大氣環(huán)境規(guī)劃

1、第六章大氣環(huán)境規(guī)劃第一節(jié)大氣環(huán)境現(xiàn)狀評(píng)價(jià)一、確定需要調(diào)查的大氣污染因子重點(diǎn)城市空氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)規(guī)劃主要污染因子確定為：PM10（或TSP）、SO2、NO2或（NOx）及該城市的特征污染物，超大城市增加03。二、污染源調(diào)查與分析1、大氣污染源的調(diào)查原則充分利用現(xiàn)有研究成果和資料，可在其基礎(chǔ)上補(bǔ)充和驗(yàn)證，避免重復(fù)工作。調(diào)查所得的基礎(chǔ)資料和數(shù)據(jù)，以能滿(mǎn)足環(huán)境污染預(yù)測(cè)與制定污染綜合整治方案的需要為前提。2、大氣污染源收集的基準(zhǔn)年3、規(guī)劃范圍：城市市區(qū)行政管轄區(qū)域4、大氣污染源主要可分為以下三類(lèi)：工業(yè)污染源、生活污染源、交通污染源依據(jù)排放源高度，將各排放源按點(diǎn)源與面源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染較重的城市還

2、需進(jìn)行線(xiàn)源統(tǒng)計(jì)）。并給出規(guī)劃區(qū)域范圍內(nèi)的大氣污染源分布圖，標(biāo)明污染源位置，污染排放方式，并列表給出污染源排放清單。大氣點(diǎn)源排氣筒底部中心坐標(biāo)；排氣筒高度（m）及出口內(nèi)徑（m）;排氣筒出口煙氣溫度（C）；煙氣出口速度（m/s）;各主要污染物正常排放量（t/a、kg/h）。大氣面源（兩種方法）（1）按網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)將規(guī)劃區(qū)在選定的坐標(biāo)系內(nèi)網(wǎng)格化。以規(guī)劃區(qū)的左下角為原點(diǎn)；分別以東（E）和北（N）為正X和正Y軸。網(wǎng)格單元，一般可取1000 x1000（m2）,城市較小時(shí)，可取500X500（m2）,按網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)面源的下述參數(shù)：a.主要污染物排放量t/（hkm2）;b.面源排放高度（m）,如網(wǎng)格內(nèi)排放高度不等時(shí)

3、，可按排放量加權(quán)平均取平均排放高度；c.面源分類(lèi)，如果源分布較密且排放量較大，當(dāng)其高度差較大時(shí)，可酌情按不同平均高度將面源分為2-3類(lèi)。（2）按面源的實(shí)際面積統(tǒng)計(jì)a.面源中心坐標(biāo)（相對(duì)值或經(jīng)緯度）；b.面源平均有效高度（m）；c.面源東西向?qū)挾龋╩）、南北向長(zhǎng)度（m）;d.各主要污染物正常排放量（t/a,t/h或kg/h）線(xiàn)源調(diào)查內(nèi)容對(duì)于機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染較重的城市，需要將高速路、快速路和主干路作為線(xiàn)源，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。機(jī)動(dòng)車(chē)源的排放高度定為1米。機(jī)動(dòng)車(chē)排放污染程度劃分標(biāo)準(zhǔn)（S=P+V+A，當(dāng)S7時(shí)）參考指標(biāo)劃分限值（建議）折算等級(jí)值備注人均GD豕平（元/人）一PP2500038000WP250002P

4、100r3包括摩托車(chē)50V1002V0,083以各城巾環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)0.04A10,082AK0.0415、核實(shí)污染物排放量的基本方法-在線(xiàn)監(jiān)測(cè)法-現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法（根據(jù)實(shí)測(cè)的廢氣流量和污染物濃度）-物料衡算法-經(jīng)驗(yàn)估算法（經(jīng)驗(yàn)公式、單位產(chǎn)品排污系數(shù)）（1）SO2、煙塵經(jīng)驗(yàn)估算公式：QS1.6BS%Q煙BA%b%（1）式中：Qs、Q煙一燃煤排放的SO2及煙塵量，（萬(wàn)t/a）;B一耗煤量，（萬(wàn)t/a）;S煤的含硫量；A一灰分含量；b一飛灰量（自然通風(fēng)爐15-20%,風(fēng)動(dòng)爐30-40,沸騰爐60-80%）;Y一平均除塵效率。（2）NOx估算公式：QNOX（1P）KF103式中：QNOX：NOX

