第三章__大气环境质量评价

第三章大气环境质量评价第三章大气环境质量评价主要内容第一节概述第二节大气环境质量现状评价第三节大气环境影响评价第四节应用实例第三章大气环境质量评价第一节概述重点：风频玫瑰图、风速玫瑰图、污染系数玫瑰图、大气稳定度。内容：大气环境基础知识；影响大气扩散过程的参数；大气污染源调查。第三章大气环境质量评价一、大气环境基础知识1、大气环境地球周围有一层很厚的气体，称这种气体为大气，称这一层气体为大气圈。低层大气是由干洁空气、水汽和杂质等三部分组成的。大气层的垂直分布第三章大气环境质量评价北京20日遭遇沙尘暴实拍-2010.3.203月20日，强沙尘天气影响范围继续东移，侵扰了包括安徽在内的16个省区市。3月21日，近年来最严重一次的大陆沙尘暴袭击台湾。桃园机场的航机在沙尘中降落。第三章大气环境质量评价大气污染的类型—根据污染物的性质划分（1）还原型（煤炭型）（2）氧化型（汽车尾气型）（3）特殊型（4）混合型第三章大气环境质量评价还原型（煤炭型）：常发生在以使用煤炭和石油为燃料的地区。主要污染物是SO2、CO和颗粒物，在低温、高湿度的阴天、风速很小，并伴有逆温存在的情况下，一次性污染物在低空聚积，生成还原性烟雾。氧化型（汽车尾气型）：这种类型大多发生在以使用石油为燃料的地区，污染物的主要来源是汽车排气、燃油锅炉以及石油化工生产。主要的一次性污染物是一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物。这些大气污染物在阳光照射下能引起光化学反应，并生成二次性污染物：臭氧、醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯等物质。特殊型：有关工业企业生产排放的特殊气体所造成的局部小范围的污染。混合型：包括以煤为燃料的污染源排出的污染物；以石油为燃料的污染源排出的污染物；从工厂企业排出的各种化学物质等。第三章大气环境质量评价伦敦型烟雾和洛杉矶型烟雾的比较第三章大气环境质量评价大气污染物的划分—根据存在状态的不同气溶胶污染物粉尘、烟、雾气态污染物（粒径小于15μm）无机污染物和有机污染物第三章大气环境质量评价大气环评中关于大气污染物的分类常规污染物：二氧化硫（SO2）、颗粒物（TSP、PM10）、氮氧化物（NO2）、一氧化碳（CO）等污染物。特征污染物：指项目排放的污染物中除常规污染物以外的特有污染物。主要指项目实施后可能导致潜在污染或对周边环境空气保护目标产生影响的特有污染物。第三章大气环境质量评价大气的自净过程：污染物进入大气后，大气能通过各种方式摆脱混入的污染物而恢复其自然组成。（1）稀释作用：污染物与大气混合而使污染物浓度降低，称为稀释。（2）沉降和其他作用：污染物从大气中沉降或通过其他作用而被除去，这个过程进行得十分缓慢。大气扩散过程第三章大气环境质量评价二、影响大气扩散过程的参数影响大气扩散过程的参数主要有：大气湍流气象要素大气稳定度第三章大气环境质量评价1、大气湍流湍流或称紊流，是自然界广泛存在的一种流体流动。通常将流体的极端无规则运动称为湍流。大气的极端无规则运动称为大气湍流。可以把大气湍流看成是由无数多个大小不同的湍涡(涡旋)构成的。每一个湍涡都有自己的运动速度和方向。第三章大气环境质量评价大气湍流造成流场各部分强烈混合，能使局部的污染气体或微粒迅速扩散。烟团在大气的湍流混合作用下，由湍涡不断把烟气推向周围空气中，同时又将周围的空气卷入烟团，从而形成烟气的快速扩散稀释过程。第三章大气环境质量评价气温能见度气压降水气湿蒸发量风向日照时数风速太阳辐射云况地面辐射云量大气辐射2、气象要素第三章大气环境质量评价在大气环境环境影响评价中，气象观测资料的调查要求与项目的评价等级有关，还与评价范围内地形复杂程度、水平流场是否均匀一致、污染物排放是否连续稳定有关。常规气象观测资料包括常规地面气象观测资料和常规高空气象探测资料。第三章大气环境质量评价地面气象观测资料常规调查项目：时间（年、月、日、时）、风向（以角度或按16个方位表示）、风速、干球温度、低云量、总云量。高空气象探测资料：常规调查项目：时间（年、月、日、时）、探空数据层数、每层的气压、高度、气温、风速、风向（以角度或按16个方位表示）。第三章大气环境质量评价1）气温一般气象中采用的气温是指离地面1.5m高度处百叶箱中观测到的空气温度。大气预测模型中使用的气温一般也是指该温度。气温在水平方向的差异产生气流水平方向运动的动力，形成风，能够稀释和迁移污染物。气温在垂直方向的差异导致气流的上下强烈对流，有利于形成降水，能够冲刷污染物。对于一二级评价项目，需统计长期地面气象资料中每月平均温度的变化情况，并绘制年平均温度月变化曲线图。第三章大气环境质量评价2）风水平方向的空气运动称为风，垂直方向则称为对流或升降气流。风是矢量，既有大小又有方向。用风速和风向来描述。第三章大气环境质量评价①风向风向指的是风的来向，一般用16个方位表示。静风风向以C表示。第三章大气环境质量评价风向频率（风频）是在一定时间内各种风向出现的次数占所有观察次数的百分比。风向频率玫瑰图：根据各个方向风的出现频率,以相应的比例长度描在用16个方位所表示的图上，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成一个宛如玫瑰的闭合折线，就是风向频率玫瑰图。怎样判断主导风向？第三章大气环境质量评价②风速风速是指单位时间内空气在水平方向移动的距离（m/s）。风速玫瑰图：将各风向的平均风速以相应的比例长度描在用16个方位所表示的图上，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，就得到风速玫瑰图。