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第四章大氣環(huán)境影響評價2023/1/311一、大氣環(huán)境影響評價的任務(wù)⑴評價建設(shè)項目引起的大氣環(huán)境質(zhì)量變化及影響程度⑵提出大氣污染防治對策,把大氣污染降低到現(xiàn)行標準的允許水平⑶為建設(shè)項目優(yōu)化選址、合理布局及優(yōu)化選址、合理布局及城市規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)§4.1概述主要內(nèi)容評價等級與范圍大氣環(huán)境狀況調(diào)查污染氣象調(diào)查分析大氣環(huán)境影響預(yù)測評價大氣環(huán)境影響提出大氣污染防治措施§4.1概述
如果周圍環(huán)境比較空曠,大氣的平均流動和湍流擴散以及其他萬面的物理、化學(xué)作用,可以使大氣污染物遷移到遠處和稀釋擴散到允許的濃度值,從而起到對大氣的自然凈化作用。由此可見,在大氣環(huán)境影響評價中應(yīng)該注意下述特點:①自然凈化能力比較大、可以采用高煙囪排放或盡可能將污染源設(shè)置在遠離人口密集或環(huán)境敏感的地區(qū);②為了調(diào)查或探測大氣的運動規(guī)律,必將增加評價工作的難度和周期。
一、工作程序第一階段:研究有關(guān)文件、環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀調(diào)查、初步工程分析、環(huán)境空氣敏感區(qū)調(diào)查、評價因子篩選、評價標準確定、氣象特征調(diào)查、地形特征調(diào)查、編制工作方案、確定評價工作等級和評價范圍等。第二階段:污染源的調(diào)查與核實、環(huán)境空氣質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測、氣象觀測資料調(diào)查與分析、地形數(shù)據(jù)收集和大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價等。第三階段:主要工作包括給出大氣環(huán)境影響評價結(jié)論與建議、完成環(huán)境影響評價文件的編寫等。二、評價級別
引入了估算模式,歐美普遍使用的方法模式的特色:嵌入了54種組合氣象條件,保守的計算結(jié)果序號09導(dǎo)則93導(dǎo)則1污染源的影響程度Pmax影響范圍D10%污染源排放強度(等標排放量)21.評價級別判別依據(jù)評價工作等級評價工作分級判據(jù)一級Pmax≥80%,且D10%≥5km二級其它三級Pmax<10%或D10%<污染源距廠界最近距離2.評價級別的特殊規(guī)定(五項)(1)同一項目有多個(兩個以上,含兩個)污染源排放同一種污染物時,則按各污染源分別確定其評價等級,并取評價級別最高者作為項目的評價等級。對于高耗能行業(yè)的多源(兩個以上,含兩個)項目,評價等級應(yīng)不低于二級。(2)對于建成后全廠的主要污染物排放總量都有明顯減少的改、擴建項目,評價等級可低于一級。(3)如果評價范圍內(nèi)包含一類環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)、或者評價范圍內(nèi)主要評價因子的環(huán)境質(zhì)量已接近或超過環(huán)境質(zhì)量標準、或者項目排放的污染物對人體健康或生態(tài)環(huán)境有嚴重危害的特殊項目,評價等級一般不低于二級。2.評價級別的特殊規(guī)定(4)對于以城市快速路、主干路等城市道路為主的新建、擴建項目,應(yīng)考慮交通線源對道路兩側(cè)的環(huán)境保護目標的影響,評價等級應(yīng)不低于二級。
(5)對于公路、鐵路等項目,應(yīng)分別按項目沿線主要集中式排放源(如服務(wù)區(qū)、車站等大氣污染源)排放的污染物計算其評價等級。3.評價范圍
評價級別09導(dǎo)則93導(dǎo)則一級以估算模式計算出的最遠距離D10%為半徑的范圍作為大氣環(huán)境影響評價范圍;當最遠距離超過25km時,確定評價范圍的半徑為25km,或評價范圍的直徑或邊長為50km的圓形或矩形區(qū)域;三級評價范圍邊長不小于5km。16~20km二級10~14km三級4~6km4.污染源調(diào)查
評價級別09導(dǎo)則93導(dǎo)則一級評價項目的污染源;評價區(qū)內(nèi)與項目排放的污染物有關(guān)的其他在建項目、擬建項目;擬替代的污染源(如有)。評價項目污染源;及評價區(qū)內(nèi)工業(yè)和民用污染源。二級三級評價項目的污染源。評價項目的污染源。評價等級09導(dǎo)則93導(dǎo)則一級監(jiān)測點位不應(yīng)少于10個;一級評價應(yīng)有二期(冬、夏)監(jiān)測;監(jiān)測時間至少取得有代表性的7天有效數(shù)據(jù)監(jiān)測點位不應(yīng)少于10個;不得少于二期(冬、夏);至少有7天有效數(shù)據(jù)二級監(jiān)測點位不應(yīng)少于6個;二級評價可取一期不利季節(jié)監(jiān)測,必要時做二期監(jiān)測;監(jiān)測時間至少取得有代表性的7天有效數(shù)據(jù)監(jiān)測點位不應(yīng)少于6個;可取一期不利季節(jié)監(jiān)測,必要時做二期監(jiān)測;至少有代表性的5天數(shù)據(jù)三級若評價區(qū)有例行監(jiān)測點,或有評價區(qū)三年的監(jiān)測資料,可以不再監(jiān)測,否則應(yīng)有2~4個監(jiān)測點位;三級評價必要時可作一期監(jiān)測;監(jiān)測時間至少取得有代表性的7天有效數(shù)據(jù)如果評價區(qū)有例行監(jiān)測點,或有評價區(qū)三年的監(jiān)測資料,可以不再監(jiān)測,否則應(yīng)有1~3個監(jiān)測點位;三級評價必要時可作一期監(jiān)測;取得有代表性的5天數(shù)據(jù)5.現(xiàn)狀監(jiān)測6.氣象資料評價等級09導(dǎo)則93導(dǎo)則一級近5年內(nèi)至少3年的常規(guī)的地面氣象觀測資料;如果沒有地面站,設(shè)立地面氣象站連續(xù)觀測一年;如果沒有探空站,可采用中尺度氣象模式模擬50km內(nèi)的格點氣象資料至少獲取最近3年常規(guī)氣象資料;如果沒有地面、探空站,應(yīng)現(xiàn)場觀測,周期為1年,應(yīng)有冬夏2季的代表月份二級近3年內(nèi)至少1年的常規(guī)的地面氣象觀測資料;如果沒有地面站,選擇有代表性季節(jié),連續(xù)觀測2個月;如果沒有探空站,可采用中尺度氣象模式模擬50km內(nèi)的格點氣象資料至少獲取最近1年的常規(guī)資料;如果沒有地面、探空站,應(yīng)現(xiàn)場觀測,周期為1年,應(yīng)有冬夏2季的代表月份三級對于各級評價項目,均應(yīng)調(diào)查評價范圍20年以上的主要氣候統(tǒng)計資料可以直接使用建設(shè)項目所在地距離最近氣象臺站資料;應(yīng)至少獲取1年的常規(guī)氣象資料§4.2氣象資料的統(tǒng)計應(yīng)用一、常規(guī)氣象資料調(diào)查內(nèi)容地面氣象資料:溫度、露點溫度、降雨量、風(fēng)向、風(fēng)速、總云量、低云量、氣壓、觀測時間高空氣象資料:1500m高度以下各層的風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、觀測時間1.氣溫
大氣的溫度,表示大氣冷熱程度的量。它是空氣分子運動的平均動能。習(xí)慣上以攝氏溫度(t°C)表示,也有用華氏溫度(t′°F)表示的,理論研究工作中則常用絕對溫度(TK)表示。其間換算關(guān)系是:t°C=5/9(t′°F-32);t°C=TK-273.15。地面大氣溫度一般指地面以上1.25~2m之間的大氣溫度。測量氣溫的儀器有溫度表和溫度計。