5、排放量，t;P:NOx脫除率，%;K：排放因子，kg/t;F：燃料消耗量，to6、大氣污染源評(píng)價(jià)方法(1)等標(biāo)污染負(fù)荷法(2)污染物排放量排序法(選出占污染物總量90%以上的污染源)三、大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀數(shù)據(jù)收集與評(píng)價(jià)1、常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)收集和分析2、現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)3、現(xiàn)狀評(píng)價(jià)單項(xiàng)指數(shù)評(píng)價(jià)法CCS第二節(jié)確定大氣環(huán)境功能區(qū)劃主要是以城市環(huán)境功能分區(qū)為依據(jù)， 根據(jù)自然環(huán)境概況和土地利用規(guī)劃、 規(guī)劃區(qū)域氣象特征和國(guó)家大氣環(huán)境質(zhì)量的要求，將規(guī)劃區(qū)域大氣環(huán)境劃分成不同的功能區(qū)域。大氣環(huán)境功能分區(qū)功能區(qū)范圍執(zhí)行大 F 質(zhì)里標(biāo)準(zhǔn)一類(lèi)區(qū)自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護(hù)的地區(qū)一級(jí)F 區(qū)規(guī)劃居民區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)

6、、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)二級(jí)三類(lèi)區(qū)特定工業(yè)區(qū)三級(jí)第三節(jié)確定規(guī)劃指標(biāo)和目標(biāo)規(guī)劃指標(biāo)主要有：總量控制規(guī)劃指標(biāo)、治理規(guī)劃指標(biāo)、環(huán)境質(zhì)量控制指標(biāo)。規(guī)劃目標(biāo)從層次上：高、中、低目標(biāo)從時(shí)間上：短期、中期、長(zhǎng)期目標(biāo)從空間上：城市總目標(biāo)、各功能區(qū)目標(biāo)大氣環(huán)境規(guī)劃目標(biāo)具體要求：各空氣功能區(qū)按要求達(dá)標(biāo)所有國(guó)家認(rèn)證的點(diǎn)位均應(yīng)參加評(píng)價(jià)。對(duì)于全部為自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的城市，二級(jí)及好于二級(jí)天數(shù)的比例大于85%,即為該點(diǎn)位達(dá)標(biāo)；對(duì)于無(wú)空氣自動(dòng)監(jiān)測(cè)站或部分點(diǎn)位是自動(dòng)監(jiān)測(cè)站的城市，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位按監(jiān)測(cè)頻次要求取得全部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，求得年日均值，達(dá)到環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)即為該點(diǎn)位達(dá)標(biāo)；每個(gè)功能區(qū)中全部監(jiān)測(cè)點(diǎn)位均達(dá)標(biāo)，即為該大氣功能區(qū)環(huán)境質(zhì)量

7、達(dá)標(biāo)。第四節(jié)環(huán)境影響預(yù)測(cè)、污染氣象資料調(diào)查與分析收集可代表該區(qū)氣象條件的氣象臺(tái)站最近3年左右氣象資料；收集的內(nèi)容包括每日逐時(shí)的風(fēng)向、風(fēng)速、總云量、低云量；年、季（月）降水量、氣壓、氣溫等；如無(wú)該地區(qū)氣象資料則需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)測(cè)；利用收集的或觀(guān)測(cè)的氣象數(shù)據(jù)分析該地區(qū)的污染氣象特征，大氣擴(kuò)散規(guī)律。、大氣擴(kuò)散模型簡(jiǎn)介大氣擴(kuò)散模式是對(duì)大氣污染物散布過(guò)程的模擬。按污染源的幾何特征分為點(diǎn)源、線(xiàn)源、面原擴(kuò)散模式；按假設(shè)條件不同，有煙流擴(kuò)散模式和煙團(tuán)擴(kuò)散模式；還有比較簡(jiǎn)單的箱式模型。環(huán)境規(guī)劃時(shí)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦巍夂虻拳h(huán)境要素以及污染源情況正確選取并適當(dāng)修正，不可盲目照搬。1、高斯擴(kuò)散模式（國(guó)標(biāo)HJ/T2.2-93

