环境管理_大气环境影响评价2

大气环境影响评价 樊建新 2 21 2020 内容提要 相关基础知识大气环境影响评价的工作流程大气环境影响评价的主要内容 2 21 2020 5 1大气污染基础知识P62 大气污染大气中一些物质的含量达到有害的程度 以致破坏了人和生态系统的正常生存和发展 对人体 生态和材料造成危害的现象 污染源 大气状态 迁移 扩散 受体大气污染源向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所 设备和装置 点源 线源 面源 体源大气污染物一次污染物和二次污染物 气溶胶态污染物 颗粒物 和气态污染物 2 21 2020 大气污染源的分类 2 21 2020 典型污染源的大气污染产生情况 燃煤废气 烟尘的发生 硫氧化物发生机制 NOX的发生机制煤炭工业 洗煤 煤的转化钢铁工业 原料厂 炼焦 烧结和球团 大气污染物产生量和排放量的估算 经验公式 实测法锅炉燃料耗量计算燃料燃烧过程产生污染物排放量的计算 2 21 2020 2 21 2020 大气扩散P66 风和湍流是影响大气扩散能力的主要气象动力因子风 大气的水平运动风向 风速 风频玫瑰图 污染系数大气湍流 大气的不规则运动表现为风速的脉动和风向的摆动垂直方向温度和风速分布不均引起应用 结合P80气象资料调查 2 21 2020 空气质点的水平运动 风 2 21 2020 2 21 2020 大气湍流P67 大气湍流大气的不规则运动 风向摆动 风速涨落 较类似分子热运动 湍流的形成机制 热力湍流 由于垂直方向温度分布不均匀引起 其强度主要取决于大气稳定度 机械湍流 由于垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起的 其强度主要决定于风速梯度和地面粗糙度 2 21 2020 大气扩散的作用 风和湍流具有极强的扩散能力 风向决定污染物迁移的方向 风速越大 湍流越强 对污染物的扩散越有利 风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最本质的因素 其他一切气象因素都是通过风和湍流的作用来影响污染物扩散的 2 21 2020 影响大气扩散的其他因素 了解 云 云高 云量等太阳辐射 地面辐射日照时数降水量 蒸发量天气形势下垫面条件其他 各种气象要素可以通过观测得到 2 21 2020 大气环境影响预测数学模式P67 气态污染物和颗粒污染物扩散模式高斯模式 有风 U10 1 5m s 模式 小风 0 5m s U10 1 5m s 静风 U10 1 5m s 模式点源 线源 面源扩散模式大气环境影响预测模型 坐标系的建立 补充理解 风向坐标系取x轴与主导风向一致 坐标系随风向改变地理坐标系固定在某个地理位置上的直角坐标系两种坐标系可转换 风向坐标系 补充 点源平均风向右手坐标系 高斯模式扩散示意图 五 大气扩散基本计算公式 高斯或正态分布模式 高斯模式的基本假定 模式的坐标系说明 式中 x y z t 预测点的空间坐标和预测时的时间 x0 y0 z0 t0 烟团初始空间坐标和初始时间 x y z 烟团中心在t t0期间迁移的距离 瞬时单烟团正态扩散模式 假定单位容积粒子比 q m 3 在空间的概率分布密度为正态分布 则 u v w 烟团中心在x y z方向的速度分量 预测点的烟团瞬时浓度 q 烟团的瞬时排放量 x y z x y z方向的的标准差 扩散参数 是扩散时间T的函数 T t t0 点源烟流扩散模式 以烟团初始空间坐标为原点 下风向为x轴 横风向为y轴 指向天顶为z轴 假设u 常值 v w 0 x y z都是x的函数 将式 5 1 对t0从 到t积分可得 式中 x y z 预测点 x y z 处的污染物浓度 设地面为全反射体 采用像源法 即假设地平线为一镜面 在其下方有一与真实源完全对称的虚源 则这两个源按式 5 2 叠加后的效果和真实源考虑到地面反射的结果是等价的 以烟囱地面位置的中心点为坐标原点 污染源下风向任一点的污染物浓度为 式中 He 烟囱 排气筒 有效源高 为烟囱几何高度Hs与烟气抬升高度 H之和 u 取烟囱出口处的平均风速 对地面浓度 则z 