（环境工程专业论文）东营市大气环境容量核算研究.pdf

东营市大气环境容量核算研究 魏建国( 环境工程) 指导教师：赵朝成教授贾文泽研究员 摘要 随着经济和社会的发展，环境问题日益突出，加强环境管理，调整 经济产业结构，走循环经济道路是解决环境问题的有效途径，而环境容 量确定是开展环境保护工作的基础依据，选择合理的测算方法，界定功 能区内的环境承载水平是十分必要的。 通过对东营市城市布局、自然状况、社会现状、经济发展、能源结 构的分析，根据大气环境功能区划，确定城市控制区和城区控制区的范 围，利用环境监测手段获得环境空气本底值，分析了东营市空气污染水 平、污染变化规律、污染源状况以及气象条件。建立了f i - p 值法的数学 模型，确定了计算方法和相关参数。 通过分析研究，明确了城市控制区与城区控制区s o ：、n o ：、p m 。理 论环境容量，与现有源强的比较显示s o ：、颗粒物实际容量已接近饱和， 须采取相应的削减措施，特别要关注燃煤电厂造成的城市空气污染。 东营市大气环境容量的测算尚无先例，这项工作对于实施污染物总 量控制，全嘶推行排污许可证制度，从根本上解决环境污染问题，不断 提高和改善区域环境质量具有重要意义。 关键词：大气容量测算 i i a s t u d y o nt h ea c c o u n t i n go fe n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yo f a t m o s p h e r ei nd o n gy i n gc i t y w e ij i a n g u of e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f e s s o rz h a o c h a o c h e n g r e s e a r c h e rj i aw e n z e a b s t r a c t w i t ht h e d e v e l o p m e n t o fe c o n o m ya n ds o c i e t y , t h ee n v i r o n m e n t a l p r o b l e m s 犯i n c r e a s i n gm o r ea n dm o r e t h ew a yo fr e c y c l ee c o n o m yi st h e e f f e c t i v es o l u t i o nt oe n v i r o n m e n t a lp r o b l e m sb yi m p r o v i n ge n v i r o n m e n t a l m a n a g e m e n t a n d a d j u s t i n g i n d u s t r i a ls t r u c t u r eo f e c o n o m y t h e d e t e r m i n a t i o no fe n v i r o n m e n t a l c a p a c i t y i sb a s i ct o d e v e l o p i n g e n v i r o n m e n t a lc o n s e r v a t i o n ，s oi t i s v e r yn e c e s s a r yt o s e l e c t p r o p e r m e a s u r i n g m e t h o da n dd e l i m i t a t et h el o a d b e a r i n gc a p a c i t y o ft h e e n v i r o n m e n t o nt h eb a s i so ft h e a t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n t a l f u n c t i o n a l z o n i n g ， c o n t r o l l i n ga r e ao fc i t ya n di t s r a n g ea r ed e t e r m i n e db yt h ea n a l y s i so fc i t y i n ) o u t ，n a t u r a lc o n d i t i o n ，s o c i e t ys t a t u s ，e c o n o m yd e v e l o p m e n t ，e n e r g y s t r u c t u r et h ee n v i r o n m e n t a la i rb a c k g r o u n dv a l u ei s a c q u i r e db yu s i n g e n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n gm e t h o d s i na d d i t i o n ，w eh a v ea n a l y z e dt h ea i r p o l l u t i o nl