第六章-区域大气环境规划与管理课件

,Xian Jiaotong University,Xian Jiaotong University,Xian Jiaotong University,第一节区域大气环境规划与管理的基础,区域大气环境规划与管理的内容和类型,区域社会经济发展能流利用分析,第一节区域大气环境规划与管理的基础区域大气环境规划与管理,一、区域大气环境规划与管理的内容和类型,（一）区域大气换环境规划的内容,目的：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。,第一节 区域大气环境规划与管理的基础,一、区域大气环境规划与管理的内容和类型第一节 区域大气环境规,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,的输入、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。,在大气环境规划时，应首先对大气环境系统进,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，如下图 所示。,系统的状态主要由大气环境质量描述。,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,大气污染物,排放,子,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,6-2,大气污染物大气污染控制子系统大气环境过程系统大气环境质量城市,1,大气环境过程子系统,大气环境过程决定污染物在大气中的输送和稀释扩散能力，受人类活动的影响极为有限，基本上是一个自然系统。,通过实验或历史资料的分析，可以掌握其因子的运动规律，并根据需要将它们参数化。,由于大气环境过程及描述该过程特征的变量基本上都是随机变量，在对它们进行参数化处理时，必须说明其统计含义，如发生频度、置信度或置信区间等。,1大气环境过程子系统,2,大气污染物排放子系统,大气污染物排放子系统主要包括点源、面源和线源。,污染物的排放直接影响大气环境质量，进而影响城市生态子系统。,2大气污染物排放子系统,3,大气污染控制子系统,首先是减少污染物的产生量：尽可能通过采用少污染或无污染的工艺或技术，节约燃料或原料，提高装置整体性能等措施减少污染物的产生量；,其次才是控制问题：污染源本身的治理。,此外还应把污染源的治理与旨在控制大气污染的城市基础设施的建设结合起来，对城市大气环境进行综合整治。,3大气污染控制子系统,4,城市生态子系统,以人为主体的城市生态子系统是大气环境保护的对象，它的具体表述是城市大气环境质量规划。,制定大气环境规划，就是通过协调大气环境系统中各子系统之间的关系，以最小的治理费用采用大气污染综合治理组合技术，充分利用大气的自净能力，对污染源进行控制，使大气环境质量满足保护以人为主体的城市生态系统的需要。,4城市生态子系统,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,大气环境规划主要内容可概括如下,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确定优化方,（一）弄清问题,环境问题的发生和解决是环境规划的开始和归宿。,通过调查和评价，分析污染物的产生、排放、治理措施的现状及发展趋势，评价大气环境现状并预测其发展趋势，从而找出主要环境问题。,（一）弄清问题,（二）确定环境目标,在大气环境现状调查、预测及各功能区的功能确定基础上，根据规划期内所要解决的主要环境问题和社会经济与大气环境协调发展的需要，确定合理的大气环境目标。,同时给出表征环境目标的大气环境指标，制定实现目标的方案，通过投资估算和可行性分析及反复平衡，最后才能确定规划目标。,（二）确定环境目标,（三）建立源与大气环境质量间的输入响应关系,确定源与目标之间的关系，是直接影响大气总量控制规划方案优劣的重要因素之一。,这一关系最好是通过实测资料建立的大气质量模型，定量描述源强场与环境浓度场。有时也可以是实测资料的回归曲线，或简单的线性关系。,从而完成以下工作：,污染源布局评价；,污染源贡献评价；,控制方案的评价；,建立技术经济优化模型的环境约束方程,。,（三）建立源与大气环境质量间的输入响应关系,（四）选择规划方法与建立规划模型,目前根据我国大气环境主要针对,SO,2,和,TSP,污染的基本特点，普遍采用系统分析方法和数学规划模型的方法。,一般可采用源治理与集中控制相结合的方法，建立包括能源性污染和工艺在内的综合控制规划模型，寻求对各类用能设施，各类工艺尾气中,SO,2,和,TSP,的综合优化方案。,对于其他类大气污染物应针对筛选出的重点污染源，逐一进行工艺全过程分析，以确定减少排放、综合治理的最佳方案。,（四）选择规划方法与建立规划模型,（五）确定优选方案,规划目标的实现，可能存在多种途径，可以提出多种可供选择的方案，每个方案中必须包括切实可行的治理措施。,如能源的合理利用与结构的改变、城市的合理布局、调整经济结构、实施清洁生产工艺,、处理设备的费用及效率等，确定需经过多方案比较和反复论证。,（五）确定优选方案,（六）方案的实施,规划方案的编制和实施是大气环境规划的两个重要组成部分。,规划方案只有实际应用并取得成效，才能真正体现大气环境规划目的所在。,规划方案的实施取决于两个方面：,环境规划方案是否切实可行；环境管理政策措施是否得当,。