常規(guī)氣象資料調(diào)查內(nèi)容2.氣壓
大氣的壓強,它是在任何表面的單位面積上,空氣分子運動所產(chǎn)生的壓力。氣壓的大小同高度、溫度、密度等有關(guān),一般隨高度增高按指數(shù)律遞減。在氣象上,通常用測量高度以上單位截面積的鉛直大氣柱的重量來表示。常用單位有毫巴(mb)、毫米水銀柱高度(mm·Hg)、帕(Pa)、百帕(hPa)、千帕(kPa),其間換算關(guān)系是:1mm·Hg=4/3mb,1mb=100Pa=1hPa=0.1kPa。國際單位制通用單位為帕。測量氣壓的儀器常用的有:水銀氣壓表、空盒氣壓表、氣壓計。1013.25百帕的氣量。按云底的高度和云狀等的不同,把云壓,稱為標準大氣壓,它相當于在重力加速度為9.80665m/s2,溫度為0°C時,760mm鉛直水銀柱的壓強。
常規(guī)氣象要素的概念3.大氣濕度
簡稱濕度,表示空氣中水汽含量或潮濕的程度,可用以下各物理量來表示:混合比(γ):濕空氣中,水汽質(zhì)量(mv)與干空氣質(zhì)量(mv)之比,γ=mv/md,以克/克或克/千克為單位。飽和濕空氣的混合比稱飽和混合比。比濕(q):濕空氣中,水汽質(zhì)量(mv)和濕空氣質(zhì)量(mv+md)之比,即q=mv/(mv+md),以克/克或克/千克為單位。絕對濕度(ρv):又名水汽密度,濕空氣中,水汽質(zhì)量(mv)與該濕空氣體積(V)之比,即ρv=mv/V,單位是g/cm3或g/m3。4.露點或霜點
在不改變氣壓和混合比的情況下,把純水(或純冰)平面附近的空氣冷卻到飽和時的溫度。5.相對濕度空氣中的實際水汽壓與同溫度下飽和水汽壓的百分比。6.飽和差
空氣在某溫度下的飽和水汽壓與當時實際水汽壓的差值。其單位和氣壓的單位相同。
測量濕度的儀器種類很多,有干濕球溫度表、毛發(fā)濕度表、毛發(fā)濕度計、通風(fēng)干濕表、手搖干濕表等。由于大氣中的水汽主要來自下墊面,如江、河、湖、海水面的蒸發(fā)、植被蒸散等,在無云天氣,大氣的濕度一般自沿海向內(nèi)陸、自低空向高空遞減。
7.風(fēng)
空氣相對于地面的運動,氣象上常指空氣的水平運動,并用風(fēng)向、風(fēng)速(或風(fēng)級)表示。風(fēng)向指風(fēng)的來向,一般用16個方位或360°來表示(見圖)。以360°表示時,由北起按順時針方向量度。風(fēng)速指的是單位時間內(nèi)空氣的行程,常以米/秒、公里/時、海里/時表示。1805年 ,英國人F.蒲福根據(jù)風(fēng)對地面(或海面)物體的影響,提出風(fēng)力等級表,幾經(jīng)修改后得表1。目測風(fēng)時,根據(jù)風(fēng)力等級表中各級風(fēng)的特征,即可估計出相應(yīng)的風(fēng)速。測定風(fēng)向的儀器有風(fēng)標、風(fēng)向器;測定風(fēng)速的儀器有風(fēng)杯風(fēng)速計、熱線風(fēng)速計等。風(fēng)場風(fēng)場:局地大氣運動的流場,包括風(fēng)速、風(fēng)向的參數(shù)。風(fēng)速:空氣在單位時間內(nèi)移動的水平距離,風(fēng)速是隨時間和高度變化的。靜風(fēng):風(fēng)速小于監(jiān)測儀器的最低閾值。風(fēng)向風(fēng)向是由風(fēng)向標箭頭的方向來指示,還是由箭尾的方向來指示呢
?風(fēng)向標風(fēng)向是由風(fēng)向標的箭頭指向的
風(fēng)向是風(fēng)吹來的方向
風(fēng)速:單位時間內(nèi)空氣流動的距離。度量單位:米/秒千米/時(風(fēng)速常用風(fēng)級表示)氣象觀測中是用風(fēng)向標和風(fēng)速儀來測風(fēng)向和風(fēng)速的。風(fēng)力等級標準(蒲福風(fēng)級表)56.1--61.2——1717.2--20.7大風(fēng)851.0--56.0——1613.9--17.1疾風(fēng)746.2--50.9——1510.8--13.8強風(fēng)641.5--46.1——148.0--10.7清勁風(fēng)537.0--41.4——135.5--7.9和風(fēng)432.7--36.9颶風(fēng)123.4--5.4微風(fēng)328.5--32.6暴風(fēng)111.6--3.3輕風(fēng)224.5--28.4狂風(fēng)100.3--1.5軟風(fēng)120.8--24.4烈風(fēng)90--0.2靜風(fēng)0風(fēng)速
/m·s-1名稱風(fēng)力級數(shù)風(fēng)速
/m·s-1名稱風(fēng)力級數(shù)風(fēng)速日變化曲線圖風(fēng)速隨時間的變化:高空溫度分布高空風(fēng)速分布風(fēng)向隨高度的變化風(fēng)速隨高度的變化風(fēng)速統(tǒng)計的內(nèi)容:
①每月和不同季節(jié)每小時的平均風(fēng)速
②不同時間的風(fēng)廓線圖地區(qū)ABCDE、F城市00.250.30鄉(xiāng)村0.070.05近地層風(fēng)速廓線模式:式中:U1:距地面Z1m處10min平均風(fēng)速
U2:距地面Z2m處10min平均風(fēng)速
P:風(fēng)速高度指數(shù)各穩(wěn)定度等級下的P值風(fēng)向:風(fēng)的來向,通常用16個風(fēng)向來表示。風(fēng)頻:風(fēng)向占總總觀測統(tǒng)計次數(shù)的百分比。主導(dǎo)風(fēng)向:風(fēng)頻最大的風(fēng)向角的范圍風(fēng)玫瑰:在極坐標中按16個風(fēng)向表示風(fēng)頻8.云
懸浮在空中由大量水滴和(或)冰晶組成的可見聚合體(見彩圖)。在常規(guī)氣象觀測中要測定云狀、云高和云量。云狀指云的外貌,由目測決定。云高指云底離地面的鉛直距離,一般用氣球、云幕燈或激光測云儀測定。云量指云遮蔽天空的份數(shù),一般采用目測法估計確定。中國規(guī)定:氣象部門觀測時,將天空劃分為10份,碧空無云,云量為0;云蔽天空1/10,云量為1;云蔽天空2/10,云量為2;依次類推。高云、中云和低云共同遮蔽天空的份數(shù),稱為總云量;低云或直展云或兩者共蔽天空的份數(shù),稱低云量。按云底的高度和云狀等的不同,把云分成四族、十屬。
云
高云(5000m以上)中云(2500-5000m)低云(2500米以下)(幾種典型的風(fēng)場)二、不利氣象條件及其特點不利氣象條件指:熏煙狀態(tài)以及對環(huán)境敏感區(qū)或關(guān)心點易造成污染的風(fēng)向、風(fēng)速、穩(wěn)定度和混合層高度等條件(也可稱典型氣象條件)。熏煙狀態(tài)可按一次取樣計算其他典型氣象條件可酌情按1h取樣或按日均值計算。選擇不利氣象條件經(jīng)常采用的方法是從全年每小時和每日計算出的小時和日平均地面濃度中篩選出對環(huán)境敏感區(qū)和綜合各關(guān)心點造成污染較重的小時或日典型氣象條件。(1)熏煙型擴散復(fù)雜地形風(fēng):由于受地形的影響引起的局地風(fēng)速、風(fēng)向發(fā)生的變化,包括海陸風(fēng)、過谷風(fēng)、過山氣流、城市熱島環(huán)流。海陸風(fēng):由于水域和海陸的局地氣象條件會形成特殊的空氣污染過程,主要有兩種類型,一種是海陸風(fēng)環(huán)流引起的污染;另一種是局地氣團變性引起的污染(海岸熏煙)。(2)局地流場海風(fēng)陸風(fēng)由于水域和海陸的局地氣象條件會形成特殊的空氣污染過程,主要有兩種類型,一種是海陸風(fēng)環(huán)流引起的污染,另一種是局地氣團變性引起的污染。當局地氣流以海陸風(fēng)為主時,處于局地環(huán)流之中的污染物,就可能形成循環(huán)累積污染,造成地面高濃度區(qū)。當陸地溫度比水溫高很多的時候,多發(fā)生在春末夏初的白天,氣流從水面吹向陸地的時候,低層空氣很快增溫,形成熱力內(nèi)邊界層(TIBL),下層氣流為不穩(wěn)定層結(jié),上層為穩(wěn)定層結(jié)(StableLayer),如果在岸邊有高煙囪排放,則會發(fā)生岸邊熏煙(Fumigation)污染.u穩(wěn)定層結(jié)L(x)熱力內(nèi)邊界層山谷風(fēng):在狹長的山谷中,兩側(cè)坡面受日照不均形成橫向環(huán)流,可將夜間積累在上部的高濃度煙氣導(dǎo)向地面,引起山谷薰煙污染谷風(fēng)暖暖冷山風(fēng)冷冷暖過山氣流:氣流在過小山時流場會發(fā)生改變,在強風(fēng)條件下,貼近小山下風(fēng)方常會出現(xiàn)空腔區(qū)和湍流尾流區(qū),在此處會出現(xiàn)背風(fēng)區(qū)坡底的污染。
