城市空气环境质量达标规划

城市空气环境质量达标规划,国家环境保护总局环境规划院2004年3月,技术流程,一、大气环境现状评价二、确定大气环境功能区划三、确定规划指标和目标四、环境影响预测五、大气环境质量达标规划,一、大气环境现状评价,1、确定需要调查的大气污染因子,2、污染源调查与分析,3、大气环境质量现状数据收集与评价,1、确定需要调查的大气污染因子,一、大气环境现状评价1、确定需要调查的大气污染因子,本次重点城市空气环境质量达标规划主要污染因子确定为：PM10(或TSP)、SO2、NO2或(NOx)及该城市的特征污染物，超大城市增加O3。,大气污染源的调查原则：充分利用现有研究成果和资料，可在其基础上补充和验证，避免重复工作。调查所得的基础资料和数据，以能满足环境污染预测与制定污染综合整治方案的需要为前提。,一、大气环境现状评价2、污染源调查与分析,2、污染源调查与分析,大气污染源收集的基准年：本次规划：2002年,一、大气环境现状评价2、污染源调查与分析,规划范围：城市市区行政管辖区域,大气污染源主要可分为以下三类：,一、大气环境现状评价2、污染源调查与分析,工业污染源生活污染源交通污染源,一、大气环境现状评价2、污染源调查与分析,依据排放源高度，将各排放源按点源与面源进行统计（机动车排放污染较重的城市还需进行线源统计）。并给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，并列表给出污染源排放清单。,大气污染源的点源、面源划分原则：,一、大气环境现状评价2、污染源调查与分析,一般将排放高度较低（30米），排放强度小（或单位时间能耗低）的污染源划为面源，只留少数高架源作为点源。,大气点源排气筒底部中心坐标；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）。,一、大气环境现状评价2、污染源调查与分析,大气面源（两种方法）（1）按网格统计将规划区在选定的坐标系内网格化。以规划区的左下角为原点；分别以东（E）和北（N）为正X和正Y轴。网格单元，一般可取10001000(m2),城市较小时，可取500500(m2),按网格统计面源的下述参数：a.主要污染物排放量t/(hkm2)；b.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；c.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。,一、大气环境现状评价2、污染源调查与分析,（2）按面源的实际面积统计a.面源中心坐标(相对值或经纬度)；b.面源平均有效高度（m）；c.面源东西向宽度（m）、南北向长度（m）；d.各主要污染物正常排放量（t/a,t/h或kg/h）,一、大气环境现状评价2、污染源调查与分析,线源调查内容：对于机动车排放污染较重的城市，需要将高速路、快速路和主干路作为线源，进行统计。机动车源的排放高度定为1米。,一、大气环境现状评价2、染源调查与分析,一、大气环境现状评价2、染源调查与分析,机动车排放污染程度划分标准（S=P+V+A，当S7时）,核实污染物排放量的基本方法在线监测法现场实测法（根据实测的废气流量和污染物浓度）物料衡算法经验估算法（经验公式、单位产品排污系数）,一、大气环境现状评价2、染源调查与分析,SO2、烟尘经验估算公式：,一、大气环境现状评价2、染源调查与分析,式中：Qs、Q烟燃煤排放的SO2及烟尘量,（万t/a）；B耗煤量,（万t/a）；S煤的含硫量；A灰分含量；b飞灰量（自然通风炉15-20%，风动炉30-40，沸腾炉60-80%）；平均除尘效率。,NOx估算公式：,一、大气环境现状评价2、染源调查与分析,式中：QNOx：NOx排放量，t；P：NOx脱除率，%；K：排放因子，kg/t；F：燃料消耗量，t。,大气污染源评价方法等标污染负荷法污染物排放量排序法（选出占污染物总量90%以上的污染源）,一、大气环境现状评价2、污染源调查与分析,一、大气环境现状评价3、大气环境质量现状数据收集与评价,3、大气环境质量现状数据收集与评价,常规监测数据收集和分析现状监测现状评价单项指数评价法,二、确定大气环境功能区划,主要是以城市环境功能分区为依据，根据自然环境概况和土地利用规划、规划区域气象特征和国家大气环境质量的要求，将规划区域大气环境划分成不同的功能区域。