8、）QY2(H)eXP小FyzUy2、大氣環(huán)境影響預(yù)測(cè)模型軟件大氣模式的計(jì)算，已有一些比較成熟的軟件，只要把各污染源數(shù)據(jù)、污染氣象數(shù)據(jù)及有關(guān)參數(shù)輸入，計(jì)算機(jī)就可自動(dòng)疊加計(jì)算出各污染源排放對(duì)該區(qū)域濃度的貢獻(xiàn)情況。高斯模式kexp(nk(2nhHe)2-exp(2nhHe)2-”應(yīng)用時(shí)要求氣象參數(shù)較多，計(jì)算較繁瑣;小城市規(guī)劃也可選箱模式”總量控制公ADMS大氣擴(kuò)散模型軟件ISC-AERMOD大氣擴(kuò)散模型軟件區(qū)域大氣總量控制模型軟件EIAA環(huán)評(píng)助手軟件3、大氣環(huán)境污染預(yù)測(cè)（1）源強(qiáng)變化預(yù)測(cè)能耗量增長(zhǎng)預(yù)測(cè)工業(yè)耗煤量增長(zhǎng)預(yù)測(cè)根據(jù)前5-10年的工業(yè)產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)率，進(jìn)行預(yù)測(cè)。先算出工業(yè)產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)率3MM

9、0（1）tt0式中：Mt年工業(yè)總產(chǎn)值（萬(wàn)元/年）；M010年工業(yè)總產(chǎn)值（萬(wàn)元/年）；t一預(yù)測(cè)年；t0一起始（基準(zhǔn)）年；工業(yè)耗煤增長(zhǎng)預(yù)測(cè)通常采用彈性系數(shù)（CB）法（工業(yè)能耗年平均增長(zhǎng)率）（工業(yè)產(chǎn)值年平均增長(zhǎng)率）采用這種方法最主要的問(wèn)題是如何確定能耗彈性系數(shù)（CB）。簡(jiǎn)單的辦法是經(jīng)驗(yàn)判斷法。果有近十年的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，計(jì)算出a/3的比值，再考慮到節(jié)能水平的提高，確定的CB值較為切合實(shí)際。取暖耗煤量預(yù)測(cè)E暖ASS103式中：E暖一預(yù)測(cè)年采暖煤耗（噸/年）S一預(yù)測(cè)年采暖面積（米2）As采暖煤耗系數(shù)（公斤/米2）居民生活耗煤量預(yù)測(cè)根據(jù)人口增長(zhǎng)預(yù)測(cè)居民生活耗煤量，根據(jù)人口總數(shù)預(yù)測(cè)耗煤量。E生ANNt式中：E生一

10、預(yù)測(cè)年居民生活耗煤量（噸/年）；能耗彈性系數(shù)CBt年耗煤量:EE。（1式中：Et年耗煤量（噸）tt0/年）;E010年耗煤量（噸/年）。AN一人均年耗煤量（噸/（人、年）Nt一預(yù)測(cè)年區(qū)域人口總數(shù)污染物排放量預(yù)測(cè)根據(jù)規(guī)劃年能耗量增長(zhǎng)預(yù)測(cè)、原有污染源及污染源變化預(yù)測(cè)情況，污染排放總量控制要求，為空氣環(huán)境全面達(dá)標(biāo)，設(shè)計(jì)污染源布局、污染排放方案，可以不止一種，作為環(huán)境影響預(yù)測(cè)模擬計(jì)算的源強(qiáng)。(2)環(huán)境影響預(yù)測(cè)根據(jù)上述污染物預(yù)測(cè)的排放量，根據(jù)設(shè)計(jì)的情景方案利用大氣擴(kuò)散模型對(duì)規(guī)劃區(qū)域進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)計(jì)算，根據(jù)地面濃度預(yù)測(cè)值，進(jìn)行大氣污染物削減量調(diào)整。第五節(jié)大氣環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)規(guī)劃一、主要大氣污染物削減量的計(jì)算1、

