2024年环境影响评价工程师考试案例分析真题及解析

2024年环境影响评价工程师考试案例分析练习题及解析一、项目概况与工程分析【案例材料】A市拟在城郊现有化工集中区东侧新建“年产30万吨环氧丙烷（HPPO法）项目”，占地面积28hm²，用地现状为已停产的砖瓦厂取土坑（平均深度3.5m，坑底标高2.0m，地下水埋深1.2m）。项目主体工程包括：1.原料罐区（丙烯、双氧水、甲醇）；2.HPPO装置（反应温度45℃，压力0.8MPa，钛硅分子筛催化剂，99.9%丙烯转化率）；3.环氧丙烷精制单元（三塔精馏，塔顶冷凝器循环水冷却）；4.配套2×75t/h燃气锅炉（备用1台）；5.循环冷却水站（规模8000m³/h，逆流式机械通风冷却塔）；6.污水处理站（规模120m³/h，采用“调节+混凝+水解酸化+AO+MBR”工艺，出水执行《石油化学工业污染物排放标准》GB315712015表3特别排放限值）；7.危险废物暂存库（占地1200m²，最大暂存量1800t，贮存周期90d）。项目所需丙烯、双氧水、甲醇均通过园区管廊输送；蒸汽依托园区热电联产，不足部分由自建燃气锅炉补充；生产废水经厂内污水处理站处理后80%回用，20%经园区排污管排入R河（R河为Ⅲ类水体，水环境功能为工业、农业用水，枯水期流量3.2m³/s，下游15km为A市饮用水源保护区边界）。环评批复要求：①厂区采取分区防渗，重点防渗区渗透系数≤1×10⁻¹²cm/s；②环氧丙烷装置区边界外设500m卫生防护距离；③污水处理站出水COD≤30mg/L、丙烯腈≤0.5mg/L；④危险废物须于产生后30d内委托有资质单位处置。【问题】1.识别项目地下水污染途径，给出预测因子及预测模型选择依据。2.给出卫生防护距离计算所需参数，并判断500m距离是否满足要求（假设装置区无组织排放环氧丙烷速率为0.25kg/h，当地近5年平均风速2.1m/s，B类稳定度出现频率28%，大气环境容量系数取1.0）。3.计算R河枯水期COD环境容量，并判断项目排水是否满足水环境功能区要求（R河现状COD12mg/L，目标COD20mg/L，混合区长度允许500m，混合系数α取0.8）。4.指出危险废物暂存库建设方案存在的问题，并给出整改措施。【答案与解析】1.地下水污染途径：（1）原料罐区泄漏→包气带→潜水层；（2）污水处理站池体破裂→垂直入渗→潜水层；（3）危险废物渗滤液→防渗层破损→侧向迁移→下游潜水层。预测因子：丙烯、环氧丙烷、双氧水（CODMn替代）、甲醇。模型选择：①泄漏源为连续点源，含水层厚度＜5m，水力坡度0.3‰，渗透系数3m/d，适用《导则》推荐的二维溶质迁移解析模型（OgataBanks）：C(x,t)=C₀·erfc[(xvt)/(2√(Dt))]其中v=KI/ne=0.009m/d，D=αL·v=0.0009m²/d（αL=0.1m）。②防渗层破损情景采用数值模型（VisualMODFLOW）进行90d、1000d节点校核。2.卫生防护距离计算：采用《大气环境防护距离制定技术导则》（HJ2.22018）附录D公式：Cm=(2Q/πuσyσz)·exp[H²/(2σz²)]环氧丙烷一次最高容许浓度Cm=0.24mg/m³（前苏联居住区标准）。参数：Q=0.25kg/h=69.4mg/s，u=2.1m/s，B类稳定度，σy=0.12x^0.89，σz=0.08x^0.89，H=12m（装置区平均高度）。迭代计算得x=420m时Cm=0.238mg/m³≈0.24mg/m³，因此理论防护距离420m。结论：500m＞420m，满足要求，但考虑B类出现频率28%，叠加不利气象条件后95%保证率距离为485m，仍小于500m，故批复距离合理。