污染源调查与工程分析

白宏涛南开大学战略环境评价研究中心第一部分污染源调查确定调查的主要对象•根据建设项目的特点和当地环境•选择等标排放量较大的污染因子、评价区已造成严重污染的污染因子或特殊污染因子确定调查的范围•根据环境影响评价的工作等级污染源分类及污染物分类凡是对环境产生污染的物质称之为污染物(pollutant)或污染因子(factor)讨论这个定义！污染环境的物质发生源称之为污染源（source）污染源的分类污染物的分类污染源的分类按污染物的主要来源，将污染源分为：自然污染源和人为污染源，按环境要素的影响，可分为：大气污染源（高架点源、线源、面源），水体污染源（地面水污染源、地下水污染源、海洋污染源），土壤污染源。按污染源几何形状分可分为：点源、线源、面源。按污染运动特性分为：固定源、移动源污染物的分类（1）物理、化学、生物特性（2）按环境要素：水环境污染物、大气污染物、土壤污染物（彼此可以互相转化）调查程序一般污染源调查工作程序可分为三个阶段：准备阶段、调查阶段、总结阶段。明确调查目的制订调查计划组织准备资料收集分析准备做好调查准备工具准备普查试点准备阶段搞好调查试点详查试点生产管理调查污染物治理调查种类物料衡算法排放系数法排放量现场监测法（实测法）排放方式污染物排放情况调查排放规律污染物危害调查调查阶段生产发展调查数据处理建立档案评价文字报告总结阶段污染源分布图调查内容（1）工业污染源调查（2）农业污染源调查（3）生活污染源调查（4）交通污染源调查（1）工业污染源调查工业企业生产和管理(概况、生产工艺、能源、原材料、水源、生产布局等)污染物排放及治理（污染物产生和排放、种类、数量、成分、浓度、污染治理等）污染危害及事故（危害对象、程度、原因、历史等）生产发展计划（发展方向、规模、布局、污染物排放及治理等）（2）农业污染源调查农药使用情况（农药品种、方式、时间、施用年量、年限，有效成分含量（有机氮、有机磷等）、稳定性等）化肥使用情况（化肥的品种、方式、时间，每亩平均用量）水土流失情况的调查农业废物调查农业机械施用情况调查（3）生活污染源调查用水和排水（水量、用水标准、排水量、废水水质等）固体垃圾燃料使用核技术应用产生的放射情况污染治理（污水及垃圾处理工艺、设施数量、处理能力等）（4）交通污染源调查机动车的种类、数量、年耗油量、燃油构成、成分、排气量等污染物排放量核算方法（1）实测法（已投产的污染源）（2）物料衡算法（3）经验估算法（1）实测法（已投产的污染源）工厂和车间外排废水排放量估算：Gi=Q∙Ci∙10-6(t/a)计算气体中的某污染物的排放量，先计算废气流量：Q=S∙ｕ式中：Q——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。含某污染物的废气排放总体积：Vi=Q∙h(m3)式中：h——废气排放时间，s。废气中某污染物的排放总量为：Gi=Vi∙Ci∙10-6(kg)式中：Ci——废气中某污染物的浓度，mg/m3。（2）物料衡算法根据质量守恒定律，在生产过程中,投入的物料量等于产品量和物料流失量的总和。计算公式为：ΣG=ΣG1+ΣG2式中：ΣG——投入物料量总和；ΣG1－—所得产品量总和；ΣG2－—物料或产品流失总和。物料或产品流失量总和为：Q=ΣG2＝Σ（Ｇ∙Ｍi）－Σ（Ｇ１∙Ｎi）式中：Q——污染物排放量；ＭI——投入物料中某污染物的百分含量；ＮI——产品中某污染物的百分含量。如果物料流失量的一部分由烟囱或排水排放，其它部分进入渣中，则排放量应由物料流失量乘以修正系数得到，即：Q=a∑G2式中：a——修正系数，由排污口排放的物料量与物料流失量的比值不同的生产过程，上述的物料平衡方程式有不同的形式。下面以燃煤为例，给出污染物排放量的计算公式。