第四章-环境规划的技术方法

环境评价方法环境预测与社会经济预测方法大气污染预测方法水污染预测方法固体废物与噪声污染预测方法环境规划的决策分析单目标决策分析方法多目标决策分析方法第四章环境规划的技术方法第一节环境评价方法一环境评价a.评价对象与指标：b.评价准则c.评价方法第一节环境评价方法二、污染源评价1.单项评价（1）超标率。某污染物超过排放标准的检出次数占该污染物监测总数的比率，即：Di=fi/N×100%Di—i污染物超标率，100%；Fi—i污染物超过排放标准的监测次数；N—i污染物的监测总次数。第一节环境评价方法1.单项评价（2）排放强度。单位时间某污染物排放量，即：Wi=CiQiWi—i污染物单位时间的排放量；Ci—i污染物排放浓度监测值；Qi—含i污染物的介质（污水、废气）排放量第一节环境评价方法2.综合评价（1）等标污染负荷。)/(1036dmQPijojijijPij—等标污染负荷;pij—第j源含i种污染物浓度,mg/m3poj—环境质量标准值,mg/m3;Qij—第j源含i种污染物介质的排放量,m3/d;10-6—比例系数,使Pij的数值不致太高,便于比较和书写。（2）污染负荷比对于一区域第j个污染源的第i类污染物，其污染负荷比可用下式计算，根据k值大小，可确定该污染源的主要污染物。%1001niijijijPPK7对于一个区域，某种污染物的污染负荷比可表示为：%1001PPKmjiji对于一个区域，某种污染源的污染负荷比可表示为：%1001PPKniijj89第一节环境评价方法三环境质量评价1.单因子评价指数Ii—i种污染物评价指数；Pi—i污染物在环境介质中的浓度；Si—i污染物的评价标准。iiiSpI112020/1/1712第一节环境评价方法2.综合质量评价指数（1）均值型综合质量指数。n1n1均iiIII均—均值型综合质量指数；Ii—单因子质量指数；n—参与评价的环境质量因子数目。第一节环境评价方法2.综合质量评价指数（1）加权型综合质量指数。niiiIWI1Wi—对应于第i个环境因子的权重系数。这里应有加权性综合质量指数评价方法的关键在于合理地确定环境评价因子的权重。一般，权重系数的确定多采用专家调查方法给出。11niiW第一节环境评价方法2.综合质量评价指数若考虑到某些污染严重的因子对环境质量的突出影响，为体现这些因子指数的极值作用，在环评中，产生了兼顾极值作用的加权型综合评价指数方法，例如，内梅罗指数：2xmaave22II）（）（内IImax—各单因子指数中的最大值；Iave—各单因子指数的平均值。例题1：某水域经几次监测CODcr的浓度为：16.9mg/L、19.8mg/L、17.9mg/L、21.5mg/L、14.2mg/L,用内梅罗法计算CODcr的统计浓度值是：A.18.1B.21.5C.19.9D.19.4例题2：某水域五次监测溶解氧的浓度为：5.6mg/L、6.1mg/L、4.5mg/L、4.8mg/L、5.8mg/L，用内梅罗法计算溶解氧的统计浓度值是：A.5.36B.4.95C.5.12D.5.7417第二节环境预测与社会经济预测方法环境预测社会经济发展预测一、环境预测a.环境预测的主要内容b.环境预测遵循的基本规律c.预测方法选择和结果分析（基本思路、预测方法、预测结果的综合分析）社会经济发展预测人口预测国内生产总值预测能耗预测用水方法预测（一）人口预测人口预测的变量主要采取直接影响人口自然变动的出生率、死亡率和社会变动的迁移率等参数。这些参数的选取必须考虑约束条件。我国人口预测的常用经验模式的基本形式为：)(00ttktteNNNt——t年的人口总数Nt0——t＝t0年时，既预测起始年时的人口基数e——自然对数的底（e＝2.718）K——人口增长系数或人口自然增长率（关键）K是人口出生率与死亡率之差，常表示为人口每年净增的千分数。