,（六）方案的实施,（三）区域大气环境规划的类型,1,）根据时间跨度划分,2,）根据行政区划大小分,3,）根据规划层次分,4,）根据规划控制目标分,（三）区域大气环境规划的类型,1,大气环境质量规划,大气环境质量规划是以城市总体布局和国家大气环境质量标准为依据，规定了城市不同功能区主要大气污染物的限值浓度。,它是城市大气环境管理的基础，也是城市建设总体规划的重要组成部分。,大气环境质量规划模型主要是建立污染源排放和大气环境质量的输入响应关系。,1大气环境质量规划,2,大气污染控制规划,大气污染控制规划是实现大气环境质量规划的技术与管理方案。,对于新建或污染较轻的城市，制定大气污染控制规划就是要根据城市的性质、发展规模、工业结构、产品结构、可供利用的资源状况、大气污染最佳适用控制技术及地区大气环境特征，结合城市总体规划中其他专业规划合理布局。一方面为城市及其工业的发展提供足够的环境容量，另一方面提出可以实现的大气污染物排放总量控制方案。,2大气污染控制规划,对于已经受到污染或部分污染的城市，制定大气污染控制规划的目的主要是寻求实现城市大气环境质量规划的简捷、经济和可行的技术方案和管理对策。,大气环境污染控制模型是建立在设计气象条件下，污染源排放与大气环境质量的响应关系。,设计气象条件是指综合考虑气象条件、环境目标,、经济技术水平、污染特点等因素后，确定的较不利（以保证率给出）气象条件。,对于已经受到污染或部分污染的城市，制定大气污染控制规划的目的,四、能流分析,在社会经济系统中，存在着这样一种连锁反应关系：发展经济和提高生活水平能源消费的增加大气污染物质产生量的增加大气污染物质排放量的增加大气环境质量的恶化。为此有必要了解能流过程。,四、能流分析,能流分析是大气环境规划基本方法之一，其主要针对能源的输入、转换、分配和使用的全过程系统分析，以剖析大气污染物的产生、治理、排放规律，找出主要环境问题，找出解决问题的最佳方案。,能流分析的基础是能流网络图，可以采取以用能部门为终端和以用能设施为终端两种形式。而前者更适用于宏观分析。,能流分析是大气环境规划基本方法之一，其主要针对能源的输入、转,第六章-区域大气环境规划与管理课件,能流利用分析的基本内容：,（一）能流过程分析,（二）能流平衡分析,（三）能流过程优化分析,能流利用分析的基本内容：,（一）能流过程分析,主要包括,4,个过程：,能流输入,、,能流集中转换,、,能流分配,及,终端用能,过程。,能流输入过程重点分析,能源总量、结构和污染物含量,。,能流集中转换过程重点分析,转换能量总量、比例、效率、投资及其环境效益,。,能流分配过程重点分析,能流分配合理性,。,终端用能过程重点分析,总量、结构和对大气环境的危害,。,（一）能流过程分析,中国的大气污染以煤烟型污染为主，二氧化硫和烟尘是主要污染物，这同中国以煤为主的能源结构与技术落后密切相关。,所以应特别注意分析煤的集中转换过程，其中包括煤一电，煤一热，煤一焦、煤气，煤一型煤等过程，其转换的总量、效率、比例关系反映了城市能源需给技术的总体水平，其发展潜力也是环境宏观规划的基础。,中国的大气污染以煤烟型污染为主，二氧化硫和烟尘是主要污染物，,（二）能流平衡分析,重点分析能流各阶段输入、输出和流失量之间的平衡关系，包括,能量,和,污染物量,两个方面。,污染物流失量又包括,排放量,和,治理量,，其比例的大小反映了城市能源系统先进程度和对污染的控制能力。,（二）能流平衡分析,（三）能流过程优化分析,在能流转换效率、排污系数和经济技术约束等参数的分析基础上，采用数学规划方法建立优化分析模型，主要目的在于合理优化能源分配途径，合理安排能源改造项目，以控制大气污染。,（三）能流过程优化分析,优化分析仍以能流图为基础，还要充分考虑到以下两点：,规划期内可能增加的新的能源形式和转换过程。,其中各能流的效率系数和排污系数应充分考虑到各规划期内的科技进步的因素并与费用相对应，与详细规划参数相协调。,在能流优化分析中，常用的数学规划方法有多目标线性规划和目标规划的方法。,利用这些方法除可直接得到城市优化的能流规划方案外，更重要的是可以建立起目标间的相互关系，为决策提供重要依据。,优化分析仍以能流图为基础，还要充分考虑到以下两点：,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方案，具有相当重要的作用。,一、大气环境评价和预测,二、大气环境规划目标和指标体系,三、大气环境功能区划分,第二节 大气环境规划的组成 一个完,一、大气环境评价和预测,目的：了解现在和未来的大气环境质量污染情况。,大气环境评价,大气环境污染预测,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。,（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,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。,1.区域污染源调查和评价,大气污染源评价方法,等标污染负荷法,污染物排放量排序法,（,选出占污染物总量,90%,以上的污染源,）,大气污染源评价方法,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。,依据此评价结果，可以了解区域内大气环境质量现状的优劣，为确定大气环境的控制目标提供依据；也可通过大气污染物浓度的时空分布特征，了解当地烟气扩散的特征和污染物来源，进行大气污染趋势分析，并可为建立污染源和大气环境质量的响应关系提供基础数据。,2区域大气环境现状评价,（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。