环境规划的技术方法(-)课件

YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning第四章第四章环境规划的技术方法环境规划的技术方法上一章 环境规划的内容下一章水环境规划YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning本章主要内容本章主要内容qq环境现状评价环境现状评价qq社会经济发展预测社会经济发展预测qq污染物排放量预测污染物排放量预测qq环境质量预测环境质量预测qq规划措施规划措施YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning包括两点内容：包括两点内容：污染源评价污染源评价环境质量评价环境质量评价第一节 环境质量数值评价YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning目的：确定主要的污染源和污染物目的：确定主要的污染源和污染物数据来源：小区域的规划，实地调查；数据来源：小区域的规划，实地调查；较大的区域，环保系统的数据较大的区域，环保系统的数据一、污染源评价等标污染负荷法环境质量报告书企业排污申报污染源普查数据环境统计数据YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning示例：设区域内只有一个污染源，排放i 种污染物，排放量分别为：污染物污染物CODCODNHNH3 3-N-N总磷总磷总氮总氮挥发酚挥发酚排放量排放量 (t/a)(t/a)1515151510104 45 5此时是否可以根据排放量评价污染物的重要性IIIIII 类水标准类水标准(mg/L)(mg/L)20201.01.00.20.21.01.00.0050.005（一）等标污染负荷（一）等标污染负荷YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning此时需要对排放量进行等标化处理：此时需要对排放量进行等标化处理：排放量排放量/环境标准环境标准污染物污染物CODCODNHNH3 3-N-N总磷总磷总氮总氮挥发酚挥发酚排放量排放量(t/a)(t/a)1515151510104 45 5IIIIII 类水标准类水标准(mg/L)(mg/L)20201.01.00.20.21.01.00.0050.005P0.750.75151550504 410001000这方法称为“等标污染负荷法”YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning1.1.某污染物某污染物 i i 的等标污染负荷的等标污染负荷Pii 污染物的等标污染负荷；污染物的等标污染负荷；Cii 染物的排放浓度，染物的排放浓度，mg/L；mg/m3：Coii 污染物的评价标准，污染物的评价标准，mg/L；mg/m3：Qi污染源介质排放量，污染源介质排放量，t/a；m3/a。i污染物下标；污染物下标；说明：此式仅适用于单个污染源。(4-1)问题：Pi的单位是什么？1984年全国工业污染源调查采用公式为：，此时Pi的单位又是什么？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanningCiQ为污染物排放量，设为为污染物排放量，设为Wi，4-1式可变为：式可变为：Pii 污染物的等标污染负荷；污染物的等标污染负荷；Wii 染物的排放量，染物的排放量，t/a；Coii 污染物的评价标准，污染物的评价标准，mg/L；mg/m3：i污染物下标；污染物下标；(4-2)说明：此式可用于多个污染源问题：Pi的单位是什么？如果公式为增加常数为：，此时Pi的单位又是什么？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning2、某污染源（工厂）的等标污染负荷（、某污染源（工厂）的等标污染负荷（Pn）指其所）指其所排的各个污染物等标污染负荷之和排的各个污染物等标污染负荷之和：（i=1，2，3，,j)(4-3)3、某区域的等标污染负荷，为该区域内所有污染源的、某区域的等标污染负荷，为该区域内所有污染源的等标污染负荷之和；等标污染负荷之和；（n=1，2，3，,k)(4-4)YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning4、当区域内有多个污染源时，某污染物、当区域内有多个污染源时，某污染物i总的等标污总的等标污染负荷染负荷Pig为该区域内所有污染源为该区域内所有污染源i污染物的等标污染污染物的等标污染负荷之和：负荷之和：（n=1，2，3，,k)（45）或者按照式（32）的形式计算（46）YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning污染物的等标污染负荷污染物的等标污染负荷，可以给予明确的物理意义。5、等标污染负荷的物理意义、等标污染负荷的物理意义由式由式41、42可见，污染物的等标污染负荷，可见，污染物的等标污染负荷，是是将污染物稀释到评价标准时所需要消耗的介质的量。将污染物稀释到评价标准时所需要消耗的介质的量。因而等标污染负荷数值越大，说明稀释该污染物所需消耗的（介质）水越多，说明该污染物对环境影响越大。问题：污染源的等标污染负荷，是否有同样的物理意义？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（二）等标污染负荷比（二）等标污染负荷比“等标污染负荷比等标污染负荷比”表示某个等标污染负荷占总等表示某个等标污染负荷占总等标污染负荷的分量。标污染负荷的分量。