3.R河COD环境容量：采用一维模型：W=86.4·[CsC₀·exp(kx/u)]·Q·α其中Cs=20mg/L，C₀=12mg/L，k=0.18d⁻¹（Ⅲ类河流），x=0.5km，u=0.25m/s，Q=3.2m³/s。计算得W=86.4×(2012e^(0.18×0.5/0.25))×3.2×0.8=86.4×(2012×0.698)×2.56=86.4×11.6×2.56=2563kg/d。项目排水COD负荷：120m³/h×20%×30mg/L×24h=17.3kg/d。17.3kg/d＜2563kg/d，满足要求。4.危险废物暂存库问题：（1）最大暂存量1800t，贮存周期90d，而项目危险废物产生量约25t/d，90d累计2250t＞1800t，库容不足；（2）地面防渗仅采用1.5mmHDPE膜+混凝土，渗透系数约1×10⁻¹⁰cm/s，不满足《危险废物贮存污染控制标准》（GB185972023）要求的“至少2mmHDPE膜+双层复合衬层，渗透系数≤1×10⁻¹²cm/s”；（3）库内未设置渗滤液导流沟及集液池，缺少气体导出口及活性炭吸附装置。整改措施：①扩建暂存库至2800t库容，或缩短贮存周期至60d；②按GB185972023改造防渗系统：基础层压实+600g/m²膨润土垫+2.0mmHDPE膜+300mm钢筋混凝土（抗渗等级P8），接缝焊接双轨热熔；③增设200mm×200mm导流沟，坡度1%，末端设5m³集液池，泵入污水处理站；④屋顶设4个呼吸阀+活性炭吸附罐，换风次数≥6次/h，活性炭碘值≥800mg/g，每季度更换。二、环境现状调查与评价【案例材料】环评单位于2023年9月对R河进行了丰、平、枯三期水质监测，共设6个断面，监测指标包括COD、NH₃N、总磷、环氧丙烷、甲醇、丙烯腈。监测结果显示：1.枯水期COD12–18mg/L，环氧丙烷未检出（检出限0.03mg/L）；2.丰水期R河下游3km断面COD14mg/L，甲醇0.12mg/L；3.潜水层地下水CODMn1.8–2.4mg/L，丙烯腈未检出；4.区域土壤45项基本因子均低于《土壤环境质量建设用地标准》（GB366002018）第二类用地筛选值，但1监测点（厂区下游200m）环氧丙烷含量0.42mg/kg，高于背景值0.05mg/kg。【问题】1.判断环氧丙烷在土壤中的超标情况，并给出进一步调查方案。2.给出地下水监测点布设原则，并说明为何需在取土坑底部增设监测井。3.若R河丰水期流量为12m³/s，计算甲醇完全混合后下游1km浓度（忽略降解）。4.指出现状监测方案遗漏的生态保护目标。【答案与解析】1.环氧丙烷土壤超标判断：GB366002018无环氧丙烷筛选值，采用《污染场地风险评估技术导则》（HJ25.32019）计算风险控制值：经口摄入、皮肤接触、吸入颗粒物途径，计算得基于第二类用地的风险控制值C₀=0.38mg/kg。1点0.42mg/kg＞0.38mg/kg，存在风险。进一步调查：①在1点四周100m×100m网格加密布点，采样深度0–0.5m、0.5–2m、2–4m；②检测土壤气中环氧丙烷浓度，判定是否存在挥发风险；③开展地下水成井，监测潜水层环氧丙烷；④若确认污染，启动详细调查与风险评估，划定修复范围。2.地下水监测点布设原则：①上游对照点：厂区上游500m，背景值代表；②下游扩散点：厂界下游200m、500m、1000m，垂直地下水流向扇形布设；③污染敏感点：取土坑底部（未来装置区）设点，监控防渗效果；④分层监测：潜水层与第一层承压水分别成井，井深分别为6m、20m；⑤井结构：φ50mmPVC滤水管，0.25m筛缝，反滤层，井口锁止。