e v e l ，p o l l u t i o n f l u c t u a t i o nr e g u l a r i t y ，p o l l u t i o ns o u r c ec o n d i t i o n a n dm e t e o r o l o g i c a lc o n d i t i o ni nd o n gy i n gc i t y ，a n dw eh a v ee s t a b l i s h e d m a t h e m a t i c a lm o d e lo fa pv a l u em e t h o da n dd e t e r m i n e dc o m p u t i n g m e t h o d sa n dr e l a t i v ep a r a m e t e r s b yt h ea n a l y s i sa n ds t u d y , w er a v e lt h et h e o r e t i c a le n v i r o n m e n t a lc a p a c i t y o fs 0 2 ，n 0 2 ，p m i 0i nu r b a nc o n t r o la r e aa n dt o w nc o n t r o la r e a i n c o m p a r i s o nw i t hs o u r c ei n t e n s i t y , t h er e s u l t ss h o w st h a ta c t u a lc a p a c i t yo f s 0 2 ，s o l i d sh a v ea l m o s tb e e ns a t u r a t e d ，s o w em u s tt a k et h er e l a t i v e m e a s u r e m e n t s ，e s p e c i a l l yi nt h er e s p e c to ft h eu r b a na i rp o l l u t i o nr e s u l t e d f r o mc o a l b u r n i n gp o w e rs t a t i o n b e c a u s et h e r ei sn oc a s eo fm e a s u r i n ge n v i r o n m e n t a lc a p a c i t yi nd o n g y i n gc i t y ，s ot h ew o r ki sv e r yi m p o r t a n ti nr e g a r dt op u t t i n gp o l l u t a n ta m o u n t c o n t r o li n t op r a c t i c e ，i m p l e m e n t i n gd i s c h a r g ep e r m i tr e g u l a t i o n ，s o l v i n gt h e e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o np r o b l e m sa n di m p r o v i n gr e g i o n a l e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y k e yw o r d s ：a t m o s p h e r e ，c a p a c i t y , m e a s u r e m e n t 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外， 论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中 国石油大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表 示了谢意。 签名翘旦。豳少听年垆月占日 | 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国石油大学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件及电子版，允许论文被查阅和借阅；学 校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手 段保存论文。 ( 保密论文在解密后应遵守此规定) 学生签名：熟叠垫! 塾坷p 彳年穸月，g 日 导师签名：凄g 蚺砂旷蛑尹月驴口 幽1 i 汕人学( 华东) l 程硕士学位论文第1 章前言 第1 章前言 1 1 研究目的、意义 所谓大气环境容量，是指大气自然净化能力之内允许的某种污染物 的排放总量。实际研究时更关注的是“区域大气环境容量”，即在一定 的气象条件及一定的污染源条件下，某一特定区域在满足该区域大气环 境目标的前提下，单位时间所能允许的各类污染源向大气中排放的某种 污染物的总量。 随着人类社会的不断进步，特别是工业的迅猛发展，人类肆无忌惮 地向其赖以生存的周围环境排放大量的污染物质，以致使环境质量不断 下降。