（1）某个污染物在污染源或区域中的等标污染负荷比：YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（2）某个污染源在区域中的等标污染负荷比：）某个污染源在区域中的等标污染负荷比：（3）等标污染负荷比的作用：）等标污染负荷比的作用：确定区域主要污染源和污染物确定区域主要污染源和污染物累计等标污染负荷比大于累计等标污染负荷比大于80的污染物为主要污染物的污染物为主要污染物累计等标污染负荷比大于累计等标污染负荷比大于80的污染源为主要污染源的污染源为主要污染源背（三）实例分析（三）实例分析污染源编号污染源编号污染源编号污染源编号排放量（吨排放量（吨排放量（吨排放量（吨/年）年）年）年）挥发酚挥发酚挥发酚挥发酚CN-CN-HgHgAsAsCODCOD合计合计合计合计1 10.070.070.840.846726726736732 20.520.526.446.440.880.88666673.873.83 30.420.420.0040.004393393393.4393.44 40.950.950.120.120.0230.023191119111912.31912.3合计合计合计合计1.961.967.47.40.0230.0230.880.88304230423052.53052.5某区域污染物排放量监测结果如下，请评价确定区域主要污染源和污染物。IIIIII 类水标准类水标准(mg/L)(mg/L)0.0050.0050.20.20.00010.00010.050.052020某区域等标污染负荷计算结果表某区域等标污染负荷计算结果表PiPiPnPnKnKn污染源排队污染源排队酚酚酚酚CNCNHgHgAsAsCODCOD1 114144.24.20 00 033.633.651.851.86.36.34 42 210410432.232.20 017.617.63.33.3157.1157.119.019.02 23 384840.020.020 00 019.6519.65103.7103.712.512.53 34 41901900.60.62302300 095.5595.55516.2516.262.362.31 1PiPi总总392392373723023017.617.6152.1152.1828.8828.8100100KiKi总总47.347.34.54.527.827.82.12.118.418.4100100污染物排队污染物排队1 14 42 25 53 3（10109 9吨，）吨，）YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（一）单因子评价（一）单因子评价-超标率（法）超标率（法）统计某个区域或监测点（断面）某污染统计某个区域或监测点（断面）某污染物监测结果超标的比率。物监测结果超标的比率。二、环境质量现状评价二、环境质量现状评价超标率、标准指数、类指数断面断面指标指标CODMnBOD5氨氮氨氮挥发酚挥发酚朴席桥朴席桥平均值平均值mg/Lmg/L7.37.34.84.82.332.330.0160.016最劣值最劣值mg/Lmg/L9.69.66.46.44.064.060.0460.046监测次数监测次数6 66 66 66 6超标率超标率超标率超标率%0 016.716.783.383.350.050.0大闸东大闸东平均值平均值mg/Lmg/L7.27.25.15.13.373.370.0130.013最劣值最劣值mg/Lmg/L10.110.17.47.46.126.120.0410.041监测次数监测次数6 66 66 66 6超标率超标率超标率超标率%16.716.733.333.383.383.333.333.3评价标准评价标准1010661.51.50.010.01问题：计算断面超标率YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning注意点：（1）需要指明评价标准（2）需要给出统计样品数（3）需要给出监测数据范围YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（二）单因子评价（二）单因子评价-标准指数，分指数（法）标准指数，分指数（法）C监测浓度；监测浓度；S为评价标准为评价标准注意：对大多数污染物，P越高，环境质量越差，但是对于DO和pH例外YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning讨论：如何处理？断面编号断面编号（评价标准）（评价标准）监测项目监测项目pHCODmnCODGrBOD5氨氮氨氮S1（IV）7.64.521.55.11.12S2（IV）7.64.525.64.00.484S3（IV）5.924.70.380S4（III）4.323.90.366S5（III）4.715.30.217S6（III）5.221.11.24S7（III）3.912.20.138断面编号断面编号监测项目监测项目pHCODmnCODGrBOD5氨氮氨氮S10.180.450.720.850.75S20.130.450.850.670.32S30.590.820.25S40.721.20*0.37S50.780.770.22S60.871.06*1.24*S70.650.610.14YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning1、均值型指数（图们江指数）、均值型指数（图们江指数）其中其中（1）计算模型）计算模型C监测浓度；监测浓度；S为评价标准为评价标准（三）多因子综合评价（类指数法）（三）多因子综合评价（类指数法）（三）多因子综合评价（类指数法）（三）多因子综合评价（类指数法）水质指数水质指数水质指数水质指数污染等级污染等级污染等级污染等级分级依据分级依据分级依据分级依据0.22.02.0清洁清洁清洁清洁尚清洁尚清洁尚清洁尚清洁轻污染轻污染轻污染轻污染中污染中污染中污染中污染重污染重污染重污染重污染严重污染严重污染严重污染严重污染多数项目未捡出，个别项目捡出也在标准内多数项目未捡出，个别项目捡出也在标准内多数项目未捡出，个别项目捡出也在标准内多数项目未捡出，个别项目捡出也在标准内捡出值均在标准内，个别值接近标准捡出值均在标准内，个别值接近标准捡出值均在标准内，个别值接近标准捡出值均在标准内，个别值接近标准有有有有1 1项捡出值超标项捡出值超标项捡出值超标项捡出值超标有有有有1 12 2项捡出值超标项捡出值超标项捡出值超标项捡出值超标全部或相当部份捡出值超标全部或相当部份捡出值超标全部或相当部份捡出值超标全部或相当部份捡出值超标相当部份捡出值超标数倍相当部份捡出值超标数倍相当部份捡出值超标数倍相当部份捡出值超标数倍（2）分级表）分级表YangzhouUniversityEnvironmentalPlanningSOSO2 