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园区B区东侧新建一座年产30万吨环氧丙烷（HPPO工艺）项目，占地42hm²，北距长江干流岸线1.8km，南距最近居民点C村480m。项目以丙烯、双氧水为原料，采用固定床反应器，副产2.2万t/a丙二醇、0.8万t/a甲基叔丁基醚（MTBE）。建设内容含：①主体装置（反应、精制、压缩、罐组）；②配套4×5000m³丙烯球罐、2×3000m³双氧水储罐（50%浓度）、2×2000m³丙二醇固定顶罐；③公用工程：循环水站（规模8000m³/h，温排水经明渠排入长江）、燃气锅炉（2×35t/h，超低氮燃烧）、110kV变电站；④环保工程：催化燃烧+SCR处理有机废气，物化+生化+臭氧催化深度处理工艺废水，危废暂存库（甲类，1000m²）。项目所在园区已开展规划环评，并于2021年通过省级生态环境厅审查；长江干流A市段执行《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）Ⅲ类，环境空气执行《环境空气质量标准》（GB3095—2012）二级，C村执行2类声功能区。项目所在区域已列入《长江经济带发展负面清单指南（试行，2022年版）》“重点管控岸线1km范围”，但本项目位于1km范围外。项目所需丙烯、双氧水、天然气、蒸汽均依托园区管廊及公共码头；项目投产后，园区B区VOCs排放量预计增加198t/a，NOx增加52t/a，COD增加28.4t/a，氨氮增加3.6t/a。项目环评文件编制单位在公示期间收到公众意见：C村居民担心事故风险、夜间噪声及恶臭影响。【问题】1.识别项目涉及的主要危险物质及重大危险源，并给出判定依据。2.给出项目环境风险评价的工作等级及评价范围，并说明理由。3.指出项目工程分析中应重点说明的“三场”平衡，并给出各平衡表关键指标。4.从清洁生产角度，列出HPPO工艺相对于传统氯醇法环氧丙烷工艺的3项优势，并给出量化指标。5.项目循环水系统温排水夏季最大温升8℃，排放量6500m³/h，计算混合区边缘满足Ⅲ类水域“周平均最大温升≤1℃”所需混合区长度，并给出模型选取及主要参数。【答案与解析】1.主要危险物质：丙烯（易燃气体，临界量50t）、双氧水（50%，氧化性，临界量100t）、丙二醇（可燃液体，非重大危险源）、MTBE（易燃液体，临界值1000t）。重大危险源判定：丙烯球罐4×5000m³，密度0.513t/m³，充装系数0.8，则丙烯最大存在量=4×5000×0.513×0.8=8208t＞50t；双氧水储罐2×3000m³，密度1.20t/m³，浓度50%，最大存在量=2×3000×1.20×0.5=3600t＞100t；MTBE储罐按2000m³、密度0.74t/m³、充装系数0.8，最大存在量1184t＞1000t。依据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218—2018），项目构成3处重大危险源，需分级评估：丙烯属“易燃气体，类别1”，q/Q=8208/50=164.16＞100，为一级重大危险源；双氧水q/Q=3600/100=36，为二级；MTBEq/Q=1.184，为四级。2.环境风险评价工作等级：一级。理由：项目涉及一级重大危险源，且为“有毒有害+易燃易爆”危险化学品，厂界外480m有C村集中居住区，属于《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ169—2018）表1中“敏感目标距离＜500m”情形，按导则直接定为一级评价。评价范围：大气风险距离为距厂界5km；地表水风险为长江干流排放口上游2km至下游15km；地下水风险以厂界为中心，下游2km，两侧各1km；环境风险防范距离内涉及C村、D小学等人口集中区，需开展人口分布调查及应急疏散方案论证。3.“三场”平衡指物料平衡、蒸汽平衡、水平衡。物料平衡关键指标：丙烯总输入30.5万t/a，反应消耗29.8万t/a，回收0.68万t/a，无组织排放0.02万t/a；双氧水（100%计）输入18.2万t/a，反应消耗17.9万t/a，分解0.28万t/a，随废水带走0.02万t/a。蒸汽平衡：高压蒸汽（4.2MPa）输入28.4t/h，中压蒸汽（1.0MPa）外供12t/h，低压蒸汽（0.4MPa）输入6t/h，凝结水回收率≥92%，损耗1.1t/h。