МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
Учреждение образования
«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»
Кафедра «Экономика транспорта»
Контрольная работа
по дисциплине
Основы экологии и экономика природопользования
Эффективность природоохранных мероприятий
Выполнил студент
Прохоренко Н.С.
Гомель, 2010г.

СОДЕРЖАНИЕ
  Задача 1. определение экономической эффективности от внедрения природоохранных мероприятий на предприятии
Задача 2. определение влияния сокращения вредных выбросов от тепловозов в атмосферу в районе железнодорожной станции
Задача 3. определение очередности реализации природоохранных мероприятий
Задача 4. определение народохозяйственных потерь от загрязнения воздуха автомобильным транспортом
литература

Задача 1. определение экономической эффективности от внедРения природоохранных мероприятий на предпРиятии

Экономическую эффективность природозащитных мероприятий можно выразить величинами предотвращенного экономического ущерба П и народнохозяйственного эффекта Э. Величина предотвращенного или устраненного экономического ущерба от загрязнений окружающей среды равна разности величин ущерба, который имел место до осуществления рассматриваемого мероприятия У_I, и остаточного ущерба после внедрения этого мероприятия У_II.
Исходные данные
Необходимые исходные данные для решения данной задачи по вариантам представлены в таблицах 5.1-5.3. Вариант величин годового объема сброса сточных вод V и константы s студент выбирает по последней цифре своего шифра из таблицы 5.1. Вариант величины стоимостных показателей, млрд. руб. – по предпоследней цифре своего шифра из таблицы 5.2. Если цифр имеет одну цифру, то принимается один вариант.
Таблица 5.1 –Годовой объем сброса сточных вод и характеристика водохозяйственных участков

Таблица 5.2 Стоимостные показатели

Показатель	Варианты
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Инвестиции в систему частичной водоочистки К1	1,90	2,00	2,10	2,20	1,92	1,95	1,97	2,02	2,06	2,18
Инвестиции в бессточную систему водопользования К2	2,20	2,35	2,40	2,50	2,27	2,42	2,46	2,34	2,35	2,23
Эксплуатационные расходы при частичной системе очистных сооружений С1	0,24	0,23	0,25	0,26	0,23	0,35	0,26	0,27	0,34	0,32
Эксплуатационные расходы при бессточной системе водопользования С2	0,26	0,27	0,28	0,29	0,40	0,41	0,42	0,43	0,35	0,34

Таблица 5.3 – Концентрация загрязняющих веществ и показатели их относительной опасности
Решение
Таблица 5.4 Промежуточные расчеты
Экономическая оценка ущерба от выбросов годовых объемов вредных веществ в природную среду (атмосферу, воду, землю) для отдельного источника У_I и У_II (до и после осуществления мероприятия), у.е./год, определяется по формуле:
У = gsfM,
где g -         удельный ущерб от выброса вредных веществ, определенный исходя из затрат на преодоление загрязнения окружающей среды, у.е./усл. т;
s -    константа, значения которой различны в зависимости от типа загрязняемой территории;
f -     константа, характеризующая высоту источника загрязнения и среднего годового выброса загрязнений из источника в природную среду, усл.т/год.
M - приведенная масса годового выброса загрязнений из источника в природную среду, усл.т/год.
Примем s =2,33 и f =1. Тогда при g =800 тыс.руб./усл.т величина экономического ущерба от загрязнения водоема по вариантам очистки воды:
У_I = 800*3,79*1*9834,21*10^-3 = 29 817,3 млн. руб.
У_II = 800*3,79*1* 1280,41*10^-3 =3 882,2 млн. руб.
У_III = 0
Предотвращенный ущерб от загрязнения водоема при использовании различных систем очистки воды:
- при частичной очистке:

П = У_I - У_II = 29 817,3 - 3 882,2= 25 935,1 млн. руб.
- при полной очистке:
П = У_I - У_III =29 817,3 - 0 = 29 817,3 млн. руб.
Экономическая эффективность от проведения природоохранных мероприятий, способствующих снижению загрязнения природной среды в районе источника, определяется величиной годового эффекта, руб.,
Э = У_I - У_II – З
где З -        величина приведенных затрат на проведение природоохранных мероприятий, руб.
Приведенные затраты находятся по формуле:
З = С + Е_к К
где С -        текущие расходы на эксплуатацию сооружения или устройства, руб.
Ек-   ставка платы за кредит
К -    инвестиции на приобретение и установку очистных устройств, руб.
Далее, примем К_I = 2,00 млрд. руб.; К_II = 2,35 млрд. руб.; С_I = 0,23 млрд. руб.;
С_II = 0,47 млрд. руб.
Э _I = 25,93 – (0,23 + 0,15*2,00) = 25,4 млрд. руб.
Э _II =29,81– (0,27 + 0,15*2,35) = 29,20 млрд. руб.

