大气预测--热电3#

1 1 大气环境质量预测评价大气环境质量预测评价 1.11.1 评价区评价区 台化热电（宁波）有限公司洁净燃烧自备热电厂工程大气环境影响评价区 原定为,但由于评价区与镇海小港北仑大型热电厂集中区相kmkm1515 毗邻，拟建项目排放的主要污染物SO2在评价区内的贡献及干、湿沉降评价必须 考虑到上述大型热电厂的贡献和对天童山一带敏感的自然保护区的影响，因此， 在涉及到区域性的SO2污染问题时，将本项目大气环境影响评价区向西向南扩大 到包括镇海和天童山在内的区域，计算使用的水平网格距为kmkm2333 500m。其余情况采用区域, 水平网格距为100m。kmkm1515 图31是包括镇海和天童山在内的区域的概况。图中浅蓝kmkm2333 色区域为海洋或内陆低洼地带，绿-红色为山地，有较好的森林覆盖。 102030405060 W-E Distance ( X500m ) 10 20 30 40 S-N Distance ( X500m ) 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 图 5-1 台化项目自备电厂大气环境 SO2评价区概况 1.21.2 污染源调查污染源调查 评价区内的大气污染物主要是SO2，TSP和NO2 。其中TSP和NO2的排放源很复 杂，除各个电厂的高空排放外，大多为近地面无组织的交通扬尘、施工扬尘和 车辆燃油产生的尘埃和NO2等，这些无组织排放数量大，且受当地各种工程施工 情况、交通状况及天气状况（降雨、湿度、风速等）的交错影响，变化不定。 因此本项评价只对SO2进行较为全面的污染源调查。评价区内的SO2污染源大多 为工业源，还有少量服务行业的燃煤炉灶及居民生活源。评价区内的SO2排放源 清单见本报告书分册第二章表23，资料主要来自重点污染源统计及各区镇的 排污申报统计。 1.31.3 预测评价标准预测评价标准 根据宁波市环境空气质量功能区划分技术报告 （宁波市环保局 1997.11）台化项目所在地的北仑工业区，规划面积14.6km2，为环境空气质 量标准 （GB3095-1996）三类功能区，保护目标天童寺瑞岩寺森林公园为一 类功能区，其余为二类功能区，二类与三类功能区间设宽度300m以上的缓冲带， 缓冲带执行二级排放标准。本项目大气环境评价采用GB30951996中的三级标 准，天童山瑞岩寺一带的森林公园属自然保护区，按一级标准评价。 表 5-1 本项目大气环境评价标准 单位：mg / m3 项 目 污 染 物 年 平 均日 平 均小 时 平 均 SO20.020.050.15 TSP0.080.12 一级 NO20.040.080.12 SO20.060.150.50 TSP0.200.30 二级 NO20.080.120.24 SO20.100.250.70 TSP0.300.50 三级 NO20.080.120.24 1.41.4 大气环境影响预测大气环境影响预测 本节按照评价大纲及主管部门对大纲的批复要求， 对本项目污染物排放的 大气环境影响进行预测分析。 预测计算要考虑到本电厂1#、2#烟囱的叠加影响，并考虑本底叠加，本底 值按现状监测日均值，以最小距离内插法确定。另外，对本电厂的1号，2号烟 囱的排放参数，不采用原环评中的数据，而是采用实测数据，烟囱高度也是采 用100m的实际数据。在本节中，对于浓度数值，未经特别说明时，均指mg/m3； 对位置或距离均指m。 1.4.11.4.1 主导风下的小时浓度主导风下的小时浓度 表5-2是建设项目排放的污染物对评价区有较大影响的5种气象条件下主导 风下风向各污染物的小时最大落地浓度及与排放源的距离。 表 5-2 主导风下小时最大落地浓度（3 号烟囱） 浓 度 （mg / m3 ）位 置 项 目 气 象 条 件SO2烟 尘NO2下风向距离（m） NNE 风向岸流0.0240.0030.0253300 ESE 风沿岸流0.0250.0030.0263500 SSE 风离岸流0.0250.0030.0263600 NW 风沿岸流0.0220.0030.0232900 冬季 NNW 系统风0.0220.0030.0223000 表5-2为3号烟囱单独计算的落地最大浓度,差异较小。其中NW风和NNW风速 较大，但最大浓度点却较近，是因为风速大致使烟气抬升高度下降较多的缘故。 表中数据说明，无论何种风场，自备电厂3号烟囱在正常工况下排放污染物的小 时最大落地浓度均未超过环境空气质量标准二级，其中SO2大大低于一级标准限 值。 表5-3为本项目三烟囱叠加结果及台化台塑全部源与现状监测背景叠加的结 果。其中背景值取最靠近的监测点的监测期平均值。表中数据说明，无论何种 风场，自备电厂三个烟囱在正常工况下排放污染物的小时最大落地浓度，即便 与背景叠加后，均未超过环境空气质量标准二级。