2NONOX XI IA A区域区域区域区域0.80.80.60.60.70.7B B区域区域区域区域1.21.20.20.20.70.7优点，简单；缺点，掩盖高浓度作用；如优点，简单；缺点，掩盖高浓度作用；如YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning2 2、加权均值型、加权均值型南京指数南京指数（1）计算模型）计算模型其中，其中，Pi为为单因子指数单因子指数(分指数分指数，上下同，上下同)Wi为为i污染物加权值（权重）污染物加权值（权重）mi为为I污染物的相对加权百分比污染物的相对加权百分比n，污染物种类数，污染物种类数Ci，Si意义同前意义同前（2）分级表）分级表水质指数水质指数污染等级污染等级分级依据分级依据0.22.02.0清洁清洁尚清洁尚清洁轻污染轻污染中污染中污染重污染重污染严重污染严重污染多数项目未捡出，个别项目捡出也在标准内多数项目未捡出，个别项目捡出也在标准内捡出值均在标准内个别值接近标准捡出值均在标准内个别值接近标准有有1 1项捡出值超标项捡出值超标有有1 12 2项捡出值超标项捡出值超标全部或相当部份捡出值超标全部或相当部份捡出值超标相当部份捡出值超标相当部份捡出值超标1 1到数倍到数倍YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning特点：通过给予各数量不同的权重，可以强调反应较特点：通过给予各数量不同的权重，可以强调反应较强烈的污染物作用，例如同样在强烈的污染物作用，例如同样在mi总和为总和为1时，有以下时，有以下两种不同的权重分配方案：两种不同的权重分配方案：参数参数P1P2P3P4P5mi(%)20202020201030202515m1m2m3m4m5显然，在后一种分配方案中，重视显然，在后一种分配方案中，重视P2，轻视，轻视P1YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning权值mi在实际应用时赋予，要考虑评价目的及区域特点。在无明确理由的情况下，一般可以均权，即mi1/5，此时问题：认识这个模型？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning3、姚姚志麒志麒指数指数分级分级分级分级清洁清洁清洁清洁轻污染轻污染轻污染轻污染中污染中污染中污染中污染重污染重污染重污染重污染极重污染极重污染极重污染极重污染I I上上上上0.62.82.8（3）说明：）说明：C、S意义同前。意义同前。K为评价因子数为评价因子数性质：仍属加权，性质：仍属加权，但突出超标（高浓度）作用。如模型一但突出超标（高浓度）作用。如模型一的例子，的例子，（1）计算模型：）计算模型：（2）环境质量分级表）环境质量分级表YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning4、内梅罗指数（内梅罗指数（N.L.Nemerow）是常用的水质评价模型是常用的水质评价模型 将此式与上海大气指数计算式比较，也考虑了最大将此式与上海大气指数计算式比较，也考虑了最大值的作用值的作用YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning第二节第二节社会经济发展预测社会经济发展预测社会发展预测社会发展预测社会发展预测社会发展预测重点重点（1 1）人口。主要指标：区域总人口人口。主要指标：区域总人口城市人口城市人口（2 2）城市发展方向）城市发展方向城区位置，面积的变化。城区位置，面积的变化。中心城区、开发区、工业园区、工业集中区中心城区、开发区、工业园区、工业集中区注意新增城市人口来源于人口密度增加，还是城区范围扩大YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning经济发展预测经济发展预测经济发展预测经济发展预测 重点是区域经济总量和主要产业经济总量。两种表达方式：与教材中有差异：与教材中有差异：“重点是能源消耗预测、国内生产重点是能源消耗预测、国内生产总值预测和工业总产值预测等总值预测和工业总产值预测等”常用：地区生产总值第一产业增加值第二产业增加值第三产业增加值也可用：地区总产值第一产业总产值第二产业总产值第三产业总产值YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning预测方法预测方法(1)定定性性预预测测技技术术：如专家调查法(召开会议，征询意见)，历史回顾法，列表定性直观预测等。(2)定量预测技术：定量预测技术：常用的有外推法、回归分析法和环境系统的数学模型等。三点说明：尽可能采用定量预测方法；无论定性或定量预测，要有多种方法预测，比较；关于方法，讲课中有补充，且补充的内容是重点。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning 环境预测方法的选择应力求简便和适用。环境预测方法的选择应力求简便和适用。环境预测方法的选择应力求简便和适用。环境预测方法的选择应力求简便和适用。由于目前所发展的预测模型大多还不完善，由于目前所发展的预测模型大多还不完善，由于目前所发展的预测模型大多还不完善，由于目前所发展的预测模型大多还不完善，均有各自的不足与弱点，因而实际预测时，均有各自的不足与弱点，因而实际预测时，均有各自的不足与弱点，因而实际预测时，均有各自的不足与弱点，因而实际预测时，亦可采用几种模型同时对某一环境对象进行亦可采用几种模型同时对某一环境对象进行亦可采用几种模型同时对某一环境对象进行亦可采用几种模型同时对某一环境对象进行预测，然后通过比较、分析和判断，得出可预测，然后通过比较、分析和判断，得出可预测，然后通过比较、分析和判断，得出可预测，然后通过比较、分析和判断，得出可以接受的结果。以接受的结果。以接受的结果。以接受的结果。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(一一)人口预测人口预测 式中：Nt目标年的人口总数；Nt0基准年的人口基数；k人口增长系数或人口自然增长率；t,t。