第五章大气环境规划

第5章大气环境规划哈尔滨连续5天出现烟雾天气供暖燃煤烟尘是主凶车行受阻大雾迷城1、大气环境规划概述2、大气环境功能区划3、大气环境容量4、大气污染物总量控制5、大气污染物总量控制规划实例教学内容大气环境系统•----环境过程子系统•----污染物排放子系统•----污染控制子系统•----城市生态子系统大气环境质量城市生态子系统大气环境过程子系统大气污染物排放子系统大气污染控制子系统大气环境系统各部分组成与相互关系第一节大气环境规划的内容和类型•一、大气环境规划的内容•大气环境规划就是为了平衡和协调某一区域的大气环境与社会、经济之间的关系，以期达到大气环境系统功能的最优化，最大限度地发挥大气环境系统组成部分的功能。•在大气环境规划时，应首先对大气环境系统进行系统分析，确定各子系统之间的关系；其次对规划期内的主要资源进行需求分析，重点分析城市能流过程，从能源的输人、输送、转换、分配和使用各个环节中，找出产生污染的主要原因和控制污染的主要途径，从而为确定和实现大气环境目标提供可靠保证。大气环境规划主要内容可概括如下（图5一1)弄清问题确定环境目标建立源与目标关系选择方法建立模型确定优化方案方案实施图5-1•二、大气环境规划的类型•（一）大气环境系统•构成大气环境系统的子系统可以概括为大气环境过程子系统、大气污染物排放子系统、大气污染控制子系统及城市生态子系统，如图5一2所示。大气污染物排放系统大气污染控制子系统大气环境过程系统子过程大气环境质量城市生态子系统图5-2•（二）大气环境规划的类型•大气环境规划总体上划分为两类：•1、大气环境质量规划；•2、大气污染控制规划。•这两类规划相互联系、相互影响、相互作用构成了大气环境规划的全过程。•（三）能流分析•基本内容：•1、能流过程分析•2、能流平衡分析•3、能流过程优化分析第二节大气环境规划的组成•一个完整的大气环境规划包括多方面的内容，如大气环境评价、大气环境污染预测、大气环境目标确定及大气环境功能区的划分等。这些内容对制定切实可行的规划一方案，具有相当重要的作用。•一、大气环境评价和预测•（一）大气环境评价•大气环境现状评价是一个环境系统工程，一般应包括以下内容：区域污染源调查和评价、区域大气环境现状监测及数据分析和区域大气环境现状评价。下面就污染源调查、评价和大气环境现状评价两方面简要说明。•1.区域污染源调查和评价•污染源调查的目的是弄清区域本地污染的来源。根据区域内污染源的类型、性质、排放量、排放特征及相对位置和当地的风向、风速等气象资料，分析和估计它们对该区域的影响程度，并通过污染源的评价，确定出该区域的主要污染源和主要污染物。•2.区域大气环境现状评价•大气环境质量的现状评价是弄清大气污染物来源、性质、数量和分布的重要手段。•（二）大气环境污染预测•在进行大气污染预测时，首先应确定主要大气污染物，以及影响排污量增长的主要因素；然后预测排污量增长对大气环境质量的影响。这就需要确定描述环境质量的指标体系，并建立或选择能够表达这种关系的数学模型。大气污染预测主要包括两个部分：•1、污染物排放量（源强）预测；•2、大气环境质量变化预测。•(三)大气污染源•为有效评价、预测、控制大气污染，首先要对大气环境中产生有害物质的污染源进行研究。大气污染源可分为:•1．人为大气污染源•2．天然大气污染源•二、大气环境规划目标和指标体系•（一）大气环境规划目标•大气环境规划目标主要包括大气环境质量目标和大气环境污染总量控制目标。•1．大气环境质量目标•大气环境质量目标是基本目标，依不同的地域和功能区而不同，是由一系列表征环境质量的指标来体现。•2．大气环境污染总量控制目标•大气环境污染总量控制目标是为了达到质量目标而规定的便于实施和管理的目标，其实质是以大气环境功能区环境容量为基础的目标，将污染物控制在功能区环境容量的限度内，其余的部分作为削减目标或削减量。