пso
‫ ־‬Оксид
углерода Псо
‫ ־‬Оксиды
азота Ппо
Общий размер
платы
предприятия за
выбросы в
атмосферу, руб.
Полные расходы
предприятия, руб
Сорт наиболее
выгодного для
предприятия угля
(№ по табл.хар-к)
Уменьшение
расходов
предприятия при
переходе на
наиболее
выгодный
вариант, руб.
Сорт наиболее
невыгодного
(дорогого)
вариант (№ по
0,0000
0,000
0,0000
14,6465
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0051
0,0000
0,0088
0,0000
0,0000
0,0014
0,0014
0,0007
0,0079
0,0074
31,7295
21,9173
21,4013
1251,0638
811,6682
7,1295
7,1295
7,1295
7,1295
7,1295
5,7749
5,6771
5,9942
5,5752
5,7749
0,0000
0,0000
0,0000
0,0012
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
2050,5130
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,0000
0,6115
52,2467
0,0000
34,7253
1,0528
35,3591
0,0000
2874,8945
0,0000
824,5800
4052,2467
4034,7253
4035,3591
6874,8945
4824,5800
92
789,85
94
12
табл.
характеристик
углей)
Разница в
расходах
предприятия по
наиболее
выгодному и
наиболее
дорогому
вариантам, руб.
2840,36
13