-分别为目标年和基准年（1）区域总人口预测：常用方法是根据人口自然增长率公式k根据历年的统计数据分析得到YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（2）城区人口预测在环境规划中，市（镇）区人口预测往往比区域总人口预测更为重要城区人口预测主要有两个途径：根据城市人口增长率式中：Nc目标年城市人口总数；Ntc基准年城市人口数；城市人口年增长率。根据历年的统计数据分析得到YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning根据城市化率需要先得到城市化率数据来自于政府部门的规划，或者根据历年的城市化率变化计算式中：Nc目标年城区人口总数；Nt目标年总人口数；-城市化率，城区人口占总人口比例，%YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning城镇人口预测时还要考虑（一定要）城镇人口预测时还要考虑（一定要）城镇范围的扩张引起的区域人口数的变城镇范围的扩张引起的区域人口数的变化化城镇人口数是估算城镇人口数是估算城镇生活污染物产城镇生活污染物产生量和排放量的基本依据，很重要生量和排放量的基本依据，很重要环境规划要优先考虑政府人口和区域环境规划要优先考虑政府人口和区域发展规划部门的数据，并对这数据的可发展规划部门的数据，并对这数据的可靠性进行分析靠性进行分析TipsYangzhouUniversityEnvironmentalPlanning关于人口预测模型的讨论：式1式2式3（1）不仅可以用于预测人口，也可以利用来预测其他参数，只要该参数的变化符合该模型的规律注意：模型与公式？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（2）式1和式2都是基于增长率的模型，其数学推导的假定条件是不同的。问题：什么条件下可以利用式1计算城市人口？什么条件下可以利用式2计算总人口？（3）对于确定的增长率kNt何时（什么条件下）N1大于、小于或等于N2YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（4）环境规划中，如果已知增长率k，在预测中如何确定应该用式1还是式2？（5）增长率k，是根据历年数据得到的。Nt它只反映了t和N关系的表象，不表示t与N具有任何本质上的联系YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（6）环境规划中，前10-15年增长数据符合式1或式2，问在中国，是否可以利用增长率模型预测长期的人口和经济增长Nt（7）式1或式2是否一定是向上增长的曲线？是否一定是稳定变化的曲线？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(二二)国内生产总值国内生产总值(GDP)(GDP)预测预测 定义：国内生产总值是指一国所有常住单位在一定时期内所生产的最终物质产品和服务的价值总和。式中：ZGDPtt年GDP数；ZGDP0t0年即预测起始年的GDP数；aGDP年增长速率()。GDPGDP平均年增长率是国民经济发展规划平均年增长率是国民经济发展规划的主要指标的主要指标。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning例：江都市2005年GDP为195亿元，工业增加值为91.7亿元，20062010、20102020年GDP年增长率为16、8，工业增加值增长率为18、10，计算2010年和2020年GDP总量和工业增加值。1.计算：GDPZ（2010）Z（2005）（1+16）（20102005）1951.1651952.1=409.5(亿元)Z（2020）Z（2010）（1+8）（20202010）409.51.0810884(亿元)同样方法可以计算得到工业增加值YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning表表江都市主要经济指标预测江都市主要经济指标预测项目项目2005年年预测值预测值2010年年2020年年GDP总量（亿元）195410885工业增加值(亿元)91.7210545人均GDP（万元）1.8243.828.16一、二、三产业结构9：54：377：59：345：71：24YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning前页计算不难，但是请注意以下几点：前页计算不难，但是请注意以下几点：（1）经济不可能长期高速增长，规划中，远）经济不可能长期高速增长，规划中，远期增长速度低于近期增长速度；期增长速度低于近期增长速度；（2）工业增长速度高于总量增长速度；）工业增长速度高于总量增长速度；（3）经济指标既与区域现有增长潜力有关，）经济指标既与区域现有增长潜力有关，又与政府领导决心和能力有关；又与政府领导决心和能力有关；（4）要优先考虑政府人口和区域发展规划部）要优先考虑政府人口和区域发展规划部门的数据，并对这数据的可靠性进行分析。门的数据，并对这数据的可靠性进行分析。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning第三节第三节污染物排放量预测污染物排放量预测 将教材标题中“污染源源强”改为“污染物排放量”环境规划与环境评价不同，评价主要关心的是（单个）污染源的源强；环境在规划中涉及区域多个污染源，因此关心的是所有污染源的总排放量。本节内容涉及教材第四章第三节（P120）、第四节（P127）相关内容YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning教材分析：教材分析：教材分析：教材分析：模型中没有时间参数，不能用来预测某一年污染物排放量（在评价中可用作预测，规划中不可）。P127，先预测目标年污水量，再根据污水中污染物浓度计算污染物排放量，但是由于规划面对多个污染源，污染物浓度是不一致的（在评价中可用作预测，规划中不可）。P120，由于教材中混淆了评价和规划的方法差异，从规划需要出发，本节讲课内容会有较多的补充和调整。