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1、第 四 章 大气环境影响评价,光化学污染,火电厂废气,扭曲的彩虹,我要哮喘了!,一、基本概念(一)大气环境影响评价基本概念 大气环境影响评价就是从保护环境的角度出发,在摸清大气自然规律和污染排放规律的 基础上,通过适当的评价手段和模式计算,分析生产、生活活动所排放的主要气载污染物对 大气环境可能带来的影响程度和范围,为制定大气污染防治措施提供指导,为决策者合理安 排生产、生活活动提供依据。,第一节 概述,第一节 概述,(二)大气污染源一个能够释放污染物到大气中的装置(指排放大气污染物的设施或者排放大气污染物的建筑构造),称为大气污染源(排放源)。大气污染源分类:按大气污染物产生的主要来源,按污
2、染源的几何形状,按污染源的运动特性,按污染源的几何高度,按污染源排放污染物的时间长短,按污染源排放形式。(三)大气污染物污染源排放进大气中的有害物质称为大气污染物。根据污染物形成的过程,可将其分为一次污染物和二次污染物。根据污染物存在形态又可以分为颗粒污染物和气态污染物。,自然污染源和人为污染源(工业污染源、交通污染源、农业污染源和生活污染源),点源、线源、面源和体源,固定源和流动源,高架源、中架源和低架源,连续源、瞬时源和持续有限时间源,有组织排放源和无组织排放源,二、常用大气环境标准介绍,(一)环境影响评价技术导则一大气环境(HJ/T2.2-93)本标准规定了大气环境影响评价的方法与要求,
3、适用于建设项目的新建或该、扩建工程的大气环境影响评价。,二、常用大气环境标准介绍,(二)环境空气质量标准(GB3095-1996)1、环境空气质量功能区分类一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区。二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。三类区为特定工业区。2、环境空气质量标准分级一类区执行一级标准;二类区执行二级标准;三类区执行三级标准。,环境空气质量标准(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。,.(三)、大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)规定了3
4、3种大气污染物的排放限值,设置了三项指标:通过排气筒排放废气的最高允许排放浓度幻灯片 17;通过排气筒排放的废气,按排气筒高度规定的最高允许排放速率;任何一个排气筒必须同时遵守上述两项指标,超过其中任何一项均为超标排放;以无组织方式排放的废气,规定无组织排放的监控点及相应的监控浓度限值。,最高允许排放浓度:指处理设施后排气筒中污染物任何1小时浓度平均值不得超过的限值;或指无处理设施排气筒中污染物任何1小时浓度平均值不得超过的限值;最高允许排放速率:指一定高度的排气筒任何1小时排放污染物的质量不得超过的限值。,三、大气环境影响评价的任务,大气环境影响评价是对项目实施的大气环境影响的程度、范围和几
5、率进行分析、预测和评估,提出大气污染防治措施和对项目实施环境监测的建议。大气环境影响评价的基本任务:是从保护环境的目的出发,通过调查、预测等手段,分析、判断项目在建设施工期和建成后运营期所排放的大气污染物对大气环境质量影响的程度和范围,为建设项目的厂址选择、污染源设置、制定大气污染防治措施以及其他有关的工程设计提供科学依据或指导性意见。,四、大气环境影响评价的工作程序,五、大气环境影响评价等级与范围,(一)评价等级的划分 划分依据:,1、等标排放量:,2、评价地形的复杂程度,五、大气环境影响评价等级与范围,(二)评价范围的确定一、二、三级评价项目的评价范围边长分别不应小于1620km,1014
