第五章_大气环境影响评价1.ppt

大气环境影响评价,大气环境影响评价概述大气污染源调查与评价污染气象参数调查大气环境质量状况调查大气污染物的浓度预测模式大气环境污染控制管理,1.大气环境影响评价概述,基本概念常用大气环境标准介绍大气环境影响评价的工作程序*大气环境影响评价等级与范围,基本概念(P102104),大气污染(P102)大气污染源大气污染物,大气污染源,定义：一个能够释放污染物到大气中的装置。按污染物产生的来源分为:自然污染源和人为污染源。人为污染源又分为工业、交通运输、农业和生活污染源。按几何形状分为:点源、线源、面源、体源按运动特性分为:固定源和移动源按几何高度分为:高架源、中架源和低架源按排放的时间长短分为:连续源、瞬时源和持续有限时间源按排放形式分为:有组织排放源和无组织排放源,常用大气环境标准介绍,(1)环境影响评价技术导则大气环境（HJ/T2.2-93）(2)环境空气质量标准（GB3095-1996）P134规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目、取值时间及浓度限值，采样与分析方法及数据统计的有效性规定，适用于全国范围的环境空气质量评价(3)大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）规定了33种大气污染物排放限值，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。(4)恶臭污染物排放标准（GB14544-93）(5)工业炉窑大气污染物排放标准（GB9078-1996）(6)锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）,环境空气质量功能区划分为三类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。,环境空气质量标准共分为三级：一类区执行一级标准；二类区执行二级标准；三类区执行三级标准。,标准制定了9种污染物在不同取值时间情况下的各级别的浓度限值，包括SO2、总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）、NO2、CO、O3、铅（Pb），苯并a芘（BaP），氟化物（F）。,大气环境影响评价的工作程序,第一，准备阶段，主要工作为研究有关文件，进行初步的工程分析和环境现状调查，确定评价工作等级和编制评价方案。第二，正式工作阶段，主要工作包含调查、预测和评价第三，报告书编制阶段，主要工作是给出结论，完成环境影响报告书中大气部分的编写。,工作程序分三阶段：准备阶段、正式工作阶段和编制报告书阶段；正式工作依次包含调查、预测和评价三大部分；调查主要包括污染源、气象条件和环境质量现状三个方面。,工作程序的主要内容大体可按“三三制”来理解和记忆。,大气环境影响评价等级与范围（P133）,根据项目的初步工程分析结果，选择正常排放的主要污染物及排放参数，采用估算模式计算各污染物的最大影响程度地和最远影响范围，按照评价分级工作判据进行分级。大气环境影响评价工作划分为一、二、三级。根据项目初步工程分析结果，选择13个主要污染物，分别计算每一种污染物的最大地面浓度占标率Pi（下标i为第i个污染物）及第i个污染物的地面浓度达到标准限值10%时所对应的最远距离D10%。,1.*评价等级,Pi的定义为：Pi=Ci/C0i100%式中：Pi第i个污染物的最大地面浓度占标率，%；Ci用估算模式计算的第i个污染物最大地面浓度，mg/m3；C0i第i类污染物环境空气质量标准，mg/m3,Coi如何取值？