,（二）大气环境污染预测,大气模式的计算，已有一些比较成熟的软件，只要把各污染源数据、污染气象数据及有关参数输入，计算机就可自动叠加计算出各污染源排放对该区域浓度的贡献情况。,ADMS,大气扩散模型软件,ISC-AERMOD,大气扩散模型软件,区域大气总量控制模型软件,EIAA,环评助手软件,大气模式的计算，已有一些比较成熟的软件，只要把各污染源数据、,大气污染预测主要包括两个部分：,源强变化预测,1,能耗量增长预测,2,污染物排放量预测,环境质量影响预测,大气污染预测主要包括两个部分：,1,能耗量增长预测,可根据历年能耗统计数据，,GDP,增长速度，一、二、三产所占比例，根据发展趋势用经验法进行预测；,或者：,(1),工业耗煤量增长预测,(2),取暖耗煤量预测,(3),居民生活耗煤量预测,(4),耗油量预测,1能耗量增长预测可根据历年能耗统计数据，GDP增长速度，,能耗量增长预测,（,1,）工业耗煤量增长预测,根据前,5-10,年的工业产值年平均增长率，进行预测。,先算出工业产值年平均增长率,：,M t,年工业总产值（万元,/,年）,;,M,0,t,0,年工业总产值（万元,/,年）,;,t ,预测年；,t,0,起始（基准）年；,能耗量增长预测（1）工业耗煤量增长预测M t年工业总产值（,四、环境影响预测,3,、大气环境污染预测,源强变化预测,能耗量增长预测,工业耗煤增长预测通常采用弹性系数（,CB,）法：,采用这种方法最主要的问题是如何确定能耗弹性系数（,C,B,）。简单的办法是经验判断法。,如果有近十年的统计数字，计算出,/,的比值，再考虑到节能水平的提高，确定的,C,B,值较为切合实际。,四、环境影响预测 3、大气环境污染预测源强变化预测能,四、环境影响预测,3,、大气环境污染预测,源强变化预测,能耗量增长预测,t,年耗煤量：,式中：,E,t,年耗煤量（吨,/,年）,;,E,0,t,0,年耗煤量（吨,/,年）。,四、环境影响预测 3、大气环境污染预测源强变化预测能,四、环境影响预测,3,、大气环境污染预测,源强变化预测,能耗量增长预测,(2),取暖耗煤量预测,式中：,E,暖,预测年采暖煤耗（吨,/,年）,S,预测年采暖面积（米,2,）,As,采暖煤耗系数（公斤,/,米,2,）,四、环境影响预测 3、大气环境污染预测源强变化预测能,四、环境影响预测,3,、大气环境污染预测,源强变化预测,能耗量增长预测,（,3,）居民生活耗煤量预测,根据人口增长预测居民生活耗煤量，根据人口总数预测耗煤量。,式中：,E,生,预测年居民生活耗煤量（吨,/,年）；,A,N,人均年耗煤量（吨,/,（人、年）,Nt,预测年区域人口总数,四、环境影响预测 3、大气环境污染预测源强变化预测能,四、环境影响预测,3,、大气环境污染预测,源强变化预测,能耗量增长预测,（,4,）耗油量预测,流动污染源耗油量可根据全市最近各年度实际耗油量（汽油、柴油）的平均增长率及预测年各种车辆总台数预测汽油和柴油的消耗量（吨,/,年）。,各工厂企业燃油可单独预测，然后求其燃油总量。,四、环境影响预测 3、大气环境污染预测源强变化预测能,四、环境影响预测,3,、大气环境污染预测,2.,污染物排放量预测,根据规划年,2005,年、,2010,年能耗量增长预测、原有污染源及污染源变化预测情况，污染排放总量控制要求，为空气环境全面达标，设计,2005,年、,2010,年污染源布局、污染排放方案，可以不止一种，作为环境影响预测模拟计算的源强。,四、环境影响预测,3,、大气环境污染预测,源强变化预测,四、环境影响预测 3、大气环境污染预测2.污染物排放量,四、环境影响预测,3,、大气环境污染预测,环境质量影响预测,根据上述污染物预测的排放量，根据设计的情景方案利用大气扩散模型对规划区域进行模拟预测计算，根据地面浓度预测值，进行大气污染物削减量调整。,四、环境影响预测 3、大气环境污染预测环境质量影响预测,二、大气环境规划目标和指标体系,（一）大气环境规划目标,（二）大气环境规划指标体系,二、大气环境规划目标和指标体系,（一）大气环境规划目标,大气环境目标是在区域大气环境调查评价和预测以及区域大气环境功能区划分的基础上，根据规划期内所要解决的主要大气环境问题和区域社会、经济与环境协调发展的需要而制定出来的。,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,。,（一）大气环境规划目标,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。,1大气环境质量目标,大气环境规划目标的决策过程,:,一般是初步拟定大气环境目标，然后编制达到大气环境目标的方案；论证环境目标方案的可行性，当可行性出现问题时，反馈回去重新修改大气环境目标和实现目标的方案，再进行综合平衡，经过多次反复论证，最后才能比较科学地确定大气环境目标,。,大气环境规划目标的决策过程:一般是初步拟定大气环境目标，然后,（二）大气环境规划的指标体系,大气环境规划的指标体系是用来表征所研究具体区域大气环境特性和质量的指标体系，确定大气环境指标体系是研究和编制大气环境规划的基础内容之一。,目前，国内外已有了为大家公认、统一的大气环境系统的指标体系。,（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：,能反映大气环境的主要组成要素；,必须是一个完整的指标体系，各个指标之间是相互关联的；,能定量或至少能半定量地表达；,表征这些指标的信息是可以得到的。