Вывод: приведенные расчеты показывают, что на заводе выгоднее внедрение полной очистки воды, чем использование частичной, поскольку достигается не только больший по величине предотвращенный ущерб (29,81млрд. руб. против 25,93млрд. руб.), но и имеет место больший эффект в размере 29,20 млрд. руб. по сравнению с 25,4 млрд. руб.

Задача 2. определение влияния сокращения вредных выбросов от теплововозов в атмосферу в районе железнодорожной станции

Загрязнение атмосферы
Имеется железнодорожная сортировочная станция, на которой работают десять маневровых тепловозов, выбрасывающих загрязнения вещества в атмосферу. Требуется определить целесообразность установки очистных устройств на тепловозы.
Исходные данные
Значения удельных выбросов вредных веществ в отработанных газах дизельных двигателей локомотивов заданы в таблице 6.1. Вариант задания студент выбирает по первой букве своей фамилии. Время работы двигателей тепловозов на различных нагрузочных режимах задано в таблице 6.2. Значение показателей относительно опасности загрязнения атмосферного воздуха, характеризующих тип загрязняемой территории, заданы в таблице 6.3. Их вариант выбирается по второй букве фамилии студента.
Для всех вариантов данной задачи принимаются следующие условия:
► количество работающих на железной дороге тепловозов равно 10;
► общее число дней работы этих локомотивов в году составляет 365;
► константа f = 3,7;
► коэффициент g = 4,8 тыс. руб./усл.т;
► значения A_j представлены в таблице 6.4.
Таблица 6.1Удельные выбросы вредных веществ m_i, в отработанных газах двигателей тепловозов
Таблица 6.2 – Распределение времени работы t_i двигателей тепловозов различных режимах
Таблица 6.3 Показатель S относительной опасности загрязнения атмосферного воздуха над территориями различных типов
Таблица 6.4 – Показатель A_j относительной опасности веществ, выбрасываемых в атмосферу
Решение
1. Приведенная масса выброса вредных веществ в год, кг, рассчитывается по формуле:

где j -         тип вредного вещества;
22,5 - суммарное время работы маневрового тепловоза в сутки, ч;
t_i -      распределение времени работы двигателей тепловозов в различных режимах;
m_i -    значение удельных выбросов вредных веществ отработанных газов двигателей тепловозов;
i -       Режим работы двигателя
Годовая масса выбросов окислов азота NO₂ в сутки для тепловозов серии 2М62:
 QUOTE    т/год
Годовая масса выбросов сажи С в сутки для тепловозов серии

 QUOTE    т/год
Годовая масса выбросов сернистого ангидрида SO₂ в сутки для тепловозов серии 2М62:
 QUOTE    т/год
Суммарная величина выбросов вредных веществ в атмосферный воздух в районе станции во время работы дизелей:
∑м = 708,6+1568,7+110,2+19,4=2406,9 т/год
2. Рассчитывается приведенная масса выброса тепловозами вредных веществ и экономический ущерб от них
По условиям задачи годовой экономический ущерб от загрязнения отбросами от тепловозов, эксплуатирующихся на заданной железнодорожной станции, до проведения воздухоохранных мероприятий для второго типа загрязняемой территории в депо:
У_I = 4800*8,0*3,7*(1* 708,6+ 41,1* 1568,7+ 22*110,2+41,5*19,4) = 2430,4 млн. руб.
Принимаем для всех вариантов:
а) масса вредных веществ, выбрасываемых тепловозным парком в окружающую среду после проведения необходимых природоохранных мероприятий, уменьшится на 70%;
б) инвестиции в устройства очистки на каждом тепловозе составляют 30,0 млн.руб.;
в) эксплуатационные затраты на содержание необходимых устройств на одном тепловозе равны 12 млн. руб.
Отсюда:
У_II = 2430,4*(1-0,7) = 729,12 млн.руб.
Суммарные приведенные затраты на приобретение, установку, отладку и эксплуатацию устройств на тепловозах:
З = (12+0,15*30,0)*10 = 165,0 млн. руб.