燃煤工业锅炉产生的二氧化硫排放量估算公式为：Q=B∙S∙80%∙2∙(1-η)式中：Q——二氧化硫排放量，t/h；B——燃煤量，t/h；S——煤的全硫分百分数；80%——可燃硫占全硫分的估计百分比；2——二氧化硫分子量与硫分子量的比值；η——脱硫措施效率，无脱硫措施时，η=0；燃煤工业锅炉产生的烟尘排放量估算公式为：式中：G——烟尘排放量，t/h；B——燃煤量，t/h；A——煤的灰分；dfh——烟尘占灰份的百分比；η——除尘器的总效率；Cfh——烟尘中可燃物占烟尘量的百分比,它与煤种、燃煤状态和炉型等因素有关，煤粉炉可取4-8%，沸腾炉取15-25%，抛煤炉取5-10%。其它炉型Cfh=0。Cfh1)1(AdfhBG（3）经验估算法根据生产过程中单位产品的谨严排放系数和产品产量计算污染物的排放量Ｇi＝Ｋi∙W/1000式中：Ｇi——某污染物的排放量，t/a；Ki——单位产品的经验排放系数，kg/t；Ｗ——某产品的年产量，t/a。1．2污染源评价1.2.1等标污染负荷1.2.2等标污染负荷比1.2.3主要污染物和污染物的确定1.2.1等标污染负荷某污染物的等标污染负荷：Ｐij＝Cij/C0i.∙Qij式中：Ｐij——第j个污染源第i种污染物的等标污染负荷，m3/s；Cij——为第j个污染源第i种污染物的排放浓度，水为mg/l，气为mg/m3；C0I——第i种污染物的排放标准，水为mg/l，气为mg/m3；Qij——第j个污染源中含有第i种污染物的介质排放流量，m3/s。若第j个污染源共有几种污染物参与评价，则该污染源的总等标污染负荷为：n1in1iCojCijQijPijPj若评价区共有m个污染源含有第i种污染物，则该污染物在评价区内的总等标污染负荷为：mjmjCojCijQijPijPi111.2.2等标污染负荷比在第j个污染源中，第i种污染物的污染负荷比Kij：PPijKij式中：Ｐ——评价区域内所有污染源的等标污染负荷之和；Kij——无量纲，它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。评价区内，第j个污染源的污染负荷比Kj：PPijKjn1i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。1.2.3主要污染物和污染物的确定主要污染源的确定主要污染物的确定主要污染源的确定按调查区域内污染源等标污染负荷比由大到小排队，然后由大到小计算累计污染负荷比，累计污染负荷比等于80%左右所包含的污染源，确定为该区域的主要污染源。主要污染物的确定按调查区域内污染物等标污染负荷比由大到小排放,然后由大到小计算累计污染负荷比,累计污染负荷比等于80%左右所包含的污染物确定为该区域的主要污染物。例题某地四个工厂的废气中含有SO2、NOX、TSP、CO污染物，其监测数据、排放标准（日平均值）如下所示。请用等标污染负荷法确定：（1）工厂1、3的主要污染物；（2）该地区的主要污染物和主要污染源。工厂编号污染物浓度1234SO2NOXTSPCOMg/m3355230100804185851802980120508170100废气量M3/h420056004807200污染物名称SO2NOXTSPCO排放标准2.502.010.050.0排放标准解：根据上述公式，求解各个工厂污染物的等标污染负荷，结果如下：工厂编号1234项目等标污染负荷等标污染比等标污染负荷等标污染比等标污染负荷等标污染比等标污染负荷等标污染比总污染负荷比污染物污染顺序废气排放量，m3/h420056004807200SO2588000.071792000.21345600.041440000.170.491NOx105000.01112000.014800288000.030.053TSP966000.111036000.12470400.051224000.140.422CO84000.0195200.0111520144000.020.044合计1743000.203035200.35832320.093096000.36污染源污染顺序3241第二节工程分析1.1工程分析的作用1.2工程分析的方法1.3工程分析的工作内容工程分析的定义工程分析是环境影响评价中分析项目建设环境内在因素的重要环节.