,大气环境规划指标体系必须具有以下特点：,根据这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,根据这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,(1),气象气候指标,气象、气候等指标是决定大气扩散能力的最重要因素，也是进行大气环境规划需要首先了解的基础大气资料。,主要指标有：气温、气压、风向、风速、风频、日照、大气稳定度和混合层高度等。,(1)气象气候指标,(2),大气环境质量指标,主要指标有：总悬浮颗粒物、飘尘、二氧化硫、降尘、氮氧化物、一氧化碳、光化学氧化剂、臭氧、氟化物、苯并芘和细菌总数等。,(2)大气环境质量指标,(3),大气污染控制指标,主要指标有：废气排放总量、二氧化硫排放量及回收率、烟尘排放量、工业粉尘排放量及回收量、烟尘及粉尘的去除率、一氧化碳排放量、氮氧化物排放量、光化学氧化剂排放量、烟尘控制区覆盖率、工艺尾气达标率和汽车尾气达标率等。,(3)大气污染控制指标,(4),城市环境建设指标,主要指标有：城市气化率、城市集中供热率、城市型煤普及率、城市绿地覆盖率和人均公共绿地等。,(5),城市社会经济指标,主要指标有：国内生产总值、人均国内生产总值、工业总产值、各行业产值、能耗、各行业能耗、生活耗煤量、万元工业产值能耗、城市人口总量、分区人口数、人口密度及分布和人口自然增长率等。,(4)城市环境建设指标,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，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。,2筛选大气环境规划指标的方法,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。,三、大气环境功能区划分,备注：凡位于二类功能区的工业企业，应执行二级标准，凡位于三类功能区内的非规划居民区可执行三级标准（应设置隔离带）。,备注：凡位于二类功能区的工业企业，应执行二级标准，凡位于三类,（一）大气环境功能区划分的目的,合理布局,确定具体的环境目标,便于目标的管理和执行,（一）大气环境功能区划分的目的,（二）大气环境功能区划分的原则和依据,功能与规划相匹配,根据自然条件划分,根据环境开发利用潜力划分,根据行政辖区划分,根据环境保护的重点和特定划分,（二）大气环境功能区划分的原则和依据,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。,一,、,大,气污染物总量控制区边界的确定,二、,大气污染物允许排放总量计算方法,三、,总量负荷分配原则,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,一,、,大,气污染物 总量控制区边界的确定,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,SO,2,和,NO,x,排放总量控制区。,一、大气污染物 总量控制区边界的确定,一般采用,行政边界,或,EIA,确定大气总量控制区域的大小。,在确定总量控制区域时通常要注意以下几个方面：,1对于大气污染严重的城市和地区，控制区一定要包括全部大气环境质量超标区，以及对超标区影响比较大的全部污染源。非超标区根据未来城市规划、经济发展适当地将一些重要的污染源和新的规划区包括在内。,一般采用行政边界或EIA确定大气总量控制区域的大小。,2,对于大气污染尚不严重，但是存在着孤立的超标区或估计不久会成为严重污染的区域，总量控制区的划定方法同,1,。如果仅仅要求对城市中某一源密集区进行总量控制则可以将该源密集区及它的可能污染区划为控制区。,3,对于新经济开发区或新发展城市，可以将其规划区作为控制区。,2对于大气污染尚不严重，但是存在着孤立的超标区或估计不久会,4,在划定总量控制区时，无论是哪种情况，都要考虑当地的主导风向，一般在主导风向下风方位，控制区边界应在烟源的最大落地浓度以远处，所以在该方位上控制区应该比非主导风向上长些,。,5,总量控制区不宜随意扩大，应以污染源集中区和主要污染区为主，它不同于总量控制模式的计算区，计算区要比控制区大，大出的范围由控制区边缘处的烟源的最大落地浓度的距离而定。,4在划定总量控制区时，无论是哪种情况，都要考虑当地的主导风,二、大气污染物允许排放总量计算方法,区域的大气污染物排放总量是区域内工业、交通、生活等污染源产生的大气污染物排放量总和。,反推法（容量控制法）,正推法（目标总量控制法）,二、大气污染物允许排放总量计算方法,容量总量控制,“,总量,”,：收纳环境中的污染物不超过环境标准所允许的排放限额。,目标总量控制,“,总量,”,：污染源排放的污染物不超过管理上人为规定能达到的允许限额。,行业总量控制,从行业生产工艺着手，通过控制生产过程中资源、能源的投入种类和数量和预防污染物的产生，使排放的污染物总量限制在管理目标所规定的限额内。,容量总量控制,制定地方大气污染物排放标准的技术方法,(GB/T 1320191),燃料燃烧过程产生的气态大气污染物排放标准的制定方法,（,A,值）,a.,总量控制区污染物排放总量的限值由式（,1,）计算：,Qak-,总量控制区某种污染物年允许排放总量限值，,10,4,t;,Qaki-,第,i,功能区某种污染物年允许排放总量限值，,10,4,t;,n-,功能区总数；,制定地方大气污染物排放标准的技术方法(GB/T 13201,b.,各功能区污染物排放总量限值由式（,2,）计算：,S-,总量控制区总面积，,km2;,Si-,第,i,功能区面积，,km2;,Aki-,第,i,功能区某种污染物排放总量控制系数,10,4,ta,-1,km,-1,Cki-,国家和地方有关大气环境质量标准所规定的与第,i,功能区类别相应的年日平均浓度限值，,mgmn-3;,A-,地理区域性总量控制系数，,104km2a-1,，可参照表,1,所列数据选取。