环境影响评价工程师《环境影响评价案例分析》真题及详解

环境影响评价工程师《环境影响评价案例分析》练习题及详解一、项目概况与工程分析【案例正文】某省拟在沿海滩涂建设“年产300万吨PTA（精对苯二甲酸）项目”，配套建设2×350MW燃煤抽凝机组、5万吨级散货码头、海水直流冷却系统、日处理6万m³的污水回用站及120万m³的事故水池。项目占地3.82km²，其中围填海1.45km²，陆域占地2.37km²。PTA装置采用Invista工艺，以PX、醋酸为原料，醋酸回收率98.5%，尾气经催化燃烧后VOCs排放浓度≤20mg/m³。燃煤机组设计煤种含硫0.8%、灰分18%，年燃煤195万t，配套石灰石—石膏湿法脱硫（≥98%）、SCR脱硝（≥85%）、双室五电场除尘（≥99.8%）。码头工程包括1个5万吨级泊位、2个5千吨级泊位，年吞吐量450万t，卸船机设3台，单台能力1800t/h。海水取水口位于潮沟深槽，取水流量22m³/s，排水口位于湾口，温升≤7℃。项目所在海域为半封闭海湾，水交换周期约28d，潮差3.2m，属典型亚热带岩礁海岸生态系统。评价范围内分布有省级文昌鱼自然保护区（距厂界3.8km）、红树林分布区（距厂界1.2km）及2处养殖区（总面积1850hm²）。环境空气质量执行《环境空气质量标准》（GB3095—2012）二级标准，但项目所在的沿海区域2019—2021年连续三年PM₂.₅年均浓度为38μg/m³，O₃日最大8h平均第90百分位数165μg/m³，已出现超标。【问题】1.识别项目主要环境影响要素，并说明判断依据。2.给出工程分析中应重点核算的物料平衡、水平衡及污染因子。3.分析围填海施工期对文昌鱼自然保护区的潜在影响途径，并提出两项可量化的生态保护措施。4.计算燃煤机组SO₂年排放量（t/a），并判断是否需要开展SO₂区域削减方案。5.针对PTA装置催化燃烧尾气，给出VOCs排放量核算公式，并说明源强确定方法。6.海水直流冷却系统取排水方案是否合理？请从水动力、温升及生态影响角度论证。【答案】1.主要环境影响要素：（1）大气：SO₂、NOx、PM₁₀、PM₂.₅、VOCs、O₃前体物、恶臭（醋酸、对二甲苯）；（2）海洋：温排水、余氯、COD、醋酸、对苯二甲酸颗粒物、沉积物重金属（Hg、Cd）；（3）生态：围填海占用海床、潮间带损失、红树林生境破碎化、文昌鱼洄游通道阻隔、养殖区富营养化；（4）声环境：码头卸船机、煤码头翻车机、PTA装置大型风机、循环水泵房；（5）固废：粉煤灰21.5万t/a、脱硫石膏28.4万t/a、PTA残渣3.2万t/a、废催化剂（含钯）12t/3a；（6）环境风险：PX储罐（2×5万m³）泄漏、燃煤油罐（3×2万m³）火灾爆炸、液氨罐（1×3000m³）泄漏。判断依据：根据《建设项目环境影响评价技术导则总纲》（HJ2.1—2016）及行业导则，结合区域环境功能区划、环境质量超标情况、敏感目标分布确定。2.重点核算内容：（1）物料平衡：PX单耗0.658t/tPTA、醋酸单耗0.038t/tPTA、催化剂（Pd/C）损耗0.15kg/tPTA；（2）水平衡：工艺用水3.2m³/tPTA、循环水量46000m³/h、海水冷却水量79200m³/h、污水回用率≥85%；（3）污染因子：常规（SO₂、NOx、烟尘）、特征（对二甲苯、醋酸、苯系物、钴、锰、溴甲烷）、温室气体（CO₂排放1.85t/tPTA）。3.影响途径：（1）围填海施工悬浮泥沙扩散，SS>10mg/L面积可达8.6km²，覆盖文昌鱼索饵滩涂；（2）炸礁及打桩水下噪声220dB（peak），超过文昌鱼回避阈值180dB（re1μPa）。可量化措施：（1）设置1.2km防泥帘，使SS增量≥10mg/L面积削减至≤3.0km²；（2）采用液压锤静音沉桩，水下噪声峰值控制在175dB以下，保护率≥95%。4.SO₂排放量：E=B×S×2×(1–η)×10⁻³B=195万t/a=1.95×10⁹kg/a；S=0.8%=0.008；η=98%。E=1.95×10⁹×0.008×2×0.02×10⁻³=624t/a。根据《关于加强重点行业建设项目区域削减措施监督管理的通知》（环办环评〔2020〕36号），项目所在城市2021年SO₂排放量3.8万t，已超总量控制目标，需按1:2比例削减，即削减量1248t/a。