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文档简介
1、第 七 章 大气(dq)环境影响评价 大气环境影响评价是从环境保护的目的出发,通过调查、预测、评价等手段,分析、判断生产生活活动所排放的大气污染物对大气环境质量影响的程度和范围,为制定大气污染防治措施、合理安排生产生活活动提供科学依据或指导性意见。共一百三十三页1大气环境影响预测(模式)2开发行为对大气环境影响的识别3大气(dq)环境影响评价(HJ2.22008)4主要(zhyo)内容 大气环境污染与大气扩散1共一百三十三页7.1大气(dq)环境污染与大气(dq)扩散定义: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(fn wi):自然污染源和人为污染源。 人为污染源又分为工业、交
2、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共一百三十三页 常用(chn yn)大气环境标准介绍(1)环境影响评价技术导则大气环境(HJ/T2.2-2008)(2)环境空气质量标准(GB3095-1996) 规定了环境空气质量功能区划分、标准分级、污染物项目(xingm)、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
3、) 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)共一百三十三页 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(shngy)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(hunjng)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
4、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)。共一百三十三页共一百三十三页大气污染物的扩散一个地区的大气污染程度(chngd)与下列因素有关。 1、源参数 源参数是指污染源排放污染物的数量、组成、排放方式、排放源的密集程度及位置等。决定了进入大气的污染物的量和所涉及的范围。 2、气象条件 气象条件将决定大气对污染物的稀释扩散速率和迁移转化的途径。 3、下垫面状况 下垫面的状况不同会影响到气流的运动,同时也直接影响当地的气象条件。共一百三十三页一、
5、气象(qxing)因素一、影响(yngxing)大气污染的气象因素影响大气污染的气象因素有两个,即气象的动力因子和气象的热力因子。共一百三十三页1. 气象的动力因子(1)风的影响。风对空气污染的影响包括风向和风速的大小两个方面,风向影响着污染物的扩散方向。风速的大小决定着污染物的扩散和稀释状况。通常污染物在大气中的浓度与平均风速成反比,若风速增大一倍,污染物的浓度将减少一半。 由于地面对风的摩擦阻力作用,所以(suy)风速随高度的下降而减小。100m高处的风速,约为1m高处的3倍。共一百三十三页(2)大气湍流。 风的方向和速度(sd)常常变化,在主导方向的上下左右无规则摆动。这种无规则的阵发性
6、摆动叫大气的湍流。湍流对大气污染物扩散、稀释起着决定性的作用。假若没有湍流的存在,则污染物在大气中只能沿风向移动,污染物的扩散只靠布朗运动,那将会形成一个污染物的圆柱体悬浮在空中(平流层中与此现象相似)。共一百三十三页湍流尺度的大小与污染物的扩散、稀释有很大的关系。当湍流的尺度比烟团的尺度小时,烟团向下风向移动,并进行缓慢的扩散。小尺度湍流搅动作用,烟流截面逐渐扩大当湍流比烟团的尺度大时,烟团被大尺度的大气湍流夹带,其本身截面尺度变化不大。当湍流的尺度和烟团相同时,烟团容易(rngy)被湍流拉开、撕裂,使烟团很快扩散。当湍流的尺度有大有小时,因为烟团同时受到多种尺度的湍流作用,烟团能很快扩散。
7、共一百三十三页 风速越大,湍流越强,污染物的扩散(kusn)稀释速率就越大。共一百三十三页2.气象的热力因子:(1)温度层结与逆温温度层结是指地球表面上方(shn fn)大气在垂直于地表方向上的温度分布。温度层结决定着大气的稳定度,而大气的稳定度又影响着湍流的强度,因而温度层结与大气污染有十分密切的联系。气温随高度递减; (不稳定层结); 气温随高度递增(稳定层结,逆温); 气温随高度变化不大(中性层结,等温)。共一百三十三页温度层结:(气温垂直(chuzh)递减率)0,=0(叫等温层),0(逆温层)由于地面吸收太阳辐射能比大气显著,故地表是大气的主要增温热源,从而导致正常情况下对流层内气温随
8、高度的增加而逐渐降低, (气温垂直递减率)0,实际上,由于气象条件不同,有可能出现气温不随高度而变化,即=0(叫等温层),也可能出现气温随高度的增加而增加,即0。这种与标准大气情况下分布相反的现象叫温度递增,简称逆温。出现逆温的大气层叫逆温层。逆温层的下限称为逆温高度。上下限的温度差为逆温强度。根据逆温层出现的高度不同,分为接地逆温层和上层逆温层 共一百三十三页导致逆温发生的原因很多,根据不同的原因可分为(fn wi)以下几种逆温:辐射性逆温:在晴朗无风的夜间,地表的降温比大气的降温快,因而出现逆温。较常见。沉降性逆温:是由接近地表上方有大规模下降的高压气团向周围低气压区流动形成的。湍流性逆温