Годовой народнохозяйственный эффект от внедрения природоохранных мероприятий на железнодорожной станции:
Э = 2430,4- 729,12 - 165,0 = 1536,28 млн.руб.
Таким образом, полученных экономический эффект в размере 5070,5 млн.руб. позволяет сделать вывод о целесообразности установки очистных устройств на тепловозы, работающие на данной железнодорожной станции.

 

Задача 3. определение очередности реализации природоохранных мероприятий

Экспертные оценки в природопользовании
Для определения очередности природоохранных мероприятий применяется экспертный метод оценок. При составлении плана природоохранных мероприятий необходимо представлять себе сложные взаимосвязи планово-экономических показателей с динамическими характеристиками ресурсов (водных, почвенных, энергетических, трудовых и др.), возможные климатические изменения в результате воздействия на окружающую среду, на людей, животных и растительность. Такие задачи можно решать только с привлечением широкого круга специалистов: медиков, биологов, химиков, экономистов, представителей технических специальностей, экологов и др. Для исследования сложных многофакторных процессов, одним из которых является процесс взаимодействия промышленных объектов с окружающей средой, можно использовать метод экспертных оценок.
При установлении очередности реализации мероприятий необходимо:
► составить перечень природоохранных мероприятий и рабочую анкету;
► выбрать достаточно представительную группу экспертов, компетентных в решении поставленных задач;
►распространить рабочую анкету среди экспертов, обработать полученные результаты;
►обобщить полученные оценки, определить степень согласованности мнений экспертов;
► произвести ранжирование мероприятий по доле вклада в решение проблемы.
После того как установлена совокупность мероприятий, необходимо отредактировать формулировку каждого из них. Эти формулировки должны быть краткими, изложены в доступной форме и иметь однозначное толкование. Следует учесть, что составитель перечня мероприятий как специалист уже располагает их по мере убывания влияния. Такое предварительное упорядочение может повлиять на мнение экспертов. Поэтому перечень мероприятий заносят в анкету в произвольной последовательности. Одним из наиболее распространенных методов экспертных оценок является метод ранговой корреляции. Эксперт, получив рабочую анкету, распределяет мероприятия по местам в соответствии со степенью важности. Он ставит на первое место то мероприятие, которое должно быть осуществлено в первую очередь, присвоив ему самый высокий ранг – 1. Другим присваиваются ранги 1,2,3,4 и т.д. – по степени важности. Ранг, равный n, где n – число мероприятий в анкете, присваивается мероприятию, обладающему наименьшей природоохранной активностью. Если эксперт считает, что несколько мероприятий одинаково важны, то он может присваивать им одинаковые ранги. В этом случае обработка результатов несколько усложняется.
Как уже указывалось, необходимым условием экспертного анализа, является определение согласованности мнений экспертов. Такой оценкой согласованности служит коэффициент конкордации W, который может изменяться от 0 до 1. W=1, означает стопроцентную согласованность мнений экспертов, W=0 – согласованности мнений не существует.
Коэффициент конкордации вычисляется по сумме рангов по столбцам матрицы:

где R_i1 -      ранг, присвоенный первым экспертом i-му мероприятию;
R_im - ранг, присвоенный последним m-м экспертом этому же мероприятию.
Средняя сумма рангов по всем мероприятиям:
 _QUOTE    = m(n+1)/2,
где n -        число экспертов;
m -   число мероприятий.
Отклонение суммы рангов каждого столбца от средней суммы:

Сумма квадратов отклонений:

Коэффициент конкордации:

 QUOTE   / QUOTE  
Находят статистический критерий χ² с (n-1) степенями свободы:
χ² = m(n-1)W
Составляют план природоохранных мероприятий.
Заданы мероприятия по улучшению окружающей природной среды и очередности их выполнения по оценкам десяти экспертов.
Требуется распределить их по степени очередности реализации, степени согласованности экспертов и достаточности их количества.
Исходные данные.
В соответствии с данными таблицы 7.1 экспертами определена очередность выполнения природоохранных мероприятий.
Решение
1.                Принять: число экспертов m=10; число мероприятий n=11.