从污染程度来看，本项目主 要污染物是NO2和SO2，而烟尘极小。但背景中烟尘很高，从污染分担率来看， 热电厂三个烟囱的叠加结果所占污染贡献率，SO2，烟尘和NO2最大分别为 51%、2.4%和62%。所以在主导风下，本项目对评价区的污染，主要以NO2和SO2 为主。 表 5-3 主导风下小时最大落地浓度（1,2,3 号烟囱及背景） 1,2,3 烟囱叠加结果全部源与背景叠加 气 象 条 件 SO2烟 尘NO2SO2烟 尘NO2 NNE 风向岸流0.0400.0060.0720.0780.7030.117 ESE 风沿岸流0.0430.0070.0740.0680.7040.114 SSE 风离岸流0.0420.0060.0740.0670.7040.110 NW 风沿岸流0.0370.0050.0680.0670.7030.105 冬季 NNW 系统风0.0380.0050.0660.0710.7030.106 1.4.21.4.2 日均浓度预测日均浓度预测 热电厂对评价区影响较大的代表性日均气象条件主要是海陆风 （白天海 风，夜间陆风） ，NW风沿岸流和SE风沿岸流三种情况。这里主要考虑三个烟囱同 时叠加的浓度。 这三种典型日的日均地面浓度分布，均可达到一级标准。 在这三种典型气象条件下SO2日均地面最大浓度分别为 0.0177，0.0158，0.0194mg/m3；烟尘的日均地面最大浓度分别为 0.0021，0.0023，0.0022mg/m3；均大大低于一级标准限值。NO2的日均地面最 大浓度在海陆风情况下为0.027；在NW风沿岸流和SE风沿岸流情况下分别为 0.023，0.025 mg/m3; 均低于一级标准限值。 但若考虑到背景值（按各监测点平均值计,SO2,TSP,NO2分别为 0.029,0.346,0.034） ，则叠加后SO2仍能达到一级标准，NO2接近一级标准，而 TSP则因为背景监测值很高，超过二级标准。 1.4.31.4.3 年均浓度预测年均浓度预测 1.4.3.11.4.3.1本项目单独影响分析本项目单独影响分析 图5-1，5-2,5-3是本电厂燃煤排放的SO2，NO2，烟尘年平均地面浓度分布， 它们的最大值分别为0.0027，0.0048和0.0004 mg/m3均远低于一级标准限值。 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.002 0.002 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 S SO O2 2年年均均浓浓度度分分布布( (热热电电厂厂) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-1 0.001 0.001 0.001 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.0015 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 N NO O2 2年年均均浓浓度度分分布布( (热热电电厂厂) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-2 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0001 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0003 0.0003 0.0003 0.0003 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 T TS SP P年年均均浓浓度度分分布布( (热热电电厂厂) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-3 从年均浓度预测结果看，本项目对评价区环境的影响较小，主要得益于该 区域较理想的大气扩散条件，年平均风速高达4.81m/s，高烟囱高速烟气平均有 效抬升到150200m左右。其中烟尘由于排放量很小，对环境影响极小；相对影 响较大的是NO2，其次是SO2，但也远低于一级标准。 1.4.3.21.4.3.2本项目与台化台塑已知项目叠加影响分析本项目与台化台塑已知项目叠加影响分析 台化台塑其它排放SO2、NO2和TSP的项目，包括ABS项目、PVC项目、重工项 目、PS项目、POM项目、SM项目、PTA项目、码头项目，虽然排放量相对小得多， 但因为排放高度很低，可能在局部造成较大的影响。 