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第二章污染源调查与评价 1 主要内容 第二节污染源调查 第三节污染源评价 第一节污染源概述 2 第一节污染源概述 3 通常是指向环境排放或释放有害物质或对环境产生有害影响的场所 设备和装置 通俗讲 污染源就是污染物的发生源 即污染物的来源 1 污染源 一 污染源概述 4 通常任何物质 能量 以不适当的浓度 数量 速率 形态和途径进入并作用于环境系统 同时对环境生态系统产生污染或破坏的物质 能量 称为环境污染物因子 简称为污染因子 2 污染因子 一 污染源概述 5 一 污染源概述 6 3 污染源分类 一 污染源概述 在环境保护中 为了便于研究 常常根据污染源的特点分类调查 污染物的来源 特性 结构 形态和调查研究目的不同 分类也就不一样 7 3 污染源分类 一 污染源概述 8 三者互相转化 一 污染源概述 9 3 污染源分类 一 污染源概述 人类的各种社会活动所造成的污染源 主要有如下4种 1 工业污染源 industrialpollutionsources 2 农业污染源 agriculturalpollutionsources 3 交通污染源 transportationpollutionsources 4 生活污染源 domesticpollutionsources 10 3 污染源分类 一 污染源概述 工业污染源 工业废气工业废水工业废渣噪声产品 11 一 污染源概述 农业污染源 农药化肥农业废物水产养殖和禽畜饲养业土壤流失 3 污染源分类 12 一 污染源概述 生活污染源 生活废气生活污水生活垃圾 3 污染源分类 13 一 污染源概述 交通污染源 噪声废气有毒有害产品 3 污染源分类 14 一 污染源概述 大气 SO2 颗粒物 NOx CO O3 铅 苯并芘 氟化物 新 环境空气质量标准 2016年全国普遍实施PM2 5 改变特定工业区标准 水 耗氧有机污染物 营养物 有机毒物 重金属 非金属元机毒物 病原微生物 酸碱污染 石油类 难降解有机物 热和放射性 声 气动噪声 机械噪声 电磁噪声 生活噪声 土壤 污水 生活垃圾 工业固体废物 农药 化肥 牲畜排泄物 生物残体 大气沉降物 4 环境要素及其污染物 15 第二节污染源调查 16 一 污染源调查 要防治污染 必须首先了解污染源的状况 因此污染源调查是环境评价必不可少的基础性工作 通过调查 弄清污染源的类型 数量及其分布 掌握各污染源排放的污染物的种类 数量 方式 途径及随时间变化规律 在调查基础上 经过数据计算 分析 对污染源作出评价 确定一个区域主要污染源和污染物 为环境评价作准备 并提供切实可行的污染控制和治理方案 1 污染源调查的目的 17 一 污染源调查 明确目的性把握系统性重视联系性保持同一性 2 污染源调查的原则 18 一 污染源调查 区域污染源调查具体项目的污染源调查 3 污染源调查的方法 19 一 污染源调查 区域污染源调查 在普查的基础上 对重点污染源 排放量占区域总量的60 以上 进行详细的调查 调查人员要深入现场开展调查和监测 普查 详查 从有关部门查清区域或流域内的工矿 交通运输等企事业单位名单 采用发放调查表的方法对各单位的规模 性质和排污情况作概略调查 对于农业污染源和生活污染源也可到主管部门收集农业 渔业和禽畜饲养业的基础资料 人口统计资料 供排水和生活垃圾排放等方面资料 通过分析和推算得出本区域和流域内污染物排放的基本情况 重点污染源是指污染物排放种类多 排放量大 影响范围广 危害程度大的污染源 20 一 污染源调查 区域污染源调查方法 采用的方法是社会调查 包括印发调查表 召开座谈会 现场调查 访问 采样和监测 21 一 污染源调查 具体项目的污染源调查 类似详查 排放方式 排放规律的调查 污染物物理 化学 生物特性的调查 对主要污染物的追踪分析 对污染物流失进行分析 22 一 污染源调查 工业污染源调查农业污染源调查生活污染源调查交通污染源调查 3 污染源调查的内容 23 一 污染源调查 工业污染源调查 企业和项目概况 