2.                Определить:
а) сумму рангов по столбцам матрицы  QUOTE   ;
б) среднюю сумму рангов  QUOTE   ;
в) отклонение суммы рангов от средней суммы  QUOTE   , квадрат отклонения
 QUOTE   и  QUOTE  
г) коэффициент конкордации W;
д) статистический критерий χ² (расчетный и табличный).
Если вычисленный χ² превышает (или равен ему) табличное значение  QUOTE   , то коэффициент конкордации W существенно отличается от нуля и согласованность мнений экспертов является достаточной. Итоговая ранжировка фактов может быть использована для определения очередности реализации мероприятий.
3.                Построить диаграмму рангов.
4.                Составить перечень природоохранных мероприятий в порядке, рекомендуемом экспертами очередности.
5.                Если вычисленная величина χ² меньше табличной  QUOTE   , то коэффициент W несущественно отличается от нуля. Это означает, что нет согласованности мнений экспертов. Результатами итоговой ранжировки в этом случае пользоваться нельзя.
6.                Построив диаграмму рангов, сделать вывод о необходимости проведения дополнительной экспертизы с привлечением большего числа экспертов и о расширении их специализации.
Для разработки плана мероприятий по охране природы в масштабах региона (район, поселок, город, бассейн реки, станция) составляют перечень мероприятий и сводят их в рабочую анкету. Форма рабочей анкеты и десять предложенных мероприятий представлены в таблице 7.1. Чем больше экспертов включены в работу, тем более достоверны результаты. Опыт показывает, что необходимо участие не менее десяти экспертов. Результаты оценки экспертами пунктов рабочей анкеты сведены в матрицу рангов и представлены в таблице 7.2 в качестве условного примера.
Число экспертов m=10; число ранжируемых мероприятий n=11.

Таблица 7.1 – Рабочая анкета. (Распределить мероприятия по степени очередности их реализации. Решению, которое является наиболее эффективными в плане природоохранных мероприятий региона, присвоить первое место – ранг 1. Далее по мере снижения эффективности остальным факторам дать ранги 2,3,4,…,11, пока все они не займут места в предложенном перечне).
Должность
Стаж работы
Общий стаж работы
Рассчитаем сумму рангов для первого столбца:
 QUOTE   6+10+3+2+6+3+3+5+3+6=47

Средняя сумма рангов:
 _QUOTE    = m(n+1)/2 = 10(11+1):2 = 60
Отклонение от суммы рангов для первого столбца таблицы 7.2 от средней суммы:

Коэффициент конкордации:
 QUOTE   / QUOTE    = 12*6812/[10²(11³-11)]= 0,61
Оценим значимость полученного коэффициента конкордации W по критерию χ². Для данного случая χ² – распределение с (n-1) степенями свободы:
χ² = m(n-1)W = 10(11-1)0,61 = 61
При 11-1 = 10 степенях свободы (таблица 7.4) для 5%-ного уровня значимости  QUOTE    = 18,3. Так как расчетная величина χ² >  QUOTE   , то согласованность мнений десяти экспертов при ранжировании одиннадцати причин, указанных в таблице 7.1 считается достаточной.

Таблица 7.2 – Матрица рангов очередности проведения природоохранных мероприятий
По данным значений  QUOTE    (из таблицы 7.2) строится диаграмма рангов (рис.7.1). Как видно из диаграммы эксперты рекомендуют следующую очередность мероприятий:
1.                Оснащение двигателей устройствами для предотвращения выбросов вредных веществ.
2.                Внедрение оборудования по очистке отходящих газов промышленных предприятий.
3.                 Проведение исследований состояния ресурсов подземных вод и разработка предложений по защите их от загрязнений.
4.                Рекультивация нарушенного землепользования.
5.                Восстановление продуктивности засоленных и загрязненных земель.
6.                Внедрение водосберегающих технологий на промышленных предприятиях, в сельском и коммунальном хозяйстве.
7.                Восстановление благоприятного экологического состояния рек и водохранилищ.
8.                Реализация предложений по рациональному использованию и охране лесов, растительного и животного мира.
9.                Меры по охране земли в зоне промышленных и жилых зданий.
10.            Воспроизводство плодородия почвы.
11.            Реконструкции средств очистки и обеззараживания сточных вод.
Сумма рангов
Номер мероприятия

       2     3    5     1    4    10    6    9    11   7   8
Рисунок 7.1 – Диаграмма рангов

Задача 4. определение народохозяйственных потерь от загрязнения воздуха автомобильным транспортом