9、:由于朝山坡方向吹去的大气沿山坡上升,在气流上升处比周围气体温度高而形成。锋面逆温:这是由于冷热两种气团相遇时,暖气团位于冷气团之上而形成的。地形逆温:这种情况多发生在坡地、盆地。由于山坡散热较快,使坡面上的大气比谷中大气温度低,冷空气则沿山坡下移,热空气上移而形成。 共一百三十三页(2)气温的干绝热递减率。在物理学上,若一系统在与周围物体没有热量交换而进行状态变化时,称为绝热变化。把这个过程称为绝热过程。在绝热过程中,系统的状态变化及对外做功(zugng)靠系统内能变化来达到。系统在某状态时的内能与绝对温度成正比,一定状态下的内能可由温度来度量。共一百三十三页若取大气中一气块做垂直运动,气块
10、因上升或下降而引起(ynq)膨胀、压缩,由此而引起(ynq)温度变化,这种温度变化比和外界热交换所引起(ynq)的温度变化大,对一个干燥或未饱和的湿空气块,上升时周围气压降低而膨胀,做膨胀功,气团温度下降,在大气中绝热上升100m要降温0.98,如下降100m则要升温0.98,通常可近似取1,而这个数与周围温度无关。气块绝热上升100m降温1称为气温干绝热递减率,用d(1/100m)表示。共一百三十三页(3)大气的稳定度大气的稳定度与气温(qwn)垂直递减率和干绝热递减率d有密切的关系。大气垂直运动的强弱,即大气的稳定度取决于与d之比。 共一百三十三页气团受到对流冲击之后产生向上或下运动,当外
11、力消失之后的运动趋势有三种:当d时,如果气块被举向高处时,气块内部的温度高于外部温度,则浮力大于重力,气块将继续上升,被加速 。所以则认为此时(c sh)的大气处于不稳定状态。 当d时,大气总是力争保持原来的状态,垂直方向上的运动很弱,所以则认为此时的大气处于稳定状态。当=d时,不管气块受外力作用上升或下降,它内部的温度与外部温度始终一样,所以此时气块推到哪里就停在哪里,此时的大气处于中性状态。当 0,出现逆温,气团温度比周围大气温度低,无法上升,处于稳定状态。共一百三十三页当大气处于稳定状态时,湍流受到抑制,大气对污染物的扩散、稀释能力弱;当大气处于不稳定状态时,湍流得到充分(chngfn)
12、发展,扩散、稀释能力增强。共一百三十三页(4)大气温度垂直分布与烟流形态(xngti)的关系波浪型:这种情况出现于大气不稳定状态时,温度随高度的增加(zngji)而降低,即0,而且d,此时上下层混合强烈,风速较大,烟团翻卷剧烈,扩散十分迅速,所以一般不会造成烟雾事件。此情况多发生在晴朗的中午 。共一百三十三页(4)大气温度(wnd)垂直分布与烟流形态的关系锥型:这种情况出现于大气中性状态或稳定状态时,即=d,此时烟气沿主导风向扩散,污染物输送得较远,扩散速度仅次于波浪(blng)型,所以一般不会造成烟雾事件。此情况多出现于多云天、阴天、强风夜晚或冬夜共一百三十三页(4)大气(dq)温度垂直分布
13、与烟流形态的关系扇型:这种情况出现于大气稳定状态时,即d,而且此时出现逆温层,即0,几乎无湍流发生,烟气在垂直方向的扩散很小,在水平方向上有缓慢的扩散,烟气沿下风向输送很远,但遇到山丘或高大建筑阻挡时,污染物不易(b y)扩散,此情况多出现于弱晴朗的夜晚和早晨共一百三十三页爬升型(屋脊型):这种情况出现于大气上层不稳定而下层稳定状态时,即上层0,d,下层0,d,此时上层有微风或湍流,下层无风无湍流,若烟囱高度处于不稳定层时,烟气不向下扩散只向上扩散,对地面(dmin)污染较小。此情况多出现在傍晚前后 。熏烟型屋脊(wj)型共一百三十三页漫烟型(熏烟型):这种情况出现于大气上层稳定下层不稳定的情
14、况,即上层0,d,下层0,d,烟气扩散情况与屋脊型相反,由于污染物向下扩散很快,使地面的浓度很高,所以多数烟雾事件是在这种情况发生的。此情况一般(ybn)出现在日出后。熏烟型屋脊(wj)型共一百三十三页另外,各种形式的降水,特别是降雨,能有效地吸收淋洗空气中的各种污染物,所以大雨之后(zhhu),空气格外新鲜。雾则像一顶盖子,它会使大气污染状况加剧。共一百三十三页7-2 大气环境影响预测的计算方法一、空气质量(kn q zh lin)模式的概念与构成以数学方法(sh xu fn f)定量描述大气污染物从源地到接受地所经历的全过程的一种手段或工具,其核心部分为大气扩散模式,主要描写大气对污染物输
15、送、扩散和稀释的作用。概念 构成 共一百三十三页二、空气质量(kn q zh lin)模式的类型经验(jngyn)模式:在统计、分析历史资料的基础上,结合未来的发展规划进行预测。理论模式:(1)统计理论模式:应用统计学的方法研究湍流扩散问题;(2)K理论模式:假设湍流通量正比于平均梯度(梯度理论);(3)相似理论模式:利用因次分析的理论,解决湍流扩散问题。共一百三十三页按模拟区的范围:微尺度(chd)模式、局地模式、远距离输送模式。按模式的时间尺度:短期平均(pngjn)模式、长期平均(pngjn)模式。按污染源的形态:点源、线源、面源、体源及多源或复合源模式。按模拟对象:酸雨模式、光化学烟雾