6、km、46km,平原地区取上限,复杂地形条件取下限。,主导风向,第二节 大气污染源调查,一、污染因子的筛选首先应选择该项目等标排放量Pi较大的污染物为主要污染因子,其次还应考虑评价区内已造成严重污染的污染物。污染源调查中的污染因子数一般不宜多于5个,但污染严重的企业,可适当增加。,二、大气污染源调查对象对于一、二级评价项目,应包括拟建项目污染源(对改扩建工程应包括新、老污染源)及评价区的工业和民用污染源;对于三级评价项目可只调查拟建项目工业污染源。,三、污染源调查的基本内容,1、按生产工艺流程或按分厂、车间分别绘制污染流程图。2、按分厂或车间逐一统计各有组织排放源和无组织排放源的主要污染物排放
7、量。3、对改扩建项目的主要污染物排放量应给出:现有工程排放量、新扩建工程排放量,以及预计现有工程改造后污染物的削减量,并按上述三个量计算最终排放量。4、除调查统计主要污染物的正常生产的排放量外,对于毒性较大的物质还应估计其非正常排放量。如点火开炉、设备检修,原燃料中毒性较大成分含量波动,净化措施达不到应有的效率的设备及管理事故等。,三、污染源调查的基本内容,5、将污染源按点源和面源进行统计。6、对于颗粒物污染源,调查其颗粒物的密度及粒径分布。7、原料、固体废弃物等堆放场所产生的扬尘可按面源处理,确定其起动风速和扬尘量。,(1)排气筒底部中心坐标和海拔高度以及位置图;(2)排气筒几何高度(m)及
8、出口内径(m);(3)排气筒出口烟气温度(K);(4)烟气出口速度(m/s);(5)各主要污染物正常排放量(t/a,t/h或kg/h);(6)毒性较大物质的非正常排放量(kg/m);(7)排放工况,(1)主要污染物排放量(t/h.km2);(2)面源有效排放高度(m)和网格的平均海拔高度,如网格内排放高度不等时,可按排放量加权平均取平均排放高度;(3)面源分类,如果源分布较密且排放量较大,当其高度差较大时,可酌情按不同平均高度将面源分为23类。,污染气象条件是决定大气污染物浓度的重要因素之一;大气自净机制主要包括平流输送、湍流扩散和清除等机制。对于多数评价项目,主要需要调查和研究前两种机制。,
9、第三节 污染气象调查,一、所需的污染气象资料,包括:气候区划分、风向、风速、风向和风速的垂直分布、气温、温度梯度、总云量和低云量、日照量、湿度、降雨量、大气稳定度、湍流扩散参数等。,二、常规气象资料的采用原则:应根据气象台(站)距建设项目所在地的距离以及两者在地形、地貌等同土地环境条件的差异来确定该气象台气象资料的使用价值。对于不符合规定条件的建设项目所在地附近的气象台资料,必须与现场观测资料进行相关分析后才可考虑其使用价值。相关分析采用分量回归法:,三、常规气象资料的调查时段:,对于一级评价项目,至少应获取最近3年的常规气象资料;对于二、三级评价项目至少最近1年的常规气象资料,四、地面气象资
10、料的调查内容:,一级评价项目应至少包括以下各项:年、季(期)地面温度,露点温度及降雨量;年、季(期)风玫瑰图;月平均风速随月份的变化(曲线图);季(期)小时平均风速的日变化(曲线图);年、季(期)各风向、各风速段,各级大气稳定度的联合出现频率及年、季(期)的各级大气稳定度的出现频率等。二、三级评价项目适当从简。,风玫瑰图,在极坐标底图上点绘出的某一地区在某一时段内各风向出现的频率或各风向的平均风速的统计图。前者为“风向玫瑰图”,后者为“风速玫瑰图”。因图形似玫瑰花朵,故名,五、大气稳定度及其分级(一)大气稳定度的概念大气稳定度是指大气中某一高度上的气团在垂直方向上相对稳定度,即大气对在其中作垂
11、直运动的气团是加速、遏制还是不影响其运动的一种热力学性质。假设有一块空气团因某种原因产生了向上或向下的垂直运动,当除去外力后,就可能出现以下三种状态:大气稳定态:气团逐渐减速,且有返回原初高度的趋势;大气中性平衡态:气团既不上升也不下降,而是停留在这一高度;大气不稳定态:气团继续运动且加速前进。,(二)大气稳定度的判定,1、d法(干绝热法)(1)气温递减率(温度层结)气温随海拔高度而变化值称为气温递减率。它表示的是在实际大气中因受热而传递的不同高度处温度的变化,可正可负,可大可小,T/oC,高度Z,T/oC,高度Z,0,0,温度层结类型:(1)温度随高度的增加而降低,一般情况是这种规律(对流层