大气环境作为环境资源的一个主要部分也正在承受着污染物质的 威胁，但是我们的生存环境对这些污染物的承载能力是有限的，大气的 污染越来越严重，直接关系到了人类进一步的发展和生存。 多年来，我国实行浓度控制有力地促进了城市大气污染的治理。然 而，由于经济的持续高速发展，城市大气污染源的不断密集化，工业污 染物排放量越来越大。即使每一个污染源都达到了浓度排放标准，但是 由于污染物排放总量的增加，不少地方大气环境质量仍在不断恶化，出 现了继续实行浓度控制已无法实现大气环境质量标准的局面。为此，我 国在上个世纪9 0 年代初期开始在各主要城市实行重点污染物总量控制。 “十血”期间全国主要污染物排放总量控制计划已确定了各省主要 污染物的总量控制目标，该目标实际上是将2 0 0 0 年排放总量按一定的 l l 侈f j 进行调整而来。但是各个地区的经济发展规模、水平、阶段、速度 彳i 同，社会环境和自然环境状况不同，产业结构和行业结构不同，污染 治理基础和污染治理现状不同，产业结构和行业结构不同，污染治理基 f | 和污染治理现状不同，治污技术水平和治污设施运转情况不同，而该 力法未能充分考虑各地的实际具体情况，简单的“一刀切”，难以体现 公、卜合理的原则，在实施中将面临较大阻碍。 中国t 1 油人学( 华东) 工程硕士学位论文第1 章前言 在大气环境污染治理的过程中，一方面要对排放的污染物进行治理 措施，实现达标排放；另一方面还必须将环境体系中污染物负荷总量控 制在自然环境的承载能力范围内。研究、计算大气环境体系中环境容量 的大小，不仅可以指导环境污染治理中实现大气污染物总量控制的目 标，还可以根据环境体系的实际情况，合理利用大气环境容量资源，在 保护环境的前提下，降低环境治理的成本，是促进社会经济的可持续发 展和实现“三效益”协调发展的重要途径“1 。 1 2 大气污染物区域环境容量的研究现状 空气污染物浓度的空间分布和随时间的变化，主要取决于空气污染 源的排放条件( 源类型、源强、排放方式和排放源高度) 和污染物在大气 中扩散的气象条件。影响大气污染物散布的气象因子主要有：动力因子 ( 风速、风向) 、热力因子( 太阳辐射量、大气层结稳定度、气温的垂直 分布) 、大气中的水分( 湿度、云、雨、雪、雾等) 、天气形势以及混合 层高度等”1 。因此，大气污染物区域环境容量是地域特征、区划目标、 气象要素、污染物排放状况和污染物环境化学特征的函数，其研究是一 个非常复杂的问题。 目前，国内外学者在大气环境预测方法和各类模型研究的基础上， 正在广泛开展对大气环境容量的研究。h i d e s 等人在澳大利亚悉尼的交 通发展战略对大气环境影响预测方法过程中对该区域的大气环境容量 进行了研究。m c d o n a l d 等人应用箱模式和烟云复合模型对加拿大a i b e r t 地区的大气环境容量进行了探讨。在国内，众多学者也循序渐进地对大 气环境容量进行了探讨和研究。a - p 值法为国家标准制定大气污染物 排放标准的技术方法( g b t 3 8 4 0 9 1 ) 提出的总量控制区排放总量限值 计算公式，根据计算出的排放量限值及大气环境质量现状本底情况，确 定出该区域可容许的排放量即大气环境容量。孙红继等人用a d m s 扩散 模型对锦州市大气污染物区域i 坏境容量进行了估算。但由于该模型不能 很好的反席污染物随风向的变化而产生的变化，因此在预测时也存在较 人误差。很多学者还应用了种单箱模式进行区域大气环境预测，该方 2 中国i i 油人学( 华东) 工程倾士学何论文第1 章前言 在大气环境污染治理的过程中，一方面要对排放的污染物进行治理 措施，实现达标排放；另一方面还必须将环境体系中污染物负荷总量控 制在自然环境的承载能力范围内。研究、计算大气环境体系中环境容量 的大小，小仅可以指导环境污染治理中实现大气污染物总量控制的目 标，还可以根据环境体系的实际情况，合理利用大气环境容量资源，在 保护环境的前提下，降低环境治理的成本，是促进社会经济的可持续发 展和实现“i 效益”协调发展的重要途径。 1 2 大气污染物区域环境容量的研究现状 空气污染物浓度的空间分布和随时间的变化，主要取决于空气污染 源的排放条件( 源类型、源强、排放方式和排放源岛度) 和污染物在大气 中扩散的气象条件。影响大气污染物散布的气象因子主要有：动力因子 ( 风速、风向) 、热力因子( 太阳辐射量、大气层结稳定度、气温的垂直 分布) 、大气中的水分( 湿度、孟、雨、雪、雾等) 、天气形势以及混合 层高度等。因此，大气污染物区域环境容量是地域特征、区划目标、 气象要素、污染物排放状况和污染物环境化学特征的函数，其研究是一 个非常复杂的问题。 目前，国内外学者在大气环境预测方法和各类模型研究的基础上， 正在广泛开展对大气环境容量的研究。h id e s 等人在澳大利亚悉尼的交 通发展战略对大气环境影响预测方法过程中对该区域的大气环境容量 进行了研究。m c d o n a l d 等人应用箱模式和烟云复合模型对加拿大a l b e r t 地区的大气环境容量进行了探讨。在国内，众多学者也循序渐进地对大 气环境容量进行了探讨和研究。