第五章大氣環(huán)境影響評價(jià)

1、第五章大氣環(huán)境影響評價(jià)第一節(jié)大氣環(huán)境污染與大氣擴(kuò)散一、大氣環(huán)境污染1. 大氣污染源 定義與分類：造成大氣污染的空氣污染物的發(fā)生源稱為空氣 污染源。可分 為自然源和人為源兩大類。 污染物排放量與源強(qiáng)2. 大氣污染物 主要空氣污染物種類： 含硫化合物 含氮化合物 含碳化合物 鹵代化合物 放射性物質(zhì)和其他有毒物質(zhì) 大氣組成與空氣污染物成分： 大氣由多種氣體混合而成， 可分為恒定成分、 可邊成分和不定成 分。 二、大氣擴(kuò)散過程1 大氣湍流：湍流是一種不規(guī)那么運(yùn)動，其特征量是時(shí)空隨機(jī)變 量。 非湍流和湍流情況下的煙團(tuán)擴(kuò)散 見圖 5-2 煙團(tuán)在三種不同湍渦下的擴(kuò)散 見 圖 5-32 大氣穩(wěn)定度和污染用氣溫

2、的垂直遞減率 與干絕熱遞減率 d 可以比擬方便地判斷 氣溫的穩(wěn)定度 靜力穩(wěn)定度 ，見表 5-2。不同的穩(wěn)定度條件下煙流的形態(tài) ：1扇形2圓錐形3波浪形4 熏煙形見圖 5-4。 另外，逆溫層對污染物的擴(kuò)散起著抑制作用。3. 影響大氣污染的其他因素風(fēng)輻射與云天氣形勢下墊面條件第二節(jié)大氣環(huán)境影響預(yù)測、大氣擴(kuò)散根本計(jì)算公式1. 連續(xù)點(diǎn)源煙流擴(kuò)散公式所有連續(xù)點(diǎn)源公式，包括應(yīng)用于各種特殊條件下的變形公式，適合于連續(xù)排放擴(kuò)散物質(zhì)且源強(qiáng)恒定的源。休:當(dāng)有風(fēng)時(shí)(u?1.5m/s),可采用煙流擴(kuò)散公式。設(shè)地面為全反射QC(x"z)2y zu右 exp- (Z-H e)2exp 2 z(z He exp2

3、)22z(5-1)式中：C(x,y,z)下風(fēng)向某點(diǎn)(x,y,z)處的空氣污染物濃度，mg/m 3；下風(fēng)向距離，m;橫風(fēng)向距離，距地面咼度，m;m;Q 氣載污染物源強(qiáng)，即釋放率，mg/m3;排氣筒出口處的平均風(fēng)速，m/s;分別為水平方向和垂直方向擴(kuò)散參數(shù)，他們是下風(fēng)距離及大氣穩(wěn)定度的函數(shù);He有效排放咼度，m.擴(kuò)散參數(shù)y, z通常表示成如下形式：zX為下風(fēng)向徳距離，1, 2, 1, 2與大氣穩(wěn)定度有關(guān)。關(guān)于擴(kuò)散參數(shù)和有效高源確實(shí)定方法書第112頁有詳細(xì)介紹最大地面濃度Cmax及出現(xiàn)距離:常數(shù)時(shí)2QmaxeuHHe|x Xm axCmax2Q euHeP iXmax2. 有混合層反射的擴(kuò)散公式上部

4、逆溫層或穩(wěn)定層底的高度稱為混合層高度或厚度，用h表示。設(shè)地面及混合層全反射，連續(xù)點(diǎn)源的煙流擴(kuò)散公式如下 :(x,y,z)ex(z He 2nh)2(z He 2nh)2expex當(dāng)z 1.6h3o(5-2)通常取n=-4? 4計(jì)算結(jié)果就能到達(dá)足夠的精度當(dāng)z > 1.6h濃度在鉛直方向已接近均勻分布，可按下式計(jì)算(5-3)(X, y)exo2 L yh3. 熏煙擴(kuò)散公式在熏煙高度 乙以下濃度在鉛直方向接近均勻分布，地面濃度計(jì)算f(x, y, Zf)Qy22 U yfZf旳廠2P-dp(5-4)式中:yfy He/8, p (ZfH )/公式為:當(dāng)穩(wěn)定氣層消退到煙流頂高度 hf時(shí)，全部擴(kuò)散物