0 有 下风向x轴线上的地面浓度 y 0 z 0 为 环境评价中需要预测的1小时浓度 通常是利用最大落地浓度公式计算的 且一般主要计算不稳定条件下的最大落地浓度 此时的混合层比较厚 且下风距离较近 无需作混合层顶反射修正 扩散参数 y z用下述回归式表示 将上两式代入下风向x轴线地面浓度公式 5 5 然后对x求导并令其等于0 可分别求得 若 z y 常数 则有 xmax或由下式求解 3 考虑混合层顶反射的连续排放源烟流扩散公式 对高架点源 需考虑混合层顶的反射作用 设地面与混合层顶全反射 用像源法修正后可得 4 烟熏模型P70 熏烟模式主要用以计算日出以后 贴地逆温从下而上消失 逐渐形成的混合层 厚度为hf 到达烟流时 污染物向下扩散所造成的高浓度污染 附 熏烟变化过程 5 小风 静风模型P71 6 连续线源模型P72 大气环境容量及总量控制P74 大气环境容量总量控制环境总量控制的工作环节总量控制的基本方法A值法 P值法 5 2大气环境影响评价概述 明确工程项目性质与工程分析划分评价等级环境现状和评价大气环境影响与预测提出控制方案和环境保护措施 评价的主要任务 1 评价的主要任务 2 21 2020 划分评价等级与评价范围 划分依据 评价项目的主要污染物排放量周围地形的复杂程度当地执行的大气环境质量标准 2 21 2020 评价工作等级的确定P77 根据项目初步工程分析的结果 选择1 3种主要污染物 分别计算每种污染物的最大地面浓度占标率Pi及第i种污染物浓度达标准限值10 时所对应的最远距离D10 式5 54 2 21 2020 确定评价等级的特殊规定P77 如污染物数量大于1 取Pi值中最大者和其对应的D10 确定工作等级同一项目有多个污染源 两个或以上 排放同一种污染物时 按各污染源分别确定其评价等级 并取评价级别最高者作为项目的评价工作等级其他 2 21 2020 常用大气环境标准P18 环境空气质量标准 GB3095 2012 已代替GB3095 1996大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 锅炉大气污染物排放标准 2 21 2020 环境空气质量标准 2012版 环境空气功能区分为二类 一类区 自然保护区 风景名胜区和其他需要特殊保护的区域二类区 居住区 商业交通居住混合区 文化区 工业区和农村地区 2 21 2020 环境空气质量标准 一类区适用一级标准 二类区适用二级标准 2 21 2020 大气污染物综合排放标准P22 新标准目前在修订中规定了33种大气污染物的排放限值 其指标体系为最高允许排放浓度 最高允许排放速率和无组织排放监控浓度限值 综合性排放标准与行业性排放标准不交叉执行 有行业排放标准的不执行本标准 2 21 2020 大气污染物综合排放标准P22 一类区禁止新 扩建污染源 一类区已有 1997年 污染源改建执行现有污染源的一级标准位于二类区的污染源执行二级标准位于三类区的污染源执行三级标准 2 21 2020 确定评价等级的特殊规定P77 如污染物数量大于1 取Pi值中最大者和其对应的D10 确定工作等级同一项目有多个污染源 两个或以上 排放同一种污染物时 按各污染源分别确定其评价等级 并取评价级别最高者作为项目的评价工作等级其他 2 21 2020 评价范围的确定P78 2 21 2020 评价等级与评价范围确定实例 还可参考P90例 2 21 2020 利用估算模式计算 2 21 2020 计算结果 2 21 2020 评价等级和评价范围确定 大气污染源点源统计内容排气筒底部中心坐标及分布平面图 排气筒高度 m 及出口内径 m 排气筒出口烟气温度 烟气出口速度 m s 各主要污染物正常排放量 t a kg h g s 毒性较大物质的非正常排放量 kg h 排放工况 连续 间歇 可结合P90表1 2 21 2020 5 3大气环境现状调查与评价P78 现状调查内容 大气污染源调查大气质量环境质量调查大气环境质量现状监测气象观测资料调查 2 21 2020 大气污染源调查P78 调查对象各等级评价项目大气污染调查的内容及要求点源 线源 面源 体源大气污染源排放强度的调查与确定 2 21 2020 