12、);(2)温度随高度的升高而升高(逆温层);(3)随高度的升高温度不变(等温层)。温度变化的实质是内能的变化,在逆温条件下大气处于稳定状态,湍流被抑制,污染物不易扩散。,(二)大气稳定度的判定,(2)干绝热递减率 对于一个干空气团或未饱和的湿空气团绝热上升或绝热下降时气温随高度的变化(通常取100m)值,称为干绝热递减率。根据热力学第一定律 在绝热过程中系统的状态变化及向外作功靠系统的内能,大气中垂直运动的空气块向外膨胀或受到外界压力所引起的温度变化要比和外界交换热量所引起的温度变化大得多,根据理论和实践证明,对一个干燥或未饱和的湿空气气团在大气中绝热上升每100米要降温0.98,通常近似取为
13、1。,T/oC,高度Z,d=0.98oC/100m1oC/100m,设有A、B、C三个气团均位于气温为12的200m高度上作绝热运动,气团周围大气的垂直递减率分别为0.8,1.0和1.2,相应的大气稳定度是三种不同的情况。,(3)、大气稳定度的判别判别大气是否稳定取决于气温垂直递减率(温度层结)与干绝热递减率d。0:d0:上升或下降的气团与周围大气没有温度差,气团运动是匀速的,或可平衡在任何位置,大气呈中性状态;d0:上升气团比周围大气温度高,产生浮力,气团加速向上运动,大气不稳定d0:上升气团比周围大气温度低,受沉降力的作用上升速度变缓,有回到原来位置的趋势,大气是稳定的;0:逆温,气团比周
14、围大气温度低,气团无法上升,大气也处于稳定状态,(二)大气稳定度的判定,2、定性的烟流形状法波浪型烟流(翻卷型)圆锥型烟流 扇形烟流(平展型)屋脊型烟流(上升型或爬升型)熏烟型烟流(漫烟型),(二)大气稳定度的判定,3、Pasquill法(帕斯圭尔法)近地层大气的状况在相当大程度上取决于地表面的加热和冷却过程。因此,可以用太阳高度角、云量、总云量、低云量)和风速来判断大气稳定度。Pasquill稳定度分级法分为六类,即强不稳定,不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定,并分别以A、B、C、D、E和F表示。分类时,首先由云量与太阳高度角按表5-2查出太阳辐射等级,再由太阳辐射等级与地面风速表5-3查
15、找稳定度等级。,表5-2 太阳辐射等级数,表5-3 大气稳定度的等级,3、Pasquill法(帕斯圭尔法),h0太阳高度角,deg;当地地理纬度,deg;当地地理经度,deg;t观测时的北京时间;太阳倾角,deg,可按下式计算:,0360dn/365,deg;dn一年中的日期序数,0,1,2,364。,六、大气湍流,大气呈无规则的、三维的小尺度运动称为大气湍流。其表现为气流的速度和方向随时、空的不同而呈随机变化,并由此引起温度、湿度及污染物浓度等气象属性的随机涨落。大气湍流是由一系列不规则的涡流组成,当湍流由小涡旋组成,其尺度比烟团小时,因扩散作用缓慢,所以烟团几乎呈水平方向向下风作直线运动(
16、如图a);若湍流由大涡流组成,其尺度比烟团大时,由于烟团被大尺度的大气湍流夹带,烟团本身截面尺度变化不大,烟团呈长蛇形(如图b);当组成湍流的涡旋与烟团尺度相当时,烟团被涡旋拉开撕裂而变形,而烟团很快得到扩散(图c)。湍流的强度与大气稳定度、风速、地面起伏状况有关。,大气湍流扩散参数,大气湍流是大气的基本运动形式之一,对于大气中污染物的扩散起着重要作用,是污染物浓度降低的主要原因。大气湍流扩散参数:用来衡量湍流对污染物扩散能力大小的指标。来表示。空间有三维,x,y,z分别表示x,y,z方向上的大气湍流扩散参数。,七、大气混合层高度(P76),混合层高度:如果下层空气湍流强,上部空气湍流弱,中间