(3)背風(fēng)渦和下洗背風(fēng)渦長度一般是障礙物高度的1.5~10倍下洗尾跡一般是障礙物高度的4~
30倍由城鄉(xiāng)溫度差異而引起的局地風(fēng)
(4)城市熱島環(huán)流大氣穩(wěn)定度系指整層空氣的穩(wěn)定程度,是大氣對在其中作垂直運動的氣團是加速、遏制還是不影響其運動的一種熱力學(xué)性質(zhì)。當氣層受到擾動,若原先是不穩(wěn)定氣層,則擾動、對流和湍流容易發(fā)展;若原來是穩(wěn)定氣層,則擾動、對流和湍流受到抑制;若原先是中性氣層,則由外界擾動所產(chǎn)生的空氣微團運動,既不受到抑制又不能得到發(fā)展。大氣不穩(wěn)定,湍流和對流充分發(fā)展,擴散稀釋能力強。大氣穩(wěn)定度是決定于污染物垂直稀釋擴散能力的一個重要因子。三、大氣穩(wěn)定度通過煙氣形態(tài)直觀判斷大氣穩(wěn)定度
不穩(wěn)中性or弱穩(wěn)穩(wěn)定下穩(wěn),上不穩(wěn)上逆、下不穩(wěn)
發(fā)生在不穩(wěn)定的大氣中,多在白天。地面濃度是各種煙流中最大的,其落地濃度距煙囪最近,高濃度范圍小,濃度隨距離變化大。煙流呈圓錐型,發(fā)生在中性條件下,地面濃度不波浪型小,距離煙囪比波浪型遠,高濃度范圍比波浪型大,比平展型小。垂直擴散能力很小,煙氣出口處于逆溫層中,當有效源高時,在近距離地面濃度很小,在遠方濃度較大,有效源很低時,近距離地面出現(xiàn)高濃度煙流下部時穩(wěn)定的大氣,上部不穩(wěn)定。一般在日出前后出現(xiàn),低層形成逆溫,持續(xù)時間較短,對近地面污染小。出現(xiàn)在日出后,低層空氣被加熱,逆溫從地面向上被破壞,不穩(wěn)定大氣從地面向上逐漸發(fā)展,地面濃度最大。確定大氣穩(wěn)定度方法d法(干絕熱法)Ri法(理查遜數(shù)法)M-O法(莫寧—奧布霍夫長度法)A法(風(fēng)向標準差法)ΔT法(溫差法)UR法(風(fēng)速比法)LD法(城市穩(wěn)定度判別法)Pasquill法(帕斯圭爾法)用煙流形狀判斷大氣穩(wěn)定度大氣穩(wěn)定度的劃分方法
確定大氣穩(wěn)定度的方法有很多種,P-T穩(wěn)定度分級法由于僅用地面氣象觀測資料來判斷大氣穩(wěn)定度,是適合我國國情的方法,也是最常用的方法。P-T法根據(jù)地面風(fēng)速(U10)、太陽輻射等級和云量把大氣穩(wěn)定度分為六類,即強不穩(wěn)定A、不穩(wěn)定B、弱不穩(wěn)定C、中性D、較穩(wěn)定E和穩(wěn)定F。Pasquill大氣穩(wěn)定度判別方法
根據(jù)地面風(fēng)速(U10)、日照量和云量把大氣穩(wěn)定度分為六類。大氣穩(wěn)定度判別方法:①計算太陽高度角h0②根據(jù)h0和總云量/低云量查表確定太陽輻射等級數(shù)③根據(jù)地面風(fēng)速和太陽輻射等級數(shù)查表確定大氣穩(wěn)定度的等級。太陽高度角h0的計算h0=arcsin[sinφsin
+cosφcoscos(15t+λ
-300)]式中:h0
:太陽高度角,deg;
φ:當?shù)氐乩砭暥?,deg;
λ
:當?shù)氐乩斫?jīng)度,deg;
t:觀測時的北京時間;:太陽傾角,deg,太陽輻射等級數(shù)
云量,1/10太陽輻射等級數(shù)總云量/低云量夜間h0≤15o15o<h0≤35o35o<h0≤65oh0>65o≤4/≤4?2?1+1+2+35~7/≤4?10+1+2+3≥8/≤4?100+1+1≥5/5~70000+1≥8/≥800000大氣穩(wěn)定度的等級地面風(fēng)速m/s太陽輻射等級+3+2+10?1?2≤1.9AA~BBDEF2~2.9A~BBCDEF3~4.9BB~CCDDE5~5.9CC~DDDDD≥6DDDDDD例:在高塔下測得下列氣溫資料,試計算各層大氣的氣溫直減率:r1.5-10、r10-30、r30-50、r30-50、r1.5-50,并判斷各層大氣穩(wěn)定度。高度Z/m1.5103050氣溫T/K298297.8297.5297.3
解:已知r=-△T/△Zrd=0.98K/100m
以r1.5-10為例計算
r1.5-10=-(297.8-298)/(10-1.5)=0.0235K/m=2.35K/100m
因為r1.5-10>rd,所以大氣不穩(wěn)定,計算結(jié)果及判斷列于下表。r1.5-10r10-30r30-50r1.5-30r1.5-502.351.51.01.751.44不穩(wěn)定不穩(wěn)定中性不穩(wěn)定不穩(wěn)定聯(lián)合頻率風(fēng)玫瑰圖是統(tǒng)計所收集的地面氣象資料中16個風(fēng)向出現(xiàn)的頻率,然后在極坐標中按16個風(fēng)向標出其頻率的大小。聯(lián)合頻率是指由風(fēng)向、風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度構(gòu)成的組合頻率。即統(tǒng)計不同風(fēng)速、風(fēng)向和大氣穩(wěn)定度出現(xiàn)幾率。通常,風(fēng)向取16個方位(不包括靜風(fēng)),穩(wěn)定度分強不穩(wěn)定(A)、不穩(wěn)定(B)、弱不穩(wěn)定(C)、中性(D)、較穩(wěn)定(E)、穩(wěn)定(F)6類,風(fēng)速段分5檔,即﹤1.5m/s,1.5~3m/s,3.1~5m/s,5.1~7m/s,﹥7m/s。
風(fēng)速
(m/s)P-T穩(wěn)定度風(fēng)向CNNWNWWNWWWSWSWSSWSSSESEESEEENENENNENEFDABCEFDABCEFDABCEFDABCEFDABC>7.05.1~7.03.1~5.01.6~3.0<1.5風(fēng)向、風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度聯(lián)合頻率表逆溫層和混合層逆溫層是指氣溫隨高度增加的現(xiàn)象。混合層是指邊界層中存在的湍流特征不連續(xù)界面以下的大氣層,混合層高度即從地面算起至第一層穩(wěn)定層底的高度。混合層高度隨時間變化,在一天中,早晨混合層高度一般較低,而午后混合層高度達到最大值。混合層內(nèi)一般為不穩(wěn)定層結(jié),鉛直稀釋能力比較強。§4.3大氣環(huán)境影響預(yù)測方法
通過建立數(shù)學(xué)模型來模擬各種氣象條件、地形條件下的污染物在大氣中輸送、擴散、轉(zhuǎn)化和清除等物理、化學(xué)機制。
大氣環(huán)境影響預(yù)測的步驟一般為:
(1)確定預(yù)測因子:
(2)確定預(yù)測范圍及計算點;
(3)確定污染源計算清單(預(yù)測模式中污染源的基礎(chǔ)資料);
(4)氣象條件計算清單(預(yù)測模式中氣象條件的基礎(chǔ)資料);
(5)地形數(shù)據(jù)計算清單(預(yù)測模式中地形條件的基礎(chǔ)資料);(6)設(shè)定預(yù)測情景;
(7)選擇預(yù)測模式;(8)確定相關(guān)的計算參數(shù)(預(yù)測模式中其他參數(shù)的基礎(chǔ)資料);(9)進行環(huán)境質(zhì)量預(yù)測與評價。一、常用預(yù)測模式基礎(chǔ)資料的要求
1.確定預(yù)測因子預(yù)測因子應(yīng)根據(jù)評價因子而定,選取有環(huán)境空氣質(zhì)量標準的評價因子為預(yù)測因子。