第三章大气环境质量评价③污染系数进入大气的污染物被风吹向下风，因此，风向指示了污染物的输送方向。风速则影响着不同方向污染物移动速度。污染系数综合考虑了风向频率和风速的共同影响，在一定程度上指示了污染源下风向受污染的程度，比风向频率、风速更具有实际意义。水平搬运，稀释冲淡第三章大气环境质量评价风向频率污染系数平均风速风频低、风速高，则污染系数小——某风向上的空气污染程度低。第三章大气环境质量评价3、大气稳定度大气稳定度是气团是否易于发生垂直运动的判断依据。大气稳定度直接影响着湍流活动，支配空气污染物的散布。利用气温的垂直递减率γ与干绝热递减率γd可以比较方便的判断气层的稳定度。第三章大气环境质量评价1）气温的垂直递减率γ空气在移动中总是从高压区移动到低压区，移动中空气膨胀导致降温，压缩导致升温。气温的垂直递减率指气温在垂直方向上的梯度变化。是大气垂直方向上进行对流运动的主要原因。第三章大气环境质量评价2）干绝热递减率γd气团温度的变化主要由气团的膨胀和压缩做功引起，直接热交换量甚小，即可视为绝热过程。高温暖气团倾向于从地表移动到低压的高处，移动过程中，气团绝热膨胀并降温。γd=1℃/100m第三章大气环境质量评价3）大气稳定度的判断依据稳定γγd中性γ=γd不稳定γγd逆温第三章大气环境质量评价4）大气稳定度与烟羽形状第三章大气环境质量评价上层不稳定，下层稳定（屋脊型）上层稳定，下层不稳定（熏烟型）第三章大气环境质量评价大气稳定度的划分—P-T法分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级.它们分别表示为A、B、C、D、E、F。大气稳定度的等级划分P-T法地面风速，m/s太阳辐射等级+3+2+1012≤1.9AA~BBDEF2~2.9A~BBCDEF3~4.9BB~CCDDE5~5.9CC~DDDDD≥6DDDDDD第三章大气环境质量评价三、大气污染源调查1、大气污染源分类按污染源几何形状和影响范围线源面源点源体源按污染源的运动特性移动源固定源按污染源的几何高度低架源高架源中架源按污染源排放污染物的时间长短持续有限时间源连续源瞬时源有组织排放源、无组织排放源第三章大气环境质量评价2、大气污染源调查与分析的对象对于一、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。如有区域替代方案，还应调查评价范围内所有的拟替代的污染源。对于三级评价项目可只调查分析项目污染源。第三章大气环境质量评价3、污染源调查与分析方法对于新建项目可通过类比调查、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参考项目的污染源调查方法。第三章大气环境质量评价4、污染源调查内容根据评价等级，其调查内容不同。（1）一级评价项目污染源调查内容1）污染源排污概况调查a.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；b.对改、扩建项目应给出：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；c.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。第三章大气环境质量评价2）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.各主要污染物正常排放量（g/s），排放工况，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）。第三章大气环境质量评价3）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（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（3~20）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。第三章大气环境质量评价第三章大气环境质量评价第三章大气环境质量评价第三章大气环境质量评价4）体源调查内容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）。第三章大气环境质量评价第三章大气环境质量评价5）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速率（g/km·s）；c.平均车速（km/h），各时段车流量（辆/h）、车型比例。第三章大气环境质量评价（2）二级评价项目污染源调查内容二级评价项目污染源调查内容参照一级评价项目执行，可适当从简。（3）三级评价项目污染源调查内容三级评价项目可只调查污染源排污概况。第三章大气环境质量评价评价工作等级的确定选择推荐模式中的估算模式对项目的大气环境评价工作进行分级。结合项目的初步工程分析结果，选择正常排放的主要污染物及排放参数，采用估算模式计算各污染物的最大影响程度和最远影响范围，然后按评价工作分级判据进行分级。第三章大气环境质量评价根据项目的初步工程分析结果，选择1~3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准限值10%时所对应的最远距离D10%。其中Pi定义为：第三章大气环境质量评价如污染物数i大于1，取P值中最大者(Pmax)，和其对应的D10%。第二节大气环境质量现状评价第三章大气环境质量评价第二节大气环境质量现状评价大气环境质量现状评价的目的大气环境质量现状现有资料分析大气环境质量现状监测大气环境质量现状评价方法重点：掌握大气环境质量现状监测因子的确定及监测布点原则；熟悉大气环境质量现状评价方法。