5、質(zhì)已經(jīng)向下混合，地面濃度公式為:(5-5)2Q expy 2 Uyf hf2 22 yfhfH2.15 z熏煙過程中產(chǎn)生地面高濃度的距離為Xf “cP( h2 H； )(5-6)2kh式中：kh湍流熱傳導(dǎo)系數(shù)。4. 連續(xù)線源公式(x,y,z)Ql Ldi u 0在高斯型模式中，連續(xù)其單位為單位時(shí)問單位長度排放的物質(zhì)量；(5-7)線源等于連續(xù)點(diǎn)源在線源長度上的積分,其濃度公式為： 式中：QI 線源源強(qiáng)，f表示連續(xù)點(diǎn)源濃度的函數(shù)，可根據(jù)源高及有無混合層反射等情況選擇適當(dāng)?shù)谋磉_(dá)式對直線型線源等簡單的情形那么有線源與風(fēng)向垂直線源與風(fēng)向 線源與風(fēng)向成任意交角5. 連續(xù)面源公式x,y,zQAexpz X

6、Xzy_2y X XyHeexp2expz X Xz源強(qiáng)恒定的面源稱為連續(xù)面源(5-13)式中：QA 某面源單元的源強(qiáng)，在虛點(diǎn)源法中，其單位與連續(xù)點(diǎn)源相同；x, y,z 計(jì)算點(diǎn)的坐標(biāo)，坐標(biāo)原點(diǎn)位于面源中心在地面的垂直投影點(diǎn)上；xy,xz 虛點(diǎn)源向上風(fēng)向的后退距離。&長期平均濃度公式1簡單的扇形公式聯(lián)合頻率計(jì)算公式7.擴(kuò)散參數(shù)的選擇與計(jì)算以下重點(diǎn)介紹當(dāng)前最常用的Pasquill分類方法及Pasquill Gifford擴(kuò)散參數(shù)。該方法根據(jù)10m高處地表平均風(fēng)速、白天日射強(qiáng)度、夜間云量將 穩(wěn)定度分 成以下幾類，即強(qiáng)不穩(wěn)定類 A,不穩(wěn)定類B,弱不穩(wěn)定類C、中性D弱穩(wěn)定E、穩(wěn) 定F、也有定義很

7、穩(wěn)定 G具體分類方法見表 5-3。結(jié)合我國氣象記錄情況，我國國家標(biāo)準(zhǔn)HJ/2.2-93給出表5-4 ,以確定太陽輻射等級數(shù)。由平均10分鐘至1小時(shí)平均風(fēng)速10m高觀測及輻射等級 按表5-5 確定穩(wěn)定度級別。1 有風(fēng)時(shí)擴(kuò)散參數(shù)y, z確實(shí)定：與Pasquill分類法相應(yīng)的擴(kuò)散參數(shù)平坦地形，低架源可采用表5-6和表5-7的PasquillGifford 參數(shù)表5-6橫向擴(kuò)散參數(shù)幕函數(shù)表達(dá)式數(shù)據(jù)；表5-7垂直擴(kuò)散參數(shù)幕函數(shù)表達(dá)式數(shù)據(jù)；(2)小風(fēng)和靜風(fēng)時(shí)擴(kuò)散參數(shù)確實(shí)定：按表5-8選取參數(shù)說明：對平原地區(qū)農(nóng)村及城市遠(yuǎn)郊區(qū)，A、B C級穩(wěn)定度直接由表5-6、表5-7查算，D E、F級穩(wěn)定度那么需向不穩(wěn)定方

8、向提半級后由表5-6、表5-7查算；對工業(yè)區(qū)或城區(qū)中的點(diǎn)源，A、B不提級，C5-6、表 5-7級提到B級，D E、F級向不穩(wěn)定方向提一級，再按表 查算。8.煙氣抬升公式抬升后的煙氣咼度稱有效咼度He,可用下式表達(dá):He=Hs+ H式中：Hs-排氣筒幾何高度，m;H有風(fēng)時(shí)，中性和不穩(wěn)定條件：當(dāng)煙氣熱釋放率扌口升咼度，m,其計(jì)算方法如下:Qh大于或等于2100KJ/S,且煙氣溫度與環(huán)境問地的差值厶T大于或等于H n oQAH% 135K 時(shí)，(5-16)TQh 0.35P aQvTtTTtTa煙氣熱狀況與地表狀況系數(shù);-煙氣熱釋放率指數(shù);2 排氣筒咼度指數(shù)，n。、ni、山具休數(shù)值見表5-9 ；Q

