5大气环境影响评价

大气环境影响评价樊建新9/13/2019内容提要相关基础知识大气环境影响评价的工作流程大气环境影响评价的主要内容9/13/20195.1大气污染基础知识P62•大气污染大气中一些物质的含量达到有害的程度，以致破坏了人和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。污染源；大气状态（迁移、扩散）；受体•大气污染源向大气环境排放有害物质或对大气环境产生有害影响的场所、设备和装置；点源、线源、面源、体源•大气污染物一次污染物和二次污染物；气溶胶态污染物（颗粒物）和气态污染物9/13/2019大气污染源的分类9/13/2019典型污染源的大气污染产生情况燃煤废气：烟尘的发生、硫氧化物发生机制、NOX的发生机制煤炭工业：洗煤、煤的转化钢铁工业：原料厂、炼焦、烧结和球团大气污染物产生量和排放量的估算•经验公式、实测法I.锅炉燃料耗量计算II.燃料燃烧过程产生污染物排放量的计算9/13/20199/13/2019大气扩散P66风和湍流是影响大气扩散能力的主要气象动力因子Ø风：大气的水平运动风向、风速、风频玫瑰图、污染系数Ø大气湍流：大气的不规则运动表现为风速的脉动和风向的摆动垂直方向温度和风速分布不均引起应用：结合P80气象资料调查9/13/2019空气质点的水平运动——风深圳市气象站近年各月风向频率风向123456789101112全年N12.211.07.42.23.22.81.24.87.07.89.217.27.2NNE21.811.48.65.04.43.21.85.410.619.819.215.010.5NE21.822.418.49.210.28.811.210.017.626.626.030.617.7ENE3.68.06.69.27.66.84.25.47.47.07.07.06.7E4.48.08.813.214.27.48.610.28.06.87.06.28.4ESE8.08.412.216.211.29.07.66.88.28.26.25.09.1SE12.416.621.816.215.818.413.411.013.48.85.08.614.2SSE1.00.42.04.02.44.63.83.41.21.28.60.22.2S0.60.41.63.84.46.86.82.01.80.40.20.22.5SSW0.21.21.64.26.09.28.24.21.21.00.20.63.1SW1.60.61.24.85.87.611.08.22.60.40.60.63.7WSW0.81.41.43.42.84.46.43.83.60.60.60.22.5W0.40.80.61.41.81.82.64.22.00.80.20.61.4WNW0.20.40.80.40.40.40.81.60.80.00.20.20.5NW1.01.20.80.60.60.20.61.22.22.41.21.21.1NNW6.24.23.02.01.00.80.82.42.23.43.63.42.8C3.63.84.06.07.89.010.616.212.24.45.03.67.29/13/201905101520NNNENEENEEESESESSESSSWSWWS全年深圳市近年各月各风向的平均风速（m/s）风向123456789101112全年N3.43.33.52.82.82.42.32.63.13.13.33.33.1NNE3.53.43.32.92.92.32.73.03.83.83.23.23.3NE3.23.53.43.33.13.32.42.93.43.43.63.63.3ENE3.53.33.52.93.23.64.23.63.13.13.33.33.4E3.23.43.53.13.22.52.93.13.03.03.43.43.1ESE3.13.33.23.23.22.93.02.92.92.93.03.03.1SE3.23.13.33.02.83.12.72.92.92.92.92.93.0SSE2.13.53.12.12.82.32.32.43.13.11.01.02.6S1.71.63.02.62.83.12.62.43.53.51.01.02.7SSW3.02.52.73.13.03.42.22.82.32.31.81.83.0SW2.53.03.23.33.13.02.72.92.52.51.81.83.0WSW3.52.93.32.83.33.53.33.52.72.72.02.03.3W1.03.52.03.02.62.53.12.20.52.51.31.32.7WNW2.01.02.92.01.52.52.42.30.00.01.01.02.2NW2.22.03.31.02.02.72.13.02.52.51.51.52.3NNW3.42.93.52.42.82.83.62.73.23.22.82.73.09/13/2019大气湍流P67•大气湍流大气的不规则运动：风向摆动、风速涨落（较类似分子热运动）•湍流的形成机制：热力湍流：由于垂直方向温度分布不均匀引起，其强度主要取决于大气稳定度；机械湍流：由于垂直方向风速分布不均匀及地面粗糙度引起的，其强度主要决定于风速梯度和地面粗糙度9/13/2019大气扩散的作用风和湍流具有极强的扩散能力，风向决定污染物迁移的方向，风速越大，湍流越强，对污染物的扩散越有利。风和湍流是决定污染物在大气中扩散稀释的最本质的因素，其他一切气象因素都是通过风和湍流的作用来影响污染物扩散的。