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning1、由增长率、由增长率预测预测如果已知基准年污染物排放量增长率为，设到目标年此增长率不变，于是有：式中：W目标年排放量；W0基准年排放量；t年份间隔。一、污染物排放量预测的一般模型一、污染物排放量预测的一般模型依据现状资料获得YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning2、排放系数法、排放系数法已知基准年生活污染物排放量w0，基准年人口N0，基准年人均排放系数k0；目标年生活污染物排放量w1，目标年人口N1，目标年人均排放系数k1：于是有：和YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning如果有：YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning人均排放系数人均排放系数k单位单位GDP排放系数排放系数k单位面积排放系数单位面积排放系数kYangzhouUniversityEnvironmentalPlanning3、弹性系数法：、弹性系数法：将污染物排放量增长率与经济增长率的比值，称为污染物排放的弹性系数e。基准年污染物排放量增长率为0，基准年经济增长率为0；目标年经济增长率为1，污染物排放量增长率为1，于是有：和YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning如果：如果：就有：就有：可以求得排放量：可以求得排放量：弹性系数法是一种两步走的方法YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning讨论：排放量预测模型的特点方法1，适用于区域排放总量增长率较为稳定的情形。需要已知基准年排放总量和近几年排放总量增长率数据，这些数据来源于近几年统计资料。方法2，适用于排放系数较为稳定的情形。需要已知基准年或近几年排放系数，这由近年统计资料获得；还需要已知与排放系数对应的目标年人口或GDP数据。这由第一节途径得到。方法3，适用于弹性系数较为稳定的情形。弹性系数（增长率）来源于统计资料；还需要目标年GDP增长率数据。这由第一节途径得到。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning讨论题：在我国目前的条件下，弹性系数法(排放系数法)的计算结果比实际情况偏高还是偏低提示：在环境规划实际工作中，在基础数据来源可靠的条件下，预测结果的准确性取决于目标年、k、e取值的准确性。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning二、大气污染物排放量预测二、大气污染物排放量预测二、大气污染物排放量预测二、大气污染物排放量预测除了由“一般模型”预测污染物排放量外，大气污染物排放量还可以通过燃料（煤）消耗量的变化预测：此时一般分两步：预测目标年耗煤量由耗煤量计算污染物排放量YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning1 1、耗煤量预测多采用弹性系数法、耗煤量预测多采用弹性系数法、耗煤量预测多采用弹性系数法、耗煤量预测多采用弹性系数法 预测总能耗，采用GDP增长速度；预测工业能耗，采用工业增加值增长速度或者工业产值增长速度能源消费弹性系数e能耗的增长速度/经济增长速度。此式可以预测工业能耗、区域总能耗YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning能耗弹性系数能耗弹性系数e e受受经济结构经济结构经济结构经济结构的影响。的影响。在工业化初期或国民经济高速度发展时期,能源消能源消耗的年平均增长速度超过国民生产总值年平均增长速耗的年平均增长速度超过国民生产总值年平均增长速度一倍以上，度一倍以上，e e大于大于1 1，甚至超过，甚至超过2;2;以后，随着工业生产的发展和技术水平的提高，人，随着工业生产的发展和技术水平的提高，人口增长率的降低，国民经济结构的改变，能耗弹性系口增长率的降低，国民经济结构的改变，能耗弹性系数数e e将下降，大都低于将下降，大都低于1 1，一般为，一般为0 04 41 11 1。这意思是说：e e是变数是变数规划预测时，规划预测时，e e如何定呢？如何定呢？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning2、工业能耗也可以采用耗煤系数法、工业能耗也可以采用耗煤系数法 第一步，先求基准年耗煤系数，教材中：请写出这两步的数学模型第二步，结合目标年总产值或工业增加值，计算目标年能耗。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(1)人均耗煤（能）系数法：人均耗煤（能）系数法：人均耗煤（能）系数法：人均耗煤（能）系数法：讨论1：k值如何得到讨论2：考虑生活水平与能源消耗量的关系，k值会出现什么情况？讨论3：考虑用电量的增加，k值会出现什么情况？3、民用耗煤（能）量预测民用耗煤（能）量预测民用耗煤量可以采用以下两方法预测民用耗煤量可以采用以下两方法预测YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning式中：Es预测年取暖耗煤量，104t/a；S预测年取暖面积，m2；AS取暖耗煤系数，t/m2。讨论：（1）为什么说“也可用”（2）式中字母含义注解是否要改 (2)单位面积耗煤（能）系数法：单位面积耗煤（能）系数法：单位面积耗煤（能）系数法：单位面积耗煤（能）系数法：YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning小结：小结：煤炭消耗量预测方法及其适用条件煤炭消耗量预测方法及其适用条件耗煤系数法单位产品耗煤系数人均耗煤系数单位产值耗煤系数单位面积耗煤系数单位工业GDP耗煤系数增长率方法，按照增长率的不同求法，又可分为：弹性系数法均值法时间序列法（回归分析法）提示1：重点在于方法，不在于煤炭提示提示提示提示2 2：与：与：与：与“排放量预测的一般模型排放量预测的一般模型排放量预测的一般模型排放量预测的一般模型”对比对比对比对比YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning4、二氧化硫二氧化硫排放量预测排放量预测 根据硫燃烧的化学反应方程式，计算吨煤燃烧后二氧化硫的排放量：Gso2 2=1.6=1.6WS式中：Gso2二氧化硫排放量，t/a；W燃煤量，t/a；S煤中的全硫分含量，。