9、h煙氣熱釋放率，KJ/s;取 H=240m ;H排氣筒距地面幾何高度，m;超過240m時(shí)，Pa 大氣壓力，hPa;Qv -頭際排煙率，m3/s;T -煙氣出口溫度與環(huán)境溫度差，K ；Ts 煙氣出口溫度，KTa 環(huán)境大氣溫度，K ；Hi ( H2Qh1700Hi)400(5-17)當(dāng) 1700KJ/sv Qh<2100KJ/s 時(shí),Hi 2(1.5VsD 0.01Q h)/u 0.048?1700)/u式中：Vs排氣筒出口處煙氣排出速度，m/s;D 排氣筒出口直徑，m.當(dāng) Qh < 仃00KJ/S 或者 T<35K 時(shí)，(5-18 )H 2(1.5vsD 0.01Q h)/u有

10、風(fēng)時(shí)，穩(wěn)定條件：Q】3 匹 0.0098 udz13式中：dTa. dz二排氣筒幾何高度以上的大氣溫度梯度，(5-19)K/m. 靜風(fēng)(u10< 0.5m/s)和小風(fēng)(1.5m/s>u 10» 0.5m/s)時(shí)，dT38H 5.50Q h -0.0098 dz其中，dTa/dz取值宜小于0.01K/m.(5-20 )二、實(shí)用模擬預(yù)測方法1. 模式構(gòu)成2. 模式類型3. 模式選擇污染源及污染物 污染源的類型 污染物的性質(zhì)模擬的失控范圍及分辨率 模式區(qū)的范圍 模擬的時(shí)間尺度 要求的空間分辨率模擬區(qū)的下墊面特征對模式效能的要求4?模式性能評價(jià)三、平原句地空氣質(zhì)量模式1. 坐標(biāo)系

11、 風(fēng)向坐標(biāo)系 地理坐標(biāo)系2. 小時(shí)平均濃度的計(jì)算 逐時(shí)計(jì)算法 分類計(jì)算法 保證率計(jì)算法3. 日均濃度計(jì)算 逐日計(jì)算法 典型日控制日法 氣象分析法 綜合分析法 保證率法 采樣時(shí)間修正法4 長期平均濃度計(jì)算平均時(shí)間超過 24h 的濃度稱為長期平均濃度第三節(jié) 開發(fā)行為對大氣環(huán)境的影響識別一、大氣環(huán)境影響的類型 1 按影響時(shí)段劃分 通常以建設(shè)工程的建設(shè)周期來劃分： 建設(shè)階段影響 運(yùn)行階段影響 效勞期滿后的影響 2 按影響方式劃分 直接影響 間接影響 二、建設(shè)工程的大氣環(huán)境影響識別1. 交通運(yùn)輸建設(shè)工程的大氣環(huán)境影響識別 汽車尾氣污染的特殊性，決定了交通運(yùn)輸業(yè)對大氣影響的嚴(yán) 重性。 汽車尾氣排氣口高度接

12、近與人的呼吸高度 汽車的體積小，流動性大。2. 能源建設(shè)工程對大氣環(huán)境影響的識別 排放量都大 一般都以高架點(diǎn)源的形式排放污染物 影響范圍大3. 礦業(yè)建設(shè)工程的大氣環(huán)境影響識別 第四節(jié) 大氣環(huán)境影響評價(jià) 一、工作程序、評價(jià)等級和平價(jià)標(biāo)準(zhǔn)1 根本內(nèi)容和工作程序 弄清建設(shè)工程概況，進(jìn)行工程的大氣環(huán)境影響因素分析，獲 得有關(guān)源參 數(shù)資料，對源進(jìn)行排放評價(jià)。 大氣環(huán)境現(xiàn)狀監(jiān)測與評價(jià)， 取得本底濃度值 對評價(jià)去的環(huán)境 現(xiàn)狀進(jìn)行 評價(jià)。 評價(jià)區(qū)地形和氣象資料的收集和觀測，取得大氣環(huán)境預(yù)測所 必須的氣象 條件和地形條件資料。 評價(jià)去大氣擴(kuò)散規(guī)律的研究，取得評價(jià)區(qū)的大氣擴(kuò)散參數(shù)， 并選擇適用 于評價(jià)區(qū)的煙氣抬升