16、模式、干沉积模式等。针对某种特殊气象条件:熏烟型扩散模式、热内力边界层扩散模式按模式的应用需要:法规应用级、研究级。共一百三十三页三、模式(msh)的选择考虑污染源的类型(lixng)污染物的性质要求的空间分辨率模拟区的下垫面特征模拟区的范围模拟的时间尺度对模式效能的要求共一百三十三页浓度差分析最大浓度分析浓度比值(bzh)分析相关分析浓度分布比较 四、模式(msh)的性能评价1.合理性分析2.模式检验:检查模式的保真性3.灵敏度分析灵敏度的定义:模式输出对输入变量的偏导数。共一百三十三页五、大气扩散(kusn)基本计算公式(高斯(o s)或正态分布模式)高斯模式的基本假定(1)污染物在空间的
17、概率密度分布是正态分布;(2)在整个空间中风速是均匀的、稳定的;(3)源强是连续均匀的;(4)在扩散过程中污染物只有物理运动,无化学或生物变化,即质量是守恒的。模式的坐标系说明x 轴与平均风向一致,y 轴为横风向,z 轴指向天顶。共一百三十三页式中: 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(qiny)的距离, 瞬时单烟团正态扩散(kusn)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,则共一百三十三页 u, v, w 烟团中心在 x, y, z
18、 方向的速度分量; 预测(yc)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。共一百三十三页点源烟流扩散(kusn)模式1. 连续排放源,源强 Q 恒定、有风且均匀稳定条件下,其最基本的烟流扩散公式(不考虑地面与混合层顶的反射) 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(tin dn)为 z 轴。假设u=常值,v=w=0, x , y , z 都是 x 的函数,将式(51)对 t0 从 到 t 积分可得 式中: ( x, y, z) 预测点( x, y, z)处的污
19、染物浓度。共一百三十三页 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:2. 考虑地面的反射的连续排放源烟流扩散公式式中: He 烟囱(排气筒)有效源高,为烟囱几何(j h)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。共一百三十三页对地面(dmin)浓度,则z=0 ,有下风向 x 轴线(zhu xin)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
20、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。共一百三十三页扩散参数y , z用下述回归(hugu)式表示 将上两式代入下风向(fngxing) x 轴线地面浓度公式(5-5),然后对 x 求导并令其等于0,可分别求得共一百三十三页若 z/y常数(chngsh),则有: xmax 或由下式求解(qi ji):共一百三十三页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(dmin)与混合层顶全反射,用像源法修正后可得式中:h 混合层厚度 n 反射次数,一般取k=45即可满足精度(jn d)
21、要求。若 z 1.6 h,可认为浓度在铅直方向已接近均匀分布,有:共一百三十三页 当风速较小( U101.5m/s)时,实验结果表明:扩散参数与T基本上为一次方的关系。可假设x=01T, y=01T, z=02T , 01与02 可参照教材P118表58选取。再假设:Q常值,u=常值,v = w = 0。以烟囱地面位置(wi zhi)中心点为坐标原点,对(51)式将t0 从 到 t 积分可得到小风扩散模式的解析解。污染物的地面浓度为:小风和静风扩散(kusn)模式 1. 小风扩散模式共一百三十三页2. 静风( U10 200m且 Lkml 20%时,也可不单独统计;(b)联合频率 根据气象观测
22、资料进行(jnxng)统计得到;(c) kml 的求取:由前述简单的扇形公式计算,但不乘以平均时段内扇形区风向所占的成数 f ;(d) Lkml:由静风和小风模式计算得到。共一百三十三页 rkml、 Lrkml的计算方法与“孤立源”的kml、 Lkml相同,但要注意坐标变换(binhun),即将坐标转换到以接受点为原点、k 风方位为正 x 轴的新坐标系后,再应用公式进行计算。2. 多源长期平均浓度公式评价区有 r 个烟囱时,接受点(x,y)的长期(chngq)平均浓度为:特别说明:共一百三十三页估计扩散参数的途径(tjng):稳定度分类法;湍流量确定法。地表风速/ms-1日射状态(白天)夜 间
23、强中弱薄云全天或低云4/83/8云量6CDDDD扩散参数(cnsh)的选择与计算(1)帕斯奎尔(Pasquill)分类方法1. 大气稳定度的分类共一百三十三页式中: 当地的纬度(wid),deg; 当地的经度,deg; t 进行观测时的北京时间; 太阳倾角,deg,dn 一年中日期(rq)序数,0,1,2,3,364。(a)太阳高度角h0的计算(2)HJ/T2.293推荐的修订帕斯奎尔分类方法共一百三十三页(b)确定太阳辐射等级:根据云量和太阳高度角从 表5-4查取。共一百三十三页(c)由太阳辐射等级和地面风速(离地10m处的平均 风速)根据表55确定大气稳定度级别。共一百三十三页(1)0.5