在前面的课程中，煤：16.72*S；油：18.68*SYangzhouUniversityEnvironmentalPlanning5 5、氮氧化物氮氧化物与与一氧化碳一氧化碳排放量预测问题排放量预测问题燃燃煤煤过过程程中中氮氮氧氧化化物物与与一一氧氧化化碳碳的的排排放放量量，可可以以根根据据锅锅炉炉类类型型和和用用途途，以以及及排排放放系系数进行预测。数进行预测。燃烧产生的氮氧化物与一氧化碳量，不仅燃烧产生的氮氧化物与一氧化碳量，不仅取决于燃料消耗量，更取决于燃烧条件。取决于燃料消耗量，更取决于燃烧条件。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning与大气污染预测不同的是，水污染源预测，不仅包括污染物排放量，还包括污水排放量。在大气污染源预测中，一般不关心废气排放量，为什么？三、水污染源预测三、水污染源预测三、水污染源预测三、水污染源预测除了由“一般模型”预测污染物排放量外，水污染物排放量还可以通过污水排放量的变化预测，如P127。但是由于无法得到准确的浓度，并且增加了计算环节进而增加计算误差，所以教材中提供的方法用于预测污水量而不用于污染物量。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning城市人均生活用水量：160L/d，排水系数：0.8考虑社会生活用水，城市人均用水200250L排水系数：0.8（2）查建筑给排水技术规范，有相关数据生活污水排放量一般采用人均排放系数法。（1）常用的用水排水参数：提示注意的是，该规范是为建筑排水设计目的，所以用水量的估算是偏高的。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning四、固体废弃物产生与排放预测四、固体废弃物产生与排放预测四、固体废弃物产生与排放预测四、固体废弃物产生与排放预测固体废弃物包括一般工业固废、危险废物、生活垃圾等不同类别，在规划中需要分别预测。工业固废一般采用产生（排放）系数法产生（排放）量/万元GDP生活垃圾产生与排放量采用人均系数法。城市：1.0公斤/人.天农村：0.7城市生活垃圾预测还要考虑体积重量比问题。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning一、大气环境质量预测一、大气环境质量预测一、大气环境质量预测一、大气环境质量预测预测内容：污染物的含量(浓度)；或污染指数（Pi值）。预测方法：两类，数学模型法相关分析法第四节第四节环境质量环境质量预测预测环境质量预测基于排放量预测结果。（目标年排放量Q已知）YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(一一)箱模型箱模型箱式模型是研究大气污染物排放量与大气环境质量之间关系的一种最简单的模式。利用箱式模型预测大气环境质量主要适用于城市家庭炉灶和低矮烟囱分布不均匀的面源。一般对一个城市可以划分为若干个小区，把每个小区看作是一个箱子，通过各箱的输入输出关系，即可预测大气中污染物的浓度。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning 箱模型定义式为：箱模型定义式为：式中：B大气污染物浓度预测值，mg/m3(标)；Q面源源强，t/a；u进入箱内的平均风速，m/s；L箱的边长，m；H箱高，即大气混合层高度，m；B0预测区大气环境背景浓度值，mg/m3(标)。H 的确定方法：从预测地区气象部门直接获得;利用有关气象资料，通过绝热曲线法求解大气混合层高度。讨论：（1）适用条件：均匀混合（2）此模型是否需要添加常数？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(二二)点源扩散模型点源扩散模型在环境规划工作中，如果区域污染物排放较为集中于某些点源，那么，除了用箱模型或面源模型预测区域平均浓度外，往往还需要利用点源模型预测区域最大落地浓度及其影响范围。2009年之前，国内常用的点源模型为高斯模型，2009年之后，采用的是高斯模型或其它类似模型修正后编制的计算机程序，如Screen3，Aermod，ADMS，Calpuff。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning点源模型或其计算程序的基本原理：uxzyO模型表达式见教材，其中x以yz表示。如地面浓度模型：YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(三三)虚点源模式虚虚拟拟点点源源的的面面源源扩扩散散模模式式法法：把把一一个个面面源源单单元元简简化化为为一一个个“等等效效点点源源”，假假设设整整个个单单元元的的污污染染物物排排放放集集中中到到面面源源单单元元的的中中心心，其其在在下下风风方方向向所所造造成成的的浓浓度度，可用一个虚拟点源在下风方向造成同样的浓度所代表。可用一个虚拟点源在下风方向造成同样的浓度所代表。uxOyYangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（四）相关分析法（四）相关分析法排放量浓度经济指标浓度人口浓度时间浓度（增长率）建立浓度与其影响因素间的相关关系，例如排放量与浓度之间是正相关关系；但不是直线相关关系。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（五）大气污染物浓度预测一般步骤（五）大气污染物浓度预测一般步骤（1）面源模型（箱模型或虚点源模型）预测区域平均浓度CBB。说明：箱模型预测结果可能偏低，需校正箱模型更适合预测箱体内浓度（区域内浓度），虚点源模型更适合预测区域下风向浓度问：Q是否包括区域全部源强、YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（2）如果区域内有重要集中排放的点源，需要再进一步利用点源模型预测点源对区域内浓度贡献CBP。