企业名称 厂址 所有制性质 规模 产品 产量等 项目概况 主要介绍项目基本情况 包括工程名称 建设性质 建设地点 项目组成 建设规模 车间组成 产品方案 辅助设施 配套工程 储运方式 占地面积 职工人数 工程总投资及发展规划等 附总平面布置图 24 一 污染源调查 工业污染源调查 项目平面布置图 25 一 污染源调查 工业污染源调查 项目平面布置图 项目建设与组成 26 一 污染源调查 工业污染源调查 生产工艺 工艺原理 主要反应方程式 工艺流程 环保设施 设备条件水平 27 一 污染源调查 工业污染源调查 能源 水源与原辅材料 主要原料 辅料 材料 助剂 能源 煤 焦 油 气 电和蒸汽 以及用水等的来源 成分 和消耗量 单耗 总耗和资源利用率等 28 一 污染源调查 工业污染源调查 29 一 污染源调查 工业污染源调查 生产布局企业总体布局 原料和燃料堆放场 车间 办公室 厂区 居民区 堆渣区 污染源位置 绿化带等 生产管理管理体制 编制 生产制度 管理水平及经济指标 环境保护管理机构编制 环境管理水平 30 一 污染源调查 工业污染源调查 污染物排放情况调查污染物种类 数量 成分 浓度 性质 排放规律 排放口位置等 废气 可按点源 面源 线源进行核算 说明源强 排放方式和排放高度及存在的有关问题 废水 应说明种类 成分 浓度 排放方式 排放去向 废液 应说明种类 按 固体废物污染环境防治法 进行分类 成分 浓度 处置方式和去向等有关问题 废渣 应说明有害成分 溶出物浓度 数量 处理和处置方式和贮存方法 噪声和放射性 应列表说明源强 剂量及分布 31 一 污染源调查 工业污染源调查 污染物治理调查工艺改革 综合利用 管理措施 治理方法 治理工艺 投资 效果 运行费用 副产品的成本 销路等 污染危害调查危害对象 程度 原因 历史 损失 赔偿 病物相关分析 重大事件发生事件 原因 危害程度 处理情况 人体 动植物健康危害 发展规划调查生产发展方向 规模 指标 三同时措施等 32 一 污染源调查 工业污染源调查 2 5 33 一 污染源调查 工业污染源调查 2 6 34 一 污染源调查 生活污染源调查 城市居民人口调查城市居民用水和排水调查民用燃料调查城市垃圾及处置方法调查 35 一 污染源调查 农业污染源调查 农药使用情况的调查化肥施用情况的调查农业废弃物调查农业机械使用情况的调查 36 一 污染源调查 交通污染源调查 噪声调查 车辆数量 种类 车流量 车速 路面 绿化 噪声分布 汽车尾气调查 车辆数量 种类 用油量 燃油构成 排气量 排放浓度等 37 一 污染源调查 计算方法主要有 物料衡算法 排污系数法和实测法三种 4 污染物排放量的计算 38 一 污染源调查 物料衡算法 4 污染物排放量的计算 根据质量守恒定律 生产过程中物料和投入和产出的平衡关系 来求出污染物的排放量 本法是根据理论计算求得结果 比较简单 但计算中设备运行均按理想状态考虑 所以计算结果有时偏低 39 一 污染源调查 物料衡算法 4 污染物排放量的计算 进入生产过程中的原料总量 Mi 等于进入产品 Pi 副产品 Bi 中的量 回收的量 Ri 与形成污染物 废水 废气 废渣 的量 Wi 之和 即 Mi Pi Bi Ri Wi Wi除以总产品数就得到单位产品的污染物量wi 40 一 污染源调查 物料衡算步骤 4 污染物排放量的计算 1 确定物料衡算系统 对象 2 收集物料衡算的基础资料 画出生产工艺流程图 写出反应方程式 3 确定计算基准物 在物料衡算中往往所有的污染物折算成某一基准物进行计算 以便于比较和评价 如铬酸盐 重铬酸盐 铬氧化物 铬 41 一 污染源调查 物料衡算步骤 4 污染物排放量的计算 4 进行物料衡算计算总量法 以计算系统内的原料消耗总量 主副产品及回收产品的总产量为基础 投入 产品 流失 定额法 总量法的另一种表现形式 首先求出单位产品的污染物流失量 再根据生产中的产品总量 求取污染物流失总量 42 一 污染源调查 物料衡算步骤 4 污染物排放量的计算 5 物料衡算结果的分析及应用生产吨产品或半成品的原料实际消耗量 生产吨产品或半成品的各污染物排放量 