,b.各功能区污染物排放总量限值由式（2）计算：,第六章-区域大气环境规划与管理课件,例求河北省某市,SO,2,排放量的削减量,河北省某市控制区面积,270,m,，,其中风景区、居民区、工业区面积各为,70,、,90,、,110,km,，,分别执行国标一、二、三级标准，求各分区,SO,2,年允许排放量。且由,GB-3095-96SO,2,知，,SO,2,年均浓度的质量标准分别为：,C,k1,=0.02,，,C,k2,=0.06,，,C,k3,=0.1(mg/m,3,),；,SO,2,日均浓度的质量标准分别为：,C,k1,=0.05,，,C,k2,=0.15,，,C,k3,=0.25(mg/m,3,),已知该市,SO,2,实际总排放量为,15,10,t/a,，,求削减量。,例求河北省某市SO2排放量的削减量,解：由表,6-4,查出,A,4.2,5.6,，,取,5.6,。,若使,SO,2,年均浓度达标排放，则由,A,值法知,所以，若该市空气质量达国家标准，,SO,2,应削减,15,6.07,8.9310,t/a,，,但就目前经济、技术水平很难做到,8.9310,t/a,的削减量。,解：由表6-4查出A4.25.6，取5.6。,又因为对于污染物如,SO,2,严重超标排放，而难以使年平均浓度达标排放地区，可暂用较宽标准,日平均标准给定,C,ki,值，故,ki,的取值暂用日平均浓度限值计算，同理得，,而实际年排放量为1510,4,t/a，,故,SO,2,排放可不作任何削减。,又因为对于污染物如SO2严重超标排放，而难以使年平均浓度达标,（,2),低架源排放总量控制：,低架源：源高,m,和无组织排放。,在夜间大气温度层结稳定时，高架源对地面影响不大，但低架源及地面源都能产生严重污染，因此需确定夜间低架源的允许排放总量。,总量控制区内低架源的大气污染物年允许排放总量计算：,（2)低架源排放总量控制：,式中：,Q,bk,总量控制区某种污染物低架源年允许排放总量限值，,10,4,t;,Q,bki,第,i,功能区某种污染物低架源年允许排放总量限值，,10,4,t;,（,5,）,（5）,各功能区低架源污染物排放总量限值：,式中：,a,低架源排放分担率，见表 6一4。,例 计算上例中该市低架源,SO,2,排放总量限值。,（,6,）,各功能区低架源污染物排放总量限值：（6）,（,2),点源排放总量控制（源高,m,）（,A-P,值法）：,Qpki-,第,i,功能区内某种污染物点源允许排放率限值，,th,-1,;,Pki-,第,i,功能区内某种污染物点源排放控制系数，,th,-1,m,-2,He-,排气筒有效高度，,m,P,ki,=,ki,k,PC,ki,ki-,第,i,功能区某种污染物的点源调整系数；,k-,总量控制区内某种污染物的点源调整系数；,Cki-,第,i,功能区某种污染物的日平均浓度限值，,mgm,-3,;,P-,地理区域性点源排放控制系数，见表,1,。,=,（2)点源排放总量控制（源高m）（A-P值法）：=,He=H+H,式中：,H-,排气筒距地面几何高度，,m,。超过,240m,时取,H=240m,；,H-,烟气抬升高度，,m,实际排放总量超出限值后的削减原则是尽量削减低架源总量,Q,bk,及,Q,bki,，使得,k,和,ki,接近或等于,1,，然后再按,5.1.7,的方法计算点源排放控制系数,P,ki,。,He=H+H,总量控制区二氧化硫排放标准制定方法,二氧化硫排放率超过,14kg/h,的排气筒高度必须超过,30m,。,二氧化硫年允许排放总量限值按公式,1-4(A,值法,),计算，其中使用我国相应的日平均浓度标准限值作实施值，取相应等级的年平均浓度标准限值作目标值。,二氧化硫点源排放量限值按,5-7,计算，其中使用我国相应的日平均浓度标准。,采暖期与非采暖期的计算方式有所不同。,总量控制区二氧化硫排放标准制定方法 二氧化硫排放率超过14,年平均,指任何一年的日平均浓度的算术均值,月平均,指任何一月的日平均浓度的算术均值,日平均,指任何一日的平均浓度,一小时,平均指任何一小时的平均浓度,第六章-区域大气环境规划与管理课件,A-P,值法计算控制区域允许排放总量,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-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。,第六章-区域大气环境规划与管理课件,箱式模型确定区域大气环境容量,Wc=(Cs-C,0,)uLH,式中,Wc-,区域大气环境的容许纳污量（,kg/a),；,Cs-,区域大气环境质量标准值,(mg/m,3,),；,C,0,-,区域大气环境污染物的本底值,(mg/m,3,),；,L,、,H,、,u-,分别为箱的边长，混合层高度及平均风速；,箱式模型确定区域大气环境容量Wc=(Cs-C0)uLH,制定地方大气污染物排放标准的技术方法,(GB/T 1320191),烟尘排放标准的制定方法,式中,Qe-,容许排放量（,kg/h),；,Pe-,烟尘排放控制系数，,th,-1,m,-,，按所在行政区及功能区查表；,H,e,-,排气筒有效高度,;,制定地方大气污染物排放标准的技术方法,GB/T 13201-91,制定地方大气污染物排放标准的技术方法(GB/T 13201,第六章-区域大气环境规划与管理课件,三、总量负荷分配原则,(1),一般工业生产排放源,对这类性质的污染源，其削减量应该分配到具体污染源，其分配原则和方法可以仿照点源的情况处理。