图5-4，5-5,5-6是本电厂燃煤排放及台化台塑其它所有排放SO2、NO2、TSP 的项目进行叠加后的SO2，NO2，烟尘年平均地面浓度分布，它们的最大值分别 为0.0060，0.0129和0.0088 mg/m3均低于一级标准限值。SO2与NO2最大值基本 是本电厂项目单独影响的近3倍,而TSP则要增大20倍，这是由于本项目排放的烟 尘相对较少，使得其它低矮源的影响效果明显。 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.003 0.003 0.003 0.003 0.004 0.004 0.004 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 S SO O2 2年年均均浓浓度度分分布布( (全全部部项项目目, ,不不含含本本底底) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-4 0.002 0.002 0.002 0.002 0.002 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.003 0.005 0.005 0.005 0.005 0.008 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 N NO O2 2年年均均浓浓度度分分布布( (全全部部项项目目, ,不不含含本本底底) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-5 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.0005 0.001 0.001 0.001 0.002 0.002 0.004 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 T TS SP P年年均均浓浓度度分分布布( (全全部部项项目目, ,不不含含本本底底) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-6 0.020.02 0.025 0.025 0.03 0.03 0.03 0.035 0.035 0.035 0.035 0.04 0.04 0.04 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 S SO O2 2年年均均浓浓度度分分布布( (全全部部项项目目, ,含含本本底底) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-7 0.025 0.03 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.04 0.05 0.05 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 N NO O2 2年年均均浓浓度度分分布布( (全全部部项项目目, ,含含本本底底) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-8 从这个结果看，本项目与台化台塑已知项目对评价区环境的叠加影响，仍 不会超过一级标准限值。但是这里没有考虑到环境背景值，而从现状监测值看， SO2、NO2和TSP的浓度都很高。按监测期平均值，各监测点SO2范围0.016- 0.047，平均0.029; NO2范围0.019-0.050，平均0.034; TSP范围0.052-0.703， 平均0.346。对于TSP，可能受监测点周围环境影响较大，存在较大的偶然性； 而SO2和NO2应该能够反应评价区的长期背景现状。图5-7,图5-8是叠加了现状监 测值后，电厂项目与台化台塑所有已做环评项目的SO2、NO2叠加影响分布图， 其中背景值取距离最近的监测点的监测期平均值。当然，以监测值5天平均值作 为年均背景值，是趋于保守的。 图5-7，5-8来看，叠加了环境背景值后，SO2和NO2年均最大值分别为0.047 和0.0056 mg/m3，虽能满足二级标准，但都已高于一级标准限值（红色等值线 内均为超过一级标准） 。显然，浓度分布主要受背景值影响，如瑞岩寺，SO2很 高而NO2很低，都是由其现状监测值引起。瑞岩寺保护目标为一级标准，但其 SO2浓度高达0.0476(其中背景贡献0.0470)，已超过一级标准0.02。其它保护目 标都能达标。 1.4.3.31.4.3.3本项目影响分担率分析本项目影响分担率分析 这里主要分析热电厂项目在台化台塑已知项目（ABS项目、PVC项目、重工 项目、PS项目、POM项目、SM项目、PTA项目、码头项目）的影响中，对评价区 的污染分担率。 