24、h取样(qyng)时间 (a)平原地区农村及城市远郊区 :A、B、C级稳定度直接由表5-6和表5-7查算,D、E、F级稳定度则需向不稳定方向提半级后查算。(b)工业区或城区中的点源、丘陵山区的农村或城市:A、B级不提级,C级提到B级,D、E、F级向不稳定方向提一级,再按表5-6和表5-7查算。2.有风时扩散参数y、z的确定共一百三十三页或式中: 对应取样时间为1、2时的横向扩散系数 对应取样时间为1、2时的横向扩散参数 回归系数 q 时间稀释系数(2)大于0.5h取样(qyng)时间 铅直方向扩散参数不变,横向扩散参数及稀释系数满足下式 :共一百三十三页(1)0.5h取样时间 :扩散参数的系数
25、按表58确定。(2)大于0.5h取样时间时,参照(cnzho)有风时情况的方法换算。 3. 小风和静风时扩散参数的确定共一百三十三页 (1)烟气(yn q)热释放率Qh 2100 kJ/s,且烟气温度与环境温度的差值 T 35K时烟气(yn q)抬升高度计算 介绍HJ/T2.2 -93推荐的计算公式。有效源高与烟气抬升高度 H 的关系为: 有效源高HeHs H1. 有风,中性和不稳定条件共一百三十三页 式中: H2按式(1)中的H 的计算(j sun)公式计算(j sun),n0、n1、n2按Qh较小一类选取。(2)1700 kJ/s Qh 2100 kJ/s(3)Qh 1700 kJ/s 或
26、T 35K时共一百三十三页注:dTa / dz 的取值不宜(by)小于0.01K/m。2. 有风,稳定条件3. 小风静风 Vs / u 1.5 时,考虑下洗 下洗距离: hd = 2 (Vs / u 1.5)D 则有效(yuxio)源高度He = Hs + hd共一百三十三页六、平原(pngyun)局地空气质量模式及平均值计算1.有效、合理的模式:以高斯型扩散公式(gngsh)为主体的模式。2.模式的坐标系。地理坐标系:原点为模拟区下垫面的西南端点,x轴指向东,y轴指向北, z 轴指向天顶。在计算多源迭加浓度、不同风向迭加的时间平均浓度等情况时,常需建立地理坐标系。风向坐标系:取x轴与平均风向
27、一致,y 轴在水平面时与风向垂直,z 轴指向天顶,原点为污染源在地面的垂直投影点。坐标系之间的转换:共一百三十三页3.小时(xiosh)平均浓度(最大的“一次”浓度)的计算逐时计算法:根据逐时气象资料逐时计算一年的小时平均浓度。分类计算法:将大气稳定度分为6类或4类(表5-10),输入各自对应的有关模式参数进行计算。保证率法:按一定的保证率设计计算条件,使实际可能出现的污染物浓度小于计算值的概率等于所规定的保证率。特别指出:目前采用的计算一次浓度的方法与大气环境质量标准之间还不能完全协调一致。后者规定的“一次”最大浓度是指任何一次不得超过的数值,相对而言,逐时计算法较接近这一规定。共一百三十三
28、页4.日均浓度(nngd)的计算逐日(zhr)计算(保证率)法(1)根据 逐时气象资料,计算关心点的逐时地面浓度,再按日取评价值: (2)将一年的日均浓度值,按大小次序排列,确定某一累积频率(如95、98),取对应于这一累积频率的浓度值作为该点的日均浓度,同时也可得到最大的日均浓度。共一百三十三页典型(dinxng)日法 选择一年中关心点可能出现的高浓度污染日35天,按每日的气象条件逐时预测其地面浓度,并按日取平均值,择其大者为日均浓度代表值。典型(dinxng)日的选取:(1)综合分析法:利用平行观测的气象资料、污染物浓度资料及污染源的有关情况等进行综合确定。(2)气象分析法:根据模拟区的气
29、象资料和大气扩散规律,分析并归纳出代表该地区一般、有利和不利的日均大气扩散稀释条件,从而确定出典型日。共一百三十三页采样(ci yn)时间修正法利用如下的浓度(nngd)均值与平均时间的关系进行修正:5.长期平均浓度的计算(前已介绍)共一百三十三页第三节 开发行为对大气环境的影响(yngxing)识别一、大气环境影响的类型 识别大气环境影响的类型大致可划分: 1按影响时段划分 通常以建设项目的建设周期来划分: (1)建设阶段影响:指建设项目在施工期间(qjin)对大气环境产生的影响。 (2)运行阶段影响:指建设项目投产运行和使用期间产生的影响。 (3)服务期满后的影响:指建设项目使用寿命期结束
30、后仍继续对大气环境产生的影响。共一百三十三页2按影响(yngxing)方式划分 (1)直接影响:污染物通过大气环境产生的直接因果关系。 (2)间接影响:污染物通过大气环境产生的间接因果关系。 二、建设项目的大气环境影响识别(shbi) 建设项目的环境影响随建设类型、性质和规模而变化。不同生产性质的工业项目对环境的影响存在差异。对大气环境产生影响的工业部门主要包括能源工业、交通运输业、钢铁工业、有色金属冶炼工业、化学工业、石油化学工业、制浆和造纸工业等。共一百三十三页1交通运输建设项目的大气环境影响识别 交通运输建设项目包括高速公路、隧道、高架快速道路、 机场(jchng)、航道、港口、码头的建
31、设等,其中对大气产生影响比较显著的有高速公路建设、城市高架快速路的建设和机场建设。 在识别交通运输业对大气环境的影响要注意几个特殊性: (1)汽车尾气污染的特殊性:汽车排气量虽小,但汽车数量多,尾气成分(chng fn)复杂。 (2)汽车尾气排气口高度接近与人的呼吸高度。在一定范围内,污染物的地面浓度与距离的平方成反比。共一百三十三页(3)汽车(qch)的体积小,流动性大。汽车(qch)尾气污染具有流动性、不确定性。 交通工程建设项目对大气环境的影响可分为建设阶段与建成阶段。建设期间:大量的土地裸露,并且由于车辆的运输与开挖引起很大的扰动,车辆的尾气排放和地面扬尘是主要影响因素。公路建成阶段:
