《大气环境影响评价》PPT课件.ppt

大气环境影响评价,二、术语和定义,(一)环境空气敏感区指评价范围内按环境空气质量标准(GB3095-1996)规定划分为一类功能区的自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区，二类功能区中的居民区、文化区等人群较集中的环境空气保护目标，以及对项目排放大气污染物敏感的区域。,(二)常规污染物常规污染物指GB30951996中所规定的二氧化硫(SO2)、颗粒物(TSP、PM10)、二氧化氮(NO2)、一氧化碳(CO)等污染物。,三)特征污染物特征污染物指项目排放的污染物中除常规污染物以外的特有污染物。主要指项目实施后可能导致潜在污染或对周边环境空气保护目标产生影响的特有污染物。,(四)大气污染源分类大气污染源按预测模式的模拟形式分为点源、面源、线源、体源四种类别。点源：通过某种装置集中排放的固定点状源，如烟囱、集气筒等。t/a,kg/h,g/s,m3/s面源：在一定区域范围内，以低矮密集的方式自地面或近地面的高度排放污染物的源，如工艺过程中的无组织排放、储存堆、渣场等排放源。g/m2.s线源：污染物呈线状排放或者由移动源构成线状排放的源，如城市道路的机动车排放源等。g/km.s体源：由源本身或附近建筑物的空气动力学作用使污染物呈一定体积向大气排放的源，如焦炉炉体、屋顶天窗等。g/s,五)大气污染物分类大气污染源排放的污染物按存在形态分为颗粒物污染物和气态污染物，其中粒径小于15m的污染物亦可划为气态污染物。,(六)简单地形距污染源中心点5km内的地形高度(不含建筑物)低于排气筒高度时，定义为简单地形(图3.1)。在此范围内地形高度不超过排气筒基底高度时，可认为地形高度为0m。,(七)复杂地形距污染源中心点5km内的地形高度(不含建筑物)等于或超过排气筒高度时，定义为复杂地形。复杂地形中各参数见图3-2。,气象条件,大气中污染物的扩散和当地气象条件密切相关，地面观测资料的常规调查项目：时间(年、月、日、时)、风向(以角度或按16个方位表示)、风速、干球温度、低云量、总云量。根据不同评价等级预测精度要求及预测因子特征，可选择调查的观测资料的内容有：湿球温度、露点温度、相对湿度、降水量、降水类型、海平面气压、观测站地面气压、云底高度、水平能见度等。,地面气象观测资料,常规高空气象探测资料内容,气温：指离地1.5米高处百叶箱中观察到的空气温度气压：指大气的压强，以百帕（hPa）为单位风速：指距地10米的测风仪器观测的正点前10分钟时间内的平均风速风向：16个方位云：高云5000米以上，中云25005000米，低云2500米以下。云量：我国为十分制，国外为八分制风频：风向指风的来向，用16个方位表示。吹某一风向的风的次数，占总观测统计次数的百分比，称为该风向的风频。风频表征下风向受污染的几率。风频最大的风向，称为主导风向，其下风向即为污染几率最大的方位。为了解主要污染方向及各方位受污染几率，应绘制风向玫瑰图。所谓风向玫瑰图，就是在极坐标中按16个风向标出其频率的大小。,1,气温垂直分布,大气在竖直方向的温度分布称为温度层结。大气温度层结通常有四种情况(见图3-2)气温的垂直递减率的定义为=-dT/dz,它指单位（通常取100m）高差气温变化速率的负值。如果气温随高度增高而降低，为正值；如果气温随高度增高而增高，为负值。,逆温,当r200m,影响大气污染物扩散的因素,大气稳定度是影响大气污染物扩散首要因素大气稳定度是表示气团是否易于发生垂直运动的判据。用气温层结表征大气结构的稳定度.在中纬度地区，气温日变化可以影响离地500m（夏季）至1000m（冬季）范围。用气温的垂直递减率与绝热递减率d可以比较方便地判断气层的稳定度。