17、存在着一个湍流特征不连续界面。污染气象学把湍流特征不连续界面以下的大气称为混合层,混合层高度即从地面算起至第一层稳定层底的高度。计算法和Holzworth法(干绝热法),1、当大气稳定度为不稳定或中性(A、B、C或D类)时,2、当大气稳定度为稳定(E或F类)时,h混合层厚度(E、F时指近地层厚度),m;U1010m高度处平均风速,m/s,大于6m/s时,取为6m/s;as,bs混合层系数,按表5-4选取;f地转参数;地转角速度,可取=7.2910-3rad/s;地理纬度,deg。,表5-4 我国各地区as和bs值,低空探测:1.5KM以下不同高度风速的计算,P-风速高度指数,与大气稳定度和地形
18、条件有关,U1:距地面Z1m处的平均风速,m/s;U10:距地面10m处的平均风速,m/s;U2:距地面Z2m处的平均风速,m/s;U:距地面Zm处的平均风速,m/s;,表4-4 不同稳定度的P值,例:已知重庆市北碚区城区10米高风速为5米/秒,大气稳定度为C级,求该地1000米高空的平均风速?,八、烟气抬升高度,1、烟气抬升(1)烟气从烟囱排出,有风时,大致有四个阶段:(见下页图)a)喷出阶段;b)浮升阶段;c)瓦解阶段;d)变平阶段:(2)烟云抬升的原因有两个:是烟囱出口处的烟流具有一初始动量(使它们继续垂直上升是因烟流温度高于环境温度产生的静浮力。这两种动力引起的烟气浮力运动称烟云抬升,
19、烟云抬升有利于降低地面的污染物浓度。,2、影响烟云抬升的因素 影响烟云抬升的因素很多,这里只考虑几种重要因素:(1)烟气本身的因素 a)烟气出口速度(Vs):决定了烟起初始动力的大小;b)热排放率(QH)烟囱口排出热量的速率 QH越高烟云抬升的浮力就越大,大多数烟云抬升模式认为,其中=1/41,常取为2/3。c)烟囱几何高度(看法不一)有人认为有影响:;有人认为无影响。,(2)环境大气因素a)烟囱出口高度处风速 越大,抬升高度愈低。b)大气稳定度 不稳时,抬升较高;中性时,抬升稍高;稳定时,抬升低。c)大气湍流的影响 大气湍流越强,抬升高度愈低。(3)下垫面等因素的影响,经验计算公式,1.当有
20、风、中性和不稳定时,建议按下式计算烟气抬升高度。A:当烟气热释放率Qh2100kJ/s,且烟气温度与环境温度的差值T35K时,H采用下式计算:(强热源),n0烟气热状况及地表状况系数,见下表。n1烟气热释放率指数,n2-烟囱高度指数,Qh烟气热释放率,KJ/s;H烟囱距地面的几何高度,m,超过240m,取240m。Pa大气压力,hPa(百帕),如无实测值,可取临近气象台(站)的季或年平均值;Qv实际排烟率,m3/s;T烟气出口温度与环境温度差,Ts烟气出口温度,K;Ta环境大气温度,K,如无实测值,可取临近气象台(站)的季或年平均值;u烟囱出口处平均风速,m/s。,表4-10:n0,n1,n2
21、选取,B:当1700KJ/sQh2100KJ/s时:(中等强度热源),Vs烟囱出口处烟气排出速度,m/s;,D烟囱出口直径,m;,按,计算,Qv=r2Vs,C:当Qh1700kJ/s或者T 35K时,(弱热源),2.有风时,稳定条件,建议按下式计算烟气抬升高度:,dTa/dz烟囱几何高度以上的大气温度梯度,K/m;,dTa/dz取值不宜小于-0.01K/m。当-0.0098K/m(dTa/dz)0.01K/m时,取dTa/dz 0.01K/m;当dTa/dz-0.0098K/m,按 计算,但公式中计算风速U所用的U10一律取1.5m/s。,3.静风和小风(U10 1.5m/s)时,建议按下式计