a - p 值法为国家标准制定大气污染物 排放标准的技术方法( g b t 3 8 4 09 1 ) 提出的总量控制区排放总量限值 计算公式，根据计算出的排放量限值及大气环境质量现状本底情况，确 定出该区域可容许的排放量即大气环境容量。孙红继等人用a d m s 扩散 模型对锦州市大气污染物区域环境容量进行了估算。但由于该模型不能 很好的反应污染物随风向的变化而产生的变化，因此在预测时也存在较 大误差。 多学者还j 衄用了一种单箱模式进行区域大气环境预测，该方 大误差。很多学者还应用了一种单箱模式进行区域大气环境预测，该方 团i 汕人1 节( 华j 、) 上程硕士学位论文第1 章前言 法较简单，物理意义直观，并能得到定量预测结果。但单箱模型没有考 虑到气体污染物在铅垂方向的扩散系数及风场随高度的变化，也没有考 虑到整个预测区域大气污染物的不均匀性和特征。 1 3 研究内容 通过测算东营市大气环境容量，为全省大气环境容量核算提供科学 的基础数据；通过测算大气环境容量、大气污染源调查、大气环境现状 分析等工作，为东营市大气污染治理、经济结构调整提供了科学依据； 同时为制定东营市环境空气质量功能区达标规划，确保环境空气质量功 能区达标提供技术支持。 1 4 测算方法 a - p 值法为国家标准制定大气污染物排放标准的技术方法( g b t 3 8 4 0 9 1 ) 提出的总量控制区排放总量限值计算公式；根据计算出的排放 量限值及大气环境质量现状本底情况，确定出该区域可容许的排放量， 浚法属于地区系数法。按此方法，只要给出控制区面积或各功能区的面 积，再根据当地总量控制系数的a 值，即能计算出该面积上的总允许排 放量。 大气污染源中s 0 2 、n o 。、p m ，。的监测均按国家有关标准执行；大气容 量测算中的系数选取，均按规定执行。 嘶源排放总量：按行政区或功能区计算低架源( 不足3 0 米高的点源) 和面源的实际排放总量”3 。 1 5 技术路线 调查采用a - p 值法确定总量控制区允许排放总量时所需的资料( 总 量控制区面积s ，总量控制区内的功能分区的面积s i ，功能分区的控制 浓度等) ；采用a - p 值法确定总量控制区允许排放总量( 力吨年) ：采 用a - p 值法确定总量控制区内各个功能分区内的点源允许排放量；列出 总量控制区和各个功能分区的允许排放总量、低矮面源允许排放总量； 中国i i 油人学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章城市概况 第2 章城市概况 2 1 城市基本情况 2 11 自然地理位置 东营市位于山东省北部、黄河入海口的三角洲地区，北临渤海，东 临莱州湾，西与滨州地区接壤，南与淄博、潍坊市毗邻。地理坐标为东 经1 1 8 0 0 74 一1 1 9 01 04 ，北纬3 6 05 5 。一3 8 0 l o 。市域南北长1 2 3 k m ，东西 宽7 4k m ，总面积8 0 5 3k m 2 ，占全省总面积的5 0 5 ；海岸线长3 5 0 3 4k m ， 占全省总长度的11 6 7 。 212 地质地貌 东营市辖区的地质构造属济阳坳陷，地势南高北低，西高东低。顺 黄河方向为西南高、东北低。西南最高高程2 8 m ( 黄海基准面) ，东北部 最低高程1 m ，自然比降为1 8 0 0 0 - - 1 1 2 0 0 0 。辖区内主要地貌分两种类 型。小清河以南广饶县所属3 6 7k m 2 为山前冲积平原，其他地区为典型 的黄河三角洲地貌，由于黄河水的冲积搬运，形成了大致以西南一东北 方向为轴心的中间高、两侧低，倾斜凸于渤海的扇形面，扇面内有缓岗 地、河滩高地、浅平洼地、微叙平地、海滩地等微地貌类型5 1 。 2 13 气候特征 东营市属暖温带亚湿润大陆性气候，四季分明，雨热同期，日照充 足。受海洋上不境影响，夏少酷暑，冬少严寒。 风：协年半均风速3 3 m s 。是山东省风速较大地区之一。冬季以西 和两北风为主导风向，频率为2 5 ；春、夏、秋三季主导风向为东南风， 频率为3 1 。 气温：历年平均气温1 2 2 ，极端最高气温3 9 9 ，极端最低气 温为一2 1 2 。春季升温迅速，秋季降温幅度大。 降水：年均降水量5 7 4 m m ，多集中十6 月至9 月，夏季降雨量占全 午的6 9 ，冬季平均降雨、雪量分别占全年的1 6 2 、2 。无霜期2 0 0 中国4 油人学( 华尔) r 程硕士学位论文第2 章城市概况 天以上。年平均蒸发量1 7 6 1 1 m m 。 214 自然资源 力、营【i 了石油天然气资源为我国东部沿海最富集地区。已探明石油地 质储量3 9 4 亿吨，天然气地质储量3 4 1 4 亿m 3 ，其中约8 8 集中在东营 市境内。目前胜利油田年生产原油2 7 0 0 万吨左右。 莱州湾地下卤水资源总储量达7 4 亿m 3 ，盐岩矿预估储量达5 9 0 0 吨， 具有发展食盐和盐化工的得天独厚的资源优势和条件。 土地资源广阔，土地总面积1 1 8 8 5 万亩，人均6 9 亩，远远高于 全国人均土地面积和山东省人均土地面积；另外还有6 0 0 万亩待开发的 荒碱滩涂地。 全市海岸线占全省海岸线总长的1 9 ，鱼、虾、蟹、贝类资源十分 丰富，海洋生物多达5 1 7 种，潮间带生物1 9 5 种，素有“百鱼之乡”和 “东方对虾故乡”之称。 