32、公路建成投入使用后,机动车辆往复行驶,排放废气(fiq),公路成为对大气环境影响的线污染源。共一百三十三页2能源建设项目对大气(dq)环境影响的识别 对大气环境有影响的能源建设项目主要包括煤、石油、天然气等开发利用。火力发电建设项目的大气环境影响识别: 火力发电厂建成后对大气环境的影响主要来自煤炭燃烧后的排放。因此,煤炭的种类和排放的条件对大气环境的影响产生非常(fichng)大的作用。不同的排放方式对大气环境的影响也产生作用。共一百三十三页 (1)排放量都大。以120 104 kW的发电机组为例,锅炉蒸发量为4000th,耗煤量为660 th。若煤的含硫量0.49,则排二氧化硫约为5.3th
33、。 (2)一般都以高架点源的形式排放污染物。为提高扩散能力,根据发电容量(rngling)和当地的地质和气象条件烟囱高度从60m到240m。 (3)影响范围大。由于高架点源排放,虽然污染物被稀释扩散,但影响的范围大。有时会造成跨区域的影响,如酸雨的形成及其造成的影响。共一百三十三页 3矿业建设项目的大气环境影响识别 矿业建设对大气的环境影响识别,主要是对煤矿工程建设项目与金属矿开发建设项目进行分析。开采过程中的影响识别是矿业建设项目的重点。矿山开采的方式不同对大气环境的影响也不同。在露天矿开采过程中常用炸药爆破,露天矿山的爆破产生的粉尘气体可飘浮1012km远。特大型矿山在数公里直径范围内降落
34、的粉尘达数百吨。煤矿的粉尘中含有112的硫份时,在空气(kngq)中氧化遇水能产生酸性降水。矿区的公路可能对公路两侧的土地造成矿尘污染。由于运输车辆的运行,矿石的散落,矿尘随风迁移,对周围的居民和农田造成严重影响。共一百三十三页7-4 大气环境影响评价一、工作(gngzu)程序技术工作程序图主要内容第一阶段:包括研究有关文件、环境空气质量现状调查、初步工程分析、环境空气敏感区调查、评价因子筛选、评价标准确定、气象特征调查、地形特征调查、编制工作方案、确定评价工作等级和评价范围等。共一百三十三页主要内容第二阶段:包括污染源的调查与核实、环境空气质量现状监测、气象观测资料调查与分析、地形数据收集和
35、大气环境影响预测与评价等。 第三阶段:包括给出大气环境影响评价结论与建议、完成环境影响评价文件的编写等。共一百三十三页二、环境影响识别与评价因子(ynz)筛选 按 HJ/T2.1 的要求识别大气环境影响因素,并筛选出大气环境影响评价因子。大气环境影响评价因子主要为项目排放的常规污染物及特征污染物。三、评价标准(biozhn)的确定 确定各评价因子所执行的环境保护标准,并说明采用标准的依据。共一百三十三页四、评价(pngji)工作等级的确定 根据项目的初步工程分析结果,选择 13 种主要污染物,分别计算每一种污染物的最大地面浓度占标率 Pi (第 i 个污染物),及第 i 个污染物的地面浓度达标
36、准限值10%时所对应的最远距离 D10% 。其中 P i定义为: Pi第 i 个污染物的最大地面浓度占标率 ,%;Ci采用估算模式计算出的第 i 个污染物的最大地面浓度, mg/m ;C0i第 i 个污染物的环境(hunjng)空气质量标准, mg /m3,共一百三十三页 Coi 的选取: 一般选用 GB3095 中1小时平均取样时间的二级标准的浓度限值;对于没有小时浓度限值的污染物,可取日平均浓度限值的三倍值;对该标准中未包含(bohn)的污染物,可参照 TJ36中的居住区大气中有害物质的最高容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污染物,
37、可参照国外有关标准选用,但应作出说明,报环保主管部门批准后执行。 共一百三十三页 评价工作的等级,按下表划分。如污染物数大于是1,取P 值中最大者( Pmax )和其对应的D10% 。共一百三十三页评价工作等级的确定还应符合的规定同一项目有多个(两个以上,含两个)污染源排放同一种(y zhn)污染物时,则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等级。对于高耗能行业的多源(两个以上,含两个)项目,评价等级应不低于二级。对于建成后全厂的主要污染物排放总量都有明显减少的改、扩建项目,评价等级可低于一级。对于建成后全厂的主要污染物排放总量都有明显减少的改、扩建项目,评价等级可低于
38、一级。共一百三十三页评价工作等级的确定还应符合的规定如果评价范围内包含一类环境空气质量功能区、或者评价范围内主要评价因子的环境质量已接近或超过环境质量标准、或者项目排放的污染物对人体健康或生态环境有严重危害的特殊项目,评价等级一般不低于二级。对于以城市快速路、主干路等城市道路为主的新建、扩建项目,应考虑交通线源对道路两侧的环境保护(hunjng boh)目标的影响,评价等级应不低于二级对于公路、铁路等项目,应分别按项目沿线主要集中式排放源(如服务区、车站等大气污染源)排放的污染物计算其评价等级。共一百三十三页五、评价(pngji)范围的确定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