,(2),生活排放源,不可能分配到具体源。而且对于削减量的完成，污染源往往是被动的，只能由城市统一考虑方案，如集中供热、普及型煤、煤气化等。,三、总量负荷分配原则 (1)一般工业生产排放源,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,（二）,一律削减排放量的分配原则,（三）,优化规划分配原则,（四）绩效方法分配原则,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,（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。,它无论从理论上还是从实践上看都是有效的。而且，采用这种方式对于民用小烟源群也可以进行有效的控制。,然而，这种方法对排放高度没有限制，也没有考虑不同源对环境质量的贡献率，因而不能区别对待不同排放高度和不同位置的污染源实际造成危害的差别。而且，如果燃料供应和燃料品质的选择不能稳定的话，事实上带来了实施过程中的困难。,（一）按燃料或原料用量的分配方式,（二）一律削减排放量的分配原则,这种分配原则，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：,（二）一律削减排放量的分配原则,1,等比例削减的分配原则,这种分配原则十分简单，即对所有烟源采取同样的比例削减排放量，从而将允许排放总量分配到源的分配原则。,可是，,不同源对地面大气环境质量浓度超标贡献率大小不一样，自身治理的水平也不相同，所有烟源采取同样的比例削减排放量，存在明显不公平性。,这种分配原则，只有在控制区域比较小或污染源相当密集的情况下才能使用。一般情况下最好不用。,1等比例削减的分配原则,2.,A-P,值分配原则,这种分配原则，就是由,A,值法计算出控制区域不同环境功能区允许排放总量，然后将其按,P,值法分配给源的方法。,它需要的条件少,，简便易行，短时间内利用常规资料就能完成，而且从宏观意义上讲是很有用处的。,但也没有考虑不同位置的污染源对地面大气环境质量浓度超标贡献率的差异。,2.A-P值分配原则,3,按贡献率削减排放量的分配原则,所谓按贡献率削减排放量，就是按各污染源对控制区地面大气环境质量浓度贡献大小削减排放量。对于环境质量影响大的要多削减，影响小的要少削减。,这对各污染源来说是比较公平合理的。但是从总量控制的总体观念上看又是不合理的。因为，它不具备削减量总和或削减率总和最小的源强优化规划特点，也不具备治理费用总和最小的经济优化规划特点。,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,2,最小治理费用的分配原则,（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。即：,式中：,Q,污染源排放量削减量总和；,q,1i,削减前,i,源的排放量；,q,2i,削减后,i,源的排放量。,第六章-区域大气环境规划与管理课件,显然，这样获得的各污染源的允许排放量和削减量，是要获得控制区允许排放总量最大的最佳分配。这样的分配,对各污染源来说是不公平合理的,。,但是从总量控制的总体观念上讲是合理的，它有利于发展生产和降低治理费用投资。,显然，这样获得的各污染源的允许排放量和削减量，是要获得控制区,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。所使用的优化方法有多种。,目标函数可写成：,2最小治理费用的分配原则,式中：,Y,治理污染总投资；,Y,i,第,i,源达标治理投资费用；,q1i,第,i,源削减前排放量；,q2i,第,i,源削减后的排放量。,第六章-区域大气环境规划与管理课件,（四）绩效方法分配原则（电力行业,SO,2,总量分配原则）,1996,年,12,月,31,日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第,I,时段排放绩效。,1997,年,1,月,1,日起至本标准实施前通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目，执行第,II,时段排放绩效。,自,2004,年,1,月,1,日起，通过建设项目环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目,执行第,III,时段排放绩效。,（四）绩效方法分配原则（电力行业SO2总量分配原则）,第六章-区域大气环境规划与管理课件,火电机组的二氧化硫总量指标,式中：,M,i,为第,i,个机组的二氧化硫总量指标，吨,/,年；,CAP,i,为第,i,个机组的装机容量，兆瓦（,MW,）；,GPS,i,为第,i,个机组的排放绩效值，克,/,度电。,火电机组的二氧化硫总量指标式中：M i为第i 个机组的二,总量负荷分配的经济管理手段,征收排污费,2003,年,7,月,排污费征收使用管理条例,排污许可交易,清洁生产,总量负荷分配的经济管理手段征收排污费 2003年7月,清洁生产（,cleaner production,）,清洁生产（,cleaner production,）在不同的发展阶段或者不同的国家有不同的叫法，例如“废物减量化”、“无废工艺”、“污染预防”等。