东营市建有全国最大的以保护新生湿地生态系统和珍稀、濒危鸟类 为主体的自然保护区。位于东营市东北部的黄河入海口处，总面积1 5 3 万公顷。区内有鸟类1 8 7 种，属国家一级保护的5 种，二级保护的2 7 种；区内还有水生生物8 0 0 余种，野生植物1 1 0 余种“1 。 22 社会经济 22 1 历史沿革和行政区划 东营市是以黄河三角洲地区原广饶、利津、垦利3 县和原博兴县、 沾化县的一部分乡镇组成，是适应石油工业发展于1 9 8 3 年1 0 月建立的 省辖地级市。 东营市辖东营、河口2 区，垦利、利滓和广饶3 个县。共设6 个街 道办事处、2 3 个镇、3 1 个乡、1 7 7 4 个行政村。 22 2 人口 到2 0 0 2 年末，东营市总人口1 7 5 4 万人，其中市区人口5 4 9 8 万 人。中心城区人口4 6 0 8 万人，建城区面积6 0 8k m 2 ；河口区人口89 万人，建城区面积7 7 6k m 2 。城市化水平4 7 6 5 ，高出全省平均水平 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第2 章城市概况 1 0 9 5 个百分点，在全省名列前茅。 2 2 3 经济结构 东营市国民经济持续快速发展，综合经济实力不断增强。2 0 0 2 年， 全市国内生产总值达到5 4 0 3 亿元，同比增长1 1 5 ，地方财政收入 1 8 6 8 亿元，同比增长2 9 7 。城镇居民可支配收入达到1 0 4 2 9 元，农 民纯收入达到3 1 6 6 元，人均g d p 、财政收入、储蓄、消费等项指标均居 山东省前列。一、二、三种产业的比例为6 1 ：8 2 8 ：1 1 1 。农业综合丌 发成效显著，农业基础设施建设得到加强，内部结构进一步优化。第二 产业发展势头较好，石油工业基本稳定，传统产业得到改造，新兴产业 开始起步，初步形成了一批具有一定影响的优势企业和名牌产品。第三 产业发展势头良好，占国内生产总值的比重有所提高。市区国内生产总 值3 7 9 ，3 3 亿元，占全市国内生产总值的8 1 6 ，市区人均国内生产总值 5 0 7 7 1 元( 包括胜利石油管理局) ，市区一、二、三产业产值比重2 0 ： 9 0 1 ：7 g 。 2 3 城市建设现状 东营市城区包括中心城区、河口区两部分。东营市中心城为组团式 布局，以东青高速公路为界分为东城、西城两个组团。2 0 0 2 年建城区面 积6 0 8k m 2 ，人口4 6 0 8 万，其中东城区人口1 2 8 7 万人，西城区人口 3 3 2 l 万。河口区距中心城约6 0k m ，是黄河三角洲北部油田开发的重 要后方，也是东营市的北大门。全区总人口1 9 9 万人，其中城区人口 8 9 万人，建城区面积7 7 6k m 2 。 东营市在城市建设管理中坚持“高起点规划、高水平建设、高效能 管理”的原则，突出“大空间、大绿地、大水面”特色，强化城市基础 设施建设，城市品位不断提升，城市功能不断完善。近三年来，用于城 市皋础设施建设的资金投入达3 0 多亿元。人均居住面积1 5m 2 。中心城 先后修建、改造道路：j o 多条，形成了“十纵八横”的城市主干道路框 架。投资1 2 亿元建成了曰处理能力l o 万吨的中心城污水处理厂。建 成乐城水环境工程1 6k m ，仿建历史名桥1 3 座。利用民间资本3 亿多元， 中国f m 大学( 华尔) 工程硕士学位论文第2 章城市概况 正在建设山东省最大的城市公园清风湖公园，一期工程现已对外开 放。新世纪广场、文化广场、胜利广场、东城水系等一大批精品工程先 后建成。实施了城市绿化、美化、亮化、净化工程，仅2 0 0 0 2 0 0 3 年就 投资6 亿多元用于城区绿化，新增绿地7 0 0 万m 2 ，城区绿化覆盖率达 弧9 ，人均公共绿地1 3 8m “。 中心城的道路建设飞速发展。改、扩建了黄河路、青岛路、济南路 等大批高质量的市政公路，使东营的公路走在了全国前列。北二路、北 一路、黄河路、南二路作为东西城间道路，使两组团之间有着便捷的交 通联系。东西城内部各自形成方格网为主的道路骨架。现状道路总长度 2 1 4 3 9k m 。 中心城现状工业用地7 2 k m 2 ，占中心城建设用地的1 3 6 5 。从中心 城现状工业用地来看，东城工业用地相对集中，主要集中在东营市经济 开发区内，西城工业企业相对分散，与城区其他用地混杂。东营市经济 丌发区是1 9 9 2 年经山东省政府批准设立的八个省级重点管理开发区之 一。开发区内分一类工业园区和二类工业园区。一类工业园区位于中心 城东部，北起黄河路，南至广利河，西起胜利路东侧人工河东岸，东至 东四路，面积为6k m 2 ，主要以机械电子、新型材料、生物工程等高新 技术项目为主；二类工业园区位于中心城东南部，北起南二路，南至五 干渠，西至东青高速公路，东至曹- h i 路向南延伸线，面积为5k m 2 。主 要以石油精细化工、盐化工和纺织工业等项目为主。随着城市发展布局 的调控，现对开发区二类工业园区基本上是采取现有工业用地保留，其 余用地控制不再继续发展的政策。2 0 0 3 年，位于中心城西南部的东营区 胜利工业园区丌始组建，占地约8k m “。 