,二、确定大气环境功能区划,大气环境功能分区,三、确定规划指标和目标,规划指标主要有：总量控制规划指标、治理规划指标、环境质量控制指标。规划目标从层次上：高、中、低目标从时间上：短期、中期、长期目标从空间上：城市总目标、各功能区目标,大气环境规划目标具体要求,各空气功能区按要求达标。所有国家认证的点位均应参加评价。对于全部为自动监测站的城市，二级及好于二级天数的比例大于85，即为该点位达标；对于无空气自动监测站或部分点位是自动监测站的城市，每个监测点位按监测频次要求取得全部监测数据，求得年日均值，达到环境空气质量标准，即为该点位达标；每个功能区中全部监测点位均达标，即为该大气功能区环境质量达标。,颗粒物源解析,从113个重点城市2002年的环境质量监测数据看，颗粒物污染最为突出，82个城市超标，是大多数重点城市的首要污染物。,颗粒物源解析,尚未开展过源解析工作的城市，本次工作可先参考城市环境空气中煤烟尘贡献值（分担率）的评估方法进行简单估算。,煤烟尘贡献值（分担率）的简单估算法来自南开大学冯银厂,采暖季：C采暖季=1.3781X1-7.0619X2+0.1347X3+=10,C：煤烟尘对城市环境空气中的PM10的贡献浓度（g/m3）;X1:城市单位面积单位时间燃煤量（吨/天平方公里）；X2:区域内排气筒几何平均高度（米）；X3:城市通风量（混合层高度平均风速，m2/s）;:为修正量,煤烟尘贡献值（分担率）的简单估算法,非采暖季：C非采暖季=0.5033X1-0.3207X2-0.0001X3+=5,说明：1、建议北方采暖城市按采暖季和非采暖季分别估算煤烟尘的贡献；2、无采暖季和非采暖季之分的城市按非采暖季估算公式计算。,四、环境影响预测,1、污染气象资料调查与分析2、大气扩散模型简介3、大气环境污染预测,1、污染气象资料调查与分析,收集可代表该区气象条件的气象台站最近3年左右气象资料；收集的内容包括每日逐时的风向、风速、总云量、低云量；年、季(月)降水量、气压、气温等；如无该地区气象资料则需要进行现场观测；利用收集的或观测的气象数据分析该地区的污染气象特征，大气扩散规律。,四、环境影响预测,2、大气扩散模型简介,大气扩散模式是对大气污染物散布过程的模拟。按污染源的几何特征分为点源、线源、面原扩散模式；按假设条件不同，有烟流扩散模式和烟团扩散模式；还有比较简单的箱式模型。环境规划时应根据当地地形、气候等环境要素以及污染源情况正确选取并适当修正，不可盲目照搬。,四、环境影响预测,高斯扩散模式(国标HJ/T2.2-93),四、环境影响预测2、大气扩散模型简介,“高斯模式”应用时要求气象参数较多，计算较繁琐；小城市规划也可选“箱模式”总量控制公式。,四、环境影响预测2、大气扩散模型简介,大气环境影响预测模型软件,大气模式的计算，已有一些比较成熟的软件，只要把各污染源数据、污染气象数据及有关参数输入，计算机就可自动叠加计算出各污染源排放对该区域浓度的贡献情况。ADMS大气扩散模型软件ISC-AERMOD大气扩散模型软件区域大气总量控制模型软件EIAA环评助手软件,四、环境影响预测3、大气环境污染预测,大气环境污染预测,源强变化预测1能耗量增长预测2污染物排放量预测环境影响预测,四、环境影响预测3、大气环境污染预测源强变化预测,1能耗量增长预测,可根据历年能耗统计数据，GDP增长速度，一、二、三产所占比例，根据发展趋势用经验法进行预测；或者：(1)工业耗煤量增长预测(2)取暖耗煤量预测(3)居民生活耗煤量预测(4)耗油量预测,四、环境影响预测3、大气环境污染预测源强变化预测,能耗量增长预测,（1）工业耗煤量增长预测根据前5-10年的工业产值年平均增长率，进行预测。先算出工业产值年平均增长率：,Mt年工业总产值（万元/年）;M0t0年工业总产值（万元/年）;t预测年；t0起始（基准）年；,四、环境影响预测3、大气环境污染预测源强变化预测,能耗量增长预测,工业耗煤增长预测通常采用弹性系数（CB）法：,采用这种方法最主要的问题是如何确定能耗弹性系数（CB）。简单的办法是经验判断法。如果有近十年的统计数字，计算出/的比值，再考虑到节能水平的提高，确定的CB值较为切合实际。,四、环境影响预测3、大气环境污染预测源强变化预测,能耗量增长预测,t年耗煤量：,式中：Et年耗煤量（吨/年）;E0t0年耗煤量（吨/年）。