22、算烟气抬升高度(m);,例 位于平原农村的某工厂,有一座高80m,出口直径为1.5m的烟囱,其排放情况如下:烟气排放速度Vs=20m/s,烟气出口温度Ts=165,环境大气温度Ta=15,10米高度处平均风速=3m/s,Pa=1105 Pa,试用适当的抬升公式计算中性情况下的有效烟囱高度.,解:T=Ts-Ta=(165+273)-(15+273)=150 K35K=(Z/10)p=3(80/10)0.15 幻灯片 49=4.1 m/s Qv=Vsd2/4=201.52/4=35.34 m3/s QH=0.35PaQvT/Ts=0.35(110510-2)35.34150/(165+273)=4
23、235.96 kW2100kW,n0=0.332,n1=3/5,n2=2/5,=70.1m,H=Hs+H=150.1m,九、风场,空气的水平运动称为风。风速指空气在单位时间内移动的水平距通常以m/s表示;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的观测统计次数的百分比,称为该风向的风频,如下式: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。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。局地风场,系指在局部地区由于地形影响而形成的空间和时间尺度都比较小的所谓地方性风,主要有海陆风、山谷风、过山气流、城市热岛环流等。,第四节 大气环境影响预测,一、大气环境
24、影响预测内容(一)大气环境影响预测的目的1、了解建设项目建成后对环境空气质量影响的范围和程度。2、比较各种建设方案对环境空气质量的影响。3、给出各类或各个污染源对评价区域污染物浓度的贡献。4、优化城市或区域的污染源布局以及对其实行总量控制。,(二)大气环境影响预测的内容1、短期的最大落地浓度及距源距离;非正常排放时污染程度及范围;2、不利气象条件下对保护目标或敏感点的影响以及浓度分布图;3、对评价区域环境空气质量的影响及变化(日均、长期叠加背景值的变化)4、对没有配给总量控制指标的项目,提出总量控制建议指标;5、必要时对有害气体的无组织排放,计算卫生防护距离。,二、扩散模式,(一)有风高架连续
25、稳定点源正态烟羽扩散模式 有风时(距地面10m高处,平均风速U101.5m/s)高架点源扩散模式如下:1、以排气筒地面位置为原点,下风向空间任一点(x,y,z)污染物的浓度 c(mg/m3),可按下式计算:,Q:单位时间烟气排放量(mg/s);y、z分别表示大气湍流垂直于平均风向的水平横向扩散参数和铅直扩散参数(m),简化公式,(1)下风向地面处:即z=0时,(2)下风向地面轴线:即z=0,y=0时,(3)排气筒下风向最大地面浓度Cm(mg/m3)及其距排气筒的距离Xm,建议按下式计算:,zmax-出现地面轴线最大浓度点的z,例1:某厂一锅炉的SO2排放量为10.8kg/h,其烟囱几何高度为3
26、0米,已知在中性稳定度情况下,烟羽的抬升高度为15米。请计算中性稳定度、地面风速2m/s情况下,距源下风向500米处轴线SO2地面浓度(mg/m3).(不考虑混合层的反射)。提示:在中性情况下,设:下风向500米处y=100m、z=90m,风速高度指数P=0.2,解:根据有风高架点源正态烟羽扩散模式,下风向地面轴线处:即,x=0,z=0时,Q=10.8kg/h=10.8106/3600=3000mg/s烟囱有效高度He=30+15=45m,此处风速为U45=U10(45/10)0.2=2.70m/s将已知条件及上述参数代入公式,得,例2、某一位于城区的石油精炼厂投产后,将会自平均抬升高度10m
27、处排放9104mg/s的二氧化硫,排气筒高度为50米。试预测在距地面10高处风速为4m/s,大气稳定度为D级时,该排气筒下风向500m、距排气筒的平均风向轴线水平垂直距离50m处的一个地面点所增加的二氧化硫浓度值。提示:下风向距离500m及D级稳定度下,y=35.7m、z=17.8m,解:烟囱有效高度He=50+10=60m此处风速为U60=U10(60/10)0.25=6.26m/s根据有风高架点源正态烟羽扩散模式下风向地面处:即z=0时,,推论:地面连续点源扩散模式:,高架源:地面源:He=0,二、扩散模式,(二)有风高架连续稳定点源扩散模式(考虑混合层反射)有风时(距地面10m高处,平均
