第五章-大气环境影响评价1

大气环境影响评价1.大气环境影响评价概述2.大气污染源调查与评价3.污染气象参数调查4.大气环境质量状况调查5.大气污染物的浓度预测模式6.大气环境污染控制管理1.大气环境影响评价概述基本概念常用大气环境标准介绍大气环境影响评价的工作程序*大气环境影响评价等级与范围基本概念(P102~104)大气污染(P102)大气污染源大气污染物•Pi的定义为：•Pi=Ci/C0i×100%•式中：•Pi——第i个污染物的最大地面浓度占标率，%；•Ci——用估算模式计算的第i个污染物最大地面浓度，mg/m3；•C0i——第i类污染物环境空气质量标准，mg/m3Coi如何取值？项目评价工作等级按照下表判据进行划分，如果污染物数i大于1，取P值中最大者（Pmax）和其对应的D10%。评价工作等级评价工作等级分级判据一级Pmax≥80%且D10%≥5km二级其他三级Pmax﹤10%或D10%﹤污染源距厂界最近距离1.评价等级大气环境影响评价等级与范围大气环境影响评价工作级别根据项目排放污染物的最远影响范围确定项目的大气环境影响评价范围。即以排放源为中心，以D10%为半径的圆或以2×D10%为边长的矩形作为评价范围，当最远距离超过25km时，确定评价范围为半径25km的圆形区域或边长50km的矩形区域评价范围的直径和边长不应小于5km。对于以线源为主的城市道路等项目，评价范围可设定为线源中心两侧各200m的范围。2.评价范围的确定2.大气污染源调查与评价2.1大气污染源调查的内容2.2大气污染源调查方法(P136~137)2.3污染源评价对于一级评价项目应进行以下各方面的调查2.3污染源调查的基本内容(P135~136)⑴按生产工艺流程或按分厂、车间分别绘制污染流程图。⑵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。⑶对改扩建项目的主要污染物排放量应给出：现有工程排放量、新扩建工程排放量、以及预计现有工程经改造后污染物的削减量，并按上述三个量计算最终排放量。⑷除调查统计主要污染物的正常生产的排放量外，对于毒性较大的物质还应估计其非正常排放量。⑸将污染源按点源和面源进行统计。面源包括无组织排放源和数量多、源强源高都不大的点源。可根据污染源源强和源高的具体分布状况确定点源的最低源高和源强。厂区内某些属于线源性质的排放源可并入其附近的面源，按面源排放统计。⑹点源调查统计内容一般包括：①排气筒底部中心坐标②排气筒几何高度（m）及出口内径（m）③排气筒出口烟气温度（k）④烟气出口速度（m/s）⑤各主要污染物正常排放量（t/a，t/h，kg/h）⑥毒性较大物质的非正常排放量（kg/h）⑦排放工况，如连续排放或间断排放，间断排放应注明具体排放时间、时数和可能出现的频率。⑺面源调查统计内容一般包括：将评价区在选定的坐标系内网格化。以评价区的左下角为原点：分别以东和北为正X和正Y轴。网格单元，一般可取1×1（km2），评价区较小时，可取500×500（m2），建设项目所占面积小于网格单元，可取其为网格单元面积。按网格统计面源的下述参数：①主要污染物排放量②面源有效排放高度和网格的平均海拔高度，如网格内排放高度不等时，可按排放量加权平均取平均排放高度③面源分类，如果源分布较密且排放量较大，当其高度差较大时，可酌情按不同平均高度将面源分为2-3类。⑻对于颗粒物污染源，还应调查其颗粒物的密度及粒径分布⑼原料、固体废弃物等堆放场所产生的扬尘可按面源处理。应通过实验或类比调查，确定其起动风速和扬尘量。三级评价项目，可只调查污染源基本调查内容中的⑶⑸⑹⑺⑻！QN=S∙ｕ式中：QN——废气流量，m3/s；S——排气管道的截面积，m2；ｕ——废气平均流速，m/s。