,联合国,清洁生产是一种新的创造性的思想，该思想将整体预防的环境战略持续应用于生产过程、产品和服务中，以增加生态效率和减少人类及环境的风险。,对生产过程，要求节约原材料与能源，淘汰有毒原材料，减降所有废弃物的数量与毒性；对产品，要求减少从原材料提炼到产品最终处置的全生命周期的不利影响；对服务，要求将环境因素纳入设计与所提供的服务中。,清洁生产（cleaner production）清洁生产,中国,21,世纪议程,的定义：,清洁生产是指既可满足人们的需要又可合理使用自然资源和能源并保护环境的实用生产方法和措施，其实质是一种物料和能耗最少的人类生产活动的规划和管理，将废物减量化、资源化和无害化，或消灭于生产过程之中。,综上所述，清洁生产的定义包含了两个全过程控制：生产全过程和产品整个生命周期全过程。对生产过程而言，清洁生产包括节约原材料与能源，尽可能不用有毒原材料并在生产过程中减少它们的数量和毒性；对产品而言，则是从原材料获取到产品最终处置过程中，尽可能将对环境的影响减少到最低。,中国21世纪议程的定义：,第四节,大气环境规划与管理的综合防治措施,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）充分利用大气自净能力；,（三）加强绿化。,（四）加强区域大气环境管理制度和措施,第四节 大气环境规划与管理的综合防治措施,一、减少污染物排放量,（一）采取合理的能源政策,（二）集中供热,（三）采用有效的治理技术,（四）实施清洁生产,（五）控制移动源的排放,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,（一）采取合理的能源政策,1,使用新能源,传统能源都是不可再生的和对大气环境造成污染，因此人们已经开始探索新能源。,我国正在开发使用的新能源主要有太阳能、风能、地热、潮汐能和沼气等。新能源的最大优点是比较清洁，对大气环境不污染或污染较轻,，且又可再生。目前太阳能、风能和沼气等新能源在我国已进入实施阶段。从改善大气环境质量角度来看，使用新能源将是我国今后长远发展的方向,。,1使用新能源,西藏加速开发清洁能源,2010,年将有百万农牧民用沼气,西藏加速开发清洁能源 2010年将有百万农牧民用沼气,2,改变现有燃料构成,目前使用的传统能源中，燃煤污染是最重的。从平均状态来看，每吨煤的燃烧，将排放出粉尘飞灰,6-11,kg,，,这些粉尘包括未燃烧完全的碳粒和带出来的飞灰。与煤炭相比，液体燃料和气体燃料是污染相当低的燃料。,而且，在使用上气体和液体燃料还有很多优点，如运输方便、起燃容易、燃烧完全、控制方便和燃后残渣少，是控制大气污染的较好燃料。以气体燃料和液体燃料来代替燃煤，在燃烧中选用低灰、低硫、低挥发分的煤，是控制大气污染、保护环境的重要途径。,2改变现有燃料构成,3,改变煤的燃烧方式,煤燃烧热效率及污染物产生量，除了与燃烧设备的性能和操作过程有关外，还与煤的成分和性质密切相关。,为了节余燃煤、减少污染物的排放，应避免直接燃烧原煤。通过将煤炭气化、液化或制成型煤，改变煤的燃烧方式，来达到保护环境的目的，这是又一条控制大气污染,的途径。,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，代替分散的状态。,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，减少大气污染物的排放，且有利于管理、运输，减少煤灰飞扬的二次扬尘。,（二）集中供热,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。,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,（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,（三）采用有效的治理技术,1,控制颗粒物排放,目前常用的处理设备有重力沉降设备、旋风式集尘器、洗涤除尘器、过滤集尘器、静电除尘器。,在经济能力允许的情况下，可采用不同类型的除尘设备组成多种除尘组合器，以达到最佳除尘效率。,1控制颗粒物排放,2,控制气体污染物排放,气体污染物可采用燃烧、吸收、吸附、催化和回收等方法来控制。,对具体污染源究竟用何种方法，应根据气体污染物的性质和经济能力来决定。,目前，大部分气体污染物采用吸收、吸附、催化法来控制。,2控制气体污染物排放,（四）实施清洁生产,环境污染，包括大气环境污染，实质上是资源的不合理利用或浪费造成的，生产工艺路线不合理是造成环境污染的重要原因。,因此，改革工艺，研究开发无污染或少污染的清洁生产工艺,，是减轻环境污染的根本措施。,（四）实施清洁生产,（五）控制移动源的排放,随着我国经济的发展，机动车拥有量迅速增加，在对固定源进行严格治理的基础上，城市大气环境污染有可能从以煤烟型为主，逐步过渡到以氮氧化物为主的机动车燃油氧化型污染，因此必须采取措施加强对机动车污染的控制。,（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,（检查,/,维护）,，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。,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，,二、充分利用大气自净能力,污染物在大气环境中因发生稀释扩散、沉降和衰减现象，而使大气中污染物浓度降低的能力称之为大气自净能力。