物料流失位置和排放形式 流向 43 一 污染源调查 物料衡算例题 4 污染物排放量的计算 例2 1 一种废酸 组成为23 w HNO3 57 H2SO4和20 H2O 加入93 的H2SO4及90 的HNO3 要求混合成27 HNO3 60 H2SO4的混合酸 计算所需废酸及加入浓酸的量 44 一 污染源调查 物料衡算例题 解 1 画出流程简图 45 一 污染源调查 物料衡算例题 解 2 选择计算基准4个物流均可选 选取100kg混酸为基准 3 列出物料衡算公式总物料衡算式 x y z 100HNO3的衡算式 0 23x 0 90z 100 0 27 27H2SO4的衡算式 0 57x 0 93y 100 0 6 60解方程得 x 41 8kg y 39kg z 19 2kg 46 一 污染源调查 物料衡算例题 4 污染物排放量的计算 例2 2 某除尘系统 每小时进入除尘系统的烟气量Q0为12000m3 标准状态 含尘浓度C0为2200mg m3 每小时收下的粉尘量G2为22kg 若不考虑除尘系统漏气影响 试求净化后的废气含尘浓度C1 47 一 污染源调查 物料衡算例题 解 1 画出流程简图 48 一 污染源调查 物料衡算例题 解 2 选择计算基准选取单位时间 h 3 列出物料衡算公式总物料衡算式 G0 G1 G2G0的衡算式 G0 Q0 C0 12000 2200 10 6 26 4kgG1的衡算式 G1 G0 G2 26 4 22 4 4kg如果除尘系统不漏气 则有 G0 G1解得 C1 G1 Q1 4 4 10 6 12000 366 67mg m3 49 一 污染源调查 物料衡算例题 4 污染物排放量的计算 例2 3 丙烷充分燃烧时候 通入的空气量为理论量的125 反应式为 C3H8 5O2 3CO2 4H2O 问 100mol燃烧产物需要多少摩尔空气 50 一 污染源调查 物料衡算例题 解 1 画出流程简图 51 一 污染源调查 物料衡算例题 解 2 取1molC3H8为计算基准完全燃烧所需氧的理论量5mol实际供氧量1 25 5 6 25mol供空气量6 25 0 21 29 76mol烟道气中N2量29 76 0 79 23 51mol烟道气中H2O量4mol烟道气中CO2量3mol烟道气中氧量6 25 5 1 25mol 52 一 污染源调查 物料衡算例题 产生烟道气的量 3 4 1 25 23 51 31 76mol100mol烟道气所需空气的量为 100 29 76 31 76 93 7mol 53 一 污染源调查 物料衡算例题 解 2 取1mol空气为计算基准1mol空气为计算基准中氧量1 0 21 0 21mol燃烧丙烷耗氧量0 21 1 25 0 168mol燃烧丙烷的量0 168 5 0 0036mol 100mol烟道气所需空气量为100 1 068 93 6mol 54 一 污染源调查 物料衡算例题 解 2 取100mol烟道气为计算基准烟道气组成未知 气中各组分量及所需丙烷和空气量均未知 可设 单位均为mol N 烟道气中N2的量 M 烟道气中O2的量 P 烟道气中CO2的量 Q 烟道气中H2O的量 A 入口空气的量 B 入口C3H8的量 6个未知量 需列出6个独立方程 55 一 污染源调查 物料衡算例题 对元素列平衡式可得 C元素平衡3B P H元素平衡8B 2QO元素平衡2 0 21A 2M 2P QN元素平衡2 0 79A 2N烟道气总量M N P Q 100过剩氧量0 21A 0 25 1 25 M解上述6个方程要求的结果 计算基准选取恰当与否 对计算难易有很大影响 所以要重视计算基准的选取 56 一 污染源调查 排污系数法 4 污染物排放量的计算 根据生产过程中单位的经验排放系数进行计算求得污染物排放量的计算方法 已知某行业某产品的产量 产值和原材料消耗量 乘以相应的排污系数即为污染物排放量 产污系数和排污系数 57 一 污染源调查 排污系数法 4 污染物排放量的计算 产污系数 污染物产生系数 是指在正常技术经济和管理条件下 生产单位产品或单位强度 如重量 体积和距离等 