环境规划第八章.ppt

环境规划与管理 第八章城市环境规划 黄跃2008 5 主要内容城市环境规划的内容与工作程序城市气污染控制规划城市水污染控制规划固体废物管理规划噪声污染控制规划案例 第八章城市环境规划 重点与难点城市环境规划的内容与工作程序城市气污染控制规划固体废物管理与噪声污染控制规划案例 第一节城市环境规划的内容与工作程序 一 城市环境与城市环境规划1 城市2 城市环境与城市整体发生关系的各种人文现象 自然现象的总和 3 城市特点 是人口最集中 经济活动最活跃的地方 对自然环境的干预最为强烈 是处在地表一定范围之内的开放性人工生态系统系统 为了维持城市人民生产和生活的需要 城市与周围的环境之间 城市内部各子系统之间不断地进行着物质和能量的传输和转换 并形成一定的结构和功能 城市的环境主要问题 环境污染 交通拥挤 住宅短缺 4 城市环境规划 为了综合整治城市环境问题 其任务是促进城市经济 社会 环境系统协调发展 维持系统良性循环 提出和实现城市环境目标 促进城市可持续发展 城市环境规划的目的是调控城市人工生态系统的动态平衡 二 城市环境规划的内容城市环境规划主要由两部分组成 城市生态规划和污染控制规划 城市生态规划的出发点和归宿是维持城中的生态平衡 是以城市生态学的理论为指导 从城市生态的结构入手合理地调整城市的生态结构来调控物质流 能量流 信息流 达到维持城市生态平衡以实现环境目标为宗旨 城市污染控制规划的内容 预测城市发展 经济发展给环境带来的影响 确定功能分区及各区的环境保护目标值 提出切实可行的 实现环境目标值的污染防治方案 其中包抵污染源控制方案 环境保护投资方案 处理设施建设方案等 环境要素划分 包括大气污染控制规划 水污染控制规划 固体废物管理规划和噪声污染控制规划 城市 以非农业产业和非农业人口集聚为主要的居民点 包括按国家行政建制设立的市 镇 我国 城市规划法 第三条规定 本法所称城市 是指国家按行政建制设立的直辖市 市 镇 城市的法律涵义 是指直辖市 建制市和建制镇 一般而言 人口较稠密的地区称为城市 city 一般包括了住宅区 工业区和商业区并且具备行政管辖功能 城市的行政管辖功能可能涉及较其本身更广泛的区域 城市中有楼房 街道和公园等公共设施 中国根据市区非农业人口的数量把城市分为四等 小城市 人口少于20万 中等城市 人口20万至50万 大城市 50万人口以上的 特大型城市 人口达100万以上的大城市 三 城市环境规划编制程序 第二节城市大气污染控制规划 一 大气环境现状分析与评价 一 污染源调查与分析工业污染源 生活污染源 交通污染源1 画出污染源分布图画出规划区域范围内的大气污染源分布图 标明污染源位置 污染排放方式 并列表给出各所需参数 高的 独立的烟囱一般作点源处理 无组织排放源及数量多 排放源不高且源强不大的排气筒一般作面源处理 一般把源局低下30m 源强小于0 04t h小的污染源列为面源 繁忙的公路 铁路 机场跑道一般作线源处理 2 点源调查统计内容 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 排气简出口烟气温度 烟气出口速度 m s U10 各主要污染物正常排放量 t a t d t h Kg h x 0 H H 敏感目标处的污染物的浓度C 风向u10 Q污染物源强 排放速率mg m3 u 排气出口处的风速 z X y O 3 面源调查统计内容 将规划区在选定的坐标系内网格化 网格单元 一般可取l000 xl000 m2 规划区较小时 可取500 x500 m2 网格统计面源的参数 主要污染物排放量 t h km2 面源排放高度 m 如网格内排放高度不等时 可按排放量加权平均取平均排放高度 面源分类 如果面源分布较密且排放量较大 当其高度差较大时 可酌情按不同平均高度将面源分为2 3类 二 大气污染源评价方法 1 等标污染负荷法采用等标污染负荷法对区域工业污染源进行评价 用等标污染负荷法对污染源和污染物依次进行排序并评价 2 污染物排放量排序污染物排放量排序是直接评价某种污染物的主要污染源的最简方法 采用总量控制规划法时 针对区域总量控制的主要污染物和主要污染物的污染源进行总量排序 污染物的排放量清单然后进行排序 可选出占总量90 以上的污染源进行排序 进行总量规划 某污染物的等标负荷 污染物的等标负荷m3 a 污染物对应功能标准值mg m3 污染物的实测值mg m3 废气排放量m3 a 