（静力稳定度）d不稳定干空气绝热上升,每升高100m，温度降低0.98k，即d0.98k/100m,不同的稳定度条件大气具有不同的稀释扩散能力，典型的烟羽形状与温度层结，稳定度的对应关系见图3-3,（1）波浪型烟羽呈波浪状，污染物扩散良好，发生在不稳定大气中即-do时，多为白天。地面最大的浓度落地点距烟囱最近，大气对污染物的扩散能力强。,不稳定,rrd,（2）锥型烟羽呈圆锥形，污染物扩散比波浪型差，发生在中性大气中，即-d0。地面最大浓度值、落地距离和高浓度范围比波浪型大，比平展型小。,中性大气,r=rd,3）平展型(飘带型)烟羽垂直方向扩散很小，它象一条带子飘向远方；俯视时，烟流呈扇形展开。它发生在烟囱出口处逆温（强稳定）层中，即在烟囱出口的一层大气中，1.5m/s，平坦地形，气态污染物，粒径U100.5m/s)和静风（U100.5m/s）时的点源扩散模式。静风和小风是我国大部分地区经常出现的一种气象一种气象条件，污染物在这种大气条件下的运动规律是极其复杂的，因为在地面观测为静风或小风时，几十米以上的离空中并不一定的小风，而大气污染物的排放高度往往就在几十米至一、二百米的高空；再者，在静风和小风时，由于平均风速太小，主导风向不确定，不能直接应用经典的高斯公式来预测静风或小风时的大气环境质量。因为存在上述团难，在该种气象条件下的污染物运动规律的研究未能取得突破性进展，解决实际问题目前只能采用经验办法处理。,线源扩散模型无限长线源扩散模型在平坦地形上，一条平直的繁忙的公路可以看作一条无限长线源。它在横风向上所产生的浓度可看成是处处相等的。对于有限长线源，估算其下风向某一点浓度时，必须考虑线源末端引起的”边缘效应，离线源越远“边缘效应”的影响就越大。,面源扩散模式制定地方大气污染物排放标准的技术原则和方法中规定，平原地区排气筒高度不高于40m或排放量小于0.04t/h的排放源按面源处理。主要的面源扩散模式有后退点源模式（或称虚点源模式）、窄烟云模式（或称ATDL模式）、箱模式等。前者主要用于计算小面源，后二者主要用于较大面源。,各项污染物的几种浓度和浓度限值GB3095-1996,注：适用于城市地区；适用于牧业区和以牧业为主的半农半牧区，蚕桑区；适用于农业和林业区。,0.16,0.20,大气环境影响预测与评价,工作程序,评价工作分级方法,根据项目的初步工程分析结果，选择13种主要污染物，分别计算每一种污染物的最大地面浓度占标率Pi(第i个污染物)，及第i个污染物的地面浓度达标准限值10时所对应的最远距离D10。其中Pi定义为：式中：Pi第i个污染物的最大地面浓度占标率，；Ci采用估算模式计算出的第i个污染物的最大地面浓度，mgm3；C0i第i个污染物的环境空气质量标准，mgm3。C0i一般选用GB3095中1小时平均取样时间的二级标准的浓度限值；对于没有小时浓度限值的污染物，可取日平均浓度限值的3倍值；,如污染物数i大于1，取P值中最大者(Pmax)，和其对应的D10。评价工作等级的确定还应符合以下规定：(1)同一项目有多个(两个以上，含两个)污染源排放同一种污染物时，则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等级。(2)对于高耗能行业的多源(两个以上，含两个)项目，评价等级应不低于二级。(3)对于建成后全厂的主要污染物排放总量都有明显减少的改、扩建项目，评价等级可低于一级。(4)如果评价范围内包含一类环境空气质量功能区，或者评价范围内主要评价因子的环境质量已接近或超过环境质量标准，或者项目排放的污染物对人体健康或生态环境有严重危害的特殊项目，评价等级一般不低于二级。