39、评价范围。即以排放源为中心点,以D10%为半径的圆或2D10%为边长的矩形作为大气环境影响评价范围;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 矩形区域。评价范围的直径或边长一般不应小于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。共一百三十三页六、环境空气敏感区的确定(qudng)环境空气敏感区:指评价范围内按GB3095 规定划分为一类功能区的自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区,二类功能区中的居民区、文化区等人群较集中的环境空气保护目标,以及对项目排放大气污染物敏感的区域。要求:调查评价范围内所有环
40、境空气敏感区,在图中标注,并列表给出环境空气敏感区内主要保护对象的名称、大气环境功能区划级别、与项目的相对距离、方位、以及受保护对象的范围和数量。共一百三十三页七、大气污染源调查(dio ch)与分析1. 大气污染源调查与分析对象一、二级评价项目:应调查分析项目的所有污染源(对于改、扩建项目应包括新、老污染源)、评价范围内与项目排放污染物有关的其他在建项目、已批复环境影响评价文件的未建项目等污染源。如有区域(qy)替代方案,还应调查评价范围内所有的拟替代的污染源。三级评价项目:可只调查分析项目污染源。共一百三十三页七、大气污染源调查(dio ch)与分析2. 污染源调查与分析方法对于新建项目可
41、通过类比调查、物料衡算或设计资料确定;对于评价范围内的在建和未建项目的污染源调查,可使用已批准的环境影响报告书中的资料;对于现有项目和改、扩建项目的现状污染源调查,可利用已有有效数据或进行实测;对于分期实施的工程项目,可利用前期工程最近 5 年内的验收监测资料、年度例行监测资料或进行实测。评价范围内拟替代的污染源调查方法(fngf)参考项目的污染源调查方法(fngf)。共一百三十三页七、大气污染源调查(dio ch)与分析3. 污染源调查内容一级评价项目(xingm)污染源调查的内容污染源排污概况调查在满负荷排放下,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
42、项目应给出:现有工程排放量、扩建工程排放量,以及现有工程经改造后的污染物预测削减量,并按上述三个量计算最终排放量;对于毒性较大的污染物还应估计其非正常排放量;d) 对于周期性排放的污染源,还应给出周期性排放系数。周期性排放系数取值为 01,一般可按季节、月份、星期、日、小时等给出周期性排放系数 。共一百三十三页一级评价项目污染源调查(dio ch)的内容点源调查内容a) 排气筒底部中心坐标,以及排气筒底部的海拔高度(m);b) 排气筒几何高度(m)及排气筒出口内径(m);c) 烟气出口速度(m/s);d) 排气筒出口处烟气温度(K); e) 各主要(zhyo)污染物正常排放量(g/s),排放工
43、况,年排放小时数(h);f) 毒性较大物质的非正常排放量(g/s),排放工况,年排放小时数(h)。 共一百三十三页一级评价项目污染源调查(dio ch)的内容面源调查内容a) 面源起始点坐标,以及面源所在位置的海拔高度(m);b) 面源初始排放高度(m);c) 各主要污染物正常排放量(g/s.m2),排放工况,年排放小时数(h);d) 矩形面源:初始点坐标,面源的长度(chngd)(m),面源的宽度(m),与正北方向逆时针的夹角;e) 多边形面源:多边形面源的顶点数或边数(320)以及各顶点坐标; f) 近圆形面源:中心点坐标,近圆形半径(m),近圆形顶点数或边数。共一百三十三页一级评价项目污
44、染源调查(dio ch)的内容体源调查内容 由源本身或附近建筑物的空气动力学作用使污染物呈一定体积向大气排放(pi fn)的源为体源,如焦炉炉体、屋顶天窗等。 a) 体源中心点坐标,以及体源所在位置的海拔高度(m);b) 体源高度(m); c) 体源排放速率(g/s),排放工况,年排放小时数(h);d) 体源的边长(m)(把体源划分为多个正方形的边长 );e) 初始横向扩散参数(m),初始垂直扩散参数(m)。 共一百三十三页一级评价项目污染源调查(dio ch)的内容线源调查内容a) 线源几何尺寸(分段坐标),线源距地面高度(m),道路宽度(m),街道街谷高度(m);b) 各种车型的污染物排放
45、速率(g/km.s);c) 平均车速(ch s)(km/h),各时段车流量(辆/h)、车型比例。其他需调查的内容a) 建筑物下洗参数:在考虑由于周围建筑物引起的空气扰动而导致地面局部高浓度的现象时,需调查建筑物下洗参数。建筑物下洗参数应根据所选预测模式的需要,按相应要求内容进行调查。b) 颗粒物的粒径分布:颗粒物粒径分级(最多不超过 20 级),颗粒物的分级粒径(m)、各级颗粒物的质量密度(g/cm3)、以及各级颗粒物所占的质量比(01)。;共一百三十三页二级评价(pngji)项目污染源调查内容 参照一级评价项目执行,可适当从简。三级评价项目(xingm)污染源调查内容 可只调查污染源排污概况