（1）现场实测法（已投产的污染源）有组织排放的大气污染物（如烟囱排放的SO2、NOx和烟尘等），可根据实测的废气流量和污染物浓度，依下式计算：Qi=QN×ci×10－6式中：Qi——废气中污染物i的排放量，kg/h；QN——废气体积（标准状态）流量，m3/h；ci——废气中污染物i的实测浓度值，mg/m3；（2）物料衡算法物料衡算法是对生产过程中所使用的物料情况进行定量分析的一种科学方法。对一些无法实测的污染源，可采用此种算法计算污染物的排放量，其通式如下：∑G投入＝∑G产品＋∑G流失式中：∑G投入——投入物料量总和；∑G产品——所得产品量总和；∑G流失——物料和产品流失量总和。上式既适用于整个生产过程的总物料衡算，也适用于生产过程的任何一个步骤或某一生产设备的局部衡算。不论进入系统的物料是否发生化学反应，或化学反应是否反应完全，该式都是成立的。（3）经验估算法对于某些特征污染物排放量，可依据一些经验公式或一些经验的单位产品的排污系数来计算。燃煤产生SO2的计算：G=BS×80%×2式中：G——二氧化硫的产生量，kg/h；B——燃煤量，kg/h；S——煤的含硫量，％。燃烧排放的SO2计算：G=BS×80%×2×（1－η）式中：η——SO2的去除率，％；燃煤SO2排放量的计算*：（3）经验估算法燃煤烟尘排放量的计算*：Y=B×A×D×(1－η)式中：Y——烟尘排放量，kg/h；B——燃煤量，kg/h；A——煤的灰分含量，％；D——烟气中烟尘占灰分量的百分数，％，其值与燃烧方式有关；η——除尘器的总效率，％。例题某电厂年运转300天，每天20小时，年用煤量300t，煤含硫率为1.2%，无脱硫设施，问该厂的SO2排放量是多少kg/h？解：（300×1.2%×2×80％×1000）/（300×20）＝0.96kg/h2.5污染源评价（P137）1.等标污染负荷①污染物的等标污染负荷：Ｐij＝Cij/C0i.∙Qij②若第j个污染源共有n种污染物参与评价，则该污染源的总等标污染负荷为：11nnijjijijiioiCPPQC③若评价区共有m个污染源含有i种污染物，则该污染物在评价去内的总等标污染负荷为：11mmijiijijjjoiCPPQC在第j个污染源中，第i种污染物的污染负荷比Kij：niijijijPPK1式中：Kij——无量纲，是一个确定污染源内各种污染物排序的参数Kij最大者就是最主要的污染物。2.等标污染负荷比2.5污染源评价评价区内，第j个污染源的污染负荷比Kj：PPKniijj1式中：P——评价区域内所有污染源的等标污染负荷之和；Kj——无量纲，它可以确定评价区的主要污染源及污染源的排序。Kj值最大者为主要污染源。2.等标污染负荷比2.5污染源评价3.污染气象参数调查3.1大气湍流3.2大气稳定度3.3逆温与熏烟3.4风场3.5大气混合层高度3.6联合频率3.7地面气象资料与高空气象资料调查大气污染物浓度是由污染物排放量及污染气象条件共同决定的，污染气象条件的好坏反映了当地大气自净能力的高低，污染气象条件是大气环境影响评价不可缺少的重要内容。大气自净能力：由于大气自身的运动而使大气污染物输送、稀释扩散，从而起到对大气的净化作用，包括平流输送、湍流扩散和清除等机制。对于大多数评价项目，主要需要调查和研究平流输送和湍流扩散。3.1大气湍流湍流是一种不规则运动，其流场的各个特征量是时空随机变量，它的统计平均值是有规律的。由机械或动力作用生成的是机械湍流；由各种热力因子诱生的是热力湍流。大气湍流的主要效果是混合，它使污染物在随风飘移过程中不断向四周扩展，不断将周围清洁空气卷入烟气中，同时将烟气带到周围空气中，使得污染物浓度不断降低。非湍流情况下的烟团扩散如图(a)所示。在湍流扩散过程中，各种不同尺度的湍涡，在扩散的不同阶段起着不同的作用。湍涡远小于烟团的扩散如图(b)所示，湍涡与烟团尺寸相当的扩散如图(c)所示，湍涡远大于烟团的扩散如图(d)所示。3.2大气稳定度(P106)大气稳定度：整层空气的稳定程度，是大气对在其中作垂直运动的气团是加速、遏制还是不影响其运动的一种热力学性质。确定方法：1.干绝热法用气温的垂直递减率γ与干绝热递减率γd可以比较方便地判断气温的稳定度（静力稳定度），如表所示。