水平衡：新鲜水用量396m³/h，循环水量8000m³/h，回用污水站出水120m³/h，废水排放78m³/h，水重复利用率97.4%。4.HPPO工艺清洁生产优势：（1）原子经济性高：HPPO法原子利用率94.3%，氯醇法仅46%，原料消耗降低0.68t丙烯/t产品；（2）废水减排：HPPO法废水产生量0.45t/t产品，COD80kg/t，氯醇法废水10.5t/t，COD480kg/t，废水减排率95.7%，COD减排率83.3%；（3）无含氯副产：HPPO法副产仅为丙二醇，无二氯丙烷、氯代醚等危废，危废产生量由氯醇法0.21t/t降为零，环境风险降低。5.混合区长度计算采用《地表水环境影响评价技术导则》（HJ2.3—2018）附录D中河流岸边排放公式：ΔT=ΔT₀exp(−kx)其中ΔT₀=8℃，目标ΔT=1℃，则1=8exp(−kx)，得x=ln8/k；k=0.115u/(Ey)^0.5，u=0.25m/s（枯水期平均流速），Ey=0.025m²/s（横向扩散系数，顺直河道，宽120m，平均水深4m）。k=0.115×0.25/(0.025)^0.5=0.115×0.25/0.158=0.182km⁻¹，x=ln8/0.182=2.08/0.182≈11.4km。模型选取：MIKE3FM或EFDC，网格分辨率10m，时间步长30s，背景温度28℃，验证参数为水温、流速、扩散系数，混合区长度需设置11.4km，远超过排放口至下游取水口（8km），因此需优化排放方式，改为离岸多点扩散器，将ΔT₀降至3℃，重新核算混合区长度3.8km＜8km，方可满足要求。二、环境现状调查与评价【案例材料】项目环评阶段，于2023年7月—12月完成环境现状监测。大气：在厂址、C村、园区管委会布设3个点位，连续7天采样，SO₂、NO₂、PM₁₀、PM₂.₅、O₃、CO、VOCs（117种）、臭气浓度。地表水：长江干流排放口上游500m、下游1000m、下游5000m共3个断面，监测pH、DO、CODMn、BOD₅、NH₃N、总磷、石油类、丙烯、双氧水、丙二醇。地下水：厂址上游、厂址、下游共3眼井，监测水位、高锰酸盐指数、NH₃N、丙烯、MTBE、丙二醇。土壤：厂址内4个柱状样（0—0.5m、0.5—1.5m、1.5—3m），C村农田2个表层样，监测GB36600—2018表1基本45项+丙烯、MTBE、丙二醇、双氧水。噪声：C村、厂界东、南、西、北共5个点，连续监测2天，每天昼夜各1次。生态：评价区位于长江河谷平原，农田生态系统为主，无国家级保护动植物，无自然保护地；长江干流段分布有刀鲚国家级水产种质资源保护区，核心区位于排放口下游9—18km。【问题】1.给出VOCs监测数据统计表征方法，并列出需要统计的6项指标。2.判断地下水丙烯、MTBE检出结果是否超标（检出限0.8μg/L，丙烯最大浓度3.2μg/L，MTBE最大浓度4.7μg/L），并给出评价标准来源。3.指出土壤监测布点存在的不足，并给出优化方案。4.若C村昼间噪声监测值54.7dB(A)，夜间44.2dB(A)，背景值分别为50.1dB(A)、41.0dB(A)，计算项目贡献值，并判断达标情况。5.说明项目排放口与刀鲚保护区核心区的位置关系，并给出水生生态现状调查应补充的3项内容。【答案与解析】1.VOCs统计表征方法：采用《环境空气质量评价技术规范（试行）》（HJ663—2013）及《挥发性有机物无组织排放控制标准》（GB37822—2019）要求，对117种VOCs按物种分类求体积浓度（μg/m³）后，换算为质量浓度并计算：（1）TVOC（总量）；（2）臭氧生成潜势OFP=Σ(MIRi×Ci)；（3）二次有机气溶胶生成潜势SOA=Σ(FACi×Ci)；（4）芳香烃占比；（5）卤代烃占比；（6）异味活度值OU=Σ(Ci/OTi)。其中MIRi为最大增量反应系数，FACi为气溶胶生成系数，OTi为嗅阈值。2.评价标准：我国暂无地下水丙烯、MTBE质量标准，参照《地下水质量标准》（GB/T14848—2017）Ⅲ类“其他项目”执行，并采用美国EPA区域筛选值（RSL）进行对标：丙烯RSL2.5μg/L，MTBERSL20μg/L。丙烯最大浓度3.2μg/L＞2.5μg/L，超标倍数1.28；MTBE4.7μg/L＜20μg/L，未超标。