46、,并对估算模式中的污染源参数进行核实。共一百三十三页八、环境(hunjng)空气质量现状调查与评价1. 环境空气质量现状调查原则(1)现状调查资料来源分三种途径,可视不同评价等级对数据的要求结合进行。评价范围内及邻近评价范围的各例行(l xn)空气质量监测点的近三年与项目有关的监测资料。收集近三年与项目有关的历史监测资料。 进行现场监测。(2)监测资料统计内容与要求 凡涉及 GB3095 中污染物的各类监测资料的统计内容与要求,均应满足该标准中各项污染物数据统计的有效性规定。共一百三十三页1. 环境空气质量现状调查原则(3)监测方法涉及 GB3095 中各项污染物的分析方法应符合 GB3095
47、 对分析方法的规定。应首先选用国家环境主管部门发布的标准监测方法。对尚未制定环境标准的非常规大气污染物,应尽可能参考 ISO 等国际组织和国内外相应的监测方法,在环评文件中详细列出监测方法、适用性及其引用依据(yj),并报请环保主管部门批准。 监测方法的选择,应满足项目的监测目的,并注意其适用范围、检出限、有效检测范围等监测要求。共一百三十三页2. 现有监测资料的分析 对照各污染物有关的环境质量标准,分析其长期浓度(年均(nin jn)浓度、季均浓度、月均浓度)、短期浓度(日平均浓度、小时平均浓度)的达标情况。若监测结果出现超标,应分析其超标率、最大超标倍数以及超标原因。分析评价范围内的污染水
48、平和变化趋势。共一百三十三页3. 环境空气质量现状监测监测(jin c)因子凡项目排放的污染物属于常规污染物的应筛选为监测因子。 凡项目排放的特征污染物有国家或地方环境质量标准的、或者有 TJ36 中的居住区大气中有害物质的最高允许浓度的,应筛选为监测因子;对于没有相应环境质量标准的污染物,且属于毒性较大的,应按照实际情况,选取有代表性的污染物作为监测因子,同时应给出参考标准值和出处。 共一百三十三页3. 环境空气质量现状监测监测(jin c)制度一级评价项目(xingm)应进行二期(冬季、夏季)监测;二级评价项目(xingm)可取一期不利季节进行监测,必要时应作二期监测;三级评价项目(xin
49、gm)必要时可作一期监测。每期监测时间,至少应取得有季节代表性的 7 天有效数据,采样时间应符合监测资料的统计要求。对于评价范围内没有排放同种特征污染物的项目,可减少监测天数。共一百三十三页监测(jin c)制度监测时间的安排(npi)和采用的监测手段,应能同时满足环境空气质量现状调查、污染源资料验证及预测模式的需要。监测时应使用空气自动监测设备,在不具备自动连续监测条件时,1 小时浓度监测值应遵循下列原则:一级评价项目每天监测时段,应至少获取当地时间02,05,08,11,14,17,20,23 时 8 个小时浓度值,二级和三级评价项目每天监测时段,至少获取当地时间 02,08,14,20
50、时 4 个小时浓度值。日平均浓度监测值应符合 GB3095 对数据的有效性规定。 对于部分无法进行连续监测的特殊污染物,可监测其一次浓度值,监测时间须满足所用评价标准值的取值时间要求。 共一百三十三页监测(jin c)布点3. 环境空气质量现状监测监测点设置 应根据项目的规模和性质,结合地形复杂性、污染源及环境空气保护目标的布局,综合考虑监测点设置数量。a) 一级评价项目,监测点应包括评价范围内有代表性的环境空气保护目标,点位不少于 10 个;二级评价项目,监测点应包括评价范围内有代表性的环境空气保护目标,点位不少于 6 个。对于地形复杂、污染程度空间分布差异较大(jio d),环境空气保护目
51、标较多的区域,可酌情增加监测点数目。三级评价项目,若评价范围内已有例行监测点位,或评价范围内有近 3年的监测资料,且其监测数据有效性符合本导则有关规定,并能满足项目评价要求的,可不再进行现状监测,否则,应设置 24 个监测点。共一百三十三页监测点设置b) 若评价范围内没有其他(qt)污染源排放同种特征污染物的,可适当减少监测点位。c) 对于公路、铁路等项目,应分别在各主要集中式排放源(如服务区、车站等大气污染源)评价范围内,选择有代表性的环境空气保护目标设置监测点位。d) 城市道路项目,可不受上述监测点设置数目限制,根据道路布局和车流量状况,并结合环境空气保护目标的分布情况,选择有代表性的环境
52、空气保护目标设置监测点位。监测(jin c)布点共一百三十三页监测(jin c)布点监测点位一级评价项目 以监测期间所处季节的主导风向为轴向,取上风向为 00 ,至少在约 0 0、450 、900 、1350 、1800 、2250、2700、3150 方向上各设置 1 个监测点,在主导风向下风向距离中心点(或主要排放源)不同距离,加密布设 13 个监测点。具体监测点位可根据局地地形(dxng)条件、风频分布特征以及环境功能区、环境空气保护目标所在方位做适当调整。各个监测点要有代表性,环境监测值应能反映各环境空气敏感区、各环境功能区的环境质量,以及预计受项目影响的高浓度区的环境质量。 各监测期
53、环境空气敏感区的监测点位置应重合。预计受项目影响的高浓度区的监测点位,应根据各监测期所处季节主导风向进行调整。共一百三十三页共一百三十三页监测(jin c)布点监测点位b) 二级评价项目 以监测(jin c)期间所处季节的主导风向为轴向,取上风向为 00 ,至少在约 00 、900、1800、2700 方向上各设置 1 个监测点,主导风向下风向应加密布点。具体监测点位根据局地地形条件、风频分布特征以及环境功能区、环境空气保护目标所在方位做适当调整。各个监测点要有代表性,环境监测值应能反映各环境空气敏感区、各环境功能区的环境质量,以及预计受项目影响的高浓度区的环境质量。 如需要进行 2 期监测,
