Экология. Методические указания по изучению дисциплины Для студентов заочной формы обучения направления подготовки 140400. 62 Электроэнергетика и электротехника, квалификации бакалавр Казань 2013
 Скачать 0.98 Mb.
|
|
Должен уметь формулировать законы Либиха и Шелфорда; анализировать закономерности воздействия абиотических факторов на организмы и их ответные реакции по разнообразию видов в экосистеме судить о стабильности экологической ситуации и степени загрязнения среды, 22 выделять основные компоненты экосистемы, определять трофическую структуру экосистемы, в численном виде выражать закономерности динамики популяций животных и растений, составлять блочную модель круговорота биогенных элементов в природе, схему круговорота вещества и потока энергии в экосистемах, схемы круговоротов основных элементов в биосфере, сравнивать закономерности эволюции неживой и живой природы, учитывать в своей практической деятельности объективные законы развития природы и общества. 4. Глобальные и региональные экологические проблемы современности Литература [1], глава 13 (с. 239–253), глава 14 (254–260), глава 16 [2], глава 13 (с. 299–318), глава 14 (с) [3], глава 8 (с. 290–295), глава 8 (с. 286–309) [5], глава 14 [7], глава 15 (с. 268–288) [10], глава 15 (с. 339–360) Вопросы для самопроверки 1. Почему большую опасность для среды обитания представляют антропогенные загрязнения 2. Охарактеризуйте особенности негативного влияния на окружающую среду транспорта (автомобильного, воздушного, космического. 3. Назовите основные причины, вызывающие разрушение озонового слоя Земли, выпадение кислотных дождей, потепление климата, парниковый эффект, образование смога. 4. Укажите этапы происхождения воды на планете Земля. 5. Что такое безопасная питьевая вода 6. Каковы источники промышленного загрязнения поверхностных и грунтовых вод 7. Каковы источники загрязнения вод в сельскохозяйственных районах 8. Охарактеризуйте основные неорганические и органические химикаты, загрязняющие питьевую воду. 9. Каким образом оцениваются резервы ресурсов на Земле 10. В чем преимущество вторичного использования сырья и ресурсосберегающих технологий 11. В чем сущность рекультивации земель 12. Перечислите экологические проблемы, связанные с применением пестицидов. Приведите примеры химического воздействия человека на экосистемы входе внесения удобрений. 23 Следует знать химический состав и строение атмосферы Земли характеристику различных загрязнителей, их образование, характер глобального и локального воздействия, опасность для здоровья человека современное состояние водных ресурсов планеты и экологическую проблему пресных вод характеристику основных загрязнителей воды природные ресурсы и их классификацию, состояние ресурсов Земли и оценку их резервов принципы и правила рационального использования и охраны ресурсов современные экологические проблемы литосферы и пути их решения роль удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве, экологические последствия их применения актуальность вторичного использования сырья и ресурсосберегающих технологий. Должен уметь прогнозировать тенденции в изменении качества воздуха химическими реакциями подтвердить существующие защитные свойства атмосферы определять факторы, влияющие на образование атмосферных загрязнений в регионе или конкретном предприятии сформулировать принципы и методы технического решения очистки промышленных газовых выбросов составить схемы естественного круговорота воды и эвтрофикации водоемов дать характеристику чистых и загрязненных води принципов определения уровня загрязненности сформулировать принципы и методы технического решения очистки сточных вод составить схему классификации природных ресурсов, оценить экологическое состояние литосферы региона, прогнозировать возможности решения экологических проблем литосферы методами инженерной экологии, оценивать существующие технологии сточки зрения ресурсосбережения и экологической безопасности. 