图5-9、图5-10为本项目在台化台塑已知项目影响中的SO2、NO2的年均浓度 分担率分布图。在评价区内本项目SO2分担率在14%-80%之间，在近距离区域主 要是其它矮小源贡献，较远距离区域本电厂贡献大。NO2的分担率分布规律基本 相仿。 图5-11、图5-12为本项目叠加上其它全部台化台塑已知项目后的影响，占 叠加了背景后的总的影响中的SO2、NO2年均浓度分担率分布图。背景值的处理 按上一节。图形表明，台化台塑已知项目（含本项目）在评价区的分担率，SO2 在30%以下，NO2在40%以下。而在远距离区域如天瑞岩寺、大榭岛、新契等处， 都在10%以下。 20.020.0 30.0 40.0 40.0 40.0 50.0 50.0 50.0 60.0 60.0 60.0 60.0 60.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 S SO O2 2年年均均浓浓度度分分担担率率( (热热电电厂厂, ,不不含含本本底底) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-9 20.020.0 30.0 30.0 40.0 40.0 50.0 50.0 50.0 60.0 60.0 60.0 60.0 60.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 70.0 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 N NO O2 2年年均均浓浓度度分分担担率率( (热热电电厂厂, ,不不含含本本底底) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-10 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 10.0 10.0 10.0 15.0 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 S SO O2 2年年均均浓浓度度分分担担率率( (全全部部项项目目, ,含含本本底底) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-11 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 15.0 15.0 15.0 20.0 -6000-5000-4000-3000-2000-10000100020003000 -4000-20000200040006000 N NO O2 2年年均均浓浓度度分分担担率率( (全全部部项项目目, ,含含本本底底) ) 柴柴桥桥 新新碶碶 霞霞浦浦 董董王王 下下史史 大大榭榭岛岛 瑞瑞岩岩寺寺 图 5-12 1.4.3.41.4.3.4本项目硫沉降分布分析本项目硫沉降分布分析 硫的沉降包括SO2的直接沉降和由SO2进一步氧化而成的硫酸根的沉降，本报 告硫的沉降只考虑SO2的干沉降和湿沉降。干沉降过程用干沉降速度表征，参照 国内外已有的研究资料，这里采用的干沉降速度为0.7cm / sec。湿沉降过程用 湿沉降系数表征，与降雨量及降雨过程有关。硫沉降通量单位为：eq./ha/a, 即克当量/公顷/年。 计算结果表明自备电厂（三烟囱）排放的硫沉降通量最大为160 eq./ha/a，位于电厂所在位置，而离源越远的地方沉降量越少，在瑞岩寺附近 20 eq./ha/a。本热电一期环评报告中曾对1#、2#烟囱，以及包括镇海的区域 内SO2排放（包括镇海、北仑热电厂）造成的硫总沉降作过计算，主要集中在镇 海小港片区，其最大值为800900 eq./ha/a，而天童山瑞岩寺一带硫总沉 降通量大约为50 eq./ha/a。叠加上本次三号烟囱后，预测镇海小港片区不超 过1000 eq./ha/a，天童山瑞岩寺一带不超过50 eq./ha/a。 根据土壤调查，天童山瑞岩寺一带土壤属低山丘陵地带的黄壤。我国有 关硫沉降与土壤酸化的研究资料（例如国家环保局编大气污染防治技术研究 ， 1993，科学出版社）表明，我国南方的大部分此类土壤的硫沉降临界负荷一般 都不低于200 eq./ha/a，所以对天童山瑞岩寺一带的自然保护区来说，这一 数量的硫总沉降不会对土壤、植被等生态因子造成不良的影响。 1.4.41.4.4 不利气象条件下的小时浓度不利气象条件下的小时浓度 1.4.4.11.4.4.1地面静小风条件地面静小风条件 评价区内不利于电厂高烟囱烟气传输扩散的天气条件主要是近地面为静小 风（按1m/s计） ，低空吹海陆风的情况，表53是两种典型（向岸流和离岸流， 地面静小风）情况的计算结果。