24 城市能源结构 2 0 0 0 年以来，东营市经济保持了较快的增长势头，经济持续增长率 达钊1 0 左扁。全市能源消费呈现低速增长的态势，增长率在4 9 一6 4 。 ：q k 是能源消耗量最大的产业，工业能源消费量在能源消费总量中所占 的比例很人，约为8 9 2 ”1 。近年来，东营市原煤及煤制品的消费逐年增 中国石油大学( 华东) - e 程硕士学位论文第2 章城市概况 加，占全部能源消费的比例很大。从能源消费趋势看，固体燃料的利用 效率低，污染环境，直接消费量逐渐减少：电力用量逐年增加。东营市 属煤烟型污染城市，污染物的变化趋势随季节有明显的规律。 从2 0 0 2 年的能源利用情况看，耗量占莳三位的能源是电力、原煤、 原油，分别占总能源的3 9 、1 8 、1 1 1 ，见图l 、表1 m 。 图i2 0 0 2 年能耗比例图 表12 0 0 2 年东营市能耗表 ( 单位：吨标准煤) 第二产业 能源种类 霎五 工业第三居民 ；+ 限颥建筑业产业生活 。” 限额以上 以下 原煤 原油 汽油 柴油 燃剃油 液化i 汕气 足然气 其他一自制揣 焦碳 8 9 0 9 9 2 6 7 1 1 7 3 4 6 8 3 2 5 1 8 7 3 6 6 5 9 6 5 8 7 5 j 8 3 17 5 3 5 0 3 0 1 4 2 2 8 3 4 9 3 1 8 5 2 4 6 6 9 2 3 4 7 3 5 6 2 1 3 15 1 9 4 1 3 3 2 2 1 7 7 2 2 8 9 2 6 0 8 8 2 1 1 0 2 1 0 5 5 5 1 5 8 1 8 8 8 115 9 5 1 65 2 5 2 01 2 5 8 0 8 5 11 4 7 4 3 6 l7 8 0 0 0 5 8 5 7 13 6 8 5 8 1 4 8 8 1 9 1 4 4 6 22 9 4 1 8 6 0 17 2 i 2 2 8 47 3 3 85 6 7 5 4 5 9 3 3 08 0 2 61 6 5 7 2 7 3 2 8 6 05 4 7 1 4 7 2 5 7 2 d7 3 6 2 中国石油大学( 华东) 2 l ：程硕士学位论文第2 章城市概况 9 中国1 i 油大学( 华东) t 程硕士学位论文第3 章控制区确定 第3 章控制区确定 31 大气环境功能区区划 东营市辖区面积8 0 5 3k m 2 。据2 0 0 3 年东营市环境空气质量功能 区划分方案将辖区划分为一类功能区、二类功能区和缓冲带三部分。 31 1 一类区 一部分是黄河三角洲国家级自然保护区一千二管理站辖区。西起黄 河古道三河，向北到海，东以孤东公路向北到海为界，南以桩埕路为界， 包括孤北水库，面积3 7 5 3 8k m2 。另一部分是黄河三角洲国家级自然保 护区大汶流管理站、黄河口管理站辖区。西起西河口黄河古道东大坝， 北沿黄河北大坝到一棵树，沿孤东路至大红门，沿孤东圈西坝、南坝向 东至海，南沿黄河南岸内坝、防潮堤小岛河向东至浅海，东到大海，面 积1 2 0 0 6 2k m 2 。 3 12 缓冲区 黄河三角洲国家级自然保护区一千二管理站辖区缓冲带为黄河古 道三河以西，桩埕路以南，孤东公路向北到海以东长4 7k m 、宽0 3k m 环行带，面积1 4 1k m 2 。黄河三角洲国家级自然保护区大汶流管理站、 黄河口管理站辖区缓冲带为西河口黄河古道东大坝以西，沿黄河北大坝 到一棵树，沿孤东路至大红门，沿孤东路圈西坝、南坝向东至海以北， 南沿黄河南岸内坝、防潮堤小岛河向东至浅海以南长9 0k m 、宽0 3k m 环行带，而积2 7k m2 。环行带总面积4 1 1k m2 。缓冲带执行环境空 气质量标准一类区标准。 3 1 3 二类区 除一类功能区和缓冲带以外的其他区域。面积6 4 3 5 9k m 2 。本次进 行环境容量测算的中心城区、河口区均属二类区。 32 控制区的确定 中国石油大学( 华东) 程硕+ 学位论文 第3 章控制区确定 控制区分两个范围：一个是全市范围称城市控制区；一个是城区范 围称城区控制区。城市控f i j k , f u 城区控制区面积见表2 。 表2东营市城市控制区和城区控制区面积表 在本次容量测算中，将东营市城市控制区、城区控制区按山东省 城市大气环境容量测算技术大纲要求，将其划分为a 值一类控制区和 a 值二类控制区两大类别。a 值一类控制区的含义为大气功能区划划定 的环境空气质量一类功能区和广大农村，执行国家环境空气质 量标准( g b 3 0 9 5 1 9 9 6 ) 中一级标准：a 值二类控制区的含义为 城市规划建成区、各县城建成区、城市或县城城郊正在建设或己发展成 为的工业园区，执行国家环境空气质量标准( g b 3 0 9 5 一1 9 9 6 ) 中二级标准。 3 21 城市控制区 东营市城市控制区面积8 0 5 3 k m 2 。大气功能区区划一类控制区面积 1 6 1 7 1 k m ? ( 包括缓冲区) ，二类控制区面积6 4 3 5 9 k m 2 。 a 值一类控制区面积7 7 2 0 k m 2 ，其中大气功能区划一类区和缓冲区共 计1 6 1 71 k m ! ，东营区农村9 5 6 k m 2 、河i e i 区农村自然保护区2 2 17 k m 2 、广 饶县农村l l1 8 k m 。