5. Антропогенная экологическая нагрузка на окружающую среду Литература: [1], глава 20 (с. 352–359), глава 11 (с. 215–218), глава 22 (с) [2], глава 20 (с. 443–451), глава 21 (с. 531–537) [3], глава с. 345–367), глава 10 (с. 396–397) [4], глава 3 (с, глава 8 (с. 315–364) Вопросы для самопроверки 1. Какие государственные службы Российской Федерации осуществляют экологический мониторинг состояния окружающей среды 2. В чем сходство и различие глобального, регионального и локального мониторинга окружающей среды 24 3. Какими методами осуществляется мониторинг среды 4. Какое значение в экологическом нормировании отводится определению величин предельно допустимых концентраций (ПДК, предельно допустимых выбросов (ПДВ) и предельно допустимых сбросов (ПДС) веществ 5. Каковы функции и задачи экологической экспертизы Следует знать цели и задачи экологического мониторинга, особенности мониторинга, связанные с констатацией фактов и проведением экспериментов по моделированию и прогнозированию процессов глобальная, региональная и локальная формы мониторинга определение нормативных значений антропогенных загрязнений нормативные основы охраны природной среды. Должен уметь владеть простейшими методами мониторинга состояния окружающей среды, пользоваться нормативными документами при оценке уровня загрязнений, рассчитывать величины предельно допустимого сброса (ПДС) загрязняющих веществ в сточных водах и предельно допустимого выброса (ПДВ) вредных веществ в атмосферу пользоваться нормативно-правовыми актами в сфере охраны окружающей среды. Основные направления рационального природопользования и охраны окружающей среды. Литература [1], глава 20 (с, 366–399), глава 21 (с. 422–428) [2], глава 20 (с, глава 21 (с) [3], глава 8 (с) [4], глава 9 (с. 364–448), глава 10 (с. 550–572) Вопросы для самопроверки 1. Какова роль малоотходных и безотходных технологий, замкнутых систем водоснабжения в рациональном использовании природных ресурсов 2. Каким образом происходит очистка промышленных газов от диоксида углерода, диоксида серы и оксидов азота 3. Как выглядит типовая схема очистки промышленных сточных вод 4. Перечислите и проанализируйте методы удаления взвешенных частиц из промышленных и бытовых сточных вод. 5. Охарактеризуйте физико-химические методы очистки сточных вод. 6. Каковы принципы международного сотрудничества в области охраны окружающей среды и какова их правовая база 25 7. Какие закономерности следует учитывать, чтобы осуществлять рациональное использование природных богатств, их охрану и воспроизведение 8. Каково значение экологической экспертизы проектов и технологий для рационального использования природных ресурсов и охраны окружающей среды 9. Как проводится укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнения атмосферы и гидросферы Следует знать производство биоэнергии; принципы и методы энергосберегающих технологий методы и технологии процессов очистки, конструктивные элементы сооружений по очистке газовых выбросов и сточных вод предприятий энергетики основные принципы создания безотходных технологий и их реализация в условиях функционирования конкретного предприятия принципы международного сотрудничества в области охраны окружающей среды, проблемы роста народонаселения, современные экологические катастрофы и техногенных аварий принципы и методы оценки экономического ущерба от загрязнений природной среды. Должен уметь спрогнозировать результаты воздействия газовых выбросов и сточных вод объектов энергетики в регионе на природную среду, использовать в практической деятельности существующие методы инженерной экологии выбирать оптимальные варианты технологических средств и методов решений удаления загрязнений из сточных води атмосферных выбросов предприятий энергетики проводить укрупненную оценку экономического ущерба от загрязнений, рассчитывать эффект суммации в случае одновременного воздействия нескольких веществ, осуществлять регламентацию выбросов и сбросов в условиях конкретного предприятия. 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ Занятие № 1. Определение платы за загрязнение водоемов. Платежи за негативное воздействие на окружающую среду, в т.