2.確定預(yù)測范圍及計算點預(yù)測范圍應(yīng)根據(jù)評價范圍而定,同時還要考慮污染源的排放高度、評價范圍的主導(dǎo)風(fēng)向、地形和周圍環(huán)境敏感區(qū)的位置等。在計算區(qū)域濃度場時,網(wǎng)格距一般為500m×500m還可根據(jù)離源距離的遠近,調(diào)整網(wǎng)格距的疏密。在計算污染源對下風(fēng)向的影響時,計算點的間距可以是100~1000m不等,可視計算點離污染源的距離而定。3.污染源計算清單按幾何形狀分為點源、面源、體源和線源。按污染物存在形態(tài)分為顆粒物污染物和氣態(tài)污染物。點源源強計算清單
面源源強計算清單
3.污染源計算清單體源源強計算清單
線源源強計算清單
4.氣象條件計算清單觀測的時間高空氣象條件計算清單
地面氣象條件計算清單
5.地形數(shù)據(jù)計算清單預(yù)測模式中其他參數(shù)的基礎(chǔ)資料:在模型計算時,還必須提供一些相關(guān)的參數(shù),例如:地理經(jīng)緯度,常年平均風(fēng)速、平均氣溫、大氣壓等,有些模式還需要提供土地利用類型、地表粗糙度等參數(shù)。二、大氣環(huán)境影響預(yù)測方法1.設(shè)定預(yù)測情景2.環(huán)境質(zhì)量預(yù)測與評價對結(jié)果進行分析的基本步驟如下:
(1)環(huán)境上是否可以接受——分析新增污染源最大落地濃度出現(xiàn)的位置和發(fā)生的概率;(2)分析各類污染源對關(guān)心點或敏感區(qū)的小時濃度、日均濃度和年均濃度;
(3)分析各類污染源在網(wǎng)格點上的日均濃度場和年均濃度場;(4)與現(xiàn)狀監(jiān)測值進行疊加分析;
(5)對項目建成后最終的環(huán)境影響進行評價,主要從項目的選址、污染源的排放強度與排放方式、污染控制措施、區(qū)域環(huán)境容量、區(qū)域總量控制等多方面比較各種排放方案的優(yōu)劣,并對存在的問題(如果有)提出解決方案。
(6)對解決方案進行進一步預(yù)測和評價,給出最終推薦方案和建設(shè)項目或規(guī)劃項目可行性等結(jié)論。3.大氣環(huán)境影響預(yù)測模式與應(yīng)用條件原“大氣導(dǎo)則”中推薦的高斯擴散模式適合模擬平坦地區(qū)定場情況下連續(xù)排放的污染源的濃度分布。常用的擴散模式有:有風(fēng)(距地面10?m高處的平均風(fēng)速U10≥1.5?m/s)小風(fēng)(1.5?m/s>U10≥0.5?m/s)靜風(fēng)(U10<0.5?m/s)擴散模式;氣態(tài)污染物和顆粒物污染物擴散模式;短期(小時平均和日均)濃度和長期(年均)濃度擴散模式;點源、面源、線源和體源等擴散模式。(1)采用高斯煙羽擴散模式坐標系右手x坐標,y為橫風(fēng)向,z為垂直向四點假設(shè)
a.污染物濃度在y、z風(fēng)向上分布為正態(tài)分布b.全部高度風(fēng)速均勻穩(wěn)定c.源強是連續(xù)均勻穩(wěn)定的d.擴散中污染物是守恒的(不考慮轉(zhuǎn)化)(2)高斯煙羽擴散模型①無界空間連續(xù)點源擴散模式由正態(tài)分布假定,得下風(fēng)向任一點的濃度分布:方差的表達式由假定d源強積分式(單位時間物料守恒)
(1)高斯煙流的形態(tài)高斯模式的坐標系和基本假設(shè)
高架連續(xù)點源的擴散問題,必須考慮到地面對擴散的影響。根據(jù)前述四點假設(shè),可以認為地面象鏡面那樣,對污染物起著全反射的作用。按照全反射原理,可以用像源法來處理這類問題??梢园裀點的污染物濃度看成是兩部分之和。一部分是不存在地面影響情況下,P點所具有的污染物濃度;另一部分是由于地面反射作用所增加的污染物濃度。這相當于實源在地面下的-H
位置處的像源,按照無限空間連續(xù)點源模式,在P點所造成的污染物濃度。實源的作用:P點在以實源排放點(有效源高處)為原點的坐標系(無限空間)中的鉛直坐標(距煙流中心線的鉛直距離)為(z-H)。當不考慮地面影響時,它在P點所造成的污染物為:
②有界空間高斯連續(xù)點源擴散鏡像全反射---->像源法實源:
像源:zx(2)(3)(4)(5)(6)(7)(3)污染物濃度的估算Q源強計算或?qū)崪y平均風(fēng)速多年的風(fēng)速資料H
有效煙囪高度、擴散參數(shù)煙氣抬升高度的計算有效源高:
煙氣抬升:初始動量:速度、內(nèi)徑、煙溫度->浮力模式的適用范圍及輸入、輸出參數(shù)適用范圍:平坦地形,有風(fēng)(≥1.5m/s),點源,污染源下風(fēng)向任一點,小于24小時的取樣時間;排放源有效高度相對較低(排放源有效高度的具體限值有混合層高度、接受點的下風(fēng)向距離以及地面粗糙度等因素決定)輸入?yún)?shù):大氣污染物的單位時間排放量Q,煙囪出口處的平均風(fēng)速u,煙囪有效高度He,相應(yīng)大氣穩(wěn)定度條件下的擴散參數(shù)。輸出參數(shù):下風(fēng)向任一點污染物地面濃度或任一點污染物濃度。①有風(fēng)時,采樣時間為0.5小時式中:α1
:橫向擴散參數(shù)回歸指數(shù)
α2
:縱向擴散參數(shù)回歸指數(shù)
γ1
:橫向擴散參數(shù)回歸指數(shù)
γ2:縱向擴散參數(shù)回歸指數(shù)注:評價區(qū)為平原地區(qū)農(nóng)村或城市遠郊區(qū)時,A、B、C級穩(wěn)定度,可直接由表查算,D、E、F級穩(wěn)定度,需向不穩(wěn)定方向提半級后再由表查算。評價區(qū)為工業(yè)區(qū)、城區(qū)或丘陵地區(qū)時,A、B級穩(wěn)定度,可直接由表查算;C、D、E、F級穩(wěn)定度,需向不穩(wěn)定方向提一級后再由表查算。
(4)關(guān)于擴散參數(shù)的確定“導(dǎo)則”中要求對C、D、E、F的擴散參數(shù)提級,但在E~F類卻不能執(zhí)行,因為在擴散參數(shù)的數(shù)值中沒有這半級的數(shù)據(jù)??梢圆捎迷贓、F之間內(nèi)插的辦法執(zhí)行解決。簡單的方法是指數(shù)和系數(shù)都采用這兩類的中間值。擴散參數(shù)穩(wěn)定度等級(P·S)α1γ1下風(fēng)距離(m)A0.9010740.8509340.4258090.6020520~1000>1000B0.9143700.8650140.2818460.3963530~1000>1000B~C0.9193250.8750860.2295000.3142380~1000>1000C0.9242790.8851570.1771540.2321230~1000>1000C~D0.9268490.8869400.1439400.1893960~1000>1000D0.9294480.8887230.1107260.1466690~1000>1000D~E0.9251180.8927940.09856310.12430800~1000>1000E0.9208180.8968640.08640010.10194700~1000>1000F0.9294180.8887230.05536340.07333480~1000>1000橫向擴散參數(shù)冪函數(shù)表達式數(shù)據(jù)(取樣時間0.5h)擴散參數(shù)穩(wěn)定度等級(P·S)α2γ2下風(fēng)距離(m)A1.121541.523602.108810.07999040.008547710.0002115450~300300~500>500B0.96344351.093560.1271900.05702510~500>500B~C0.9410151.007700.1146820.07571820~500>500C0.9175950.1068030C~D0.8386280.7564100.8155750.1261520.2356670.1366590~20002000~10000>10000D0.8262120.6320230.5553600.1046340.4001670.8107631~10001000~1000>10000D~E0.7768640.5723470.4991490.1117710.5289921.038100~20002000~10000>10000E0.7883700.5651880.4147430.09275290.4333841.732410~10001000~10000>10000F0.7844000.5259690.3226590.06207650.3700152.406910~10001000~10000>10000縱向擴散參數(shù)冪函數(shù)表達式數(shù)據(jù)(取樣時間0.5h)②靜風(fēng)及小風(fēng)時的擴散參數(shù)小風(fēng)(風(fēng)速<1.5m/s)、靜風(fēng)(風(fēng)速<0.5m/s)時的擴散參數(shù)為大氣穩(wěn)定度和擴散時間的函數(shù),當穩(wěn)定度仍然用P-S方法分為6類時,擴散參數(shù)表示為:
T的取值為秒,可以由下表選取。把濃度相當于煙流中心線濃度的1/10處,二點間的距離稱為煙流寬度(在y
方向)或煙流高度(在z
方向)。煙流寬度和高度的定義及煙流按正態(tài)分布的規(guī)律,可以推導(dǎo)出擴散參數(shù)與煙流寬度及煙流高度的關(guān)系。
C2y0C0/10C0C0/10式中C0為中心軸線上的濃度4.關(guān)于煙流半寬的概念根據(jù)y0的定義,并利用上式,在每一個給定的下風(fēng)距離上有:即將上式兩邊取對數(shù)后,得到煙流寬度2y0和半寬y0,:同理:三、幾種特殊的大氣擴散模式1.封閉型擴散模型Q:單位時間排放量,mg/s;U:排氣筒出口處的平均風(fēng)速,(m/s);h:混合層厚度,(m)He=H+△H排氣筒有效高度,(m)H:排氣筒距地面幾何高度,(m);△H:煙氣抬升高度,(m)σy、σz:水平和垂直擴散參數(shù),(m)有風(fēng)點源擴散模式,適用于地面10?m高處的平均風(fēng)速大于1.5?m/s,平坦地形,氣態(tài)污染物,顆粒物粒徑小于15μm的污染物,在模擬的單元時間段里風(fēng)向、風(fēng)速、穩(wěn)定度基本不變,污染物通過某種裝置排放。在一、二級評價項目中,k=4;三級評價項目,k=0。例題:某煉油廠的有效煙囪高度為60m,SO2排放量為80g/s,煙囪出口處的平均風(fēng)速為5.0m/s,試求冬季陰天正下風(fēng)向500m處有一SO2的影響濃度。(當D類穩(wěn)定度時橫向及縱向回歸系數(shù)分別為0.325和0.231,橫向及縱向回歸指數(shù)分別為0.924和0.915;當B類穩(wěn)定度時橫向及縱向回歸系數(shù)分別為0.358和0.290,橫向及縱向回歸指數(shù)分別為0.136和0.125)。解:穩(wěn)定度判別為D類;下風(fēng)向500m處橫向及縱向擴散參數(shù)分別為:3.關(guān)于擴散參數(shù)的修正以上幾種擴散參數(shù)均將其表達式為不同穩(wěn)定度的下風(fēng)距離指數(shù)關(guān)系式,這只是從方便應(yīng)用角度出發(fā)的一種經(jīng)驗方法,由于大氣湍流的性質(zhì)十分復(fù)雜,一種完備的擴散函數(shù)并不是簡單形式所能表達的。如“導(dǎo)則”中給出的取樣時間是0.5小時,而取樣時間增加時橫向及垂向擴散的實測值會增加,因此、也會增加,但增加的幅度不同,一般可將的增加忽略不計,只對有增加作用進行修正。大于0.5h取樣時間時,垂直擴散參數(shù)不變,橫向擴散參數(shù)按式下式計算:
σyτ2、σyτ1:取樣時間為τ2、τ1時的橫向擴散參數(shù),mq:時間稀釋指數(shù)時間稀釋指數(shù)q適用時間范圍,hq1≤τ<1000.30.5≤τ<10.2取樣時間修正:高煙囪排放的修正:當煙囪高于100m時,煙氣往往在200~500m低空擴散,通常將高空的穩(wěn)定度對低層的穩(wěn)定度進行修正后在按照新的穩(wěn)定度選用擴散參數(shù)。熱排放的修正:式中:k一般在3.3~3.7之間。當煙囪排放率Qk大于2100kJ/s時,這時煙氣抬升高度較高,它對影響不大,只將加大,經(jīng)對修正后的一般可以表達為:混合層高度的確定
1、Holzworth法確定混合層高度任一時間的地面溫度和γd繪制的直線與北京時間07時探空曲線的交點(或切點)可作為該時間的混合層高度。
日混合層最大高度:日最高地面溫度和γd繪制的直線與北京時間07時探空曲線的交點(或切點)。
計算時可取yd=0.0098℃/m。
探空曲線hHolzworth法確定混合層高T02、計算法確定混合層高度當大氣穩(wěn)定度為A、B、C和D時:
h=asU10/f當大氣穩(wěn)定度為E和F時:
f=2sin式中:h:混合層高度(E、F時指近地層厚度),m;
U10:10m高度處平均風(fēng)速,m/s;大于6m/s時取為6m/s;
as,bs:混合層系數(shù),見表;
f:地轉(zhuǎn)參數(shù);
:地轉(zhuǎn)角速度,取為7.29·10-5rad/s;
:地理緯度,deg。我國各地的as和bs值地區(qū)asbsABCDEF新疆西藏青海0.0900.0670.0410.0311.660.70黑龍江吉林遼寧內(nèi)蒙古北京天津河北河南山東山西陜西(泰嶺以北)寧夏甘肅(渭河以北)0.0730.0600.0410.0191.660.70上海廣東廣西湖南湖北江蘇浙江安徽海南臺灣福建灑西0.0560.0290.0200.0121.660.70云南貴州四川甘肅(渭河)以南)陜西(秦嶺以南)0.0730.0480.0310.0221.660.70
四、抬升高度的計算方法1.關(guān)于煙氣抬升高度的計算煙流抬升高度的確定是計算有效源高的關(guān)鍵。熱煙流從煙囪出口噴出多大體經(jīng)過四個階段:煙流的噴出階段、浮升階段、瓦解階段和變平階段。產(chǎn)生煙流抬升的原因有兩個:一是煙囪出口處的煙流具有一定的初始動量,二是由于煙流溫度高于周圍空氣溫度而產(chǎn)生的凈浮力。影響這兩種作用的因素很多,歸結(jié)起來可分為排放因素和氣象因素兩類。排放因素有煙囪出口的煙流速度、煙氣溫度和煙囪出口內(nèi)徑。氣象因素有平均風(fēng)速、環(huán)境空氣溫度、風(fēng)速垂直切變、湍流強度及大氣穩(wěn)定度。2.煙氣的熱釋放率選用抬升公式時首先需要考慮煙氣的排放因素,計算出煙氣的熱釋放率。煙氣的熱釋放率是指單位時間內(nèi)向環(huán)境釋放的熱量,即:這里ΔT
是煙氣溫度與環(huán)境溫度的差值,QN是煙氣折合成標準狀態(tài)時的體積流量(Nm3/s)CP是標準狀態(tài)下的定壓熱容(=1.298KJ/度.NM3)。當煙氣以實際出口溫度Ts゜K時的排煙流量Qvm3/s表示時,熱釋放率的計算公式為:煙羽臺升高度的計算方法(1)有風(fēng),中性和不穩(wěn)定條件煙羽臺升高度的計算方法(2)有風(fēng),穩(wěn)定條件靜風(fēng)和小鳳(U<1.5)從抬升公式中可以看出,當風(fēng)速增加時,煙流抬升高度降低,地面濃度增加;風(fēng)速減小時,抬升增加,地面濃度減小注意!?。焽璩隹谔庯L(fēng)速地區(qū)ABCDE.F城市00.250.30鄉(xiāng)村0.070.05HU霍蘭德(Holland)公式布里吉斯(Briggs)公式x<10Hsx>10Hs我國煙氣抬升高度的計算方法排放因素氣象因素QhkJ/s△T゜K(≥1.5m/s)(≥1.5m/s)(<1.5m/s)≥2100≥35布里吉斯模式1700~2100~在霍蘭德和布里吉斯間修正≤1700~霍蘭德模式~<35有風(fēng),中性和不穩(wěn)定條件
有風(fēng),穩(wěn)定條件
小風(fēng)、靜風(fēng)
五、小風(fēng)、靜風(fēng)擴散模式和熏煙的運用小風(fēng)和靜風(fēng)點源擴散模式小風(fēng)和靜風(fēng)擴散模式,是一種化簡的煙團模式,適用于地面10?m高處的平均風(fēng)速小于1.5?m/s,平坦地形,氣態(tài)污染物,顆粒物粒徑小于15μm的污染物,在模擬的單元時間段里風(fēng)向、風(fēng)速、穩(wěn)定度基本不變,污染物通過某種裝置排放(σy=σx=γ01T,σz=γ02T),T為擴散時間(s)