、利滓县农村1 2 5 2 k m 2 、垦利县农村及自然保护区 2 1 7 7 1 ( m ! 。 a 值二类控制区面积3 3 3 k m2 。城区控制区包括中心城区和河口区， 共计2 5 0k m ! ；广饶县建城区2 0k m 2 、利滓县建城区3 5k m ! 、垦利县建 城区2 8k m 。 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章控制区确定 3 22 城区控制区 东营市城区控制区包括中心城区和河口区两部分，面积为2 5 0 k m2 。 其中中心城区面积2 0 0 k m 2 ，河口区面积5 0 k m 2 。这里需要说明的一点是 因为东营市城区相对分散，在本次测算中我们把城区对接部分包括在 内。因此城区控制区的面积比官方报出的城市面积要大。 在未来的城市建设中，东营市继续突出和强化“大空间、大绿化、 大水面”的城市整体形象。形成水在城中，地在绿中，绿在阳光中的绿、 水、城共生共融的卓越的生态城市n 1 。用地发展方向为：生活内聚、产 业外延。即生活居住用地东城向西、向北，西城向东集中发展。工业用 地则依托中心城向东、向西侧拓展，形成东、西两大工业区，即东部的 市经济技术开发区和西部的东营区胜利工业园区。对市经济技术开发 区，保留并向东扩展原一类工业园区部分，控制并逐步搬迁南二路以南 的原二类工业园区部分；对现有散乱分布于中心城内的工业，污染严重 及对城市景观造成不良影响的，应严格控制其发展，逐步迁出中心城； 埘油阳位于中心城的一些占地较大、景观较差、效益不好的工业，应结 合土地置换进行用地变更，将其集中在中心城外围建设和发展。 3 3 环境空气本底值的确定 城区环境空气清洁对照点设置在广南水库。该水库在东营市中心城 区的上风向，距东城区1 5 k m 、西城区3 0 k m ，地域开阔，周围无大建筑 物、工矿企业及居民区。该水库是亚洲最大的人工平原水库，集储水、 旅游功能于一体。该点位设置于2 0 0 3 年1 1 月，监测仪器由沈阳东宇一 大西比公司提供，采用2 4 小时自动监测。 东营港位于东营市的东北角，紧邻渤海，在南、北黄河三角洲国家 级自然保护区的中间连接地带。该区域为黄河入海新淤积地带，除分靠 有胜利油田采油设施外，无其他企业。地域空旷，人为影响小，是进行 小底值监测的最佳区域1 。2 0 0 5 年大唐电厂拟在东营港投资建设2 0 0 万 k w 的电厂。东营市环境监测站于3 月、6 月分两次进行了现场监测。监 测工作分取暖期和非取暖期两期进行，布设1 0 个监测点，每期连续采 中国f i 油人学( 华东) l 程硕士学位论文第3 章控制区确定 样7 天。 通过对广南水库、东营港监测数据的分析，我们把东营港的监测数 据作为本次环境容量测算的本底值。监测结果见表3 ”“1 。 表3 东营市环境空气本底值监测结果表 ( 单位：m g m 3 ) 采样pmios 0 2n 0 2 点位五五i i 鬲磊i - i 磊i i 五i 磊i i 磊磊i _ j 石i 丁 需渖 由监测结果知，污染物季节变化明显，六月份监测数掘均低于三月 份。本底值取六月份监测数据，即s o ! ：0 ，0 0 9m g m5 ，n o ：0 0 1 1m g m 。： p m 。：0 0 6 6 m g m 。 3 4 环境空气质量现状分析 东营市中心城区环境空气质量监测工作始于1 9 9 0 年，监测点位有 三个，监测项目有二氧化硫( s o 。) 、二氧化氮( n o ? ) 、大气总悬浮微粒 ( t s p ) ，监测方法按国家标准推荐方法。1 9 9 8 年，在德国的援助下，大 气监测改为2 4 小时自动监测。2 0 0 0 年通过大气网格优化却点工作对原 何大。l 监测点位进行优化组合，分别在西城、东城、耿井水源设置了三 个监测点位。2 0 0 1 年，按照省环境监测站的要求，由可吸入颗粒物f p m 。) 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章控制区确定 替代原来总悬浮颗粒物( t s p ) 这一指标。2 0 0 3 年东营市被授予国家环 境模范城市，在创建环保模范城市技术小组的指导下，在距市区1 5 公 里、在城市上风向的广南水库新设清洁对照点。 按东营市环境空气质量功能区划分，东营市中心城区、河口区执行 国家环境空气质量标准( g b 3 0 9 5 1 9 9 6 ) 中二级标准，见表4 ”。 表4 环境空气质量标准 ( 单位：m g m 3 ) 表5 东营市中心城空气质量监测历史数据”1 ( 单位：m g m 3 ) 1 9 9 3 年1 9 9 4 年1 9 9 5 年1 9 9 6 年1 9 9 7 年1 9 9 8 年1 9 9 9 年2 0 0 0 年2 0 0 1 年拙年2 0 0 3 年 s 旺00 3 40 0 3 70 0 4 3 0 0 3 000 2 30 0 2 9 0 0 4 7 0 0 3 7 0 0 4 800 5 300 6 1 n n0 0 3 20 0 2 8 0 0 2 50 0 3 10 0 3 800 2 20 0 2 700 1 50 0 10 0 1 20 0 1 5 t s p0 。