污染物的等标负荷m3 a 污染物对应功能标准值mg m3 污染物的排放量t a 式中 Pij 第j个污染源第i种污染物等标污染负荷 Pj 第j个污染源等标污染负荷 Pi总 规划区内第i种污染物等标污染负荷 n 第j个污染源污染物种m 规划区内污染源种类PT 总等标污染负荷 Kj 第j个污染源等标污染负荷比 Ki 规划区内第i种污染物等标污染负荷比 二 大气污染预测 区域的大气环境质量不但受到污染源的影响工作 还要受到污染气象条件的影响 常用于大气环境规划工作的大气质量预测模型有两类 箱式模型和扩散模型 扩散模型1 空间任何一点的1小时平均浓度 风速随高度的分布 式中 为空间任何一点的1小时平均浓度 mg m3 为污染物排放率 mg s 为源高处平均风速 m s y z为横向和铅垂向扩散参数 m He为有效源高 m 为横风向距离 m z为距地面的高度 m 2地面任何一点的1小时平均浓度z 0 3 地面轴线任何一点的1小时平均浓度y 0 z 0 3 小风 1 5m s U10 0 5m s 静风 U10 0 5m s 点源扩散模式 导则 分别为横向和铅直向扩散参数回归系数 T为扩散时间 s 正态分布函数 适用条件 源是连续稳定 单个点源 颗粒物粒径 15 m 某一稳定度条件一下风向落地浓度 r01 T取样时时间不为0 5小时 则用稀释系数进行计算 当采样时间大于0 5h时铅直扩散数不变 横向扩散参数满足稀释指数 当采样时间大于0 5h时 回归指数不变 回归系数满足稀释指数 1 时间稀释指数q 4日平均浓度 如果有条件 首先计算每日24小时的逐时的1小时平均浓度值 再用算术平均法求日平均 一般情况下日平均浓度采用国标 HJ T2 2 93 中推荐的时间订正法计算 5长期 年 平均浓度单个点源的空间任何一点的年平均浓度可表示为 三 大气污染总量控制规划 一 规划区的划定1 城市大气污染总量控制规划区的总范围 原则上应该将本城市的所有主要工业和民用污染源包括在内 并且根据城市规划 要将近期城市发展的重点功能区划归在内 2 控制区域内环境质量监控点确定 要选择一些控制点代表控制区的环境质量 一般将规划区划分为若干网格 用网格点作控制点 确定规划区要注意以下两个方面的问题 对于大气污染严重的城市和地区 规划区 定要包括全部大气环境质量超标区和对超标区影响比较大的全部污染源 非超标区根据未来城市规划和经济发展情况 适当地将一些重要的污染源和新的规划区包括在内 在规定规划区时 无论是哪种情况 都要考虑当地的主导风向 一般主导风下风方位规划区边界应在污染源的最大落地浓度以远处 二 总量控制的A P值法 1 A P值法是大气环境总量控制A值法和P值法的合称 P值法属于烟囱排放标准的地区系数法 只要给定烟囱高度 再根据当地点源排放系数P 就能立即求得该烟囱允许排放率 A值法与之类似 只要给出控制区总面积及各功能分区的面积 再根据当地总量控制系数A 也能很快求得该面积上的总允许排放量 A P方法作用 能从宏观上迅速估算出各地区允许排放总量 并能分配给点源 1 区域总量的计算A值法的基本原理 如果假定某城市分为n个区 每分区面积为Si 总面积S为各个分区面积之和 由式 8 1 确定 全市排放的允许总量可出式 8 2 确定 各分区排放总量出式 8 3 确定 8 1 总量控制区总面积Km2 第i个功能区面积Km2 总量控制区某污染物k年允许排放总量限值104t a 第i个功能区某污染物k年允许排放总量限值104t a a总量下标 n功能区总数 考虑到控制区内边缘地带污染源对周边环境的污染 总量控制区总面积的计算 值应大干总量控制区实际面积 设S扩为扩散的范围 因此需要将总量计算公式调整为 2 点源和面源允许排放量的分配 高架源 在一般气象条件下 高架源对地面浓度数值影响不大 但影响范围大 低架源及地面源往往对地面浓度贡献较高 区域的允许排放总量进行分配时 首先要确定各个功能区的面源和点源所占的份额 在夜间大气温度层结稳定时 高架源对地面影响不大 但低架源及地面源都能产生严重污染 因此需确定夜间低架源的允许排放总量 高架源 100m 30m 中架源 100m 低架源 30m 总量控制区内低架源的大气污染物年允许排放总量计算 各功能区低架源污染物排放总量限值按式 8 6 计算 3 点源允许排放量分配 A值法中只规定了各区域总允许排放量而无法确定每个源的允许排放量 P值法则可以控制某个固定的烟囱排放总量 但无法对区域内烟囱个数加以限制 即无法限制区域排放总量 