靜小風(fēng)模型與有風(fēng)模式的區(qū)別:(1)設(shè)定風(fēng)速<1.5m/s;(2)σy=σx=γ01T,σz=γ02T(3)擴散時間T=t-t0,熏煙模式熏煙模式主要用以計算日出以后,貼地逆溫從下而上消失,逐漸形成混合層(厚度為hf)時,原本積聚在這一層的污染物所造成的高濃度污染六、顆粒物擴散模式的運用顆粒物擴散模式
式中Cp:地面濃度mg/m3;a:塵粒子的地面反射系數(shù);Vg:塵粒子沉降速度Vg=式中d:分別為塵粒子的直徑和密度;g:重力加速度;
:空氣動力粘性系數(shù)。顆粒物擴散模式也稱為傾斜煙羽擴散模式,適用于排氣筒排放的顆粒物粒徑大于15μm的污染物、地面10?m高處的平均風(fēng)速大于1.5?m/s、平坦地形、在模擬的單元時間段里風(fēng)向、風(fēng)速、穩(wěn)定度基本不變,污染物通過某種裝置排放。
七、線源和面源擴散模式的運用線源擴散模型積分法無限長線源與風(fēng)向正交無限長線源與風(fēng)向平行面源擴散模型主要的面源擴散模式有后退點源模式(或稱虛點源模式)、窄煙云模式(或稱ATDL模式)、箱模式等。前者主要用于計算小面源,其適用條件同點源各種模式,后二者主要用于較大面源。體源擴散模型體源擴散模式同面源擴散模式,也用后退點源模式(或稱虛點源模式),其適用條件同點源各種模式,修正后的,分別為:體源在Y和Z方向的邊長。八、日均濃度計算的氣象條件1.日平均濃度計算計算日均濃度方法有保證率法、典型日法、換算法等。通常采用典型日法。典型日法是利用典型日的氣象條件計算日平均濃度,即根據(jù)典型日(可選用現(xiàn)狀監(jiān)測中的天或者幾天,與風(fēng)玫瑰圖相似的一天或者幾天,對保護目標影響嚴重的一天或者幾天,初步估算出污染嚴重的幾天等,必須給出典型日)的逐時(風(fēng)向、風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度)氣象條件,利用擴散模式求得小時平均濃度,然后求其24h的平均值。2.長期平均濃度計算i---風(fēng)向j---風(fēng)速k---溫度度長期平均濃度計算,通常采用聯(lián)合頻率法。即對于年、季、期長期平均濃度的計算,按氣象站觀測的逐時風(fēng)向、風(fēng)速和大氣穩(wěn)定度資料,統(tǒng)計出年、季、期時段內(nèi)風(fēng)向、風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度聯(lián)合頻率,乘以相應(yīng)氣象條件下各污染源的小時平均濃度值,即得相應(yīng)各點的年、季、期平均濃度。九、衛(wèi)生防護距離的
估算方法
根據(jù)《制定地方大氣污染物排放標準的技術(shù)方法》(GB/T13201-91)中有關(guān)規(guī)定及現(xiàn)行有關(guān)國標中衛(wèi)生防護距離的定義。衛(wèi)生防護距離是指產(chǎn)生有害因素的部門(車間或工段)的邊界至居民區(qū)邊界的最小距離,進一步解釋為:在正常生產(chǎn)條件下,無組織排放的有害氣體(大氣污染物)自生產(chǎn)單元(生產(chǎn)區(qū)、車間或工段)邊界到居住區(qū)滿足GB3095與TJ36規(guī)定的居住區(qū)容許濃度限值所需的最小距離。(一)衛(wèi)生防護距離的定義(二)已查到的國內(nèi)現(xiàn)有以國標或行業(yè)標準目錄
硫酸鹽造紙廠衛(wèi)生防護距離標準GB11654-89
氯丁橡膠廠衛(wèi)生防護距離標準GB11655-89
銅冶煉廠(密閉鼓風(fēng)爐型)衛(wèi)生防護距離標準GB11657-89
聚氯乙烯樹脂廠衛(wèi)生防護距離標準GB11658-89
鉛蓄電池廠衛(wèi)生防護距離標準GB11659-89
小型氮肥廠衛(wèi)生防護距離標準GB11659-89
煉鐵廠衛(wèi)生防護距離標準GB11660-89
焦化廠衛(wèi)生防護距離標準GB11661-89
燒結(jié)廠衛(wèi)生防護距離標準GB11662-89
硫酸廠衛(wèi)生防護距離標準GB11663-89
鈣鎂磷肥廠衛(wèi)生防護距離標準GB11664-89
制膠廠衛(wèi)生防護距離標準GB18079-2000
繅絲廠衛(wèi)生防護距離標準GB18080-2000火葬場衛(wèi)生防護距離標準GB18081-2000皮革廠衛(wèi)生防護距離標準GB18082-2000煉油廠衛(wèi)生防護距離標準UDC628.51/.55:665.5GB8195-87煤制氣廠衛(wèi)生防護距離標準GB/T17222-1998黃磷廠衛(wèi)生防護距離標準GB11656-1989以噪聲污染為主的工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生防護距離標準GB18083-2000電視塔電磁輻射衛(wèi)生防護距離標準《石油化工企業(yè)衛(wèi)生防護距離》SH3093-1999普通過磷酸鈣廠衛(wèi)生防護距離標準GB11665-89水泥廠衛(wèi)生防護距離標準GB18068-2000硫化堿廠衛(wèi)生防護距離標準GB18069-2000油漆廠衛(wèi)生防護距離標準GB18070-2000氯堿廠(電解法制堿)衛(wèi)生防護距離標準GB18071-2000塑料廠衛(wèi)生防護距離標準GB18072-2000炭素廠衛(wèi)生防護距離標準GB18073-2000內(nèi)燃機廠衛(wèi)生防護距離標準GB18074-2000汽車制造廠衛(wèi)生防護距離標準GB18075-2000石灰廠衛(wèi)生防護距離標準GB18076-2000石棉制品廠衛(wèi)生防護距離標準GB18077-2000肉類聯(lián)合加工廠衛(wèi)生防護距離標準GB18078-2000
(三)衛(wèi)生防護距離的估算Cm:標準濃度限值,mg/m3;L:工業(yè)企業(yè)所需衛(wèi)生防護距離,m;r:有害氣體無組織排放源所在生產(chǎn)單位的等效半徑,m,根據(jù)該生產(chǎn)單元占地面積S(m2)計算,r=(S/)0.5;A,B,C,D:衛(wèi)生防護距離計算系數(shù);Qc:工業(yè)企業(yè)有害氣體無組織排放量可以達到的控制水平,kg/h。在實際環(huán)境影響評價工作中,首先參考已有的行業(yè)衛(wèi)生防護距離標準,如沒有行業(yè)標準,可參考《制定地方大氣污染物排放標準的技術(shù)方法》(GB/T13201-91)中推薦的衛(wèi)生防護距離估算方法,但還需要按實際情況進行預(yù)測校核。(四)工業(yè)企業(yè)大氣污染源構(gòu)成I類:與無組織排放源共存的排放同種有害氣體的排氣筒的排放量,大于標準規(guī)定的允許排放量的三分之一者。II類:與無組織排放源共存的排放同種有害氣體的排氣筒的排放量,小于標準規(guī)定的允許排放量的三分之一,或雖無排放同種大氣污染物之排氣筒共存,但無組織排放的有害物質(zhì)的容許濃度指標是按急性反應(yīng)指標確定者。III類:無排放同種有害物質(zhì)的排氣筒與無組織排放源共存,且無組織排放的有害物質(zhì)的容許濃度是按慢性反應(yīng)指標確定者。Qc取值Qc取同類企業(yè)中生產(chǎn)工藝流程合理,生產(chǎn)管理與設(shè)備維護處于先進水平的工業(yè)企業(yè),在正常運行時的無組織排放量。L值在兩級之間時,取偏寬一級。無組織排放多種有害氣體的工業(yè)企業(yè),按Qc/Cm的最大值計算其所需衛(wèi)生防護距離,但當按兩種或兩種以上的有害氣體的Qc/Cm值計算的衛(wèi)生防護距離在同一級別時,該類工業(yè)企業(yè)的衛(wèi)生防護距離級別應(yīng)提高一級。(五)級差規(guī)定衛(wèi)生防護距離在100m以內(nèi)時,級差為50m;超過100m,但小于1000m時,級差為100m;超過1000m以上時,級差為200m。衛(wèi)生防護距離計算系數(shù)