11、計(jì)算削減量的依據(jù)(1)大氣污染預(yù)測(cè)結(jié)果；(2)總量控制指標(biāo)；(3)環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)要求。2.計(jì)算削減量的方法：削減量的計(jì)算方法很多，但是必須遵守一條準(zhǔn)則，就是大氣污染預(yù)測(cè)采用什么方法，那么在根據(jù)環(huán)境質(zhì)量目標(biāo)要求，計(jì)算大氣污染物的最大允許排放量時(shí)必須采用同樣的方法反推。3 .高架源和面源的削減量分配問(wèn)題C目C點(diǎn)C面如何確定C點(diǎn)、和C面削減比例？a.近幾年來(lái)點(diǎn)源和面源的污染負(fù)荷比；b.點(diǎn)源和面源治理措施的現(xiàn)狀和潛力；c.城市大氣污染防治的重點(diǎn)，包括影響大、危害大的點(diǎn)源治理計(jì)劃。(1)削減量的分配與調(diào)整點(diǎn)源(高架源)削減量的分配問(wèn)題結(jié)合實(shí)際情況和工作經(jīng)驗(yàn)確定；數(shù)學(xué)規(guī)劃法優(yōu)化分配方案削減量的調(diào)整無(wú)論是經(jīng)驗(yàn)

12、判斷法，還是用數(shù)學(xué)規(guī)劃法，分配的點(diǎn)源的削減量還只是一個(gè)初步的方案，這個(gè)方案必須進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整。本著區(qū)域防治費(fèi)用最少，整體優(yōu)化的原則，不搞平均主義，具體問(wèn)題具體處理。削減量的再分配首次分配方案經(jīng)調(diào)整后，即可最后確定削減分配方案，并將方案下達(dá)到各污染源，要求各污染源及時(shí)制定完成削減量的方案，方案不限一種，可以是多種.初步方案形成后，提交環(huán)保部門(mén)統(tǒng)一備案。面源削減量的分配問(wèn)題一般工業(yè)生產(chǎn)排放源對(duì)這類(lèi)性質(zhì)的污染源，其削減量應(yīng)該分配到具體污染源，其分配原則和方法可以仿照點(diǎn)源的情況處理。生活排放源不可能分配到具體源。而且對(duì)于削減量的完成，污染源往往是被動(dòng)的，只能由城市統(tǒng)一考慮方案，如集中供熱、普及型煤、

13、煤氣化等。二、大氣污染物綜合整治措施1、大氣污染物綜合整治宏觀(guān)規(guī)劃根據(jù)國(guó)家的污染控制政策、城市污染控制規(guī)劃、規(guī)劃區(qū)大氣污染及大氣環(huán)境特征，從城市生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)，對(duì)影響大氣質(zhì)量的多種因素進(jìn)行系統(tǒng)的綜合分析。從宏觀(guān)上確定大氣污染綜合整治的方向和重點(diǎn)。2、大氣污染物綜合整治措施(1)合理利用大氣環(huán)境容量科學(xué)利用大氣環(huán)境容量：根據(jù)大氣自?xún)粢?guī)律，定量(總量)、定點(diǎn)(地點(diǎn))、定時(shí)(時(shí)間)地向大氣中排放污染物，保證大氣中污染物濃度不超過(guò)要求值的前提下，合理地利用大氣環(huán)境資源。合理開(kāi)發(fā)大氣環(huán)境容量：工業(yè)布局不合理是造成大氣環(huán)境容量使用不合理的直接因素。(2)以集中控制為主，降低污染物排放量多年的實(shí)踐證明，集中控