C0CBBCBP（3）在CBPmaxC0CBBS （超标）条件下，需要继续预测CBP达标的范围如何才是“重要集中排放”？本科不讲YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（4）超标（达标）面积的确定（浓度临界线）超标（达标）面积的确定（浓度临界线）将CBP带入模型，令y0，计算得到x1，x2在x1x2范围内对x分n段，计算得到对应的y值根据CBPC0CBBS可以有：CBPS-C0-CBBCBBCBPx1x2YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（六）多源预测的一般步骤：（六）多源预测的一般步骤：（1）分别用点源模型计算画出各个源下风向浓度等值线（2）坐标变换，使得不同污染源的浓度等值线位于同一坐标系中（3）迭加浓度等值线（4）画出地面上浓度超标范围，计算超标面积YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning1 1相关分析法（水质相关法）相关分析法（水质相关法）定义：定义：建立水质参数与影响该水质参数的主要因素间相关关系，以此作为进行水质参数预测的方法。讨论：哪些相关参数？二、水环境质量预测二、水环境质量预测YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(1)水质流量相关法水质流量相关法定义：定义：将流量作为影响水质的主要因素，与水质参数建立相关关系，称为水质流量相关法。假设：假设：难降解的有机污染物与流量无关，是一常数；易降解的有机污染物随流量呈指数衰减。例如：例如：河流其有机污染物总量预测表达式：YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning讨论：水质流量相关法讨论：水质流量相关法 主要用于评价，特别是可用于分析一年内不主要用于评价，特别是可用于分析一年内不同流量水平上的污染物浓度，可以作为评价方同流量水平上的污染物浓度，可以作为评价方法之一。法之一。一般不用于规划，因为无法知道基准年与目一般不用于规划，因为无法知道基准年与目标年流量的差异。标年流量的差异。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(2)(2)河流、湖泊水质的多元回归分析河流、湖泊水质的多元回归分析 根据根据历历年河水或湖水中年河水或湖水中污污染物染物浓浓度度实测值实测值和和沿河或沿湖地沿河或沿湖地区工区工农业产值农业产值及河流或湖泊的水文及河流或湖泊的水文资资料料进进行多元回行多元回归归分析，从而建立河流或湖泊的分析，从而建立河流或湖泊的水水质预测质预测模型。模型。讨论：修改这一段话讨论：修改这一段话1、删除不需要的2、添加需要的3、排序4、如果仅仅建立与其中一个因素的关系，首选哪个因素？重要问题：用于其它参数可用否？重要问题：用于其它参数可用否？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning 设河流或湖泊中某污染物与其影响因素x1,x2,x3，xm之间存在着线性相关关系，其多元回归方程为：式中：B河水或湖水中某污染物浓度，mg/L；a，b1，b2，bm回归方程中的待定系数；x1,x2，xm影响河流或湖泊水质的因素。一般是采用电子表格运算的！一般是采用电子表格运算的！非线性吻合可能更好，但是条件限制多非线性吻合可能更好，但是条件限制多讨论1，这是多因素相关分析讨论2，前述单因素相关分析也可以建立回归方程YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning 2水质模型法水质模型法应用水质模型法预测水质通常要根据水质模型条件和要求，将水域划分为若干预测单元。例如：例如：在一维水体条件下可把水质、水量变化处作为节点划分区段，并使区段内的水质参数一致（率定）；进一步利用一套实测资料推求模型的参数，以建立确定的水质模型。此外，还应利用另一套实测资料进行模型验证，分析其误差。若误差在允许范围内，即可在水质预测中应用。（验证）YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(1)完全混合模型完全混合模型环境评价中所讲的完全混合模型为：讨论1，上述参数，哪个表示的是污染源的讨论2，在环境评价中，解决的是一个污染源的问题，但是在环境规划中，如果断面上游有多个污染源。此模型应如何变化？YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning若考虑污染物的削减：式中：k污染物削减综合系数。讨论1，此k的单位应该是什么？它与环境评价中水质模型的k是否一致？讨论2，断面上游有多个污染源时，此模型应有何变化？BYangzhouUniversityEnvironmentalPlanning模型适用条件：相对窄而浅的河流，河流为稳态，均匀河段，定常排污。即河流过水断面、流速及污染物排入量不随时间变化，污染物为难降解的有机物、可溶性盐类和悬浮固体。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning(2)一维河流水质模型一维河流水质模型一维河流的水质预测模型为：式中：Bmax河流断面最大可能浓度，mg/L；Bi废水中某种污染物浓度，mg/L；B废水与河水完全混合后污染物浓度,mg/L。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning式中：式中：河流的平均流速，河流的平均流速，m/dm/d或或m/sm/s；废水与河水的纵向混合系数，废水与河水的纵向混合系数，m m2 2/d/d或或mm2 2/s;/s;污染物的衰减系数，污染物的衰减系数，1/d1/d或或1/s;1/s;排放口至预测点的距离，排放口至预测点的距离，mm。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning讨论1：与环境评价不同，在环境规划中，经常出现的是河流具有多个污染源的状况，此时如何修改一维模型用于预测河流中各点浓度？