28、风速U101.5m/s)点源扩散模式如下:1、以排气筒地面位置为原点,下风向地面任一点(x,y),小于24h取样时间的浓度c(mg/m3),可按下式计算:,在一、二级评价项目中,k4;三级评价项目,k=0,此时:,污染源下风向地面轴线浓度公式为:,(三)小风和静风点源扩散模式,小风(1.5m/sU100.5m/s)和静风时(U100.5m/s)的点源扩散模式如下:以排气筒地面位置为原点,平均风向为X轴,地面任一点(x,y)小于24h取样时间的浓度。CL(mg/m3)建议按下式计算:,(四)熏烟模式,夜间产生贴地逆温,日出后逆温将从地面逐渐自下而上消失,形成一个不断增厚的混合层。原来在逆温层中处
29、于稳定状态的烟羽进入混合层后,由于其本身的下沉和垂直方向的强扩散作用,污染物在垂直方向将接近于均匀分布,出现所谓的熏烟现象。,(P(x,t)代表在t时刻下风向x处已经进入混合层的烟羽占总烟羽的比例,确定方法同(s);hf表示某一时刻t混合层高度hf(t);yf为熏烟条件下y方向的扩散参数,当逆温刚好消退到烟流顶高时,熏烟完全发生,则:(P(x,t)=1,那么:地面浓度公式为:,(五)面源扩散模式,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。当面源面积s1km2时,面源扩散模式可按点源扩散模式计算,但需对扩散参数y和z进行修正,修正后的y,z分别为:,式中,X自接受
30、点至面源中心点的距离;ay面源在Y方向的长度:面源的平均排放高度;1横向扩散参数回归指数;2铅直扩散参数回归指数;1横向扩散参数回归系数;2铅直扩散参数回归系数。,(六)体源扩散模式,当无组织排放源为体源时,地面浓度建议按点源扩散模式计算,但需对扩散参数y和z进行修正,修正后的y,z分别为:ay,az分别为体源在y和z方向的边长。,(七)线源扩散模式,设线源长度为L,源强QL(表示单位长度的线源在单位时间内排放的污染物质量),于是整个线源造成的浓度为:式中,f一般点源扩散公式。,例:在阴天(D级稳定度)情况下,风向与公路垂直,平均风速为4m/s,最大交通量为8000辆/h,车辆平均速度为64k
31、m/h,每辆车排放CO量为210-2g/s,试求距公路下风向300m处的CO浓度。已知D级稳定度300米处z=96m.,解:把公路当成一无限长的线源,源强为:于是:,(八)颗粒物扩散模式,当粒径大于15m时,其地面浓度cp建议按下述倾斜烟羽模式计算。式中,尘粒子的地面反射系数,其定值查看表5-10;vg尘粒子沉降速度。表5-10 地面反射系数,(九)长期平均浓度模式,对于对于孤立排放源,以烟囱地面位置为原点,某一稳定度(序号为j)和平均风速(序号为k)下,任意风向方位i的下风方x处的长期平均浓度(季或年均值)Cijk(x)为:,当排放平均时间超过1小时之后,由于风向、风速、大气稳定度的变化,某
32、一位置污染物平均浓度将是各种条件下叠加的平均值。,(九)长期平均浓度模式,对于孤立排放源,以排气筒地面位置为原点,任一风向方位i距排气筒下风方x处的季(期)或年长期平均浓度;(mg/m3)建议按下式计算:,式中:fijk有风时风向方位、稳定度、风速联合频率;fLijk静风或小风时风向方位、稳定度、风速联合频率;对应于该联合频率在下风向x点的浓度值,可按下式计算:,(十)、日平均浓度计算,计算日平均浓度方法有保证率法、典型日法、换算法等。典型日法是利用典型日的气象条件计算日平均浓度,即根据典型日的逐时气象条件,利用扩散模式求得小时平均浓度,然后求其24h的平均值:,(十一)有风时扩散参数y,z的