計算系數(shù)工業(yè)企業(yè)所在地區(qū)近五年平均風(fēng)速(mg/s)衛(wèi)生防護距離L,mL≤10001000<L≤2000L>2000工業(yè)企業(yè)大氣污染源構(gòu)成類型ⅠⅡⅢⅠⅡⅢⅠⅡⅢA<24004004004004004008080802~4700470350700470350380250190>4530350260530350260290190110B<20.010.0150.015>20.0210.0360.036C<21.851.791.79>21.851.771.77D<20.780.780.57>20.840.840.76⑴國標或部標中已明確的原則上按其執(zhí)行,但如果根據(jù)實際生產(chǎn)技術(shù)水平及當?shù)厍闆r需進行調(diào)整的,應(yīng)嚴格控制排污水平,并在環(huán)保前提中明確在其試運行期間加密監(jiān)測點位及頻次,進行復(fù)合監(jiān)測,不能滿足條件的要進行必要的拆遷。⑵對于國標、部標中尚未明確衛(wèi)生防護距離的,科學(xué)確定無組織排放源強,其次TJ36-73中未有居住區(qū)容許濃度標準值的,可借鑒國外一些標準,在與規(guī)劃相容的情況下,提出必要拆遷及合理調(diào)整廠區(qū)內(nèi)平面布置。⑶對于突發(fā)性重大事故的污染影響很難用衛(wèi)生防護距離的辦法來防止,只能采用應(yīng)急救援措施來解決。(六)其他例:u=2~4m/s,排放粉塵Qc=7.05kg/h,C0=0.5mg/m3,r=100m一次迭代:L=850m二次迭代:加大衛(wèi)生防護距離值取L=1000m時,滿足計算要求十、大氣環(huán)境影響評價在建設(shè)項目廠址選擇(在大氣中的考慮)的應(yīng)用
(1)背景濃度是指該地區(qū)已有的污染物濃度水平。它是有當?shù)噩F(xiàn)有污染源和遠距離送來的污染物造成的。在背景濃度超過空氣質(zhì)量標準的地區(qū)不宜建廠,有時背景濃度沒有超過環(huán)境空氣質(zhì)量標準,但加上擬建廠造成的濃度后超標,短期內(nèi)無法解決,也不適宜建廠。應(yīng)選擇背景濃度小的地區(qū)。
(2)風(fēng)向選擇廠址時,要考慮工廠與周邊居住區(qū)、作物區(qū)和各企業(yè)的相對關(guān)系及位置,首先要考慮風(fēng)向,通常是依據(jù)風(fēng)向頻率,一般的規(guī)則是:①排放源相對居住區(qū)來說,應(yīng)設(shè)在最小風(fēng)頻的上側(cè),使居住區(qū)受害的時間最??;②不宜把各污染源配置在最大風(fēng)頻一致的直線上,以減少各工廠的疊加污染;③排放量大或毒性大的污染源在滿足①的要求下,要遠離居住區(qū);④污染源應(yīng)位于農(nóng)作物各經(jīng)濟作物抗害能力最弱的生長季節(jié)的主導(dǎo)風(fēng)向的下側(cè)。(3)溫度層結(jié)離地面幾百米以后內(nèi)的大氣溫度層結(jié)對污染物的擴散速率影響很大,在選擇廠址時必須收集當?shù)氐臍鉁貙咏Y(jié)資料,最不利于擴散的是近地層逆溫(主要是輻射逆溫)和上部逆溫。因此,應(yīng)收集逆溫的強度、厚度、出現(xiàn)頻率及持續(xù)時間,以及上部逆溫底的高度等項資料。特別應(yīng)當注意逆溫伴隨有靜風(fēng)或微風(fēng)的情況,注意它們出現(xiàn)的頻率和持續(xù)時間。(4)對地形的考慮①山谷較深,走向與盛行風(fēng)向交角為45~135°時,谷內(nèi)風(fēng)速較小,不利于擴散稀釋,若煙囪高度不能超過經(jīng)常出現(xiàn)的靜風(fēng)及微風(fēng)的高度時,不宜建廠。②排氣筒高度不能超過下坡風(fēng)厚度及背景坡湍流區(qū)的地方,不宜建廠。③谷地四周山坡上有居民區(qū)及農(nóng)田,煙囪有效高度不能超過山的高度時,不宜建廠。④高山圍繞的深谷不宜建廠。⑤煙流雖然能過山,要考慮是否造成背風(fēng)坡的污染,居住區(qū)不宜建在背風(fēng)坡的污染區(qū)。⑥在水陸(或海陸風(fēng))叫穩(wěn)定的大型水域或山地交界的靠山地段不宜建廠。必須建廠時,應(yīng)使廠區(qū)和生活區(qū)的連線與岸線平行,以減少水陸風(fēng)(或海陸風(fēng))造成的污染?!?.4大氣新導(dǎo)則在環(huán)境影響評價中的應(yīng)用4.1污染源調(diào)查與分析4.2環(huán)境空氣質(zhì)量調(diào)查與評價4.3氣象觀測資料調(diào)查4.4大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價4.5大氣環(huán)境防護距離4.6環(huán)境影響評價結(jié)論與建議4.7基本圖件、基本附表、基本附件評價等級09導(dǎo)則93導(dǎo)則一級正常排放:年、日、小時氣象條件下,環(huán)境敏感點處的地面濃度和評價區(qū)內(nèi)的最大地面濃度;非正常排放:環(huán)境敏感點處的地面濃度和評價區(qū)內(nèi)的最大地面濃度;施工期:超過1年施工的項目,還應(yīng)預(yù)測施工期間的大氣環(huán)境質(zhì)量。不利氣象條件下,評價區(qū)內(nèi)的地面濃度分布,評價區(qū)內(nèi)長期地面濃度分布;可能發(fā)生非正常排放排放條件下的濃度分布;必要時預(yù)測施工期大氣環(huán)境質(zhì)量二級正常排放:年、日、小時氣象條件下,環(huán)境敏感點處的地面濃度和評價區(qū)內(nèi)的最大地面濃度;非正常排放:環(huán)境敏感點處的地面濃度和評價區(qū)內(nèi)的最大地面濃度。小時和日均地面最大濃度;不利氣象條件下評價區(qū)域內(nèi)的地面濃度分布,評價區(qū)域長期濃度平均濃度分布,可能發(fā)生非正常排放排放條件下的濃度分布。三級不做預(yù)測小時和日平均的最大地面濃度及位置;不利氣象條件下評價區(qū)域內(nèi)的地面濃度分布;評價區(qū)長期平均地面濃度分布推薦模式與預(yù)測內(nèi)容模式功能09導(dǎo)則推薦模式93版導(dǎo)則煙羽模式AERMODADMSCALPUFF適用范圍≤50km≤50km>50km≤50km污染源類型點、面源和體源點、面、線、體點、面、線、體點、面源、線源污染源工況正常及非正常正常及非正常正常、非正常及風(fēng)險排放正常排放復(fù)雜地形適用適用適用簡單修正復(fù)雜風(fēng)場不適用不適用適用不適用建筑物下洗支持支持支持不支持干、濕沉降支持支持支持不支持化學(xué)反應(yīng)簡單化學(xué)反應(yīng)簡單化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)沒有考慮其它街谷模式持續(xù)靜風(fēng)、岸邊熏煙模擬污染物氣態(tài)及顆粒污染物氣態(tài)及顆粒污染物氣態(tài)、顆粒、惡臭、能見度氣態(tài)及顆粒污染物推薦模式的適用性大氣環(huán)境防護距離