表中结果说明：按小时浓度评价，在不利气象 条件下SO2与烟尘浓度仍较低，SO2可满足一级标准要求；而NO2相对较大，相当 于一级标准。烟尘浓度很小。因此，在评价区地面静风的白天（偏北风向岸流 期间） ，当地应适当注意控制各种NO2排放。从全年来说，此种气象条件很少出 现，年频率约23%。 表 5-3 不利气象条件下污染物最大小时落地浓度（mg/m3） 风 场 项 目SO2烟尘NO2距离 N 风向岸流0.0680.0090.1192000地面 静 风SSE 风离岸流0.0490.0070.0923100 1.4.4.21.4.4.2薰烟分析薰烟分析 当发生贴地逆温天气条件（即混合层高度接近于 0，如 E，F 条件）自以而上向不稳定 气象转化时，可能发生薰烟污染。这种气象多见于秋冬季的有风晴天早晨。 这里假定初时稳定气象为 E（取温度梯度为+1.5K/100m）,而后处于混合层内的稳定度 为 B 等级。风速为年平均风速 4.81m/s。 计算表明以此条件下，烟囱有效高度为 140m 左右，当混合层高度升高到 115m 至 211m 之间这段时间，将发生薰烟。而当混合层高度为 163m 时，产生薰烟过程中的最大浓 度，结果见下表。 表 5-4 薰烟时污染物最大小时落地浓度（mg/m3） 污染物SO2烟尘NO2距离,m 浓度0.0750.0100.1312016 表中结果按小时浓度评价， SO2与烟尘浓度仍较低，SO2可满足一级标准要求；而 NO2相对较大，可满足二级标准。烟尘浓度很小。 上表表明，发生薰烟时，最大浓度要比原来稳定气象增大 34 倍，位置则近了一半。 此计算结果与静小风不利气象的结果相近。从全年发生概率(假定秋冬晴天早晨都能发生) 来看，大约在 12%。 1.4.4.31.4.4.3海岸线薰烟分析海岸线薰烟分析 本项目烟囱离水域的最近距离在 1200m 以上。当出现向岸流时，由于水陆间的温差和 粗糙度不同，原处于稳定层结的海上空气流向陆地时，将发生较强烈的变性，从而形成一 个自岸边伸向内陆在铅垂方向逐渐增厚的热力内边界层。如果在沿岸一带有高于当地热力 内边界层的污染源，其烟羽开始在稳定空气中沿下风方平流扩散；随后，将与逐渐增厚的 热力内边界层上边界相交，并进行强烈的向下混合，出现所谓的海岸线薰烟海岸线薰烟状态。 经测算，当出现向岸流时，假定在水域处为贴地逆温稳定层结，到 1200m 的污染源处 其混合层高度一般在 160m 以上。而有风条件下烟囱有效高度一般在 150m 以下（静小风时 才可能达 200m） ，因此烟羽扩散总是在热力内边界层之内的不稳定层进行。 1.4.51.4.5 非正常排放情况下的小时浓度非正常排放情况下的小时浓度 按建设项目工程飞行提供的排放数据，台化自备电厂3#烟囱的非正常排放 包括： 煤含硫量达到1%（超过设计指标28.2%） ； 脱硫设备故障，SO2全部排放； 除尘器效率下降至98%； 除尘器效率下降至95%。 表5-4是按表5-2所列的5种气象条件下针对上述工况的预测结果。 表 5-4 非正常排放情况下污染物最大小时浓度（mg/m3） S O2烟 尘项 目 气象条件煤含硫量 1%无脱硫除尘率 98%除尘率 95% NE 风向岸流0.0310.2450.0060.016 ESE 风沿岸流0.0320.2530.0070.018 SSE 风离岸流0.0320.2510.0060.016 NW 风沿岸流0.0280.2210.0050.013 冬季 NNW 系统风0.0280.2230.0060.017 上表说明：在无脱硫工况下，电厂排放的SO2在NE风向岸流期间小时浓度超 过一级标准，但在任何典型的气象条件下均未超过二级标准。 1.4.61.4.6 烟囱高度论证烟囱高度论证 关于烟囱高度论证，本热电厂一期环评时已对1#、2#烟囱已作过高度论证， 并建议原高度由80m均改为100m。现1#、2#烟囱已建成100m高度，3#烟囱准备建 成100m高度，这里认为这一高度是合理的，不再重新论证。事实上，烟囱、烟 气参数相近的烟囱集中在一起，能够放大热力抬升作用，是有利于污染物的扩 散稀释的。 1.4.71.4.7 码头煤灰扬尘影响分析码头煤灰扬尘影响分析 根据低水率下的年起尘量，估算年均风速下的尘扩散范围。5个装卸机械在 工作引起的扬尘，属于多个移动点源污染。但我们关心的不是单个机械卸料、 接煤点所引起的污染范围，而是整个工作场地引起的污染，因此按整个工作场 地的面源考虑，源强按卸料、接煤之各考虑。计算结果见下表。 表5-5 年平均风速下小时轴线煤尘浓度 尘平均沉降速度 下风距离 1cm/s5cm/s10cm/s 100m1.45