Контрольная работа: Розрахунок рівней викидів шкідливих речовин з відпрацьованими газами автомобільних двигунів та рівней екокомпенсацій

Результати досліджень легкового автомобіля типу ГАЗ-31 з карбюраторним та дизельним двигунами однакової потужності представлені відповідно в таблицях 5 та

Таблиця 5 - Дані за результатами досліджень автомобіля ГАЗ-31 з карбюратоним двигуном.

Параметри	Шкідливі речовини (карбюраторний двигун)
	CO	CH	NO2	БП
mil, г/км	4,9	2,3	2,2	6,3*10-6
mig, г/кг	48,8	22,4	21,3	62,2*10-6
Mi, кг/рік

Примітка. В чисельнику приведені дані по Мі, які розраховуються через mil, а в знаменнику - через mig.

Таблиця 6 - Дані за результатами досліджень автомобіля ГАЗ-31 з дизельним двигуном.

Пара-метри	Шкідливі речовини (дизельний двигун)
	CO	CH	SO2	NO2	Сж	БП
mil, г/км	1,67	0,28	2,2	1,2	0,25	32*10-6
Mi, кг/рік	301	47	264	134	51	6,5*10-6

Треба відмітити, що показник mil для вантажних автомобілей та автобусів з бензиновими двигунами вище від представлених в таблиці 5 (в середньому):

за CO - в 3 рази, за CH - в 4 рази, за NOX - в 3,5 рази, за БП - у 5 разів. Для вантажних автомобілей та автобусів з дизельними двигунами вказаний показник вище від представлених в таблиці 6 відповідно: за CH - в 3 рази, за NOX - в 3,5 рази, за БП - на порядок (з урахуванням осаджування канцерогенних вуглеводнів на сажових частках).

Розрахунок річного викиду вказаних ШР всієї експлуатуємої в місті групи автомобілей розглядаємого типу може вироблятися за формулою

 т/рік , (6)

де  - кількість автомобілей j-ї групи, тис.од.;

 - коефіціент, що враховує частку автомобілей, які знаходяться в експлуатації.

Для всього автомобільного парку міста, яке розглядається, маса викинутого за розрахунковий період τ шкідливої і-ї речовини може визначатися за наступними залежностями

 т (7)

або

 т, (8)

де  - кількість груп автомобілей;

- кількість автомобілей j-тої групи з двигуном k-того типу в розрахунковому періоді, тис.од;

- коефіціент, який враховує часткову участь автомобілей даної групи в експлуатації;

- питомі викиди і-ї ШР автомобілем j-ї групи з двигуном k-того типу, відповідно в г/км прбігу та г/кг витраченого палива;

- відповідно середній пробіг та усереднені витрати палива автомобілем j-ї групи з двигуном k-того типу за розрахунковий період відповідно в тис. км та т;

 -коефіціент, який враховує технічний стан автомобілей j-ї групи з двигуном k-го типу в розрахунковий період.

Можливе також урахування факторних коефіціентів, яке пов`язане з атмосферними умовами експлуатац автомобілей.

В роботі розглядається приведена маса річного викиду забруднення в атмосферу з джерела, якавизначається за формулою

 (9)

де - число відповідно газоподібних та аерозольних шкідливих складових, наприклад, як викидаються з ВГ автомобіля;

- маса річного викиду домішок відповідно і-го та j-го виду в атмосферу, т/рік;

- поправки, які враховують характер розсіювання відповідно газоподібних домішок та аерозолей (сажові частки, БП, важкі метали) в атмосфері:для автотранспортних засобів

- показники відносної агресивност домішок відповідно і-го та j-го типу, ум.т/т.

, (10)

, (11)

де - показники відносно шкідливості присутності відповідно газоподібної домішки та аерозолей у повітрі, яким дихає людина;

- поправки, які враховують вирогідність накопичення вихідної відповідно газоподібної домішки та аерозолів у компонентах навколишнього середовища та у ланцюгах живлення, а також надходження газоподібних домішок та аерозолів у організм людини неінгаляційним шляхом;

- поправки на вирогідність утворення за участю вихідних відповідно газоподібних домішок та аерозолів, як викидаються в атмосферу, інших (другорядних) забруднювачів, більш шкідливих, ніж вихідні;

- поправки, які враховують дію на різні реципієнти, окрім людини.

Показники аі та аj, поправки αi, αj, βi, βj, δi, δj - безрозмірні.