(5)对于以城市快速路、主干路等城市道路为主的新建、扩建项目，应考虑交通线源对道路两侧的环境保护目标的影响，评价等级应不低于二级。(6)对于公路、铁路等项目，应分别按项目沿线主要集中式排放源(如服务区、车站等大气污染源)排放的污染物计算其评价等级。(7)确定评价工作等级的同时应说明估算模式计算参数和选项。,评价范围的确定,根据项目排放污染物的最远影响范围确定项目的大气环境影响评价范围。即以排放源为中心点，以D10为半径的圆或2D10为边长的矩形作为大气环境影响评价范围；当最远距离超过25km时，确定评价范围为半径25km的圆形区域或边长50km矩形区域。评价范围的直径或边长一般不应小于5km。对于以线源为主的城市道路等项目，评价范围可设定为线源中心两侧各200m的范围。,环境空气敏感区的确定,调查评价范围内所有环境空气敏感区，在图中标注，并列表给出环境空气敏感区内主要保护对象的名称、大气环境功能区划级别、与项目的相对距离、方位，以及受保护对象的范围和数量。,污染源调查与分析,略,环境空气质量现状调查与评价,略,气象观测资料调查,已简单介绍,具体大气环境影响预测与评价,大气环境影响预测用于判断项目建成后对评价范围大气环境影响的程度和范围。常用的大气环境影响预测方法是通过建立数学模型来模拟各种气象条件、地形条件下的污染物在大气中输送、扩散、转化和清除等物理、化学机制。大气环境影响预测的步骤一般为：(1)确定预测因子。(2)确定预测范围。(3)确定计算点。(4)确定污染源计算清单。(5)确定气象条件。(6)确定地形数据。(7)确定预测内容和设定预测情景。(8)选择预测模式。(9)确定模式中的相关参数。(10)进行大气环境影响预测与评价,(一)预测因子预测因子应根据评价因子而定，选取有环境空气质量标准的评价因子作为预测因子。(二)预测范围预测范围应覆盖评价范围，同时还应考虑污染源的排放高度、评价范围的主导风向、地形和周围环境敏感区的位置等进行适当调整。计算污染源对评价范围的影响时，一般取东西向为X坐标轴、南北向为Y坐标轴，项目位于预测范围的中心区域。,(三)计算点计算点可分三类：环境空气敏感区、预测范围内的网格点、以及区域最大地面浓度点、所有的环境空气敏感区中的环境空气保护目标点。预测网格点的分布应具有足够的分辨率以尽可能精确预测污染源对评价范围的最大影响，预测网格可以根据具体情况采用直角坐标网格或极坐标网格，并应覆盖整个评价范围。预测网格点设置方法见表3-14。区域最大地面浓度点的预测网格设置，应依据计算出的网格点浓度分布而定，在高浓度分布区，计算点间距应不大于50m。对于临近污染源的高层住宅楼，应适当考虑不同代表高度上的预测受体。,污染源计算清单点源、面源、体源和线源源强计算清单内容参见大气污染源调查内容与调查清单,气象条件,计算小时平均浓度需采用长期气象条件，进行逐时或逐次计算。选择污染最严重的(针对所有计算点)小时气象条件和对各环境空气保护目标影响最大的若干个小时气象条件(可视对各环境空气敏感区的影响程度而定)作为典型小时气象条件。计算日平均浓度需采用长期气象条件，进行逐日平均计算。选择污染最严重的(针对所有计算点)日气象条件和对各环境空气保护目标影响最大的若干个日气象条件(可视对各环境空气敏感区的影响程度而定)作为典型日气象条件,地形数据,在非平坦的评价范围内，地形的起伏对污染物的传输、扩散会有一定的影响。对于复杂地形下的污染物扩散模拟需要输入地形数据。地形数据的来源应予以说明，地形数据的精度应结合评价范围及预测网格点的设置进行合理选择。,确定预测内容和设定预测情景,大气环境影响预测内容依据评价工作等级和项目的特点而定。(1)一级评价项目预测内容一般包括：全年逐时或逐次小时气象条件下，环境空气保护目标、网格点处的地面浓度和评价范围内的最大地面小时浓度。