结论：丙烯在厂址点井出现超标，需开展溯源分析，判断是否为区域背景或园区历史污染。3.不足：厂址内仅布设4个柱状样，未覆盖罐区、污水站、危废库等潜在污染重点区；C村农田样点未与土地利用现状图叠加，缺少对照点；未采集深层样（＞3m）。优化：按《建设用地土壤污染状况调查技术导则》（HJ25.1—2019）系统布点+专业判断布点结合，罐区、污水站、装卸区各加密至网格40m×40m，增加深层样至6m；在园区外3km处选择背景对照点2个；农田按NY/T395—2012布设，增加垂直于主导风向的剖面线。4.贡献值计算：按《声环境噪声测量技术规范》（HJ706—2014）能量相减法：昼间L贡献=10lg(10^(54.7/10)−10^(50.1/10))=10lg(2.951×10⁵−1.023×10⁵)=10lg(1.928×10⁵)=52.9dB(A)；夜间L贡献=10lg(10^(44.2/10)−10^(41.0/10))=10lg(2.630×10⁴−1.259×10⁴)=10lg(1.371×10⁴)=41.4dB(A)。C村执行2类区，标准昼60dB(A)、夜50dB(A)，贡献值昼52.9dB(A)＜60，夜41.4dB(A)＜50，达标。5.位置关系：排放口位于保护区核心区上游约9km，处于实验区边缘。补充调查内容：（1）刀鲚产卵场、索饵场、洄游通道的时空分布，采用eDNA与渔获物调查结合；（2）浮游动植物、底栖动物群落结构及多样性，重点关注耐污指数与饵料基础；（3）鱼类早期资源量（鱼卵仔鱼），设置漂流网定量，计算资源密度指数，为预测叠加影响提供基线。三、环境影响预测与评价【案例材料】项目环评采用AERMOD（大气）、MIKE11（地表水）、MODFLOW（地下水）进行预测。大气：预测因子NMHC、NOx、丙烯、臭气浓度，源强依据工程分析，NMHC198t/a，NOx52t/a，丙烯无组织4.2t/a，年小时平均排放。地表水：预测因子COD、NH₃N、丙烯、丙二醇，废水排放量78m³/h，COD78mg/L，NH₃N8mg/L，丙烯0.3mg/L，丙二醇12mg/L。地下水：假设污水站防渗层出现1%破损，COD淋溶浓度800mg/L，持续渗漏1000d，预测20年影响。噪声：采用SoundPLAN，贡献值叠加背景后预测C村噪声。【问题】1.给出AERMOD预测NMHC小时浓度最大值及出现位置，并判断是否满足《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ2.2—2018）附录D限值。2.计算COD排放对长江下游1000m断面的贡献浓度（河流流量Q=320m³/s，流速u=0.25m/s，纵向扩散系数Dx=12m²/s，衰减系数k=0.05d⁻¹）。3.指出地下水预测模型边界条件设置错误，并给出正确方法。4.项目需设置大气环境防护距离，给出计算流程及结果。5.列出声环境影响预测中应输入的3类声源参数。【答案与解析】1.AERMOD预测结果：NMHC小时浓度最大值为1.38mg/m³，出现在厂界外东南350m处，对应稳定度F、风速1.2m/s、风向225°。《环境影响评价技术导则大气环境》附录D中NMHC小时限值2.0mg/m³，1.38mg/m³＜2.0mg/m³，满足要求；但占标率69%，需与背景值叠加，背景NMHC0.42mg/m³，叠加1.80mg/m³，仍达标。2.采用一维稳态衰减模型：C(x)=C₀exp(−kx/u)初始混合浓度C₀=(Q污×C污)/(Q污+Q河)=(78×78×10⁻³)/(78+320×1000)=6.084/320078=0.019mg/L；x=1000m，k=0.05d⁻¹=5.79×10⁻⁷s⁻¹，u=0.25m/s，C(1000)=0.019exp(−5.79×10⁻⁷×1000/0.25)=0.019exp(−0.002316)=0.019×0.9977=0.01896mg/L。贡献浓度0.019mg/L，背景COD8.5mg/L，叠加8.519mg/L，占Ⅲ类标准（20mg/L）42.6%，达标。3.错误：模型边界设置为固定水头，未考虑长江河谷侧向补给，且未设置浓度边界为零通量。正确：采用通用水头边界（GHB）模拟长江与地下水水力联系，水头值采用2023年12月实测水位标高12.3m；浓度边界设为第三方清洁水，COD=1.5mg/L；在模型外围10km处设置零通量，避免边界反射；渗漏源采用点源面源耦合，渗漏面积按防渗膜1%破损，等效半径0.45m，渗漏强度1.2m³/d。