Показникам Аі та Аj при їх обчисленні привласнюється розмірність ум.т/т. Чисельне значення показників аі та аj визначається за формулою

 (12)

де - середньодобові гранично допустимі концентрації відповідно газоподібних ШР та аерозолей в атмосферному повітрі;

- гранично допустимі концентрац відповідно газоподібних ШР та аерозолей у повітрі робочої зони;

=3 мг/м3, =20 мг/м3.

2 Оцінка питомих рівней платежів (екокомпенсацій) за викиди у атмосферу ШР автотранспортними засобами

Згідно з методикою [17], яку підтверджено Міністерством екологічної безпеки України, розмір річних платежів за викиди в атмосферу ШР пересувними джерелами забруднення встановлюється на основі базових нормативів платежів, які визначаються видом та кількістю рідкого палива, яке спалюється, за наступною формулою

 (13)

де  - базовий норматив платні за використання в автомобілі однієї тони і-го виду рідкого палива: бензину неетильованого - 0,2 грн/т, дизельного палива - 0,3 грн/т, бензину етильованого - 0,4 грн/т;

 - річний об`єм рідкого палива і-го виду, яке використовується транспортним засобом, т/рік;

 - коефіціент, який враховує теріторіальн соціально-економічні особливості населеного пункту;

- коефіціент індексації (який визначається в поданій методиці за складною багатофункціональною схемою). Для Харкова на 1997 рік він прийнятий на рівні Кінд=1,58.

Коефіціент КТ залежить від чисельності мешканців населеного пункту, його народогосподарського значення та розраховується за формулою

, (14)

де - коефіціент, який залежить від чисельності мешканців населеного пункту (табл. 7);

 - коефіціент, який залежить від народогосподарського значення населеного пункту (табл. 8).

Таблиця 7 - Показники коефіцієнту, які залежать від чисельності мешканців населеного пункту.

Чисельність населення, тис. чол.	Кнас
1	2
До 100	1,0
100,1-250	1,2
250,1-500	1,35
500,1-1000	1,55
більше 1000	1,8

Таблиця 8 - Показники коефіцієнту, які залежать від народогосподарського значення населеного пункту.

Тип населеного пункту	Кф
Невеликі міста, районні центри, селища районного підпорядкування та села	1,0
Багатофункціональні центри (обласні центри, крупні промислові міста та транспортні вузли і т.п)	1,25
Курортні центри та т.п.	1,65

Таким чином, для міста Харкова в 1997 році

 грн/рік.

Отже, рівень платежів за забруднення атмосфери у Харкові одним легковим автомобілем з карбюраторним двигуном типу ГАЗ-31 (річні витрати бензину- 12 т) при дослідженнях автотранспортного господарства АТ "ХарП" складають:

-      при використанн етильваного бензину

 грн/рік;

-      при використанн неетильованого бензину

 грн/рік.

Рівень платежів за забруднення атмосфери Харкова одним легковим автомобілем пипу ГАЗ-31 з дизельним двигуном (витрати дизельного пального- 10 т) складає 10,68 грн/рік.

Річн витрати палива індивідуальним легковим автомобілем вказаного типу приблизно в 10 разів менше, тоді і плата за екологічний збиток (у відповідності до вказано методики) складатиме - одну-дві гривні за рік.

Треба відмітити, що вказана методика не враховує істиного рівня забруднення атмосфери міста, рівней викидів транспортними засобами шкідливих інгредієнті,їх відносно небезпечності, сумуючої дії низки ШР на людину, явищ синергізму, при яких у атмосфері, наприклад, під дією сонячної радіації, синтезуються ще більш небезпечні для людини ШР (нітроканцерогенні ШР, які володіють мутагенними властивостями, та ін.). Крім того, такий методичний підхід не стимулю володарів до покращення екологічних показників автомобілей, в тому числі до використання високоефективних каталітичних нейтралізаторів ВГ, до приймання автомобілей у технічно справному стані та ін.