大气环境质量现状调查与评价P79 现状调查资料的来源现行监测资料的有效规定现有监测资料的分析 2 21 2020 大气环境质量现状监测P79 监测范围 一般为所确定的评价范围监测因子 应根据评价项目的特点和当地大气污染状况 对污染因子进行筛选 监测时期监测点布设 具体要求结合P80表5 7 2 21 2020 环境空气质量现状监测要求P79 2 21 2020 大气现状监测布点要求P80表5 7 2 21 2020 气象观测资料调查P80 调查的基本原则调查要求调查内容资料分析 2 21 2020 大气环境质量现状评价P82 目前采用比较直观 简单的单因子指数法 2 21 2020 环境空气现状监测与评价实例 2 21 2020 现状监测与评价实例 2 21 2020 现状监测与评价实例 2 21 2020 2 21 2020 现状监测与评价实例 2 21 2020 污染气象资料调查P80 气象资料的调查要求与项目的评价等级等相关对于各级评价项目均应调查评价范围20年以上的主要气候统计资料 包括年平均风速和风向玫瑰图 最大风速与月平均风速 年平均气温 极端气温与月平均气温 年平均相对湿度 年平均降水量 日照等 对于一 二级评价项目 还应调查逐日 逐次的常规气象观测资料及其他气象观测资料常规气象观测资料包括常规地面气象观测资料和常规高空探测资料 2 21 2020 气象资料调查要求 2 21 2020 2 21 2020 常规气象资料分析表 2 21 2020 常规气象资料分析表 2 21 2020 常规气象资料分析表 2 21 2020 常规气象资料分析表 2 21 2020 气象资料调查案例 2 21 2020 本案例需调查的气象资料 2 21 2020 主要气候统计资料调查 2 21 2020 常规地面气象资料调查 2 21 2020 高空气象资料调查 2 21 2020 大气环境影响预测P83 预测任务计算或估计评价项目的污染因子在评价区域内对大气环境质量的影响 预测内容及步骤预测要求预测方法 2 21 2020 大气环境影响预测步骤P83 2 21 2020 大气环境影响预测P84 预测因子结合现状评价因子选定预测范围覆盖评价范围 如有需要可适当调整计算点 预测点 预测范围内的网格点 直角坐标或极坐标表5 10 环境空气敏感点 2 21 2020 各种数据的计算 补充了解 小时平均浓度 一次浓度 日均浓度年平均浓度结合P91例中表5导则要求 采用长期气象条件 进行逐次计算 逐日计算 另选择污染最严重的小时 日气象条件作为典型小时 典型日气象条件进行计算 2 21 2020 大气环境影响预测气象条件要求P84 大气环境影响预测内容要求P84 2 21 2020 大气环境影响预测模式P85 P73 74 2 21 2020 进一步预测模式比较P86 2 21 2020 2 21 2020 大气预测模型的应用 设计预测情景污染源计算清单 点源 线源 面源 体源 气象条件计算清单地形数据计算清单预测模式中其他参数的基础资料 如地理经度 纬度 大气压等 计算及绘图 浓度等值线图等 2 21 2020 大气环境影响评价P86 叠加现状背景值 分析项目建成后最终的区域环境质量分析典型小时气象条件下 项目对敏感区和评价范围的最大影响 是否超标 超标程度 超标位置等 并绘制评价范围内出现区域小时平均浓度最大值时所对应的浓度等值线分布图分析典型日气象条件下 项目对敏感区和评价范围的最大影响 是否超标 超标程度 超标位置等 并绘制评价范围内出现区域日平均浓度最大值时所对应的浓度等值线分布图分析长期气象条件下 项目对敏感区和评价范围的影响 是否超标 超标程度 超标范围位置等 并绘制预测范围内浓度等值线图 2 21 2020 大气环境影响评价 2 21 2020 例 评价范围的大气环境影响评价 2 21 2020 2 21 2020 2 21 2020 评价结论与建议P88 89 污染源的排放强度和排放方式大气污染控制措施大气环境防护距离设置污染物排放总量控制指标的落实情况大气环境影响评价结论 2 21 2020 大气环境影响评价的主要内容P76 工作等级和评价范围的确定工程分析大气环境现状调查与评价大气环境影响预测大