,四、环境影响预测3、大气环境污染预测源强变化预测,能耗量增长预测,(2)取暖耗煤量预测,式中：E暖预测年采暖煤耗（吨/年）S预测年采暖面积（米2）As采暖煤耗系数（公斤/米2）,四、环境影响预测3、大气环境污染预测源强变化预测,能耗量增长预测,（3）居民生活耗煤量预测根据人口增长预测居民生活耗煤量，根据人口总数预测耗煤量。,式中：E生预测年居民生活耗煤量（吨/年）；AN人均年耗煤量（吨/（人、年）Nt预测年区域人口总数,四、环境影响预测3、大气环境污染预测源强变化预测,能耗量增长预测,（4）耗油量预测,流动污染源耗油量可根据全市最近各年度实际耗油量（汽油、柴油）的平均增长率及预测年各种车辆总台数预测汽油和柴油的消耗量（吨/年）。各工厂企业燃油可单独预测，然后求其燃油总量。,四、环境影响预测3、大气环境污染预测,2.污染物排放量预测,根据规划年2005年、2010年能耗量增长预测、原有污染源及污染源变化预测情况，污染排放总量控制要求，为空气环境全面达标，设计2005年、2010年污染源布局、污染排放方案，可以不止一种，作为环境影响预测模拟计算的源强。,四、环境影响预测3、大气环境污染预测源强变化预测,四、环境影响预测3、大气环境污染预测,环境影响预测,根据上述污染物预测的排放量，根据设计的情景方案利用大气扩散模型对规划区域进行模拟预测计算，根据地面浓度预测值，进行大气污染物削减量调整。,五、大气环境质量达标规划,主要大气污染物削减量的计算削减量的分配与调整污染物总量控制规划常用方法大气污染物综合整治措施,主要大气污染物削减量的计算,1、计算削减量的依据（1）大气污染预测结果；（2）总量控制指标；（3）环境质量目标要求。,五、大气环境质量达标规划,2计算削减量的方法：削减量的计算方法很多，但是必须遵守一条准则，就是大气污染预测采用什么方法，那么在根据环境质量目标要求计算大气污染物的最大允许排放量时必须采用同样的方法反推。,五、大气环境质量达标规划主要大气污染物削减量的计算,如何确定C点、和C面削减比例？a.近几年来点源和面源的污染负荷比；b.点源和面源治理措施的现状和潜力；c.城市大气污染防治的重点，包括影响大、危害大的点源治理计划。,五、大气环境质量达标规划主要大气污染物削减量的计算,3高架源和面源的削减量分配问题：,1、点源（高架源）削减量的分配问题结合实际情况和工作经验确定数学规划法优化分配方案2、削减量的调整无论是经验判断法，还是用数学规划法，分配的点源的削减量还只是一个初步的方案，这个方案必须进行进一步的调整。本着区域防治费用最少，整体优化的原则，不搞平均主义，具体问题具体处理。,五、大气环境质量达标规划削减量的分配与调整,削减量的分配与调整,要充分考虑企业的经济技术条件和已有的环保处理设施；制定相应的政策，做到方案公平；保证总体削减目标，区域内部污染源可互相协调。,五、大气环境质量达标规划削减量的分配与调整,削减量的分配与调整,3、削减量的再分配首次分配方案经调整后，即可最后确定削减分配方案，并将方案下达到各污染源，要求各污染源及时制定完成削减量的方案，方案不限一种，可以是多种初步方案形成后，提交环保部门统一备案。,五、大气环境质量达标规划削减量的分配与调整,4、面源削减量的分配问题(1)一般工业生产排放源对这类性质的污染源，其削减量应该分配到具体污染源，其分配原则和方法可以仿照点源的情况处理。(2)生活排放源不可能分配到具体源。而且对于削减量的完成，污染源往往是被动的，只能由城市统一考虑方案，如集中供热、普及型煤、煤气化等。,五、大气环境质量达标规划削减量的分配与调整,污染物总量控制规划常用方法,五、大气环境质量达标规划大气污染物综合整治措施,1、0-1型整数规划2、离散规划,大气污染物综合整治措施,五、大气环境质量达标规划大气污染物综合整治措施,1大气污染物综合整治宏观规划2大气污染综合整治措施3.保障措施,1、大气污染物综合整治宏观规划,五、大气环境质量达标规划大气污染物综合整治措施,根据国家的污染控制政策、城市污染控制规划、规划区大气污染及大气环境特征，从城市生态系统出发，对影响大气质量的多种因素进行系统的综合分析。从宏观上确定大气污染综合整治的方向和重点。,2、大气污染物综合整治措施,五、大气环境质量达标规划大气污染物综合整治措施,(1)合理利用大气环境容量(2)以集中控制为主，降低污染物排放量(3)重视二氧化氮污染控制(4)关注可吸入颗粒物,（1）合理利用大气环境容量,五、大气环境质量达标规划大气污染物综合整治措施,科学利用大气环境容量：根据大气自净规律，定量（总量）