（二）国内生产总值GDP预测GDP指一国所有常住单位在一定时期内所生产的最终物质产品和服务的价值总和。我国经验模式的基本形式为00)1(ttGDPGDPaZZta——GDP年增长速率（％）ZGDPt——t年GDP数ZGDP0——t0年即预测起始年的GDP数（三）能耗预测环境规划中能耗计算，主要包括原煤、原油、天然气，按规定折算成每千克发热量7000kcal(或7000×4.1868×103J=29.3×106J)的标准煤，折算系数是：原煤0.714，原油1.43，天然气每立方米折1.33kg。1.能耗指标产品综合能耗单位产值综合能耗＝总耗能量（标准煤吨）/产品总产值（万元）单位产量综合能耗＝总耗能量（标准煤吨）/产品总产量（万元）能源利用率有效利用的能量同供给的能量之比能源消费弹性系数＝年平均能源消费量增长速度/年平均经济增长速度经济增长速度可采用工业总产值、工农业总产值、社会总产值或国民收入的增长速度2.能耗预测方法人均能量消费法按人们生活中衣食住行对能源的需求来估算生活用能的方法能源消费弹性系数eβ能耗增长速度α工业产值增长速度e能源消费弹性系数e受经济结构的影响。一般在工业化初期或国民经济高速发展时期，能源消耗的年平均增长速度超过国民生产总值年平均增长速度，人口增长率的降低，国民经济结构的改变，能耗弹性系数e将下降，大都低于1，一般为0.4～1.1。若已知能耗增长速度，规划期能耗预测计算公式如下0)1(0tttEE2.能耗预测方法Et规划期t年的能耗量E0规划期起始年t0的能耗量（四）用水预测方法1.用水总量预测区域用水总量的供需平衡预测：Qt=KtZGDPtZGDPt--规划期t年国内生产总值，万元/年；Kt—用水系数，t/万元Qt—规划期t年用水总量，万t/年其中，k值需要在调查、统计、分析等基础上，通过综合分析确定，既要考虑以往的用水水平，又要注意技术进步、节水措施等作用。（四）用水预测方法2.生活用水量预测对于生活用水量，可通过人均生活用水定额来预测：Q=N·q·kQ—生活用水量；N—规划年的人口数；k—规划年用水普及率；q—用水定额，包括城镇生活用水定额和农村生活用水定额（四）用水预测方法3.工业用水量预测利用万元工业增加值用水定额，可对工业用水量进行预测：Q—工业用水量，m3；Wi—不同行业i在规划年的万元工业增加值取水量，m3/万元；Ai—不同行业i在规划年的工业增加值，万元。iniiAWQ1（四）用水预测方法4.农业灌溉用水按作物分别进行用水预测，然后求其总和：Q—预测年农业灌溉用水总量，万t/年；Si—预测年某种作物i灌溉面积，hm2/年；Ki—预测年某种作物i灌溉系数，万t/hm2niiiSKQ1第三节大气污染预测方法大气污染源的源强预测，即大气污染物排放量预测大气环境质量变化预测，即对污染物排放所造成的大气环境影响预测一、大气污染源源强预测定义污染物的排放速率，对瞬时点源，就是点源一次排放的总量；对连续点源，就是点源在单位时间里的排放量（一）一般模型Qi源强,瞬时，kg或t，连续稳定，kg/h或t/dWi燃料消耗量，固体，kg或t，液体，L，气体，100m3，时间以h或d计；ηi净化设备对污染物的去除效率；Ki某污染物的排放因子；i污染物编号。)1(iiiiWKQ（二）、耗煤量预测——工业弹性系数法。使用预测基准年、预测目标年、预测参照年这三个时间概念，来建立相应的模型。本方法假设在预测基准年与预测参照年之间，耗煤量和工农业生产的总产值各自以一个平均的增长速度在增长；在预测基准年与预测目标年之间，耗煤量和工农业生产的总产值M各自也以一个平均的增长速度在增长，即：)(0)(000)1()1(ttttMMEEt参照年t0基准年M参照年工业总产值，M0基准年工业总产值E参照年工业耗煤量E0基准年工业耗煤量α工业耗煤量平均年增长速率，α可以是负数，减少的情况。