14、制是防治污染、改善區(qū)域環(huán)境質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)三個(gè)效益”統(tǒng)一的最有效的措施。在我國(guó)城市中的大氣污染主要是煤煙型污染，而大氣污染物主要是塵和SO2。因而在有條件的城市，大氣污染綜合整治措施，以集中控制為主，并與分散治理相結(jié)合。(3)重視二氧化氮污染控制二氧化氮污染目前雖不是主要問(wèn)題，但隨著機(jī)動(dòng)車(chē)總量的增加，尾氣排放也勢(shì)必增加，如不采取措施，二氧化氮污染將會(huì)成為重點(diǎn)問(wèn)題。(4)關(guān)注可吸入顆粒物在總懸浮顆粒物中對(duì)人體危害最大的還是粒徑小于10d的可吸入顆粒物PM10,國(guó)家也把控制重點(diǎn)從總懸浮顆粒物轉(zhuǎn)到了可吸入顆粒物控制上。補(bǔ)充城市大氣污染綜合治理規(guī)劃方法目前，關(guān)于城市大氣污染綜合治理規(guī)劃方法的研究相對(duì)較少，現(xiàn)

15、有的城市大氣污染綜合治理規(guī)劃方法在規(guī)劃的完整性和系統(tǒng)性方面尚存在某些不足。有些規(guī)劃忽略區(qū)域污染對(duì)城市環(huán)境空氣質(zhì)量的影響而降低了規(guī)劃的安全系數(shù)等等，本研究以北京市2008年三種主要大氣污染物PM10、SO2及NOx環(huán)境空氣質(zhì)量全面達(dá)標(biāo)方案的設(shè)計(jì)為案例，提出并發(fā)展了一套城市大氣污染綜合治理規(guī)劃問(wèn)題的整體解決的技術(shù)方案，為全國(guó)其它類(lèi)似城市進(jìn)行大氣污染綜合治理規(guī)劃提供了一種實(shí)例與參考，為北京市2008年大氣污染控制對(duì)策的制定提供科學(xué)的依據(jù)。1、總體技術(shù)路線(xiàn)本文提出并發(fā)展的城市大氣污染綜合治理規(guī)劃方法的內(nèi)容包括： 基準(zhǔn)年排放清單、 城市背景濃度、 空氣質(zhì)量模型、基準(zhǔn)年空氣質(zhì)量模擬、傳輸矩陣、優(yōu)化模型、規(guī)

16、劃分區(qū)、等效排放、優(yōu)化削減方案、備選措施信息庫(kù)、實(shí)際削減方案、預(yù)測(cè)年控制目標(biāo)、預(yù)測(cè)年排放清單、預(yù)測(cè)年空氣質(zhì)量模擬等十余個(gè)子單元。運(yùn)作過(guò)程為：先建立起基準(zhǔn)年的排放清單，確定城市背景濃度，選用合適的空氣質(zhì)量模型，對(duì)基準(zhǔn)年城市環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行模擬。然后，利用氣質(zhì)量模型，求出城市大氣污染物的傳輸矩陣。確定規(guī)劃年的控制目標(biāo)。通過(guò)對(duì)城市進(jìn)行規(guī)劃分區(qū)，利用空氣質(zhì)量模型得出排放高度、排放位置與影響濃度之間的定量規(guī)律。利用該規(guī)律，對(duì)排放清單中的不同排放高度、不同排放位置的污染源進(jìn)行等效處理，使得對(duì)城市立體規(guī)劃問(wèn)題的求解轉(zhuǎn)變成城市平面規(guī)劃問(wèn)題的求解，并形成求解優(yōu)化模型的初始條件。利用傳輸矩陣及優(yōu)化模型，求解在滿(mǎn)足