A P值法是指用A值法计算控制区域市允许排放总量 用修正的P值法分配到每个污染源的一种方法 我国1984年颁布 1991年修订的 制定地方大气污染物排放标准的技术方法 GB T13201 91 中对此作出了具体说明 将点源分为中架点源 几何高度在100m以下及30m以上 与高架点源 几何高度在100m以上 中架点源与低架点源一般主要影响邻近区域所在功能区的大气质量 而高架点源则可以影响全控制区大气质量 因此在某功能区内有 8 7 式 8 7 表示在i功能区所有几何高度在100m以下的点源及低架源排放的总量不得超过总允许排放量Qaki 8 8 8 9 由 8 7 和 8 8 得 8 10 8 11 8 12 8 13 8 14 8 15 第三节城市水污染控制规划 一城市水污染源调查与分析二城市水污染控制预测三城市水污染控制规划方案 第四节固体废物管理规划 一 固体废物管理规划的内容 一 现状调查及评价对规划区域内的固体废物管理的现状进行调查评价 现状调查及评价的内容应有如下几个方面 环境背景数据 包括相关的环境质量 水文 气象 地形 地貌数据等 社会经济数据调查分析 收集 分析区域内人口 经济结构 产业结构 工业结构布局 土地利用 交通以及杜会与经济发展远景规划数据 固体废物来源 数量调查分析 实地考察固体废物的污染源 收集污染物排放数据 并进行统计分析 如工业固体废物 城市生活垃圾 危险废物 如放射性废物 医疗废物 等 分类落实其来源和数量 固体废物处置现状数据调查 确认规划区内固体废物的收集 存放 运输路线 调查现有固体废物处理设施 包括其所在位置 处理或处置类型 如填埋 焚烧 堆肥 设计处理能力 实际处理量 运行情况 人员数量及管理水平等 取得固体废物对外境的影响参数以及可利用固体废物问收利用状况的数据 调查城市生活垃圾的收集情况 包括现有的垃圾回收站 点 拉圾清运站 垃圾转运站的分布 运输路线的设置情况 哪些子区域没有设置垃圾的清运回收站点 特别是城市低收人住宅区不能被忽视 二 固体废物预测1 固体废物量预测城市固体废物主要包括工业固体废物 危险废物和城市生活垃圾 所以固体废物预测主要针对这三类固体废物进行 2 固体废物特性分析 城市固体废物特性包括物理 化学 生物的特性及毒性等 物理特性物理组成 粒度 含水率 堆积密度 可压缩性 压实渗透性 化学特性 挥发分 灰分 固定碳 灰熔点 灼烧损失量 元素分析组成 发热量 闪点 燃点与植物养分组成 生物特性 固体废物物质组成和细菌含量两个主要的方面 前者决定了废物可被生物所利用的部分比例 是相关利用与处理技术的关键 后者是对废物卫生安全性的描述 可用于判断垃圾进入各种环境后可能造成的危害程度 毒性 可燃易爆性 反应性 腐蚀性 生物毒性和传染性等 三 拟定规划方案 1管理对策固体废物管理政策 减量化 资源化 无害化 的原则 首先是要控制其源头产生量如城市燃料结构 净菜进城 原材的消耗定额 垃圾分类回收等 其次是开展综合利用把固体废物作为资源和能源来对待 让垃圾再度回到物质循环圈内 尽量建设一个资源的闭合循环系统 在开展了无害化处理 进行符合环境要求的最终处置 2 固体废物收集回收 工业固体废物的处理原则 谁污染 谁治理 一般产生废物较多的工厂在厂内外都建有自己的堆场 收集 运输工作由工厂负责 城市生活垃圾 居民生活废物 商业垃圾 建筑垃圾 粪便及污水处理厂的污泥等 它们的收集工作应该分类进行 危险废物系指 国家危险废物名录 上规定的固体废物 或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法判定具有危险特性的废物 危险废物特性分析一般应包括以下内容 1 物理性质 组成 容重 尺寸等 2 元素分析和有害物质含量 3 特性鉴别 腐蚀性 浸出毒性 危险毒性 易燃易爆性 4 反应性和相容性 危险废物具有多种危害特性 主要表现为 1 与环境安全有关的危害性质 腐蚀性 爆炸性 易燃性 反应性 2 与人体健康有关的危害性质 致癌性 致畸变性 突变性 传染性 刺激性 毒性 急性毒性 浸出毒性 其他毒性 放射性 危险废物对环境的危害 是多方面的 主要是通过下述途径对水体 大气和土壤造成污染 对水体的污染废物随天然降水径流流入江 河 湖 海 污染地表水 废物中的有害物质随渗沥水渗入土壤 使地下水污染 较小颗粒随风飘迁 落入地面水 使其污染将危险废物直接排入江 河 湖 海 使之造成更大的污染 对大气的污染 