全年逐日气象条件下，环境空气保护目标、网格点处的地面浓度和评价范围内的最大地面日平均浓度。长期气象条件下，环境空气保护目标、网格点处的地面浓度和评价范围内的最大地面年平均浓度。非正常排放情况，全年逐时或逐次小时气象条件下，环境空气保护目标的最大地面小时浓度和评价范围内的最大地面小时浓度。对于施工期超过一年的项目，并且施工期排放的污染物影响较大，还应预测施工期间的大气环境质量。二级评价项目预测内容为一级评价项目预测内容中的、项内容。三级评价项目可不进行上述预测,大气环境影响预测分析与评价的主要内容包括,(1)对环境空气敏感区的环境影响分析，应考虑其预测值和同点位处的现状背景值的最大值的叠加影响；对最大地面浓度点的环境影响分析可考虑预测值和所有现状背景值的平均值的叠加影响。(2)叠加现状背景值，分析项目建成后最终的区域环境质量状况，即新增污染源预测值+现状监测值-削减污染源计算值(如果有)-被取代污染源计算值(如果有)=项目建成后最终的环境影响。若评价范围内还有其他在建项目、已批复环境影响评价文件的拟建项目，也应考虑其建成后对评价范围的共同影响。,(3)分析典型小时气象条件下，项目对环境空气敏感区和评价范围的最大环境影响，分析是否超标、超标程度、超标位置，分析小时浓度超标概率和最大持续发生时间，并绘制评价范围内出现区域小时平均浓度最大值时所对应的浓度等值线分布图。(4)分析典型日气象条件下，项目对环境空气敏感区和评价范围的最大环境影响，分析是否超标、超标程度、超标位置，分析日平均浓度超标概率和最大持续发生时间，并绘制评价范围内出现区域日平均浓度最大值时所对应的浓度等值线分布图。,(5)分析长期气象条件下，项目对环境空气敏感区和评价范围的环境影响，分析是否超标、超标程度、超标范围及位置，并绘制预测范围内的浓度等值线分布图。(6)分析评价不同排放方案对环境的影响，即从项目的选址、污染源的排放强度与排放方式、污染控制措施等方面评价排放方案的优劣，并针对存在的问题(如果有)提出解决方案。(7)对解决方案进行进一步预测和评价，并给出最终的推荐方案。,大气环境防护距离,大气环境影响评价结论与建议,大气环境影响评价结论主要从以下几方面提出结论与建议。(1)项目选址及总图布置的合理性和可行性。根据大气环境影响预测结果及大气环境防护距离计算结果，评价项目选址及总图布置的合理性和可行性，并给出优化调整的建议及方案。(2)污染源的排放强度与排放方式。根据大气环境影响预测结果，比较污染源的不同排放强度和排放方式(包括排气筒高度)对区域环境的影响，并给出优化调整的建议。(3)大气污染控制措施。大气污染控制措施必须保证污染源的排放符合排放标准的有关规定，同时最终环境影响也应符合环境功能区划要求。根据大气环境影响预测结果评价大气污染防治措施的可行性，并提出对项目实施环境监测的建议，给出大气污染控制措施优化调整的建议及方案。(4)大气环境防护距离设置。根据大气环境防护距离计算结果，结合厂区平面布置图，确定项目大气环境防护区域。若大气环境防护区域内存在长期居住的人群，应给出相应的搬迁建议或优化调整项目布局的建议。(5)污染物排放总量控制指标的落实情况。评价项目完成后污染物排放总量控制指标能否满足环境管理要求，并明确总量控制指标的来源。(6)大气环境影响评价结论。结合项目选址、污染源的排放强度与排放方式、大气污染控制措施以及总量控制等方面综合进行评价，明确给出大气环境影响可行性结论。,大气环境影响预测推荐模式说明,HJ222008给出了大气环境影响预测推荐模式清单。推荐模式清单包括估算模式、进一步预测模式和大气环境防护距离计算模式等。