Выбросы автомобиля
Народнохозяйственные потери от загрязнения воздуха вредными веществами, поступающими в атмосферу с отработанными газами от автомобилей в течение года на определенном участке магистрали, определяется по формуле:
где L –       длина магистрали, км;
N –  интенсивность движения автомобилей определенного типа в час пик, авт./ч;
m –  коэффициент, учитывающий увеличение расхода топлива при движении с частыми остановками, m=142/Iср+1;
Iср – среднее расстояние между остановками, м;
Сi – удельный ущерб от выброса i-го вредного вещества, у.е./т;
b_i –   коэффициент, учитывающий влияние технического состояния транспортного средства на выброс вредных веществ (при отсутствии данных можно принимать b_i = 1).
В таблице 8.1 приведен удельный выброс вредных веществ автомобилями и удельный ущерб от вредных веществ. Требуется определить народно-хозяйственные потери от загрязнения воздуха вредными веществами, поступающими в атмосферу с отработанными газами от автомобилей в течение года на заданном участке магистрали.
Таблица 8.1 - Данные об удельном выбросе и удельном ущербе от выброса вредных веществ
Исходные данные.
Необходимые для решения данной задачи исходные данные представлены в таблицах 8.2 и 8.3. Вариант длины магистрали и среднее расстояние между остановками студент выбирает по первой букве своей фамилии, а вариант интенсивности движения – по второй.

Таблица 8.2 -8.3 Варианты длины магистралей Интенсивность движения автомобилей

Показатель (буква П)		Тип автомобилей (буква Р)
Длина магистрали, км	Среднее расстояние между остановками, м	Легковые автомобили	Грузовые автомобили	Автобусы
1,0	250	2500	450	150

Решение
Пусть L = 1,0 км; N = 2500 авт./ч легковых автомобилей, 450 авт./ч - грузовых и 150 авт./ч – автобусов; lср. = 250 м; К = 0,1; b_i = 1; m = 142/250 +1 = 1,57.
С учетом вышеприведенных данных потери от удельного выброса вредных веществ:
– легковыми автомобилями:
 QUOTE   = 0,365*1,0*2500*1,57*(0,0400*2000 + 0,0035*6000 + 0,0029*5400)*1/0,1= =1671,27млн.руб.
– грузовыми автомобилями:
 QUOTE   = 0,365*1,0*450*1,57*(0,044*2000 + 0,0037*6000 + 0,0031*5400)*1/0,1= 327,34млн.руб.
– автобусами:
 QUOTE   = 0,365*1,0*150*1,57*(0,1*2000 + 0,008*6000 + 0,007*5400)*1/0,1= 245,67 млн.руб.
Суммарные потери от выброса вредных веществ:
 QUOTE    = 1671,27+327,34+245,67= 2244,28 млн. руб.
В таблице 8.4 приведены размеры ущерба.
Таблица 8.4 – Распределение ущерба от загрязнения воздушного бассейна отраслям народного хозяйства

Отрасль народного хозяйства	Ущерб от загрязнения воздушного бассейна
	%	млн. руб.
Здравоохранение	50	1122,14
Коммунальное хозяйство	31	695,73
Промышленность	7	157,10
Сельское и лесное хозяйство	12	296,31
Всего	100	2244,28

Из таблицы видим, что наибольший ущерб от выброса автомобилей наносится здравоохранению – 1122,14 млн. руб./год.

литература

1. В.Т. Бушев. Основы экологии, экономика природопользования и основы энергосбережения: Учебное пособие для студентов экономических специальностей/ УО «БелГУТ», 2009, 130 с
2. Основы экономики природопользования: учеб. пособие для студентов ВУЗов/И.Н. Волкова; под ред. В.Н. Холиной; ЗАО Издательский дом «Питер», - СПб.: Питер, 2005. – 672 с
3. Основы энергосбережения: учеб. пособие Б.И. Врублевский, С.Н. Лебедева, А.Б. Невзорова и др.; под ред. Б.И. Врублевского. – Гомель: ЧУП ЦНТУ «Развитие», 2002. – 190 с.
4. Экология: учеб.пособие/ С.А. Боголюбов. – М.: Знание, 1997. – 288 с.
5. Экономика природопользования: уч.пособие/ Н.В. Чепурных; Гос. Ун-т управления. – М.: ГУУ, 2001. – 60 с.
6. Неверов, А.В. Экономика природопользования: учеб.пособие для вузов/А.В. Неверов. – Минск: Выш.шк., 1990. – 216 с.