废物本身蒸发 升华及有机废物被微生物分解而释放出有害气体污染大气 废物中的细颗粒 粉末随风飘逸 扩散到空气中 造成大气的粉尘污染 在废物运输 贮存 利用 处理处置过程中 产生有害气体和粉尘 气态废物直接排放到大气中 对土壤的污染 有害废物的粉尘 颗粒随风飘落在土壤表面 而后进入土壤中污染土壤 液体 半固体 污泥 有害废物在存放过程中或抛弃后撒漏地面 渗入土壤 废物中的有害物质随渗沥水渗入土壤 废物直接掩埋在地下 有害成分混入土壤中污染土壤 危险废物处置要求 产生危险废物的单位必须向所在地县级以上地方人民政府环境保护行政管理部门申报 必须按国家有关规定处理危险废物 不得擅自倾倒 堆放和运输 危险废物的运输 贮存和处置应由领取经营许可证资质的单位统一处理 3 最终处置 最终处置场的选址 备选方案的选择 要从运输运转 环境影响 适宜性 成本等方面综合考虑 地质 水文 气象条件和环境影响外 还应结合收集路线的设计进行综合考虑 以达到既能满足防止污染的要求 又经济合理 节约运输成本 对危险废物单独列出 并创对具体特性制定处理处置方案 四 规划方案的综合评价 评价 对土地使用面积 土壤土质 生态经济 供水水源与灌溉水 人群健康等诸方面产生经济损失 评价的重要方法就是费用效益分析 二 固体废物管理规划的方法 一 固体废物管理规划编制依据近年来 我国颁布了一系列固体废物管理的法规 标准及技术政策 这是城市编制固体废物管理规划的基本依据 包括2004年修订的 固体废物污染环境防治法 生活垃圾填埋污染控制标准 GBl6889 1997 生活垃圾焚烧污染控制标准 GB8485 2001 医疗废物管理条例 2003 危险废物污染防治技术政策 2001 危险废物填埋污染控制标准 GBl8598 2001 等 二 固体废物规划分析方法 常用方法 固体废物管理技术经济评估模型固体废物产生排放预测模型固体废物处置场地选址及交通运输网络设固体废物处理量优化分配模型预测模型 评估模型 运筹学优化模型等类型 三 固体废物处理处置选址方法 城市生活垃圾填埋场为例1 填埋场与城市的距离2 交通运输条件交通运输条件一般由两个因素组成 运输距离及可能采用的运输 水运 路运或铁路运 当然 运输距离越近越便利一般要求距离公路 铁路和河流不超过500m 3 环境保护条件 一般要求场地面积及容量能保证使用15 20年 在成本上才合算 对地表水造成不污染或污染的可能性很小 一般要求距离任何地表水距离大于100m 垃圾的渗出液不排入土地或农田 垃圾最好不要堆放在河流岸边 尽可能地利用废弃土地或使用便宜的土地或荒地 要远离机场 要求距离大于10km 4 场地建设条件 地形越平坦越好 其坡度应有利于填埋场和其他配套建筑设施的布置 不宜选样在地形坡度起伏变化大的地方和低洼汇水处 原则上 地形的自然坡度不应大于5 5 地质环境条件场址应选在渗透性弱的松散岩层或坚硬岩层的基础上 填埋场防渗层的渗透性系数k 10 7cm s 并具有一定厚度 地下水位埋深大于2m隔水层黏土厚度越大越好 第五节噪声污染控制规划 一 噪声现状监测与评价噪声监测 依据 城市区域环境噪声适用区划分技术规范 GB T15190 94 优化点能代表某一区域环境噪声平均水平的测点 如道路边 镇中区 居住区 厂区 等进行监测 测定项目 为连续等效A声级 分析监测数据对照 城市区域噪声标准 GB3096 93 中相应的功能区标准作出污染状态评价 二 噪声污染源发展预测 1 交通噪声和区域环境噪声预测 2 各型车辆昼间或夜间使预测点接到的交通噪声值应按式 8 8 计算 3 交通干线噪声预测 若市区道路已基本形成 如果道路宽度 行驶车辆种类 路旁声学条件等情况均处于不变的情况下 道路交通噪声级的变化将仅取决于车流量的变化 可用下式来表示 Leq2 Leq1 10lg N2 N1 式中 Leq2 预测等效声级dB A Leq1 现有等效声级dB A N2 预测车流量 辆 小时 N1 现有车流量 基准年 辆 小时 如98年车流量增长率为9 6 99年车流量增长率为10 8 预计近期车流量将以10 的速度增长 2 区域环境噪声预测 根据国内有关城市环境噪声声级与人口密度相关模式的研究结果表明 白天城市环境噪声等效声级可用下式表达 1 Leq 7 9lg K1式中 人口密度 人 km2 K1 城市特征系数 dB A 根据区域环境噪声的平均等效声级及城市人口密度 确定城市特征系数K1值如南平为21 1 并假设今后特征系数值不变 如南