Тому, з метою широкого обміркування фахівцями запропоновано наступну методику оцінки часткового рівня екокомпенсацій за забруднення атмосфери і(вище допустимих рівней) шкідливими інгредієнтами, що викидаються з ВГ автомобіля j-ї групи. Річний рівень екокомпенсац визначається наступною залежністю

П΄аа= (15)

де - річний викид і-ї ШР автомобілем j-го типу (визначається за раніше викладеною методикою), т/рік;

 - запропонований норматив платні, що визначається з урахуванням відносної шкідливості і-ї ШР в порівнянні з оксидом вуглецю, посилення шкідливого впливу і-ї ШР на людину та навколишнє середовище при сильній дії з іншими ШР та явищ синергізму, грн/т (табл.9);

Кі- необхідний (мінімальний) рівень зменшення викиду і-ї ШР для забезпечення часткової участі автомобіля у зниженні концентрації вказаної ШР в атмосфер міста до гранично допустимих рівней [ГДКі]СД: (причому в розрахунок вводяться тільки ті шкідливі компоненти, для яких Кі >0;

- середнє значення концентрації і-ї ШР в атмосфері конкретної зони забруднення за сплинутий період (береться з даних досліджень центру гідрометеорології чи інших джерел). Наприклад, для міста Харкова в 1996 році =0,33;  =0,83.

Таблиця 9 - Частковий рівень екокомпенсації за забруднення атмосфери шкідливими нгредієнтами

Показ- ники	Шкідлив нгредієнти
	CO	CH	SO2	NO2	Сж	НСНО	БП
[ГДКі]сд, мг/м3	3	1,5	0,05	0,04	0,05	0,003	10-6
[ГДКі]м.р, мг/м3	5	5	0,5	0,085	0,15	0,035	-
Клас не- безпеки	4	4	2	2	2	2	1
Ні, грн/т	2	3	53	53	87	132	67871
аі	1	2	60	75	60	1000	3·106
bi	1	1	2	3	3	4	6
Н΄і, грн/т	2	4	240	450	360	8000	36·106

де Ні - величина базових нормативів платні, які прийняті для стаціонарних джерел забруднення.

Для забруднення речовин, які не мають підтверджених [ГДКі]СД чи які не ввійшли в поданий перелік, базові нормативи платні Ні обираються згідно з їх класом небезпек:

Розрахункова залежність для запропонованих нормативів платні

, (16)

де

 - коефіціенти, як приймаються на підставі експертних оцінок, які враховують посилення шкідливо дії ї-х ШР при їх сильній дії та явищі синергізму;

Сж - сажові частиці, на яких в значній ступені сорбуються канцерогенні вуглеводні;

НСНО - формальднгід, який також володіє канцерогенними властивостями.

Згідно з методикою, яка запропонована, рівень екокомпенсації за перебільшення допустимих рівней забруднення атмосфери Харкова оксидами азоту та бенз(а)піреном, які викидаються з ВГ одного легкового автомобіля типу ГАЗ-31 з карбюраторним двигуном, склада (табл. 5):

Можливий рівень екокомпенсації за перебільшення допустимих рівней забруднення атмосфери Харкова оксидами сірки та азоту, сажі та бенз(а)пірену, які викидаються з ВГ одного легкового автомобіля типу ГАЗ-31 з дизельним двигуном,складе (табл. 6):

В розрахунку не враховувались рівні викидів СО та СН, тому що їх концентрації в атмосфер Харкова в1996 році не перебільшували допустимих рівней концентрації.

Таким чином, рівень екокомпенсації, який отриманий за методикою, що пропонується, вище рівня, визначаємого в узгодженні з методикою, підтвердженою Міністерством екобезпеки України (зараз Мінекоресурсів), на порядок і більше; в більшій мір характеризує співвідношення екологічного збитку та часткової екокомпенсації, а також взаємозв`язок ланцюга: реальний стан забрудненості атмосфери міста та умов експлуатації автомобільного транспорту. Головне при цьому, щоб екокомпенсація мала цільовий характер та була спрямована на заходи, як пов`язані з комплексною екологізацією автомобілей та транспортних потоків.

Примітка. При визначенн П`аа можуть також враховуватись коефіціенти Кт та Кінд, якщо необхідно вирішити гострі локальні (регіональні) екологічні прблеми. Крім того, місцевими органами самоуправління в конкретному населеному пункті може використовуватись коефіціент кратності платні (в диапазоні 1 < Кпі ≤ 5) за гранично небезпечну ШР, яка визначає забруднення в узгодженні з методикою платежів за надлімітний викид ватмосферу забруднюючої речовини.

В такому випадку річний рівень екокомпенсації може визначатись за наступною залежністю

 грн/рік (17)

Для легкового автомобіля типу ГАЗ-31 вказаний річний рівень екокомпенсацій може складати: при використанні карбюраторного двигуна (бензин неетильований, Кпі=1) - 265 грн/рік; при використанні дизельного двигуна (дизельне паливо ДЛ, Кпі=1) - 890 грн/рік.