,Coi一般选用环境空气质量标准（GB30951996）及其修改单中1h平均取样时间的二级标准的浓度限值;对该标准中未包含的项目，可参照工业企业设计卫生标准（TJ3679）中的居住区大气中有害物质的最高允许浓度的一次浓度限值。如已有地方标准，应选用地方标准中的相应值;对某些上述标准中都未包含的项目，可参照国外有关标准选用，但应做出说明，报环保部门批准后执行。,Coi取值的说明：,Qi应符合国家或地方大气污染物排放标准。,项目评价工作等级按照下表判据进行划分，如果污染物数i大于1，取P值中最大者（Pmax）和其对应的D10%。,1.评价等级,大气环境影响评价等级与范围,大气环境影响评价工作级别,根据项目排放污染物的最远影响范围确定项目的大气环境影响评价范围。即以排放源为中心，以D10%为半径的圆或以2D10%为边长的矩形作为评价范围，当最远距离超过25km时，确定评价范围为半径25km的圆形区域或边长50km的矩形区域评价范围的直径和边长不应小于5km。对于以线源为主的城市道路等项目，评价范围可设定为线源中心两侧各200m的范围。,2.评价范围的确定,2.大气污染源调查与评价,2.1大气污染源调查的内容2.2大气污染源调查方法(P136137)2.3污染源评价,对于一级评价项目应进行以下各方面的调查,2.3污染源调查的基本内容(P135136),按生产工艺流程或按分厂、车间分别绘制污染流程图。按分厂或车间逐一统计各有组织排放源和无组织排放源的主要污染物排放量。对改扩建项目的主要污染物排放量应给出：现有工程排放量、新扩建工程排放量、以及预计现有工程经改造后污染物的削减量，并按上述三个量计算最终排放量。除调查统计主要污染物的正常生产的排放量外，对于毒性较大的物质还应估计其非正常排放量。,将污染源按点源和面源进行统计。面源包括无组织排放源和数量多、源强源高都不大的点源。可根据污染源源强和源高的具体分布状况确定点源的最低源高和源强。厂区内某些属于线源性质的排放源可并入其附近的面源，按面源排放统计。点源调查统计内容一般包括：排气筒底部中心坐标排气筒几何高度（m）及出口内径（m）排气筒出口烟气温度（k）烟气出口速度（m/s）各主要污染物正常排放量（t/a，t/h，kg/h）毒性较大物质的非正常排放量（kg/h）排放工况，如连续排放或间断排放，间断排放应注明具体排放时间、时数和可能出现的频率。,面源调查统计内容一般包括：将评价区在选定的坐标系内网格化。以评价区的左下角为原点：分别以东和北为正X和正Y轴。网格单元，一般可取11（km2），评价区较小时，可取500500（m2），建设项目所占面积小于网格单元，可取其为网格单元面积。按网格统计面源的下述参数：主要污染物排放量面源有效排放高度和网格的平均海拔高度，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。对于颗粒物污染源，还应调查其颗粒物的密度及粒径分布原料、固体废弃物等堆放场所产生的扬尘可按面源处理。应通过实验或类比调查，确定其起动风速和扬尘量。,三级评价项目，可只调查污染源基本调查内容中的！,QN=S式中：QN废气流量，m3/s；S排气管道的截面积，m2；废气平均流速，m/s。,（1）现场实测法（已投产的污染源）,有组织排放的大气污染物（如烟囱排放的SO2、NOx和烟尘等），可根据实测的废气流量和污染物浓度，依下式计算：Qi=QNci106式中：Qi废气中污染物i的排放量，kg/h；QN废气体积（标准状态）流量，m3/h；ci废气中污染物i的实测浓度值，mg/m3；,（2）物料衡算法,物料衡算法是对生产过程中所使用的物料情况进行定量分析的一种科学方法。对一些无法实测的污染源，可采用此种算法计算污染物的排放量，其通式如下：G投入G产品G流失式中：G投入投入物料量总和；G产品所得产品量总和；G流失物料和产品流失量总和。,上式既适用于整个生产过程的总物料衡算，也适用于生产过程的任何一个步骤或某一生产设备的局部衡算。