写出模型。Q0,C0Vq1S1q2S2qnSnxx1xnYangzhouUniversityEnvironmentalPlanning讨论：水质模型法讨论：水质模型法如前节已述，高斯点源模型一般不是大气预测的的首选方法，在区域有较多排放源的情况下，采用单个源影响预测和叠加的方法，可能得到预测结果，但是工作量较大，因此首先选用箱模型。在水质预测中，水质模型往往是可优先考虑采用的，因为河流工业排污点数目一般不多，工作量较大气的情况要小，一般可以接受。下列两种情况下，水质模型法不适合用于目标年浓度预测：排污口较多，因而工作量太大在规划期间可能增设新的排污口，且位置和排放强度未知。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning讨论：本节要求讨论：本节要求1、水污染预测应包括哪些内容2、评价预测和规划预测的区别3、前述方法的适用条件如何？4、除了教材上介绍的方法外，还有哪些方法是可用的YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning第五节第五节指标体系的确定指标体系的确定需要确定两类参数：指标（的名称），指标值指标确定大致有两类方法：（1）从目标出发，对目标进一步细化（2）从相关的指标中筛选一、指标YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning例：江都市环境规划目标：例：江都市环境规划目标：20102010年目标：年目标：在在经经济济迅迅速速发发展展的的同同时时，保保保保持持持持市市市市域域域域环环环环境境境境质质质质量量量量基基基基本本本本稳稳稳稳定定定定。环环境境法法制制建建设设进进一一步步完完善善，环环境境保保护护监监管管能能力力进进一一步步加加强强，环环境境基基础础设设施施建建设设与与经经济发展需求相适应。济发展需求相适应。总目标（1）从目标出发，对目标进一步细化，提取指标YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning南南水水北北调调东东线线水水源源地地国国家家级级生生态态功功能能保保护护区区生生态态环环境境质质量量达达到到国国家家要要求求；城城市市污污水水集集中中处处理理率率达达到到6060以以上上，城城市市环环境境质质量量各各项项指指标标达达到到国国家家环环保保模模范范城城要要求求；农农村村生生态态环环境境质质量量有有所所改改善善，集集镇镇生生活活污污水水集集中中处处理理率率达达到到4040以以上上，创创建建一一批批环环境境优优美美乡乡镇镇；工工业业污污染染物物排排放放达达到到总总量量控控制制要要求求，开开发发区区和和工工业业园园区区环环境境质质量量得得到到有有效效管管理理和和控控制制，生生态态工工业业和和循循环环经经济济建建设设初初见见成成效效；市市域域环环境境保保护护各各项项指指标标达达到到扬扬州州生生态态市市建建设设进进度度的的要要求求，生生态态环环境境质质量量满满足足小小康康社会的要求社会的要求。具体化YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning长江江都段水质指标年均值基本达到长江江都段水质指标年均值基本达到类水水类水水质标准；南水北调输水廊道水质稳定达到质标准；南水北调输水廊道水质稳定达到类类水标准，城市供水水源地水质保持达到水标准，城市供水水源地水质保持达到类水类水水质标准，城区河流水环境质量得到明显改善，水质标准，城区河流水环境质量得到明显改善，达到水环境功能区划标准；达到水环境功能区划标准；城区空气环境质量城区空气环境质量稳定达到二级标准；稳定达到二级标准；城市环境质量全面达到功城市环境质量全面达到功能要求。能要求。市区重点工业企业、工业园和经济开市区重点工业企业、工业园和经济开发区通过清洁生产审计和发区通过清洁生产审计和ISO14000ISO14000环境认证。环境认证。进一步进一步具体化具体化YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning集镇镇区生活污水和生活垃圾得到有效处理，镇区生活污水集中处理率达到40以上，乡镇重点工业污染源达标排放，大部分镇区河流水环境质量符合环境优美乡镇规划的要求。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning（2）从相关的指标体系中筛选指标例：仪征十二五规划指标筛选生态市建设指标；城市环境综合整治定量考核指标；国家环境保护模范城市建设考核指标；全国文明城市测评体系；国家森林城市评价指标；国家卫生城市标准。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanningYangzhouUniversityEnvironmentalPlanning二、指标值的确定1、指标体系是直接根据环境目标确定的，一般根据环境目标，结合现状值确定，应优于现状值。2、指标体系是根据原有的指标体系筛选得到的，先取最优值再根据现有数据预测，预测2015年指标的数值能达标指标，取预测值不能达标，取原有指标值。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning第六节第六节环境保护措施（任务）环境保护措施（任务）制定环境保护措施的依据是环境现状和环境目标。一般来说，现状突出的环境问题和没有达标的指标，是需要重点制定相应措施的。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning一、总量控制一、总量控制讨论1：何时何地适用目标总量或容量总量1 1、总量控制目标的制定、总量控制目标的制定总量控制是环境污染控制的基本措施。总量控制是环境污染控制的基本措施。目标总量目标总量容量总量容量总量包括制定合理的总量控制目标，总量的合理分配。YangzhouUniversityEnvironmentalPlanning答案1：各自适用范围，一般规则：（）列入目标总量控制范围的污染物（四种污染物）必须要满足（）目标总量控制要求；（2）列入目标总量控制范围的地域（城市（镇）生活，经济开发区，重点企业），必须要满足（）目标总