5.VOCs排放量核算：E_VOCs=Q×C×t×10⁻⁶Q：尾气排放量45000m³/h（设计值）；C：20mg/m³；t：8000h/a。E_VOCs=45000×20×8000×10⁻⁶=7.2t/a。源强确定方法：采用Invista工艺包提供的排放因子，结合《石化行业VOCs排放量核算办法》（环办〔2015〕104号）中的实测法校核，取设计排放浓度上限作为源强。6.合理性论证：（1）水动力：取排水口相距3.2km，湾口流速0.35m/s，水交换周期28d，模型预测温升7℃包络面积0.82km²，占湾内面积3.4%，满足《海水冷却工程温排水影响评价技术指南》温升≥4℃面积≤5%要求；（2）生态：余氯排放浓度≤0.05mg/L，满足《海水水质标准》（GB3097—1997）第一类限值；（3）替代方案比选：海水循环冷却投资增加3.2亿元，年运行费增加0.8亿元，但温升包络面积可降至0.12km²，生态收益显著。综合经济与环境，报告书推荐采用直流冷却+生态补偿方案，即建立200hm²海草床修复区，投资1.1亿元，10年内实现碳汇1.8万tCO₂。二、环境现状调查与评价【案例正文续】项目环评期间布设12个海域水质站位、8个沉积物站位、15个生态监测断面、3个潮间带剖面、2个红树林固定样地，采集数据2021年3月（春季）、8月（夏季）、11月（秋季）三季。海域水质监测结果显示：COD春季均值1.2mg/L、夏季2.1mg/L、秋季1.5mg/L；无机氮春季0.42mg/L、夏季0.58mg/L、秋季0.35mg/L；活性磷酸盐春季0.018mg/L、夏季0.031mg/L、秋季0.020mg/L。沉积物铜18.6mg/kg、锌92mg/kg、镉0.21mg/kg、汞0.08mg/kg，均低于《海洋沉积物质量》（GB18668—2002）第一类限值。生态调查记录浮游植物82种，优势种为中肋骨条藻，细胞丰度3.2×10⁴cells/L；浮游动物56种，优势种为太平洋纺锤水蚤，生物量102mg/m³；底栖生物68种，生物量21.6g/m²，优势种为红带织纹螺。红树林群落秋茄桐花树混交林，平均株高1.8m，盖度75%，幼苗密度45株/100m²。文昌鱼春季拖网调查获得42尾，平均体长42mm，体重0.21g，资源密度12尾/hm²。【问题】1.判断海域水质超标因子及超标倍数，并分析主要成因。2.采用ShanonWiener指数计算浮游植物多样性，并评价其生境质量。3.根据文昌鱼资源密度数据，计算评价区3800hm²内资源量，并说明其保护等级。4.沉积物重金属背景值调查显示铜背景值8mg/kg，锌45mg/kg，利用地质累积指数（I_geo）评价铜、锌污染水平。5.红树林幼苗更新率如何计算？给出公式并判断群落是否属于稳定增长型。【答案】1.超标因子：无机氮、活性磷酸盐。依据《海水水质标准》（GB3097—1997）第二类限值：无机氮≤0.30mg/L，活性磷酸盐≤0.030mg/L。夏季无机氮0.58mg/L，超标0.93倍；活性磷酸盐0.031mg/L，超标0.03倍。成因：陆源入海河流携带农业面源污染、沿岸养殖区投喂饵料、湾区水交换不畅。2.ShanonWiener指数：H′=–Σ(n_i/N)ln(n_i/N)春季浮游植物数据：中肋骨条藻1.8×10⁴cells/L，占56%；菱形藻0.6×10⁴，占19%；其他80种合计0.8×10⁴，占25%。H′=–(0.56ln0.56+0.19ln0.19+0.25ln0.25)=1.02。依据《近岸海洋生态健康评价指南》（HY/T087—2005），H′<2为差，1.02属差等级，表明浮游植物群落结构简单，生境质量较差。3.资源量：资源量=密度×面积=12尾/hm²×3800hm²=4.56×10⁴尾。文昌鱼属国家二级保护动物，列入《中国物种红色名录》易危（VU），应执行《野生动物保护法》严格保护。4.地质累积指数：I_geo=log₂(C_n/1.5B_n)铜：I_geo=log₂(18.6/1.5×8)=log₂(1.55)=0.63，属无污染至中度污染边界；锌：I_geo=log₂(92/1.5×45)=log₂(1.36)=0.44，属无污染。5.