一、估算模式估算模式是一种单源预测模式，可计算点源、面源和体源等污染源的最大地面浓度，以及建筑物下洗和熏烟等特殊条件下的最大地面浓度，估算模式中嵌入了多种预设的气象组合条件，包括一些最不利的气象条件，此类气象条件在某个地区有可能发生，也有可能不发生。经估算模式计算出的最大地面浓度大于进一步预测模式的计算结果。,估算模式所需输入基本参数如下：(1)点源参数：点源排放速率(gs)；排气筒几何高度(m)；排气筒出口内径(m)；排气筒出口处烟气排放速度(ms)；排气筒出口处的烟气温度(K)。(2)面源参数：面源排放速率g(s)；排放高度(m)；长度(m，矩形面源较长的一边)，宽度(m，矩形面源较短的一边)。(3)体源参数：体源排放速率(gs)；排放高度(m)；初始横向扩散参数(m)，初始垂直扩散参数(m)。(4)如评价范围属复杂地形，需提供地形参数：主导风向下风向的计算点与源基底的相对高度(m)；主导风向下风向的计算点距源中心距离(m)。(5)如周围建筑物可能导致建筑物下洗，需要提供建筑物参数：建筑物高度(m)：建筑物宽度(m)；建筑物长度(m)。(6)如项目污染源位于海岸或宽阔水体岸边可能导致岸边熏烟，需提供排放源到岸边的最近距离(m)。(7)其他参数：计算点的离地高度(m)；风速计的测风高度(m),二、进一步预测模式,1AERMOD模式系统AERMOD是一个稳态烟羽扩散模式，可基于大气边界层数据特征模拟点源、面源、体源等排放出的污染物在短期(小时平均、日平均)、长期(年平均)的浓度分布，适用于农村或城市地区、简单或复杂地形。AERMOD考虑了建筑物尾流的影响，即烟羽下洗。模式使用每小时连续预处理气象数据模拟大于等于l小时平均时间的浓度分布。AERMOD包括两个预处理模式，即AERMET气象预处理和AERMAP地形预处理模式。AERMOD适用于评价范围小于等于50km的一级、二级评价项目。,2ADMS模式系统,ADMS可模拟点源、面源、线源和体源等排放出的污染物在短期(小时平均、日平均)、长期(年平均)的浓度分布，还包括一个街道窄谷模型，适用于农村或城市地区、简单或复杂地形。模式考虑了建筑物下洗、湿沉降、重力沉降和干沉降以及化学反应等功能。化学反应模块包括计算一氧化氮，二氧化氮和臭氧等之间的反应。ADMS有气象预处理程序，可以用地面的常规观测资料、地表状况以及太阳辐射等参数模拟基本气象参数的廓线值。在简单地形条件下，使用该模型模拟计算时，可以不调查探空观测资料。ADMSEIA版适用于评价范围小于等于50km的一级、二级评价项目。,3CALPUFF模式系统,CALPUFF是一个烟团扩散模型系统，可模拟三维流场随时间和空间发生变化时污染物的输送、转化和清除过程。CALPUFF适用于从50km到几百千米范围内的模拟尺度，包括了近距离模拟的计算功能，如建筑物下洗、烟羽抬升、排气筒雨帽效应、部分烟羽穿透、次层网格尺度的地形和海陆的相互影响、地形的影响；还包括长距离模拟的计算功能，如干、湿沉降的污染物清除、化学转化、垂直风切变效应，跨越水面的传输、熏烟效应以及颗粒物浓度对能见度的影响。适合于特殊情况，如稳定状态下的持续静风、风向逆转、在传输和扩散过程中气象场时空发生变化下的模拟。CALPUFF适用于评价范围大于等于50km的一级评价项目，以及复杂风场下的一级、二级评价项目。,三、大气环境防护距离计算模式,大气环境防护距离计算模式是基于估算模式开发的计算模式，此模式主要用于确定无组织排放源的大气环境防护距离。大气环境防护距离一般不超过2000m，如计算无组织排放源超标距离大于2000m，则应建议削减源强后重新计算大气环境防护距离。大气环境防护距离计算模式主要输入参数包括：面源有效高度(m)；面源宽度(m)；面源长度(m)；污染物排放速率(ms)；小时评价标准(mg)。,