54、应与一级评价项目相同,根据各监测期所处季节主导风向调整监测点位。共一百三十三页共一百三十三页监测(jin c)布点监测点位c) 三级评价(pngji)项目 以监测期间所处季节的主导风向为轴向,取上风向为 00 ,至少在约 00 、1800方向上各设置 1 个监测点,主导风向下风向应加密布点,也可根据局地地形条件、风频分布特征以及环境功能区、环境空气保护目标所在方位做适当调整。各个监测点要有代表性,环境监测值应能反映各环境空气敏感区、各环境功能区的环境质量,以及预计受项目影响的高浓度区的环境质量。 如果评价范围内已有例行监测点可不再安排监测。d)城市道路评价项目 应在项目评价范围内,选取有代表性
55、的环境空气保护目标设置监测点。监测点的布设还应结合敏感点的垂直空间分布进行设置共一百三十三页共一百三十三页共一百三十三页3. 环境空气质量现状监测监测(jin c)采样 环境空气监测中的采样点、采样环境、采样高度(god)及采样频率的要求,按相关环境监测技术规范执行。同步气象资料要求 应同步收集项目位置附近有代表性,且与各环境空气质量现状监测时间相对应的常规地面气象观测资料。共一百三十三页3. 环境空气质量现状监测监测(jin c)结果统计分析 以列表的方式(fngsh)给出各监测点大气污染物的不同取值时间的浓度变化范围,计算并列表给出各取值时间最大浓度值占相应标准浓度限值的百分比和超标率,并
56、评价达标情况。分析大气污染物浓度的日变化规律以及大气污染物浓度与地面风向、风速等气象因素及污染源排放的关系。分析重污染时间分布情况及其影响因素。 共一百三十三页十、大气(dq)环境影响预测与评价1. 步骤 确定预测(yc)因子 确定预测范围 确定计算点 确定污染源计算清单 确定气象条件 确定地形数据 确定预测内容和设定预测情景 选择预测模式 确定模式中的相关参数 进行大气环境影响预测与评价2. 预测因子 预测因子应根据评价因子而定,选取有环境空气质量标准的评价因子作为预测因子。共一百三十三页3预测范围 预测范围应覆盖评价范围,同时还应考虑污染源的排放(pi fn)高度、评价范围的主导风向、地形
57、和周围环境敏感区的位置等进行适当调整。4计算点计算点可分三类:环境空气敏感区、预测范围内的网格点以及区域最大地面浓度点。所有的环境空气敏感区中的环境空气保护目标(mbio)作为计算点。共一百三十三页4计算点区域最大地面浓度点的预测网格设置,应依据计算出的网格点浓度分布而定,在高浓度分布区,计算点间距应不大于 50m。对于(duy)临近污染源的高层住宅楼,应适当考虑不同代表高度上的预测受体。预测网格方法直角坐标网格极坐标网格布点原则网格等间距或近密远疏法径向等间距或距源中心近密远疏法预测网格点网格距距离源中心1000m50m100m 50m100m距离源中心1000m100m500m 100m5
58、00m预测网格(wn )点设置方法 共一百三十三页5. 污染源计算清单参见(cnjin)导则HJ2.22008附录 C 。6. 气象条件 计算小时平均浓度、日平均浓度需采用长期气象条件,进行逐时(或逐次)、逐日平均计算。选择污染最严重的(针对所有计算点)小时气象条件、日气象条件和对各环境空气保护目标影响最大的若干个小时气象条件、若干个日气象条件(可视对各环境空气敏感区的影响程度而定)作为(zuwi)典型小时和典型日气象条件。共一百三十三页7地形数据 在非平坦的评价范围内,地形的起伏对污染物的传输、扩散会有一定的影响。对于复杂地形下的污染物扩散模拟需要输入地形数据(shj)。地形数据的来源应予以
59、说明,地形数据的精度应结合评价范围及预测网格点的设置进行合理选择。 共一百三十三页8预测内容全年逐时或逐次小时气象条件下,环境空气保护目标、网格点处的地面浓度和评价范围内的最大地面小时浓度;全年逐日气象条件下,环境空气保护目标、网格点处的地面浓度和评价范围内的最大地面日平均浓度; 长期气象条件下,环境空气保护目标、网格点处的地面浓度和评价范围内的最大地面年平均浓度;非正常排放情况,全年逐时或逐次小时气象条件下,环境空气保护目标的最大地面小时浓度和评价范围内的最大地面小时浓度;对于施工(sh gng)期超过一年的项目,并且施工(sh gng)期排放的污染物影响较大,还应预测施工(sh gng)期
60、间的大气环境质量。一级评价项目(xingm)预测内容共一百三十三页8预测内容二、三级评价(pngji)项目预测内容二级评价的预测内容为一级评价的前4项;三级评价项目(xingm)可不进行上述预测。共一百三十三页9设定预测情景共一百三十三页10预测模式估算( sun)模式估算模式是一种单源预测模式,可计算点源、面源和体源等污染源的最大地面浓度,以及建筑物下洗和熏烟等特殊条件下的最大地面浓度,估算模式中嵌入了多种预设的气象组合条件,包括一些最不利的气象条件,此类气象条件在某个地区有可能发生,也有可能不发生。经估算模式计算出的最大地面浓度大于进一步预测模式的计算结果。对于小于 1小时的短期非正常排放
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