13、高度模式及大氣擴(kuò)散模式。 評價(jià)區(qū)污染濃度預(yù)測。 確定評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評價(jià)預(yù)測結(jié)果，作出結(jié)論，提出預(yù)防和改善 大氣質(zhì)量的 對策和建議。上述評價(jià)過程于示圖 5-6 中。2 評價(jià)等級劃分?環(huán)境影響評價(jià)技術(shù)導(dǎo)那么大氣環(huán)境? ( HJ/T2.2-93 ) ，根據(jù)擬 建工程 的主要污染物排放量、 周圍地形復(fù)雜程度， 以及當(dāng)?shù)貞?yīng)執(zhí)行的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)等因素，將大氣環(huán)境影響評價(jià)分為三級3.評價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 二、大氣污染源調(diào)查和現(xiàn)狀評價(jià)1. 污染源調(diào)查內(nèi)容工藝流程排放量 對改擴(kuò)建工程的主要污染物排放量毒性較大的物質(zhì)污染物排放方式點(diǎn)源調(diào)查統(tǒng)計(jì)內(nèi)容 面源調(diào)查統(tǒng)計(jì)內(nèi)容對排放顆粒物的重點(diǎn)點(diǎn)源風(fēng)面源2. 調(diào)查方法現(xiàn)場實(shí)測物料衡算法經(jīng)驗(yàn)

14、估算法3. 污染源評價(jià) 等標(biāo)污染負(fù)荷 污染物的等標(biāo)污染負(fù)荷：P 假設(shè)第 j 個(gè)污染源 共有 n 種污染物參與評 價(jià) , 標(biāo)污染負(fù)荷為：Cijj 二于 QjCn io n Cijj=Pj =C-Qijj 1i 1 COIm 個(gè)污染源含有 i 種污染物那么該污染物源在的評總等價(jià) 假設(shè)評價(jià)區(qū)共有亠Q “i cCiJ ji= Pj去內(nèi)的總等標(biāo)污染負(fù)荷為：P等標(biāo)污染負(fù)荷比 在第j個(gè)污染源中，第i種污染物的污染負(fù)荷比:KjPjnPiji 1Kj無量綱，它是一個(gè)確定污染源內(nèi)各種污染物排序的參數(shù)，最主要的污染物。 評價(jià)區(qū)內(nèi)，第j個(gè)污染源的污染負(fù)荷比：nPij一一 i 1j PK J無量綱，它可以確定評價(jià)區(qū)的主

15、要污染源及污染源的排序, Kj最大者就是最主要的污染源。三、大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價(jià)1. 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測監(jiān)測范圍和監(jiān)測工程檢測布點(diǎn) 網(wǎng)格布點(diǎn) 同心圓對方位布點(diǎn)法 扇形布點(diǎn)法 配對布點(diǎn)法 功能分區(qū)布點(diǎn)法監(jiān)測制度：監(jiān)測時(shí)間和頻率確實(shí)定，主要考慮當(dāng)?shù)氐臍庀髼l 生活和工作規(guī)律。一般說來，規(guī)模較大的評價(jià)工程不得少 于二期 較小的評價(jià)工程可取一期不利季節(jié)。Kj最大者就是件和人們的夏季、冬季，?環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)?GB3095-1996規(guī)定：對SQ等氣態(tài)污染物的小時(shí)平均濃度，每小時(shí)至少有 45分鐘的采樣時(shí)間；日均濃度，每日至少有18小 時(shí)采樣時(shí)間；年平均濃度，每年至少有分布均勻的 144 個(gè)日均值，每月至少有分 布均勻的 12 個(gè)日均值。對其他污染物 也做類似規(guī)定。采樣及分析方法2. 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià) 監(jiān)測結(jié)果的統(tǒng)計(jì)及分析 監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性檢驗(yàn) 監(jiān)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì) 監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價(jià)四、大氣環(huán)境影響評價(jià)內(nèi)容1. 建設(shè)工程概況及工程分析 建設(shè)工程概況 生產(chǎn)工藝分析 原材料情況 主要污染物及其排放情況 大氣環(huán)保工程情況2. 建