•（二）大气环境规划的指标体系•大气环境规划指标体系必须具有以下特点：•①能反映大气环境的主要组成要素；•②必须是一个完整酌指标体系，各个指标之间是相互关联的；•③能定量或至少能半定量地表达；•④表征这些指标的信息是可以得到的。•根据一些基本要求和大气环境的基本特征，可以提出一般的大气环境规划指标体系。•1.大气环境规划指标•我国的大气环境规划指标应分为气象气候指标、大气环境质量指标、大气环境污染控制指标、城市环境建设指标及城市社会经济指标等。•2．筛选大气环境规划指标的方法•大气环境规划属于综合性的环境规划，因此指标涉及面广，内容比较复杂。为了编制环境规划，期望从众多的统计和监测指标中科学地选取出大气环境规划指标，要进行指标筛选。一般指标筛选方法主要有：综合指数法、层次分析法、加权平分法和矩阵相关分析法等。•三、大气环境功能区划分•正确划分大气环境功能区是研究和编制大气环境规划的基础和重要内容，也是实施大气环境总量控制的基础前提。大气环境功能区是因其区域社会功能不同而对环境保护提出不同要求的地区，功能区数目不限，但应由当地人民政府根据国家有关规定及城乡总体规划划分为一、二、三类大气环境功能区。第三节大气污染物总量控制大气总量控制是通过控制给定区域污染源允许排放总量，并将其优化分配到源，以确保实现大气环境质量目标值的方法。随着我国城市经济的不断发展，实行浓度控制和P值控制已不能阻止污染源密集区域的形成，也不能实现大气环境质量目标。因此，根据我国国情和城市现有大气污染特征，提出在我国城市推行区域大气总量控制法。•一、大气污染物总量控制区边界的确定•大气污染物排放总量控制区（以下简称总量控制区）是当地人民政府根据城镇规划、经济发展与环境保护要求而决定对大气污染物排放实行总量控制的区域。总量控制区以外的区域称为非总量控制区，例如，广大农村以及工业化水平低的边远荒僻地区。但对大面积酸雨危害地区应尽量设置SO2和NO二排放总量控制区。•二、大气污染物允许排放总量计算方法•A-P值法计算控制区域允许排放总量•1.A值法•A值法属于地区系数法，只要给出控制区总面积及各功能分区的面积，再根据当地总量控制系数A值就能计算出该面积上的总允许排放量。A值法是以地面大气环境质量为目标值，使用简便的箱模式而实现的具有宏观意义的总量控制；是对以往实行的P值法的修改。•2.A-P值法•在A值法中只规定了各区域总允许排放量而无法确定每个源的允许排放量。而P值法则可以对固定的某个烟筒控制其排放总量，但无法对区域内烟筒个数加以限制，即无法限制区域排放总量。若将二者结合起来，则可以解决上述问题。所谓的A-P值法是指用A值法计算控制区域中允许排放总量，用修正的P值法分配到每个污染源的一种方法。•三、总量负荷分配原则•如何将允许排放总量分配给每个污染源，是总量控制方法中的技术核心。概括国内外一些作法，这种分配原则可以分为以下几类：•（一）按燃料或原料用量的分配方式•这种分配方式，就是将计算得到的控制区允许排放总量，按各污染源或工厂（烟源群）使用的燃料和原料用量进行分配，从而控制全区大气污染的方法。•（二）一律削减排放量的分配原则•这种分配原则，通常是在使用大气扩散模式法模拟计算允许排放总量过程中使用的，它是通过对所有源排放量都进行削减，来实现大气环境质量目标，从而确定控制区允许排放总量，并且同时完成总量负荷分配到源的方式。这种分配原则有如下三种：•1．等比例削减的分配原则•2.A-P值分配原则•3.按贡献率削减排放量的分配原则•（三）优化规划分配原则•1．源强优化规划分配原则•这种分配原则适用于多源模式，在控制区达到环境目标值的约束条件下，使污染源排放量的削减量总和或削减率总和为最小，从而求出污染源的允许排放量和削减量的最佳分配原则。•2.最小治理费用的分配原则•这个分配原则也是用于多源模式。在控制区达到大气环境质量目标值的约束条件下，使污染治理费用投资总和为最小，来求解各污染源的允许排放量和削减量的最佳分配原则。第四节大气环境规划的综合防治措施•大气环境规划方案顺利实施，就必须有各种大气环境综合措施作保证。