,大气自净能力与当地的气象条件（风、湍流、大气稳定度）、地理位置、功能区的划分以及污染源的布局等因素有关。,充分利用大气自净能力可以减少污染物的削减，降低治理投资。利用大气自净能力的方法有污染源的合理布局、城市功能区的合理划分及增加烟囱高度等。,二、充分利用大气自净能力,（一）大气污染源合理布局,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。,尽量远离上风向,（一）大气污染源合理布局,（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，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，并远离上风向。,在进行工业布局时，还应该注意各企业的合理布设，使其有利于生产协作和环境保护,（二）合理布置城市功能区,三、植物绿化,绿色植物除具有美化环境、调节空气温度、湿度及城市小气候外，还是吸收二氧化碳制造氧气的工厂，并具有吸收有害气体、粉尘、杀菌、降低噪声和监测空气污染等多种作用。,因此，大力开展植树、种草，对改善大气环境质量有着十分重要的意义。,（一）植物净化,（二）合理设置绿化隔离带,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。,一般认为绿地覆盖率必须达到,30,以上，才能起到改善大气环境质量的作用。世界上许多国家的城市都比较重视城市绿化，公共绿地面积保持较高的指标（表,6,一,5,）,。,（一）植物净化,西安市,“,十二五,”,市容环境及园林绿化规划。,到年，西安市绿地率达到，绿化覆盖率达到，人均公园绿地面积达到平方米，绿地系统空间布局结构为“三环八带十廊道”,因此，要发挥绿地改善环境的作用,，就必须保证城市拥有足够的绿地面积。在大气中污染物影响范围广、浓度比较低的情况下，保证城市拥有足够的绿地面积，进行植物净化是行之有效的方法。,第六章-区域大气环境规划与管理课件,（二）合理设置绿化隔离带,在城市中为了减少工业区对居民区的大气污染，在工业区和居民区之间隔开一定的距离,，布置绿化隔离带,，具有十分重要的意义。,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。,（二）合理设置绿化隔离带,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,1020,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。,对于工业区内部，为了避免因污染源跑、冒、漏的现象，在工厂车间周围不宜种植密集的树木，应种低矮的植被，有利于有害气体的迅速扩散，不至于因大量聚集而危害工人身体健康。,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,四、区域大气环境管理制度和措施,（一）区域大气环境规划纳入区域国民经济和社会,发展体系,1.,内容,1,）指标的纳入,2,）技术政策的纳入,3,）资金的纳入,2.,具体方法,四、区域大气环境管理制度和措施,（二）区域大气环境规划与区域环境管理制度的结合,1.,大气环境保护目标责任制,1,）区域大气环境规划的实施要与环境保护责任制的运行机制相匹配,2,）区域大气环境规划指标与环保责任指标相协调,3,）大气环保责任书签订的种类,（二）区域大气环境规划与区域环境管理制度的结合,2.,区域大气环境综合整治定量考核制度,2.区域大气环境综合整治定量考核制度,3.,其他有关城市环境管理制度,1,）环境影响评价制度,2,）“三同时”制度,3,）排污收费制度,4,）限期治理制度,5,）污染集中控制制度,6,）污染申报登记与排污许可证制度,第六章-区域大气环境规划与管理课件,（三）区域大气环境规划实施的组织管理,1.,建立与完善环境规划管理的组织机构,2.,建立目标责任制，实行目标管理,3.,实行严格的目标定量考核,（三）区域大气环境规划实施的组织管理,3.,实行严格的目标定量考核,1,）,责任制中要明确规定责任内容和指标的记分数,2,）所有考核指标应明确定义，规定考核对象范围、打分标准及扣分标准等,3,）规定因特殊情况需要表东责任书内容活指标时的申报、审批办法,4,）规定考核的次数与频率，明确规定奖罚措施,5,）企业环保考核要与企业职工的奖金挂钩，行政和管理部门的环保考核应与政绩考核结合起来,6,）结合区域捏各市具体情况，确定是够需要制定大气环境规划管理细则或环境目标责任制管理办法及细则等,7,）规划的考核英语真个区域环保管理工作项协调，并作为其中的重要部分,3.实行严格的目标定量考核,（四）区域大气环境规划实施中的管理措施,1.,行政管理,2.,协调管理,3.,监督管理,4.,监督的重点,（四）区域大气环境规划实施中的管理措施,（五）区域大气环境规划实施的政策保证和法律依据,1.,政策保证,2.,基本法律依据,（五）区域大气环境规划实施的政策保证和法律依据,（六）城市大气环境管理,1.,城市大气环境管理的基本任务,2.,城市大气环境管理的基本职能,（六）城市大气环境管理,本章重点内容,能流利用分析的基本内容,区域大气环境规划的类型,大气环境污染评价和预测各包括什么内容,用,A,值法求某市,SO2,排放量的削减量,利用,A,值、,P,值、,A-P,值法计算气态污染物总量控制限值的区别,总量负荷分配原则及优缺点,减少污染物排放量的综合技术措施有哪些,本章重点内容能流利用分析的基本内容,本章完,本章完,