4.大气环境防护距离计算流程：（1）采用AERMOD预测NMHC、丙烯、臭气浓度所有网格小时最大值；（2）对NMHC，若最大小时1.38mg/m³，背景0.42mg/m³，叠加1.80mg/m³，占标率90%，未超2.0mg/m³，无需防护距离；（3）对丙烯，预测最大小时0.28mg/m³，标准0.6mg/m³，叠加背景0.05mg/m³，0.33mg/m³，占标55%，无超标；（4）对臭气浓度，预测最大值为18（无量纲），标准20，叠加背景12，30（无量纲），超过标准，需以臭气浓度贡献值18向下风向寻找=20−12=8的等值线，采用逐点试算，最终在厂界外东南110m处贡献8，故大气环境防护距离为110m。结论：提级取整后设置120m防护距离，该范围内无居民，满足要求。5.声源参数：（1）点声源：循环水塔风机（功率220kW，声功率级105dB(A)，频谱63—8000Hz，指向性因子Q=2）；（2）线声源：管廊蒸汽泄压阀（长度120m，声功率密度85dB(A)/m，高度6m）；（3）面声源：压缩厂房（尺寸60m×25m，等效室外声压级78dB(A)，插入损失12dB(A)，频谱峰值500Hz）。四、环境保护措施及技术经济论证【问题】1.给出丙烯球罐区减少无组织排放的3项具体措施，并估算减排量。2.项目废水采用“物化+生化+臭氧催化”工艺，给出臭氧催化塔设计参数（进水COD280mg/L，出水≤50mg/L，催化剂为MnCe/Al₂O₃，空速1.5h⁻¹，臭氧投加比1.8gO₃/gCOD去除），计算臭氧需量及电耗。3.指出危废暂存库废气收集效率不足的问题，并给出改造方案。4.项目提出以天然气锅炉替代原规划燃煤锅炉，给出NOx排放强度对比，并计算年减排量。5.给出项目碳排放核算边界，并计算工艺过程CO₂年排放量（丙烯单耗1.01t/t产品，双氧水0.61t/t，电耗360kWh/t，天然气120Nm³/t，催化剂再生烟气CO₂0.04t/t）。【答案与解析】1.措施与减排量：（1）球罐采用双封阀+波纹管屏蔽泵，削减大呼吸损失90%，丙烯大呼吸产生量原为12.6t/a，减排11.3t/a；（2）夏季喷淋+隔热层，降低小呼吸温差，削减小呼吸75%，小呼吸原为4.2t/a，减排3.2t/a；（3）罐顶联通至高压火炬+干式气柜回收，装卸车采用底部装载+油气回收（回收率≥97%），装卸损失原为2.8t/a，减排2.7t/a。合计减排17.2t/a，无组织丙烯排放由19.6t/a降至2.4t/a。2.臭氧需量：COD去除量=280−50=230mg/L，水量=78m³/h，O₃投加量=230mg/L×78m³/h×1.8g/g=12.9kg/h；电耗：臭氧发生器电耗15kWh/kgO₃，则12.9×15=193.5kWh；年运行8000h，年电耗154.8MWh，折合成本约12.4万元（0.8元/kWh）。3.问题：原设计侧吸罩风速0.25m/s，低于《挥发性有机物无组织排放控制标准》要求的0.4m/s，且罩口未包围污染源，收集效率仅65%。改造：采用上吸+侧吸组合，罩口控制风速≥0.6m/s，管道增设变频风机，使总风量由8000m³/h提至14000m³/h；在危废库出入口设置空气幕，减少换气短路；收集效率可提升至90%，VOCs减排1.8t/a。4.对比：燃煤锅炉NOx排放系数2.6kg/t蒸汽，燃气锅炉超低氮燃烧≤40mg/m³，折合0.52kg/t蒸汽，蒸汽用量55万t/a，年减排NOx=(2.6−0.52)×55=114.4t/a。5.核算边界：包括燃料燃烧、工艺过程、净购入电力热力、催化剂再生烟气。计算：（1）燃料燃烧：天然气120Nm³/t×30万t=3600万Nm³，排放因子2.16tCO₂/万Nm³，排放7776t；（2）工艺过程：丙烯氧化反应副产CO₂0.31t/t产品，共9.3万t；（3）电力：360kWh/t×30万t=1.08亿kWh，排放因子0.7035tCO₂/MWh，排放7.6万t；（4）催化剂再生烟气：0.04t/t×30万t=1.2万t；合计：7.776+9.3+7.6+1.2=25.876万tCO₂/a。五、环境管理与监测计划【问题】1.给出项目投产后VOCs在线监测指标及监测点位。2.列出废水总排口应安装的3类自动监测设备，并给出COD、