不论进入系统的物料是否发生化学反应，或化学反应是否反应完全，该式都是成立的。,（3）经验估算法,对于某些特征污染物排放量，可依据一些经验公式或一些经验的单位产品的排污系数来计算。,燃煤产生SO2的计算：G=BS80%2式中：G二氧化硫的产生量，kg/h；B燃煤量，kg/h；S煤的含硫量，。燃烧排放的SO2计算：G=BS80%2（1）式中：SO2的去除率，；,燃煤SO2排放量的计算*：,（3）经验估算法,燃煤烟尘排放量的计算*：,Y=BAD(1)式中：Y烟尘排放量，kg/h；B燃煤量，kg/h；A煤的灰分含量，；D烟气中烟尘占灰分量的百分数，其值与燃烧方式有关；除尘器的总效率，。,例题某电厂年运转300天，每天20小时，年用煤量300t，煤含硫率为1.2%，无脱硫设施，问该厂的SO2排放量是多少kg/h？,解：（3001.2%2801000）/（30020）0.96kg/h,2.5污染源评价（P137）,1.等标污染负荷,污染物的等标污染负荷：ijCij/C0i.Qij若第j个污染源共有n种污染物参与评价，则该污染源的总等标污染负荷为：,若评价区共有m个污染源含有i种污染物，则该污染物在评价去内的总等标污染负荷为：,在第j个污染源中，第i种污染物的污染负荷比Kij：,式中：Kij无量纲，是一个确定污染源内各种污染物排序的参数Kij最大者就是最主要的污染物。,2.等标污染负荷比,2.5污染源评价,评价区内，第j个污染源的污染负荷比Kj：,式中：P评价区域内所有污染源的等标污染负荷之和；Kj无量纲，它可以确定评价区的主要污染源及污染源的排序。Kj值最大者为主要污染源。,2.等标污染负荷比,2.5污染源评价,3.污染气象参数调查,3.1大气湍流3.2大气稳定度3.3逆温与熏烟3.4风场3.5大气混合层高度3.6联合频率3.7地面气象资料与高空气象资料调查,大气污染物浓度是由污染物排放量及污染气象条件共同决定的，污染气象条件的好坏反映了当地大气自净能力的高低，污染气象条件是大气环境影响评价不可缺少的重要内容。大气自净能力：由于大气自身的运动而使大气污染物输送、稀释扩散，从而起到对大气的净化作用，包括平流输送、湍流扩散和清除等机制。对于大多数评价项目，主要需要调查和研究平流输送和湍流扩散。,3.1大气湍流,湍流是一种不规则运动，其流场的各个特征量是时空随机变量，它的统计平均值是有规律的。由机械或动力作用生成的是机械湍流；由各种热力因子诱生的是热力湍流。大气湍流的主要效果是混合，它使污染物在随风飘移过程中不断向四周扩展，不断将周围清洁空气卷入烟气中，同时将烟气带到周围空气中，使得污染物浓度不断降低。,非湍流情况下的烟团扩散如图(a)所示。在湍流扩散过程中，各种不同尺度的湍涡，在扩散的不同阶段起着不同的作用。湍涡远小于烟团的扩散如图(b)所示，湍涡与烟团尺寸相当的扩散如图(c)所示，湍涡远大于烟团的扩散如图(d)所示。,3.2大气稳定度(P106),大气稳定度：整层空气的稳定程度，是大气对在其中作垂直运动的气团是加速、遏制还是不影响其运动的一种热力学性质。,确定方法：1.干绝热法,用气温的垂直递减率与干绝热递减率d可以比较方便地判断气温的稳定度（静力稳定度），如表所示。处于不稳定层结时，促使湍流运动的发展，大气稀释能力加强；处于稳定层结时，对湍流起抑制作用，减弱大气的扩散能力。,不同的稳定度条件下大气具有不同的稀释扩散能力！,不同的稳定度条件下大气具有不同的稀释扩散能力！,不同的稳定度条件下大气具有不同的稀释扩散能力！,最符合我国国情的方法是Pasquill法，由太阳高度角，云量（总云量、低云量）以及风速等地面常规气象资料确定大气稳定度，是环评中常用的方法。Pasquill大气稳定度分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级。