处于不稳定层结时，促使湍流运动的发展，大气稀释能力加强；处于稳定层结时，对湍流起抑制作用，减弱大气的扩散能力。稳定γ﹤γd中性γ=γd不稳定γ﹥γd不同的稳定度条件下大气具有不同的稀释扩散能力！稳定扇形γ﹤γd不同的稳定度条件下大气具有不同的稀释扩散能力！中性圆锥型γ=γd不同的稳定度条件下大气具有不同的稀释扩散能力！不稳定波浪型γ＞γd最符合我国国情的方法是Pasquill法，由太阳高度角，云量（总云量、低云量）以及风速等地面常规气象资料确定大气稳定度，是环评中常用的方法。Pasquill大气稳定度分为强不稳定、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。首先由云量与太阳高度角查出太阳辐射等级数，再由太阳辐射等级数与地面风速查出稳定度等级。3.2大气稳定度确定方法：*2.Pasquill法（P116～117）云量与太阳高度角太阳辐射等级数地面风速大气稳定度等级3.4风场风：空气的水平运动风速：空气在单位时间内移动的水平距离，随时间和高度变化风向：风的来向，16个方位表示风频：吹某一风向的风的次数，占总的观测统计次数的百分比主导风向：风频最大的风向，其下风向即为污染几率最大的方位风向玫瑰图：在极坐标中按16个风向标出其频率的大小局地风场：在局部地区由于地形影响而形成的空间和时间尺度都比较小的所谓地方性风，主要有海陆风、山谷风、过山气流、城市热岛环流等。污染系数＝风向频率/平均风速风廓线图*风速随高度的变化。距地面1.5km高度以下的风速可按下式计算：式中，U1——距地面Z1（m）高度处10min平均风速，m/s，通常取距地面10m高度处的平均风速；U2——距地面Z2（m）高度处10min平均风速，m/s；P为风速高度指数，与大气稳定度和地形条件有关，查表得。2211()PZUUZABCDE,F城市0.100.150.200.250.30乡村0.070.070.100.150.25各稳定度等级下的P值风玫瑰图C表示静风，风速小于测风仪最低阈值。海陆风山谷风城市热岛环流3.5大气混合层高度混合层：如果下层空气湍流强，上部空气湍流弱，中间存在着一个湍流特征不连续界面，湍流特征不连续界面以下的大气层为混合层。混合层高度：从地面算起至第一层稳定层底的高度。混合层高度随时随地变化，在一天中，早晨混合层高度一般较低，而午后混合层高度达到极大值，混合层内一般为不稳定层结，铅直稀释能力比较强。确定方法：干绝热法、国标法等，评中常用国标法。⑴当大气稳定度为不稳定或中性（ABCD）时：h=asU10/f⑵当大气稳定度为稳定(EF)时：h=bs（U10/f）1/2f=2Ώsinφh——混合层高度（EF时指近地层高度），mU10——10m高度处平均风速，m/s，大于6m/s时取为6m/sas、bs——混合层系数，查表得；f——地转系数；Ώ——地转角速度，可取Ώ=7.29×10-5rad/sφ——地理纬度，deg指风向、风速、大气稳定度构成的组合频率。即统计不同风速、风向和大气稳定度出现几率。通常风向取16个方位（不包括静风）；稳定度分为ABCDEF六级；风速分5档，1.5m/s，1.5~3m/s，3.1~5m/s，5.1~7m/s，7m/s。3.6联合频率一级评价项目应至少包括以下各项：①年、季(期)地面温度，露点温度及降雨量；②年、季(期)风玫瑰图；③月平均风速随月份的变化(曲线图)；④季(期)小时平均风速的日变化(曲线图)；⑤年、季(期)各风向，各风速段，各级大气稳定度的联合出现频率及年、季(期)的各级大气稳定度的出现频率。二、三级评价项目至少应进行②和⑤两项的调查。地面气象资料调查内容①规定时间的风向、风速随高度的变化；②年、季(期)的规定时间的逆温层(包括从地面算起第一层和其它各层逆温)及其出现频率，平均高度范围和强度；③规定时间各级稳定度的混合层高度；④日混合层最大高度及对应的大气稳定度。高空气象资料的调查内容对于一、二级评