ч. за сброс загрязняющих веществ вводные объекты, не являются ни наказанием штрафом, ни разрешением ухудшать экологическую ситуацию региона в пределах финансовых возможностей промышленного объекта. Основное 26 назначение такой реакции общества – стимулировать усилия природопользователей на внедрение более совершенных малоотходных и экологически щадящих технологий в производстве и более эффективных методов и устройств очистки выбросов и сбросов. Физическая масса годового сброса (фактический сброс ой примеси, т/год, определяется из следующего соотношения год т V i c ф m / , (1.1) где c i – среднегодовое значение концентрации го вещества, определяемое регулярным лабораторным анализом, мг/л; V – объем годового сброса сточных вод, тыс. м 3 Платежи предприятия за сброс загрязняющих веществ в водоемы в пределах установленных нормативов, тыс. руб./год, определяются зависимостью И з Э n i фi m norm H н П 1 , при m ф ≤ m н, (1.2) где H norm – норматив платы за сброс 1 тонны го загрязняющего вещества в пределах установленных нормативов сбросов, руб. н – масса нормативного сброса го загрязняющего вещества, т/год; определяется по формуле год т V i ПДК нi m / , (1.3) где ПДК – предельно-допустимая концентрация го загрязняющего вещества. Под предельно-допустимой концентрацией (ПДК) загрязняющего вещества понимается концентрация загрязняющего вещества в единице природной среды, которая не оказывает отрицательного (прямого или косвенного) воздействия наживой организм. Э з – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости поверхностного водного объекта учитывает экологические факторы (состояние водных объектов, по бассейнам морей и рек. Для бассейна Каспийского моря – бассейн реки Волга – для Республики Татарстан Э з = 1,35; 27 И – коэффициент индексации (устанавливается Федеральным законом о бюджете на конкретный год, и принимается в 2012 году к нормативам платы установленным в 2003 году И = 2,05 и 1,67 к нормативам платы установленным в 2005 году. При отсутствии у предприятия установленных нормативов (лимитов, вся масса загрязняющих веществ считается сверхлимитной Плата за сверхлимитный сброс загрязняющих веществ определяется путем умножения соответствующей ставки платы го загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов на разницу между фактическими нормативным сбросом го загрязняющего вещества и умноженным на пятикратный повышающий коэффициент И з Э n i ni m ф m H св П 1 lim 5 lim при m ф › m н) где H lim – норматив платы за сброс 1 тонны го загрязняющего вещества в пределах установленных лимитов сбросов, руб. Суммарные платежи предприятия за сброс сточных вод определяются по формуле lim св н П П П (1.6) При сбросе загрязняющих веществ в канализацию предприятие- загрязнитель заключает на некоторый период времени (как правило, на год) договор с владельцем канализации и платит ему определенную сумму за очистку сточных вод при условии, что концентрация загрязняющих веществ в них не превышает ПДК. В случае превышения дополнительно взимается плата за сверхнормативный сброс. Значения ПДК и ставка платы устанавливаются владельцем канализации. Задание Произвести расчет платежей предприятия осуществляющего сброс загрязненных сточных вод, данные необходимые для расчетов приведены по вариантам в таблице 2, расчеты сводится в таблицу 1. Таблица 1 Индивидуальная таблица расчетов платежей Ингредиенты c i , мг/л ф, т/год ПДК, мг/л н, т/год m св lim. , т/год Н, руб./т Н, руб./т П н.i П сн.i руб/год 1 Азот аммонийный г) 1 551 2755 2 Фенолы (г) 0,0018 275481 1377405 3 Нефтепродукты г) 0,05 5510 27550 4 ПАВ (г) 0,09 552 2760 5 Фосфаты (г) 0,29 1378 6890 6 Взвешенные вещества г) 6,67 366 1830 7 БПК полн. (г) 3,33 91 455 8 Железо (г) 1 2755 13775 9 Медь (г) 0,0018 275481 1377405 Всего Таблица 2 Исходные данные к практической работе № вар. V, тыс.м 3 в год Концентрации загрязнителей, мг/л Азот аммонийный Фенолы Нефтепродукты ПАВ Фосфаты Взв. вещ-ва БПК полн. Fe Cu 1 240 2,35 0,064 6,29 0,055 0,15 10 37,1 1,8 0,061 2 260 0,79 0,094 24 0,102 0,026 17,3 40,4 1,62 0,055 3 280 1,29 0,16 12,06 0,13 0,53 32,5 84 2,45 0,24 4 300 5,9 0,08 13,04 0,46 0,61 14,7 95,4 1 0,064 5 320 2,64 0,072 18,2 0,092 0,34 22,6 51,7 1,53 0,086 6 0,9 4,4 0,3 0,09 7,2 0,11 0,58 14 32,7 1,1 7 1,2 1,31 0,048 2,04 0,21 0,22 1,64 17,3 1,64 0,008 8 1,5 1,78 0,43 9,82 0,17 0,21 20 78,3 2,45 0,055 9 1,8 5,9 0,07 3,53 1,1 0,6 13 98 1,2 0,01 10 2 3,62 0,21 8,37 0,18 0,28 18,5 28,3 1,47 0,038 30 Занятие № 2. Экономическая эффективность природоохранных мероприятий Экономическая эффективность природоохранных мероприятий определяется путем сопоставления конечных экономических результатов, полученных вследствие их реализации, с необходимыми для осуществления этих мероприятий затратами. Следовательно, для расчета показателей экономической эффективности необходимо