它们分别表示为A、B、C、D、E、F。首先由云量与太阳高度角查出太阳辐射等级数，再由太阳辐射等级数与地面风速查出稳定度等级。,3.2大气稳定度,确定方法：*2.Pasquill法（P116117）,太阳高度角h0使用下式计算：h0=arcsinsinsin+coscoscos(15t+-300)式中，h0太阳高度角，deg当地地理纬度，deg当地地理经度，degt观测时的北京时间太阳倾角，deg，可按下式计算：=0.006918-0.39912cos0+0.070257sin0-0.006758cos20+0.000907sin20-0.002679cos30+0.001480sin30180/式中，0360dn/365，degdn一年中的日期序数，0，1，2，364,太阳辐射等级数,大气稳定度的等级,逆温是指气温随高度增加的现象。逆温层对污染物的扩散起到抑制作用，直接关系着地面污染程度，与空气污染密切有关的逆温形式主要是地面辐射逆温。,3.3逆温与熏烟,上部稳定，下部中性熏烟型,晴朗夜间，由于下垫面的辐射冷却形成贴地逆温层，日出后，地面受太阳照射增温，逆温层自下而上逐渐消失，转变为中性或不稳定层结，原来滞留在逆温层内的污染物向下蔓延，形成地面高浓度，即熏烟。,3.4风场,风：空气的水平运动风速：空气在单位时间内移动的水平距离，随时间和高度变化风向：风的来向，16个方位表示风频：吹某一风向的风的次数，占总的观测统计次数的百分比主导风向：风频最大的风向，其下风向即为污染几率最大的方位风向玫瑰图：在极坐标中按16个风向标出其频率的大小局地风场：在局部地区由于地形影响而形成的空间和时间尺度都比较小的所谓地方性风，主要有海陆风、山谷风、过山气流、城市热岛环流等。,污染系数风向频率/平均风速,风廓线图,*风速随高度的变化。,距地面1.5km高度以下的风速可按下式计算：,式中，U1距地面Z1（m）高度处10min平均风速，m/s，通常取距地面10m高度处的平均风速；U2距地面Z2（m）高度处10min平均风速，m/s；P为风速高度指数，与大气稳定度和地形条件有关，查表得。,各稳定度等级下的P值,风玫瑰图,C表示静风，风速小于测风仪最低阈值。,海陆风,山谷风,城市热岛环流,3.5大气混合层高度,混合层：如果下层空气湍流强，上部空气湍流弱，中间存在着一个湍流特征不连续界面，湍流特征不连续界面以下的大气层为混合层。混合层高度：从地面算起至第一层稳定层底的高度。混合层高度随时随地变化，在一天中，早晨混合层高度一般较低，而午后混合层高度达到极大值，混合层内一般为不稳定层结，铅直稀释能力比较强。,确定方法：干绝热法、国标法等，评中常用国标法。当大气稳定度为不稳定或中性（ABCD）时：h=asU10/f当大气稳定度为稳定(EF)时：h=bs（U10/f）1/2f=2sinh混合层高度（EF时指近地层高度），mU1010m高度处平均风速，m/s，大于6m/s时取为6m/sas、bs混合层系数，查表得；f地转系数；地转角速度，可取=7.2910-5rad/s地理纬度，deg,指风向、风速、大气稳定度构成的组合频率。即统计不同风速、风向和大气稳定度出现几率。通常风向取16个方位（不包括静风）；稳定度分为ABCDEF六级；风速分5档，7m/s。,3.6联合频率,一级评价项目应至少包括以下各项：年、季(期)地面温度，露点温度及降雨量；年、季(期)风玫瑰图；月平均风速随月份的变化(曲线图)；季(期)小时平均风速的日变化(曲线图)；年、季(期)各风向，各风速段，各级大气稳定度的联合出现频率及年、季(期)的各级大气稳定度的出现频率。二、三级评价项目至少应进行和两项的调查。,地面气象资料调查内容,规定时间的风向、风速随高度的变化；年、季(期