17、控制目標(biāo)及初始條件下的最優(yōu)削減控制方案。在建立基準(zhǔn)年排放清單的同時(shí)，建立起相應(yīng)污染源的時(shí)間、技術(shù)可行的控制措施信息庫(kù)。從措施信息庫(kù)中，按照一定的原則選出滿(mǎn)足優(yōu)化削減控制方案的措施進(jìn)行組合，形成實(shí)際的削減控制方案。從基準(zhǔn)年的排放清單中扣除實(shí)際的削減量，形成預(yù)測(cè)年的排放清單。利用傳輸矩陣，對(duì)規(guī)劃年的環(huán)境空氣質(zhì)量進(jìn)行預(yù)測(cè)。通過(guò)這套方法設(shè)計(jì)出的城市大氣污染綜合控制方案既具有較強(qiáng)的科學(xué)性，有具有較強(qiáng)的實(shí)用性與可操作性。2、基準(zhǔn)年空氣質(zhì)量模擬關(guān)于基準(zhǔn)年排放清單的建立、 城市背景濃度的確定、 空氣質(zhì)量模型的校核與驗(yàn)證、 基準(zhǔn)年空氣質(zhì)量的模擬等內(nèi)容，參見(jiàn)文獻(xiàn)。3、傳輸矩陣在規(guī)劃系統(tǒng)中，傳輸矩陣起到至關(guān)重要的作

18、用。它源于空氣質(zhì)量模型，但一經(jīng)產(chǎn)生，在規(guī)劃中能起到替代空氣質(zhì)量模型的作用。它反應(yīng)在一定的地形氣象條件下一次污染物的排放與它所造成的濃度影響之間的線(xiàn)性關(guān)系，能快速計(jì)算污染物的影響濃度隨污染物排放量的變化，從而使得利用優(yōu)化模型進(jìn)行線(xiàn)性規(guī)劃成為可能。根據(jù)北京市建立起的分辨率為1kmX1km大小的排放清單，本研究對(duì)應(yīng)建立起1782X1782大小的二維傳輸矩陣。傳輸矩陣內(nèi)任一元素a1j反映了第j個(gè)污染源的單位排放量對(duì)第1個(gè)受體點(diǎn)的濃度影響程度。aij可表示為：沃ij=Cijqj式中：Cij為第j個(gè)污染源在第i個(gè)受體點(diǎn)產(chǎn)生的濃度影響邛g/m3；qj為第j個(gè)污染源排放量，t。傳輸矩陣的元素的取值在既定的地形

19、與氣象條件下只與排放位置與高度有關(guān)，與排放量無(wú)關(guān)。4、優(yōu)化模型本研究選用優(yōu)化模型即以北京市城八區(qū)范圍內(nèi)所有網(wǎng)格環(huán)境空氣質(zhì)量全面達(dá)到國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為約束以各網(wǎng)格允許排放量最大（即削減量之和最小）為目標(biāo)，利用大氣污染物傳輸矩陣，優(yōu)化求解滿(mǎn)足上述約束條件及目標(biāo)的最彳t削減量分配方案，其數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為：MAXQ=Eni=1qis.t.AQS-Cbqi0qiqi0式中：A為傳輸矩陣，g/（m3t）；S為由控制目標(biāo)確定的污染物空氣質(zhì)量濃度,g/m3；Cb為城市背景濃度值，科g/m3；Q為污染源排放量向量，t,Q=q1,q2,qiq1782；qi為為第i個(gè)網(wǎng)格源的排放量，t；q10為基準(zhǔn)年第1個(gè)網(wǎng)格的初始排放量，t；設(shè)置條件q1q10是基于規(guī)劃過(guò)程中不增加新的污染源的考慮。5、分區(qū)規(guī)劃及等效排放本研究根據(jù)北京市行政區(qū)劃及各區(qū)形狀特征，按照相同或相近的擴(kuò)散規(guī)律對(duì)北京市城八區(qū)進(jìn)行了重新研究分區(qū)。東城、西城、宣武、崇文4個(gè)小