的产生污染活动所产生的原始污染物量 排污系数 污染物排放系数 是指上述条件下经污染控制措施削减后或未经削减直接排放到环境中的污染物量 58 一 污染源调查 排污系数法 计算公式为 M kg污染物 年 K kg污染物 吨产品 W 吨产品 年 用排污系数法估算污染物总量的关键在于单产排污系数的选取 应该选择规模 工艺 产品 产量均大体相近的生产厂的污染物排放量 作为参考数据进行计算 59 一 污染源调查 排污系数法 单产平均减污法 使用单产平均减污法预测污染物排放量与使用排污系数计算排放量具有相似的模型结构 计算公式为 M m G式中 G是预计的产量 m是目标年的单产产生的排污量 单产排污系数m是一个变化的量 一般认为随着技术进步和管理水平的提高 单产排污量逐步下降 60 一 污染源调查 排污系数法 k是单产排污量的年削减率t是年限 m是目标年的单产产生的排污量 m0是t0年单产产生的排污量 61 一 污染源调查 实测法 4 污染物排放量的计算 实测法是污染源调查中首先应该使用的方法 通过在正常的生产情况下 对重点污染源在有代表性的采样点上取样 测得废水 废气 废渣中污染物的浓度及废水 废气的流量 废渣的排放量 两者相乘即为污染物排放量 这种方法只适用于已投产的污染源 62 一 污染源调查 废水污染物排放量的计算 体积流量QV m3 h 质量流量Qm 1000kg h 密度d 1000kg m3 体积流量QV m3 h 平均流速V m h 过流面积S m2 废水中污染物的排放量按下式计算 M kg h C kg m3 Qv m3 h 63 一 污染源调查 废气污染物排放量的计算 浓度数量级小 一般使用mg m3 废水则为mg L 烟气量的测量 按照不同断面采样点布设原则布点采样监测 由于烟气在体积 压强和温度上的依赖关系 检测时需要同步进行温度 压力的测量 计算时需要将烟气流量和浓度这算到标准状态下 NM3 S和mg3 NM3 64 一 污染源调查 5 燃料燃烧过程中污染物排放量的计算 二氧化硫排放量的计算 对于煤 G B S 80 2对于油 G B S 2式中 G为二氧化硫排放量kg h S为燃料中的含硫量 B为耗煤量kg h 65 一 污染源调查 5 燃料燃烧过程中污染物排放量的计算 烟尘排放量的计算 根据耗煤量 煤的灰分计算 G烟尘 B A df 1 式中 A 为煤中灰分 df为烟气中烟尘占灰分的百分数 为除尘效率 G为烟尘排放量kg h根据锅炉的烟气量 烟尘排放浓度计算 G烟尘 Q C0 1 式中 Q为锅炉排放的烟气量 m3 h C0为烟气中烟尘浓度 mg m3 为除尘效率 66 一 污染源调查 5 燃料燃烧过程中污染物排放量的计算 烟尘排放量的计算 表2 1各种炉型的烟气中烟尘占灰分量的百分数 df值 67 一 污染源调查 习题 1 已知某焦化厂1995年的焦炭产量是20万吨 平均生产每吨焦炭排放SO2量是400g 2000年的焦炭产量是25万吨 平均生产每吨焦炭排放SO2量是340g 若该厂2010年的焦炭产量要达到40万吨 求到2010年时SO2的总排放量 68 一 污染源调查 1 解 1 将1995年和2000年的每吨焦炭SO2排放量代入公式 求得k 0 032 2 计算2010年的每吨焦炭SO2排放量 g t 3 计算2010年时SO2的年排放量 69 第三节污染源评价 70 一 污染源评价 1 污染源评价目的 污染源评价的目的是要把标准各异 量纲不同的污染源和污染物的排放量 通过一定的数学方法变成一个统一的可比值 从而确定出主要的污染物和污染源 71 一 污染源评价 2 污染源评价项目和标准 污染源评价项目 保证引起区域内污染的主要污染源和污染物都进入评价 污染源评价标准 对应的环境质量标准或污染物排放标准 全国工业污染源调查技术要求及建档技术规定 72 一 污染源评价 3 污染源评价的技术方法 等标污染负荷法 废气中某污染物的等标污染负荷定义为 式中 Pi 某污染物的等标污染负荷 t d Ci 某污染物的实际浓度 mg m3 C0i 某污染物工业排放浓度标准与Ci同单位的数值 为无因次量 Qi 含i污