取土坑底部增设理由：坑底标高2.0m，低于地下水埋深1.2m，形成局部汇水，一旦防渗失效，将成为污染汇，需提前布设预警井。3.甲醇混合浓度：完全混合模型C=(C₁Q₁+C₂Q₂)/(Q₁+Q₂)项目丰水期排水120×20%=24m³/h=0.0067m³/s，甲醇未检出按0计；R河流量12m³/s，背景甲醇0.12mg/L。C=(0.12×12+0×0.0067)/(12+0.0067)=1.44/12.0067=0.119mg/L≈0.12mg/L，基本无变化。4.遗漏生态保护目标：①R河下游15km饮用水源保护区一级区、二级区范围及取水口；②厂区东侧1.2km省级湿地公园（越冬候鸟栖息地，重点保护物种包括青头潜鸭、白鹤）；③潜水层下游3km范围内分散式饮用水井（共47口，服务1200人）；④土壤生态：农田土壤微生物多样性、蚯蚓密度；⑤陆生生态：评价范围内天然次生林（刺槐侧柏群落，面积38hm²，省级生态公益林）。三、环境影响预测与评价【案例材料】项目大气评价等级为一级，评价范围边长5km矩形，预测因子：SO₂、NOx、PM₁₀、环氧丙烷、甲醇、VOCs（以非甲烷总烃计）。采用AERMOD模型，2023年地面气象站逐时数据，地形为简单平原，环氧丙烷排放参数：装置区无组织0.25kg/h，罐区大呼吸0.12kg/h，小呼吸0.08kg/h，污水处理站加盖+生物滤池，废气收集率95%，剩余5%无组织排放环氧丙烷0.05kg/h。【问题】1.给出环氧丙烷最大地面小时浓度及对应距离，并判断是否满足《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ2.22018）附录D参考限值。2.计算项目NOx年均贡献占标率，并说明是否需要削减源强（A市2023年PM₂.₅年均34μg/m³，NOx年均32μg/m³，环境空气质量目标PM₂.₅≤35μg/m³，NOx≤40μg/m³）。3.指出AERMOD建模过程中对环氧丙烷需特殊设置的参数。4.若污水处理站生物滤池对环氧丙烷去除率仅80%，给出改进方案并预测削减后厂界浓度。【答案与解析】1.最大地面小时浓度：经AERMOD计算（B类稳定度，风速2.1m/s，温度25℃），环氧丙烷最大1h浓度为0.186mg/m³，出现在下风向428m。HJ2.22018附录D无环氧丙烷限值，参照美国EPAAEGL11h值1.8mg/m³，0.186mg/m³＜1.8mg/m³，满足要求。2.NOx年均贡献：项目NOx排放源包括燃气锅炉、装置加热炉，合计排放62t/a。AERMOD计算年均贡献最大值为0.8μg/m³，占标率=0.8/40=2%。A市现状32μg/m³，叠加后32+0.8=32.8μg/m³＜40μg/m³，无需削减。3.环氧丙烷特殊参数：①分子量58g/mol，选用“POL”气体类型，默认扩散参数；②反应性：环氧丙烷在大气中可与·OH反应，kOH=2.1×10⁻¹²cm³/(molecule·s)，半衰期约5d，AERMOD中不设化学转化，需在后处理中叠加衰减修正；③沉积参数：亨利常数9.3×10⁻⁵atm·m³/mol，湿沉降弱，干沉降速度取0.01cm/s；④源强分配：无组织面源，高度3m，面源面积180m×120m，排放速率0.5kg/h。4.改进方案：将生物滤池升级为“生物滤池+二级活性炭吸附”，总去除率95%，剩余5%×20%=1%无组织排放，环氧丙烷排放速率由0.05kg/h降至0.01kg/h。AERMOD重新计算，厂界最大小时浓度由0.062mg/m³降至0.012mg/m³，削减80%。四、环境风险评价【案例材料】项目涉及的危险化学品包括丙烯（存量1200t，临界量10t）、双氧水（50%溶液，存量800t，临界量100t）、环氧丙烷（存量600t，临界量10t）。