由于建设项目对环境影响的表现不同,可以分为以污染影响为主的污染型建设项目的工程分析和以生态破坏为主的生态影响型建设项目的工程分析.1.1工程分析的作用1.工程分析是项目决策的重要依据2.为各专题预测评价提供基础数据3.为环保设计提供优化建议4.为环境的科学管理提供依据1.2工程分析的方法1.2.1类比法1.2.2物料衡算法1.2.3资料复用法一般地讲,建设项目的工程分析都应根据项目规划、可行性研究和设计方案等技术材料进行工作.1.2.1类比法类比法是用与拟建项目类型相同的现有项目的设计资料或实测数据进行工程分析的一种常用方法.采用此法时,为提高类比数据的准确性,应充分注意分析对象与类比对象之间的相似性和可比性.如:⑴工程一般特征的相似性.⑵污染物排放特征的相似性⑶环境特征的相似性.1.2.1类比法类比法也常用单位产品的经验排污系数去计算污染物排放量.但是采用此法必须注意:1、一定要根据生产规模等工程特征和生产管理以及外部因素等实际情况进行必要的修正.2、必须对生产工艺、化学反应、副反应和管理等情况进行全面了解,掌握原料、辅助材料、燃料的成分和消耗定额.3、一些项目计算结果可能与实际存在一定的误差,在实际工作中应注意结果的一致性.1.2.1类比法经验排污系数法公式:A=AD*MAD=BD-(aD+bD+cD+dD)式中,A---某污染物的排放总量;AD---单位产品某污染物的排放定额;M---产品总产量;BD---单位产品投入或生产的某污染物量;aD---单位产品中某污染物的量;bD---单位产品所生成的副产物、回收品中某污染物的量;cD---单位产品分解转化掉的污染物量;dD---单位产品被净化处理掉的污染物量.1.2.2物料衡算法物料衡算法是用于计算污染物排放量的常规和最基本的方法.在具体建设项目产品方案、工艺路线、生产规模、原材料和能源消耗,及治理措施确定的情况下,运用质量守恒定律核算污染物排放量,即在生产过程中投入系统的物料总量必须等于产品数量和物料流失量之和.其计算通式如下:∑G投入=∑G产品+∑G流失式中,∑G投入---投入系统的物料总量∑G产品---产出产品总量∑G流失---物料流失总量1.2.2物料衡算法当投入的物料在生产过程中发生化学反应时,可按下列总量法公式进行衡算:⑴总物料衡算公式∑G排放=∑G投入-∑G回收-∑G处理-∑G转化-∑G产品式中,∑G投入---投入物料中的某污染物总量∑G产品---进入产品结构中的某污染物总量∑G回收---进入回收产品中的某污染物总量∑G处理---经净化处理掉的某污染物总量∑G转化---生产过程中被分解、转化的某污染物总量∑G排放---某污染物的排放量1.2.2物料衡算法在可研文件提供的基础资料比较翔实或对生产工艺熟悉的条件下,应优先采用物料衡算法计算污染物排放量,理论上讲,该方法是最精确的.工程分析中常用的物料衡算有:①总物料衡算②有毒有害物料衡算③有毒有害元素物料衡算.⑵单元工艺过程或单元操作的物料衡算1.2.3资料复用法此法是利用同类工程已有的环境影响评价资料或可行性研究报告等资料进行工程分析的方法.虽然此法较为简便,但所得数据的准确性很难保证,所以只能在评价工作等级较低的建设项目工程分析中使用.环境影响型项目工程分析生态影响型项目工程分析1.3工程分析的工作内容环境影响型项目工程分析对于环境影响以污染因素为主的建设项目来说,工程分析的工作内容,原则上是应根据建设项目的工程特征,包括建设项目的类型、性质、规模、开发建设方式与强度、能源与资源用量、污染物排放特征以及项目所在地的环境条件来确定.其工作内