2 i 、0 2 2 002 3 20 2 7 007 2 1 70 2 3 40 9 70 1 9 8l p m 。0 1 3 30 1 8 80 1 4 8 由表5 中可以看出，东营市环境空气中的首要污染物是总悬浮颗粒 物( t s p ) 、可吸入颗粒物( p m 。) 。t s p 年均值在0 1 9 7 0 2 7 0m g m 3 之间， 年均值超标率7 5 ；p m 。年均值在0 1 3 3 0 1 8 8m g m 。之恻，年均值超标 率1 0 0 ；以颗粒物为主要污染物的天数在9 4 以上。其次是二氧化硫 ( s o 。) ，年均值在0 0 2 3 一o 0 6 1m g m ，年均值超标率9 ，1 。二氧化氮 ( n o ：) 低于国家一级标准限值。颗粒物、s o ：污染水平有上升趋势。 341 空气污染水平分析 影响市区环境空气质量的主要污染物有t s p 、p m 。、s o ：、n o ：四种污 染物，下面分别对这四种污染物的污染水平作一分析。 中国_ i 油人学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章控制区确定 3 4 1 1 总悬浮颗粒物( t s p ) 污染水平分析 粒径1 0 0 1 t m 的颗粒物称为总悬浮颗粒物( t s p ) 。中心城t s p 年均 值在0 1 9 7 0 2 7 0m g m 3 之间，年均值超标率7 5 ；日均浓度范围在 o 0 2 9 一o 6 1 8m g m 3 之间，日均值超标率1 6 2 ；最小值0 0 2 9m g m 。 出现在东城点位，最高值0 6 1 8m g m 3 出现在西城点位。全年内以t s p 为主要污染物的天数为9 0 。 3 4 1 2 可吸入颗粒物( p m 。) 污染水平分析 粒径1 0 啪的颗粒物称为可吸入颗粒物( p m ，。) ，p m ，。年均值在 0 1 3 3 0 1 8 8m g m 3 之间，年均值超标率1 0 0 ；日均值浓度在0 0 2 0 0 7 8 m g m 1 之间，超标率在2 4 5 9 2 之间。最小值0 0 2 0 m g m 3 出现在7 月份， 最高值0 7 8m g m 3 出现在西城点位3 月份。全年内以p m 。为主要污染物 的天数在9 4 以上。 341 3 二氧化硫( s o ：) 污染水平分析 s o ：年均值在0 0 2 3 0 0 6 1 m g m 3 ，9 的年份超标。曰均值浓度在 0 0 0 1 0 2 2 1m g m 3 之间，超标率在1 3 - 3 3 之间。最小值0 0 0 1m g m 1 出现在东城点位6 月份，最高值0 2 2 1m g m 3 出现在西城点位2 月份。 全年内以s o 。为主要污染物的天气在6 8 - 7 7 之间。 3 4 1 4 二氧化氮( n o 。) 污染水平分析 n o ：年均值在0 0 1 0 0 0 3 8 m g m 1 之间，低于二级标准( o 0 4 m g m 3 ) 限值。日均浓度在未检出一o 0 8 0m g m 3 之间，年、日均值均无超标现象。 全年内末出现以n o 。为主要污染物的天气。 3 42 首要污染物分析 以2 0 0 2 年监测数据计算p m 。s o ：、n o ：三种污染物的等标污染负 荷。p m 。s o ：、n o ：三种污染物的等标污染负荷比分别是6 2 4 、 2 7 6 、9 9 ，由此得出影响本市区环境空气质量的首要污染物是p m 。 其次是s 0 ：，n o ：的影响较小，见图2 。 l - 国i 油人。学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章控制区确定 图2 各污染物等标污染负荷图 34 3 污染物年内变化规律分析 04 0 01 鲫j 0 3 5 0 0 3 0 0 0 2 5 0 02 0 0 01 5 0 01 0 0 00 5 0 00 0 0 图3 颗粒物年变化规律图 由图3 可知：t s p 、p m 。在一年内有明显的变化规律，变化曲线呈 “a ”型，冬、春季节污染相对严重，并且3 、4 月份污染最严重；夏、 秋季节相对较轻。东营市地处黄河三角洲冲积平原，四季分明，土壤盐 碱，大型工业企业少，地面扬尘是造成该市t s p 、p m 。污染的主要原因。 冬、春季节植被少，风沙大，地面扬尘严重，并且以3 、4 月份最为严 重。东营r 汀的沙尘暴天气均出现在3 、4 月份；其次是冬季取暖锅炉排 放的烟尘，又进一步加剧了污染。东营市特殊的自然因素和产业布局， 中国石油大学( 华东) 工程硕士学位论文第3 章控制医确定 以致于t s p 、p m 。污染相对严重，年内具有明显的变化规律。 0 ，1 2 i 。， l o ，0 8 0 0 6 l o0 4 n 。：f + 2 0 0 0 年 s 0 2 。_ 2 0 0 1 年 s 0 2 i 十2 0 0 2 年 s 0 2 12345 67891 01 l1 2 图4二氧化硫年内变化规律图 由图4 可知：s 0 2 的年内变化曲线呈“v ”字型，呈中间低，两头高 的形状。即s o ：在一年内有明显的变化规律，夏季5 月一8 月数值最低， 冬季( 1 l 一次年3