У відповідності до викладеного для автомобіля з бензиновим двигуном ФБЕНЗ=0,89, а для того ж автомобіля з дизелем ФДИЗ=1,82 чи відносний показник ФДИЗ/ ФБЕНЗ=2,04. Таким чином, ступінь забруднення атмосферного повітря міст автомобілями з дизельними двигунами може бути вище приблизно в 2 рази порівняно з автомобілями з бензиновими двигунами.

З приведених вище даних маємо, що основні напрямки у знижці забруднення атмосфери міст повинні бути, в першу чергу, пов`язані із скороченням рівней викидів визначаючих це забруднення ШР: канцерогенних речовин, оксидів азоту та сірки, а також твердих (сажових часток). Для стимулювання заходів, спрямованих на зменшення рівней викиду вказаних ШР з ВГ автомобілей, доцільно не збирати екокомпенсації з володарів транспортних засобів, двигуни яких працюють на газоподібних паливах чи які обладнан діючими високоефективними каталітичними нейтралізаторами ВГ, тому що так автомобілі викидають в атмосферу значно менше ШР. Для розширення використання неетильованих бензинів та малосірчастих дизельних палив, а також палив з гранично низьким вмістом ароматичних вуглеводнів, в першу чергу ву великих містах України, необхідно цілеспрямовано та розумно використовувати економічно- адміністративні важелі дії на виробників палив, ринок їх збуту та споживачів.

3 Розрахунок економічно доцільності природоохоронного заходу

Економічна доцільність впровадження на автомобілях типу ГАЗ-31 системи каталітичної нейтралізац (ОСНВГ) при роботі його на газовому паливі (пропан-бутан) оцінюється за допомогою внутрішньої норми прибутку (ВНП) та чистого приведеного добутку (ЧПД) при з`ясованій величині дисконту

 грн. (18)

де потік платежів, як складаються з поточних прибутків та поточних витрат та дорівнює

, грн (19)

капітальні укладання (інвестиції) в реалізацію проекту, грн;

норма дисконтування, визначається аналітично, може назначатися на рівні середньобанківського відсотку позики, %;

час реалізації проекту, роки;

кінець реалізації інвестиційного проекту, рік;

час початку інвестування проекту, рік;

час закінчення, рік;

добуток від заходу, грн;

 амортизація споруди, приладу;

,

поточні витрати (витрати на експлуатацію), грн.

Термін окупності капітальних вкладів пректу складає 5 років;

добуток від реалізац природоохоронного заходу складає за роками реалізації проекту, відповідно 0, 20, 20,12,10 тис.грн.;

поточні витрати на експлуатацію ОПФ - 2,4 тис.грн;

капітальні вклади KVt=50 тис.грн. проводяться в рівних частинах від загального об`єму в перші 2 роки;ставка дисконту r=28%.

При підрахунках маємо наступні дані в таблиці 10.

Таблиця 10 - Значення потоку платежів та ЧПД при впровадженні природоохоронного заходу.

Роки	P(t), тис.грн.	ЧПД, тис.грн.
1	0,1	-24,9
2	20,1	-9,2
3	20,1	3,05
4	12,1	8,8
5	10,1	12,5

Рисунок 3 - Значення чистого приведеного добутку при впровадженні природоохоронного заходу.

При даній величин дисконту (r=28%) ЧПД від реалізац природоохоронного заходу складає 12,5 тис.грн.

ВНД(IRR) - величина внутрішньої норми добутку - це та норма дисконту, при якій величина приведених платежів дорівнює величині приведених нвестицій

 грн (22)

Розрахункові дан наведені в таблиці 11.

Таблиця 11 - Залежність ВНД від норми дисконту.

r,%	ВНД, тис.грн
	1 рік	2 рік	3 рік	4 рік	5 рік
10	-24,9	-6,63	9,98	19,07	25,9
28	-24,9	-9,2	3,05	8,8	12,5
40	-24,9	-10,5	-0,24	4,17	6,8
50	-24,9	-11,5	-2,56	1,03	3,03
60	-24,9	-12,3	-4,45	-1,49	0,05
70	-24,9	-13,1	-6,14	-3,67	-2,4

Рисунок 4 - Залежність ВНД від норми дисконту

При r=55% (ВНД) величина приведених платежів дорівнює величині приведених інвестицій.