β工业总产值的年增长速率弹性系数1)/(1)/(001010ttttEMMEEC例4-1已知某县2000年工农业生产的总产值是300万元，耗煤量是25000吨，2005年工农业生产的总产值是400万元，耗煤量27500吨；若到2015年工农业生产的总产值实现翻一番，用弹性系数法求那时耗煤量是多少吨？（1）按题意预测参照年、预测基准年、预测目标年分别确定为2000年2005年和2015年。（2）根据（4-24）、（4-25）式求出预测参照年与预测基准年之间的α和β的数值：α=β=（3）计算弹性系数ξ=α/β=（4）根据（4-25）式求出预测基准年与预测目标年之间的β值：β=（5）由弹性系数ξ和β求出预测基准年与预测目标年之间的α值α=ξβ=（6）求出预测目标年耗煤量2.民用耗煤量预测ES=AS•SES—预测年取暖耗煤量，万t；S—预测年取暖面积，m2；As—取暖耗煤系数，万t/m2（三）污染物排放量预测1.现场实测：源强＝废气流量×浓度2.物料衡算：投入＝产品＋流失3.经验估算1）SO2排放量预测GSO2=1.6WSGSO2二氧化硫排放量，t/aW燃煤量，t/aS煤中的全硫分含量，%（三）污染物排放量预测3.经验估算2)烟尘排放量预测G尘＝W•A•B•(1-η)G尘烟尘排放量，t/aA煤的灰分B烟气中烟尘的质量分数W燃煤量η除尘效率，%若安装二级除尘器，η=η1+（1-η1）（1-η2）3）氮氧化物与CO排放量预测根据锅炉类型和用途，以及排放系数进行预测二、大气环境质量预测箱式模型高斯扩散模式多源扩散模式线源扩散模式面源扩散模式总悬浮微粒扩散模式灰色预测模型适用于城市家庭炉灶和低矮烟囱分布不均匀的面源。一般对一个城市可划分为若干个小区，把每个小区看作一个箱子，通过箱的输入－输出关系，即可预测大气中污染物的浓度0BBHLuQ箱式模型ρB大气污染物浓度预测值，mg/m3（标）Q面源源强，t/au进入箱内的平均风速，m/sL箱的边长，mH箱高，即大气混合层高度，mρB预测区大气环境背景浓度值，mg/m3（标）高斯扩散模式基本假设烟气扩散时，烟流中心轴附近污染物比它的外侧要高，浓度分布在水平和垂直方向均呈高斯分布在湍流扩散场中，平均风速不随地点、时间而变化，流场时定常的污染物为连续的、均匀排放在扩散过程中，污染物是保守的，既污染物在大气中不发生沉降、分解和化合，地面对其起反射作用，不发生吸收和吸附作用。高架连续点源的高斯模式Q：污染物排放源强，mg/m3U:平均风速，m/s;H:烟流中心线距地面的高度，m；例题：1.某企业锅炉燃煤量为10000t／a，含硫量为1％；若SO2总量控制指标为40t/a，则该锅炉脱硫设施的效率至少应大于()。A．90%B.80%C.75%D.65%2.某企业锅炉燃油量为10000t／a，含硫量为1％；若SO2总量控制指标为40t/a，则该锅炉脱硫设施的效率至少应大于()。A．90%B.80%C.70%D.60%一水污染源预测（一）工业废水排放量预测mt=m0(1+rm)tmt—预测年工业废水排放量；m0—基准年工业废水排放量；rm—工业废水排放量年平均增长率；第四节水污染预测方法一水污染源预测（二）工业污染物排放量预测mi=(Vi-Vo)ρB0×10-2+m0mi—预测年某污染物排放量，t；Vi—预测年工业废水排放量，10-4m3；V0—基准年工业废水排放量，10-4m3；ρB0—含某种污染物废水工业排放标准或废水中污染物浓度，mg/L；m0—基准年某污染物排放量，t。第四节水污染预测方法一水污染源预测（三）生活污水量预测qv=0.365AFqv—生活污水排放量，104m3/年A—预测年人口，104人；F—预测年人均生活污水量，L/（d·人）0.365—单位换算系数。第四节水污染预测方法预测年人口可采用地方人口规划数据，没有时可用下式计算：A=A0（1-P）n