装置区设2个环氧丙烷球罐（单罐3000m³），压力1.0MPa，温度5℃，配套水喷淋、泡沫灭火系统。【问题】1.判断项目环境风险评价等级，并给出最大可信事故。2.计算环氧丙烷球罐全破裂泄漏速率，并预测下风向达到LC₅₀（4000mg/m³，大鼠吸入4h）的距离。3.给出事故废水收集系统规模核算过程。4.指出企业突发环境事件应急预案应补充的内容。【答案与解析】1.风险评价等级：Q=1200/10+800/100+600/10=120+8+60=188＞100，属一级评价。最大可信事故：环氧丙烷球罐全破裂，液体泄漏形成液池，蒸发扩散。2.泄漏速率：液体泄漏公式Qₗ=C₄Aρ√[2(PP₀)/ρ+2gh]C₄=0.65，A=π(0.3m)²=0.2826m²（假设裂口直径0.6m），ρ环氧丙烷830kg/m³，P=1.0MPa，P₀=0.101MPa，h=10m。Qₗ=0.65×0.2826×830×√[2×(0.899×10⁶)/830+2×9.81×10]=152kg/s。液池面积：围堰直径80m，面积5024m²，液池深度0.1m，液体体积502m³，质量416t，泄漏时间416000/152=2737s≈45min。蒸发速率：采用EPA液池蒸发模型，风速3m/s，温度25℃，Qe=0.132×u^0.78×M^0.67×A/P=0.132×3^0.78×58^0.67×5024/5.3=28kg/s。SLAB模型预测：下风向LC₅₀（4000mg/m³）出现距离为1.8km，影响人口约1200人。3.事故废水规模：按《化工建设项目环境保护设计规范》（GB504832019），事故废水包括：①最大一个罐组物料量：环氧丙烷416t，折合500m³；②消防水量：罐区面积5024m²，喷淋强度6L/(min·m²)，火灾延续6h，水量=6×5024×6×60/1000=1085m³；③雨水量：暴雨强度公式q=1800(1+0.85lgP)/(t+8)^0.7，P=2a，t=2h，q=1800/10.4=173L/(s·hm²)，汇水面积2.8hm²，雨水量=173×2.8×2×3600/1000=348m³；④生产废水量：装置停车冲洗水100m³。总计：500+1085+348+100=2033m³，事故池有效容积≥2100m³。4.应急预案补充：①与园区、下游水厂建立联动，设置R河拦油坝、应急投药点；②建立环氧丙烷监测方法（便携式GCMS，检出限0.01mg/m³）；③每年至少开展一次球罐全破裂演练，演练结果向生态环境局备案；④建立“装置厂区园区”三级防控体系，装置区设围堰+切断阀，厂区设2100m³事故池，园区设50000m³公共应急池，通过管道联通。五、环境保护措施论证【案例材料】项目拟对污水处理站产生恶臭采用“加盖+生物滤池+15m排气筒”处理，设计风量15000m³/h，H₂S进口浓度35mg/m³，NH₃28mg/m³，环氧丙烷5mg/m³，要求厂界H₂S≤0.03mg/m³，NH₃≤0.2mg/m³，环氧丙烷≤0.4mg/m³。【问题】1.计算生物滤池对H₂S去除率需达到多少方可满足厂界标准（假设无组织源强H₂S0.002kg/h，排气筒高度15m，风速2m/s，下风向厂界距离80m）。2.给出生物滤池填料选择及运行参数。3.若冬季温度降至5℃，预测去除率下降幅度，并提出保温措施。4.指出恶臭措施经济可行性分析应包括的内容。【答案与解析】1.去除率计算：AERMOD计算得排气筒+无组织在厂界H₂S最大贡献0.025mg/m³，需≤0.03mg/m³，已接近上限，故排气筒贡献应≤0.028mg/m³。反推排气筒排放浓度：C=Q·F/(u·