определить, во-первых, общую сумму полного экономического результата, получаемого от внедрения таких мероприятий, во-вторых, общую сумму затрат общую сумму затрат, направленных на их реализацию. Полный экономический результат природозащитных мероприятий выражается суммой предотвращенного сих помощью годового экономического ущерба от загрязнения среды и величиной годового прироста доходов от соответствующего улучшения производственной деятельности предприятия. Он рассчитывается следующим образом , / , год руб млн Д У Р (1.1) где Р – экономический результат природозащитных мероприятий, тыс. руб./год; У – предотвращенный экономический ущерб, тыс. руб./год; Д – годовой прирост дохода (дополнительный доход) от улучшения производительности показателей деятельности предприятий в результате оздоровления окружающей среды, млн.руб./год. Величина предотвращенного экономического ущерба от загрязнения У определяется как разность между расчетными величинами ущерба, который имел место до осуществления рассматриваемого мероприятия У Д , и остаточного ущерба после проведения этого мероприятия У П . (те. чистый доход, который имеет народное хозяйство в результате внедрения природоохранных мероприятий , руб тыс У У У П Д (1.2) Общая (абсолютная) экономическая эффективность в данном случае определяется путем деления годового объема полного экономического эффекта (Р, за вычетом эксплутационных расходов на содержание и обслуживание природозащитных объектов (З с ), на величину капиталовложений (К, обеспечивающих этот результат 31 К С Р Э ) ( . (1.3) Полученное значение общей эффективности сравнивается с достигнутым уровнем рентабельности инвестиций (R). Если величина Э больше R, то мероприятие можно рекомендовать к реализации. Рассчитать средозащитный эффект Э с предприятия от внедрения природоохранного мероприятия можно с помощью следующей формулы ., ), ( руб тыс К н Е оч З У ср Э (1.4) где Е н – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложении средозащитного назначения. Е н принять равным 0,12. Народнохозяйственный ущерб до внедрения мероприятий определяют по формуле , ), ( руб тыс з К ф К л К н К Д У х н У (1.5) Кн – коэффициент для корректирования величины ущерба в зависимости от численности населения в загрязненном районе Кл – коэффициент для корректирования ущерба в зависимости от площади лесных исх угодий К ф – коэффициент для корректирования ущерба в зависимости от стоимости основных фондов в загрязненном районе К з – коэффициент для корректирования ущерба в зависимости от исходного состояния загрязненной среды. Определить народнохозяйственный ущерб от оставшегося объема вредных выбросов после внедрения мероприятии ), ( руб тыс з К ф К л К н К П У п н У (1.6) Определить предотвращенный народнохозяйственный ущерб , руб тыс п н У д н У нх У (1.7) Рассчитать экономический эффект, полученный народным хозяйством в целом от внедрения природоохранных мероприятий 32 ., , руб тыс З нх У нх Э (1.8) где 3 – приведенные затраты в мероприятиях , руб тыс К н Е оч З З (1.9) Произвести расчет эффективности капитальных вложений в природоохранные мероприятия , руб тыс К х н Э ос Е (1.10) Определить экологическую эффективность мероприятий на 1 руб. затраченных средств в очистное устройство ., , ) ( руб тыс К Е оч З Q экол Е (1.11) где Q 3 – снижение объема загрязняющих выбросов , 3 руб тыс П Q Д Q Q (1.12) Задание. Определить экономический эффект от внедрения мероприятий по защите воздушного бассейна в народном хозяйстве. Исходные данные для расчета принять по варианту. Таблица 1 Исходные данные Варианты 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 Объем загрязняющих выбросов до внедрения мероприятий Д, тыс. т. 60 70 80 60 70 80 60 70 80 80 после внедрения П, тыс. т. 20 30 40 20 30 40 20 30 40 40 Ущерб предприятия, тыс. руб. до внедрения, У Д 190 200 180 210 190 200 180 210 220 200 после внедрения, У П 25 35 15 45 25 35 15 45 55 35 Эксплуатационные затраты на очистку и утилизацию С, тыс. руб. 10 20 10 25 10 20 10 25 35 20 Капитальные вложения в очистные сооружения, К, тыс. руб. 100 200 100 250 100 200 100 250 300 200 Корректировочные коэффициенты КН 1,6 1,8 2,0 2,2 1,7 2,1 1,5 1,9 2,0 КЛ 1,2 1,35 1,45 1,1 1,2 1,35 1,45 1,1 1,2 К Ф 1,05 1,1 1,15 1,25 1,05 1,1 1,15 1,25 1,05 1,1 К З 1,3 1,35 1,4 1,3 1,35 1,6 1,3 1,35 1,7 1,3 |