采用推薦模式軟件,用達標的無組織排放源計算大氣環(huán)境防護距離。(1)當排放多種污染物時,應(yīng)分別計算,并按計算結(jié)果的最大值確定其距離;(2)對于屬于同一生產(chǎn)單元的無組織排放源,應(yīng)合并作為單一面源計算并確定其距離;(3)有場界無組織排放監(jiān)控濃度限值的,大氣環(huán)境影響預(yù)測結(jié)果應(yīng)首先滿足無組織排放監(jiān)控濃度限值的要求。類別一級評價二級評價三級評價評價范圍≤50km>50km≤50km>50km地面氣象資料必需必需必需必需—氣象資料年限近5年內(nèi)至少連續(xù)3年近3年內(nèi)至少連續(xù)1年高空氣象資料按選取的模式要求必需按選取的模式要求必需—補充氣象觀測資料前提如果地面氣象站與評價項目距離超過50km,并且與評價范圍地理特征不一致—補充氣象觀測連續(xù)一年2個月以上一般要求調(diào)查評價范圍20年以上的主要氣候統(tǒng)計資料氣象觀測資料調(diào)查大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價預(yù)測內(nèi)容與步驟預(yù)測因子預(yù)測范圍計算點污染源計算清單氣象條件★地形數(shù)據(jù)確定預(yù)測內(nèi)容和設(shè)定預(yù)測情景選擇預(yù)測模式與參數(shù)★大氣環(huán)境影響預(yù)測分析與評價★一、預(yù)測模式的選取推薦模式AERMODADMSCALPUFF適用評價等級一級、二級評價一級、二級評價一級、二級評價適用評范圍≤50km≤50km>50km對氣象數(shù)據(jù)最低要求地面氣象數(shù)據(jù)及對于高空氣象數(shù)據(jù)地面氣象觀測數(shù)據(jù)地面氣象數(shù)據(jù)及對于高空氣象數(shù)據(jù)適用污染源類型點源、面源和體源點源、面源、體源和線源點源、面源、體源和線源適用地形條件簡單地形、復(fù)雜地形簡單地形、復(fù)雜地形簡單地形、復(fù)雜地形、復(fù)雜風(fēng)場推薦可下載版本07026版ADMS-EIA1.7版5.8版?zhèn)渥⑷绻褂玫哪J桨姹緸楸靖戒浲扑]版的后續(xù)升級版,應(yīng)說明不同版的差異。如果使用不在本附錄推薦清單中的模式,需提供模式技術(shù)說明和驗算結(jié)果熏煙問題二、影響預(yù)測分析與評價(1)環(huán)境影響分析敏感點:應(yīng)考慮其預(yù)測值和同點位處的現(xiàn)狀背景值的最大值的疊加影響;評價范圍:最大地面濃度點的環(huán)境影響分析可考慮預(yù)測值和所有現(xiàn)狀背景值的平均值的疊加影響。環(huán)境影響預(yù)測分析與評價項目建成后最終的區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況項目建成后最終的環(huán)境影響=污染源預(yù)測值(擴建項目)+現(xiàn)狀監(jiān)測值-削減污染源計算值(淘汰項目)-被取代污染源計算值(51臺供熱鍋爐)若評價范圍內(nèi)還有其他在建項目、已批復(fù)環(huán)境影響評價文件的擬建項目,也應(yīng)考慮其建成后對評價范圍的共同影響。敏感目標的環(huán)境影響分析與評價評價范圍的環(huán)境影響分析與評價小時、日、年均影響預(yù)測評價例:敏感點1#PM10日均超標濃度分析排序時間預(yù)測濃度(mg/m3)占標率(%)12007年12月8日0.308205.322007年12月7日0.305203.3…2007年12月6日0.293195.3452007年10月27日0.151100.7462007年1月15日0.14999.3…………………敏感點1#,在一年中,45天超標,超標概率12.3%,最長持續(xù)超標時間3天。例:評價范圍內(nèi)PM10日均超標濃度分析排序按日排序時間預(yù)測濃度(mg/m3)超標位置占標率(%)112007年12月6日0.388(x,y)125.3222007年12月7日0.378(x,y)118.7……2007年12月5日0.353(x,y)102.012351052007年6月14日0.152(x,y)101.312361062007年1月15日0.145(x,y)96.7…………………在一年中,預(yù)測范圍80×80網(wǎng)格點內(nèi),其中1235個格點超標,累計105天超標,超標概率28.8%,最長持續(xù)超標時間3天。繪制2007年12月6日PM10日均濃度分布圖。SO2最大小時濃度分布計算結(jié)果SO2最大日均濃度分布計算結(jié)果
方案比選分析評價不同排放方案對環(huán)境的影響,即從項目的選址、污染源的排放強度與排放方式、污染控制措施等方面評價排放方案的優(yōu)劣,并針對存在的問題(如果有)提出解決方案。對解決方案進行進一步預(yù)測和評價,并給出最終的推薦方案。三、大氣環(huán)境防護距離大氣環(huán)境防護距離計算案例:執(zhí)行的標準:大氣環(huán)境影響評價結(jié)論與建議
項目選址及總圖布置的合理性和可行性污染源的排放強度與排放方式大氣污染控制措施大氣環(huán)境防護距離設(shè)置污染物排放總量控制指標的落實情況大氣環(huán)境影響評價結(jié)論大氣污染物排放總量控制指標的落實情況基礎(chǔ)資料基本圖件污染源點位及環(huán)境空氣敏感區(qū)分布圖;年、季風(fēng)向玫瑰圖;溫度、風(fēng)速等常規(guī)氣象資料分析圖;復(fù)雜地形的地形示意圖;污染物濃度等值線分布圖。
基本附表估算模式計算結(jié)果表;污染源調(diào)查清單表;常規(guī)氣象資料分析表;環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測分析結(jié)果表;預(yù)測點環(huán)境影響預(yù)測結(jié)果與達標分析表?;靖郊h(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測原始數(shù)據(jù)文件;氣象觀測資料文件,并注明氣象觀測數(shù)據(jù)來源及氣象觀測站類別;預(yù)測模型所有輸入文件及輸出文件,包括:氣象輸入文件、地形輸入文件、程序主控文件、預(yù)測濃度輸出文件等。附件中應(yīng)說明各文件意義及原始數(shù)據(jù)來源。
四、有關(guān)模型介紹(1)ADMS模型介紹(2)AERMOD模型介紹(3)CALPUFF模型介紹(一)ADMS模型介紹(AtmosphereDifusonModel)-城市模型該模型是由劍橋環(huán)境研究咨詢有限公司研制出來的。該模型可以模擬計算各類污染物的濃度,并對關(guān)心區(qū)域的空氣質(zhì)量的超標程度進行評價。在模式計算中只需要輸入常規(guī)氣象參數(shù),使得污染物濃度計算結(jié)果更準確、更可信,因而能更好地描述大氣擴散過程。模型摒棄了Pasquill穩(wěn)定度分類法,而是采用Monin-Obukhov長度和邊界層高度的比值將大氣邊界層分為穩(wěn)定、近中性和不穩(wěn)定三大類;同時摒棄了躍變式Pasquill曲線或冪指數(shù)形式的擴散參數(shù)體系,采用連續(xù)性普適函數(shù)或無量綱表達式的形式;在不穩(wěn)定條件下摒棄了高斯模式體系,采用PDF模式及小風(fēng)對流模式,可以模擬計算點源、線源、面源、體源所產(chǎn)生的濃度,ADMS模型特別適用于對高架點源的大氣擴散模擬。ADMS模型在2001年11月于北京通過國內(nèi)同領(lǐng)域的資深專家鑒定。專家鑒定意見為:ADMS模式系統(tǒng)反映了近年來對大氣邊界層擴散規(guī)律的新認識,比以往的簡化模式有更扎實的科學(xué)基礎(chǔ)并且更精確;該模式已經(jīng)過較充分的比較驗證,證明模式有較佳的性能;ADMS模式系統(tǒng)的構(gòu)成完整,適合建設(shè)項目環(huán)境影響評價的大氣模擬計算要求,也可用于城市和工業(yè)區(qū)的區(qū)域環(huán)評、區(qū)域環(huán)境規(guī)劃等管理應(yīng)用;該模式的平臺、界面便于使用,并已針對中國的實際情況進行了再開發(fā)和試用。ADMS作為第二代先進的大氣擴散模式系統(tǒng)之一,可以引入中國,在大氣環(huán)境管理規(guī)劃和環(huán)境影響評價等方面應(yīng)用。該模型以行星邊界層(PBL)湍流結(jié)構(gòu)及理論為基礎(chǔ)。具有如下特點:(1)按空氣湍流結(jié)構(gòu)和尺度概念,湍流擴散由參數(shù)化方程給出,穩(wěn)定度用連續(xù)參數(shù)表示;(2)中等浮力通量對流條件采用非正態(tài)的PDF模式;考慮了對流條件下浮力煙羽和混合層頂?shù)南嗷プ饔茫?3)對簡單地形和復(fù)雜地形進行了一體化的處理;(4)包括處理夜間城市邊界層的算法;(5)能按不同計算時段(小時平均、日均、年均)進行計算,按照不同保證率給出最大濃度預(yù)測結(jié)果。1.ADMS-城市模型的數(shù)學(xué)原理
(1
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