幼苗更新率：更新率=(调查幼苗数/成树数)×100%样方内成树180株，幼苗45株，更新率=(45/180)×100%=25%。红树林群落稳定增长型要求更新率≥20%，故属稳定增长型。三、环境影响预测与评价【案例正文续】环评采用ADMS模型预测大气影响，网格分辨率100m，预测因子SO₂、NO₂、PM₁₀、PM₂.₅、醋酸、PX。气象数据采用2021年地面站逐时观测，高空气象由MM5模式模拟。海洋影响采用Delft3D建立三维水动力水质耦合模型，网格120×90，垂向6层，边界条件由东海大区模型提供。生态影响采用HabitatSuitabilityIndex（HSI）模型评估文昌鱼生境变化。【问题】1.给出ADMS模型关键参数设置，并说明如何考虑海岸线熏烟效应。2.预测结果显示PM₂.₅日均浓度第98百分位数78μg/m³，叠加背景值后116μg/m³，判断达标性并提出削减途径。3.Delft3D模型温排水预测显示夏季高潮位+小潮条件下，表层1℃温升包络面积1.15km²，底层0.3km²，分析垂向差异原因。4.HSI模型选取哪些环境因子？给出权重及计算公式。5.考虑风险事故，PX储罐10min内泄漏1500t，采用SLAB模型预测，稳定度D、风速3m/s、温度25℃，计算轴线最大浓度及出现距离。【答案】1.关键参数：（1）地表粗糙度0.5m（港口区）；（2）MoninObukhov长度由地面气象站逐时计算；（3）烟气有效高度采用Briggs公式，热源温度135℃；（4）海岸线熏烟：启用ADMS“coastalmodule”，设置海岸线走向142°，熏烟系数0.6，海陆风切换风速2.5m/s。2.达标性：GB3095—2012二级标准PM₂.₅日均75μg/m³，叠加值116μg/m³，超标0.55倍。削减途径：（1）燃煤机组改烧低硫煤（0.5%），SO₂削减234t/a，二次PM₂.₅下降8μg/m³；（2）PTA装置催化燃烧后增设湿式静电除尘，颗粒物排放由20mg/m³降至5mg/m³，PM₂.₅贡献再降6μg/m³；（3）区域交通扬尘控制，码头堆场全封闭，PM₂.₅背景下降5μg/m³；叠加值可降至97μg/m³，仍超标，需实施1:2区域削减。3.垂向差异原因：（1）夏季高温，表层海水温度29℃，密度低，温排水浮于表层，形成密度屏障；（2）潮流流速表层0.42m/s、底层0.18m/s，表层扩散能力强但受热障限制，底层流速小，温升范围窄；（3）风应力增强垂向混合，但小潮期间混合层浅，温升主要集中于0–3m表层。4.HSI因子：水深（0–5m最佳）、底质类型（中砂含量60–80%）、水温（18–26℃）、盐度（28–34）、溶解氧（≥5mg/L）、叶绿素a（1–3μg/L）。权重：水深0.25、底质0.25、水温0.15、盐度0.15、溶解氧0.1、叶绿素a0.1。HSI=∏(S_i^w_i)，S_i为单因子适宜度（0–1）。5.SLAB预测：PX分子量106，沸点138℃，液池蒸发速率2.8kg/(m²·s)，10min蒸发总量1500t，源强2500kg/s。D类稳定度，3m/s，计算得轴线最大浓度4200mg/m³，出现距离450m；超过PX半致死浓度（LC₅₀4h，小鼠）3000mg/m³，需划定1.2km红线区，疏散人口1860人。四、环境保护措施及技术经济论证【案例正文续】为减缓影响，报告书提出“五合一”治理方案：①燃煤机组超低排放+有色烟羽治理；②PTA尾气催化燃烧+沸石转轮浓缩；③围填海生态补偿200hm²海草床+400hm²红树林异地修复；④污水回用站采用“均质调节+溶气气浮+MBR+RO”工艺，回用率85%，浓盐水经2万m³/d蒸发结晶分盐，实现零排放；⑤环境风险构建“装置厂区园区”三级防控体系，设置1.2m高围堰、6万m³事故水池、3万m³消防废水池，配备2000m³/h应急提升泵。【问题】1.计算污水回用系统盐平衡，给出浓盐水TDS浓度及蒸发结晶能耗。2.海草床修复碳汇能力1.2tCO₂/(hm²·a)，估算10年碳汇量及可交易价值（单价50元/t）。3.沸石转轮浓缩系统VOCs去除率97%，与催化燃烧串联后总去除率99.4%，若进口浓度1200mg/m³，计算排气筒VOCs排放浓度及达标性。4.环境风险三级防控体系投资2.3亿元，对