9/13/2019影响大气扩散的其他因素（了解）•云：云高、云量等•太阳辐射、地面辐射•日照时数•降水量、蒸发量•天气形势•下垫面条件•其他各种气象要素可以通过观测得到9/13/2019大气环境影响预测数学模式P67•气态污染物和颗粒污染物扩散模式•高斯模式：有风（U10≥1.5m/s）模式、小风（0.5m/s≤U101.5m/s）、静风（U101.5m/s）模式•点源、线源、面源扩散模式•大气环境影响预测模型坐标系的建立（补充理解）•风向坐标系取x轴与主导风向一致，坐标系随风向改变•地理坐标系固定在某个地理位置上的直角坐标系•两种坐标系可转换风向坐标系（补充）点源平均风向右手坐标系高斯模式扩散示意图五、大气扩散基本计算公式（高斯或正态分布模式）高斯模式的基本假定（1）污染物在空间的概率密度分布是正态分布；（2）在整个空间中风速是均匀的、稳定的；（3）源强是连续均匀的；（4）在扩散过程中污染物只有物理运动，无化学或生物变化，即质量是守恒的。模式的坐标系说明x轴与平均风向一致，y轴为横风向，z轴指向天顶。式中：x,y,z,t－预测点的空间坐标和预测时的时间；x0,y0,z0,t0－烟团初始空间坐标和初始时间；x´,y´,z´－烟团中心在t–t0期间迁移的距离，)15(21exp21,,,,,,220220220230000zyxzyxzzzyyyxxxtzyxqtzyx＋ttudtx0瞬时单烟团正态扩散模式假定单位容积粒子比/q（m-3）在空间的概率分布密度为正态分布，则ttvdty0ttwdtz0u,v,w－烟团中心在x,y,z方向的速度分量；－预测点的烟团瞬时浓度；q－烟团的瞬时排放量；x,y,z－x,y,z方向的的标准差（扩散参数），是扩散时间T的函数，T=t–t0。点源烟流扩散模式1.连续排放源，源强Q恒定、有风且均匀稳定条件下，其最基本的烟流扩散公式（不考虑地面与混合层顶的反射）以烟团初始空间坐标为原点，下风向为x轴，横风向为y轴，指向天顶为z轴。假设u=常值，v=w=0，x,y,z都是x的函数，将式（5－1）对t0从–到t积分可得)25(2exp2exp2,,2222zyzyzyuQzyx式中：（x,y,z）－预测点（x,y,z）处的污染物浓度。设地面为全反射体，采用像源法，即假设地平线为一镜面，在其下方有一与真实源完全对称的虚源，则这两个源按式（5-2）叠加后的效果和真实源考虑到地面反射的结果是等价的。以烟囱地面位置的中心点为坐标原点，污染源下风向任一点的污染物浓度为:2.考虑地面的反射的连续排放源烟流扩散公式式中：He－烟囱（排气筒）有效源高，为烟囱几何高度Hs与烟气抬升高度△H之和；u－取烟囱出口处的平均风速。)35(2exp2exp2exp2,,222222zezeyzyHzHzyuQzyx对地面浓度，则z=0，有下风向x轴线上的地面浓度（y=0，z=0）为：环境评价中需要预测的1小时浓度，通常是利用最大落地浓度公式计算的。且一般主要计算不稳定条件下的最大落地浓度，此时的混合层比较厚，且下风距离较近，无需作混合层顶反射修正。)45(2exp2exp0,,2222zeyzyHyuQyx)55(2exp0,0,22zezyHuQx22122112max1eHx1212,aayzxx2121212112111212121112eHPe扩散参数y,z用下述回归式表示将上两式代入下风向x轴线地面浓度公式（5-5），然后对x求导并令其等于0，可分别求得12max2PuHeQe若z/y＝常数，则有：yzeeuHeQuHeQ2122max22＝212max2eHxxmax或由下式求解：2maxexxzH3.考虑混合层顶反射的连续排放源烟流扩散公式对高架点源，需考虑混合层顶的反射作用。设地面与混合层顶全反射，用像源法修正后可得4.烟熏模型P70熏烟模式主要用以计算日出以后，贴地逆温从下而上消失，逐渐形成的混合层（厚度为hf）到达烟流时，污染物向下扩散所造成的高浓度污染（附：熏烟变化过程）5.小风、静风模型P716.连续线源模型P72大气环境容量及总量控制P741.大气环境容量2.总量控制环境总量控制的工作环节总量控制的基本方法A值法，P值法5.2大气环境影响评价概述①明确工程项目性质与工程分析②划分评价等级③环境现状和评价④大气环境影响与预测⑤提出控制方案和环境保护措施评价的主要任务1.评价的主要任务9/13/2019①划分评价等级与评价范围划分依据：评价项目的主要污染物排放量周围地形的复杂程度当地执行的大气环境质量标准9/13/2019评价工作等级的确定P77根据项目初步工程分析的结果，选择1-3种主要污染物，分别计算每种污染物的最大地面浓度占标率Pi及第i种污染物浓度达标准限值10％时所对应的最远距离D10％式5-549/13/2019确定评价等级的特殊规定P77•如污染物数量大于1，取Pi值中最大者和其对应的D10%确定工作等级•同一项目有多个污染源（两个或以上）排放同一种污染物时，按各污染源分别确定其评价等级，并取评价级别最高者作为项目的评价工作等级•其他9/13/2019常用大气环境标准P18•环境空气质量标准（GB3095-2012）已代替GB3095-1996•大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）•锅炉大气污染物排放标准9/13/2019环境空气质量标准（2012版）环境空气功能区分为二类：•一类区：自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域•二类区：居住区、商业交通居住混合区、文化区、工业区和农村地区9/13/2019环境空气质量标准一类区适用一级标准，二类区适用二级标