大气环境综合措施可以有多种多样，但可归纳为三个方面：•一、减少污染物排放量；•二、合理利用大气环境容量；•三、加强绿化。一、减少污染物排放量•(一)采取合理的能源政策•目前最主要的能源是煤、石油、天然气等传统能源。能源的消耗是造成大气污染的主要因素，能源利用方式的改变将直接影响大气污染物的排放，进而影响到大气环境的质量。•1．使用新能源•2．改变现有燃料构成•3．改变煤的燃烧方式•(二)集中供热•所谓集中供热，就是将分散的锅炉以及可以利用的燃烧装置集中起来分散的状态。•集中供热可以在两个方面能够有效地控制大气污染。•1．可以充分利用燃烧新技术和消烟除尘新技术，提高热效率，大量地减少燃煤量，节约能源，减少大气污染物的诽放，且有利于管理、运输，减少煤灰飞扬的二次扬尘。•2．可以提高集中供热锅炉排放烟囱的高度，代替数量众多的低排放烟囱，充分利用区域大气环境自净能力，减少低空污染物浓度。•目前，我国策中供热的主要方式是热电联产、凝汽式机组改造为循环热水或抽汽式机组供热。此外，还有利用工业余热、地热、核能等供热方式。合理选择供热方式是减少城市集中供热投资、节约能源、更好地改善城市大气环境质量的重要措施。•(三)采用有效的治理技术•1．控制颗粒物排放•2．控制气体污染物排放•(四)实施清洁生产•清洁生产是指以节能、降低物耗、减少污染为目标，以管理、技术为手段，实施工业生产全过程控制污染，使污染物的产生量、排故量最小化的一种综合性措施。其目的是提高污染防治效果，降低污染治理费用．消除或减少工业生产对人类健康和环境的影响。•清洁生产是与传统的以末端治理为主的污染防治战略完全不同的新概念。实施清洁生产，尽量把污染物消灭在生产过程中，可以大大减少污染物的排放量．避免末端治理可能产生的风险，以减少物耗和能耗。•(五)控制移动源的排放•具体措施如：•严格制定用车污染排放标准及新车污染排放管理办法，促使新出厂轻型汽油车采用电喷装置、安装三元催化净化装置；重型汽油货车采用废气再循环、氧化催化器；重型柴油车采用电控柴油喷射、增压中冷等手段控制污染排放；对于公共汽车、出租车可采用集中的强化的I/M，并配合安装三元催化净化装置；对于污染排放严重车辆要进行淘汰；气象条件恶劣时应限制车辆的出行量等。以此大幅降低机动车排放的污染，改善城市大气环境质量。二、合理利用大气环境容量•(一)大气污染源合理布局•为了避免对城镇生活居民区造成影响，大气污染源的布局应该是使有烟尘和废气污染的工业区，尽量布置在远离对大气环境质量要求较高的居民区。怎样对大气污染源进行布局，才能使污染源对居民区产生的污染影响最小，这是编制环境规划时应重点解决的问题。•(二)合理布置城市功能区•一个城市按其主要功能可分为商业区、居民区、工业区和文教区等。如何安排这些功能区，特别是工业布局，将直接影响人们的生活和工作环境。考虑风向和风速对大气环境质量的影响，对于工业较集中的大中城市，用地规模较大、对空气有轻度污染的工业(如电子工业、纺织工业等)，可布置在城市边缘或近郊区；污染严重的大型企业(如冶金、化工、火电站和水泥厂等)，布置在城市远郊区，并没置在污染系数最小的上风向。三、植物绿化•(一)植物净化•植物能减少大气中污染物的主要作用有两方面：一是降低大气中污染物的浓度；二是防尘作用。•另外，由于植被的增加大大减少了裸露的地表，可以直接防止风沙扬尘的产生。对于我国煤烟型污染的城市，尤其是北方城市而言，增加城市植被面积，是减少风沙扬尘，改善大气环境质量的重要措施。•(二)合理设置绿化隔离带•绿化隔离带的距离应根据当地的气象、地形条件、环境质量要求、有害物质的危害程度、污染源排放的强度及治理的状况，通过扩散公式或风洞实验来确定。一般情况下污染源高烟囱排放时，强污染带主要位于烟囱有效高度的10--20倍的地区，在此设置绿化隔离带，对阻挡、滞留和吸附污染物的作用相当有效。第五节大气污染物总量控制规划实例•一、酸雨控制区和＝氧化硫污染控制区•为控制