33、确定,1、采样时间为0.5h时:,1、2分别表示横向、铅向扩散参数回归指数;1、2分别表示横向、铅向扩散参数回归系数X-距排气筒下风向水平距离,m,平原地区农村及城市远郊区的扩散参数选取方法,对A、B、C级稳定度,直接由表4-6,4-7查算。对D、E、F级稳定度,则需向不稳定方向提半级后查表计算,采样时间为30min.,工业区域城区中的点源,扩散参数选取方法:,A、B级稳定度不提级,直接由表4-6,4-7查算。对C、D、E、F级稳定度,则需向不稳定方向提一级后查表计算,采样时间为30min.,丘陵山区的农村或城市,扩散参数选取方法:,同工业区,例、某工厂烟囱高45m,内径1.0m,烟温100,
34、烟速5.0m/s,耗煤量180kg/h,硫分1%,水膜除尘脱硫效率取10%,试求气温20,风速2.0m/s,中性条件下,距源450m轴线上SO2小时浓度。(平坦地形、工业区、Pa1010hPa),解:已知条件为:,(1)SO2排放量QQ耗煤量含硫率280%(1脱硫效率)1801%80%2(110%)2.592kg/h7.2mg/s(2)查得,城市中性条件下的P0.25(3)烟囱几何高度45m处的风速UUU10(H10)P2.0(4510)0.252.913 m/s(4)实际排烟率QvQv0.25D2Vs3.140.525.03.927 m3/s,(5)烟气温度与环境温度的差值T T TsTa8
35、035K(6)烟气热释放率QhQh0.35PaQvTTs0.3510103.92780373297.7361kJ1700kJ/s(7)烟气抬升高度H H2(1.5VsD0.01 Qh)U2(1.55.01.00.01297.736)2.9137.2m(8)烟气有效源高He HeHH457.193552.1935m,(9)查得(工业区向上提一级),450m处的横向扩散参数回归指数1、垂直扩散参数回归指数2、横向扩散参数回归系数1、垂直扩散参数回归系数2分别为0.924279,0.917595,0.177154,0.106803。(10)450m处的横向扩散参数yy1x10.1771544500.
36、92427950.1949m(11)450m处的垂直扩散参数zz2x20.1068034500.91759529.0508m(12)450m处的地面轴线浓度C(QUyz)exp(-He22z2)(7203.141592.91350.194929.0508)exp(-52.19352229.05082)0.010mg/m3答:距源450m轴线上SO2小时浓度0.010mg/m3。,(3)排气筒下风向最大地面浓度Cm(mg/m3)及其距排气筒的距离Xm,建议按下式计算:,已知排气筒排气量为2000mg/s,有效源高为90m,烟囱出口处风速为5.0m/s。在稳定度D的条件下,求最大落地点浓度和该浓度
37、发生时的距离。,解:参数选择表(稳定度D级),(1)计算Xm=(He/2)1/2(1+1/2)-1/(22)01000:Xm=2258.08m,不符合 100010000:Xm=2628.55m,符合 10000:Xm=4818.63m,不符合(2)计算P1=212-1/2/(1+1/2)0.5(1+1/2)He(1-1/2)e0.5(1+1/2)=0.6905(3)计算最大落地浓度:Cm=2Q/eUHe2P1=22000/(2.71833.1459020.6905)=0.0168mg/m3答:最大落地点浓度为0.0168mg/m3,最大落地距离为2628.55m。,1、采样时间大于0.5h时
38、:铅直扩散参数不变;横向扩散参数将发生变化,变化规律为,q为时间稀释指数,按下表确定,第五节 大气环境污染控制管理,一、大气环境容量:是指在满足大气环境目标值(即能维持生态平衡并且不超过人体健康要求的阈值)的条件下,某区域大气环境所能承纳污染物的最大能力,或所能允许排放的污染物的总量。特定区域的大气环境容量与以下因素有关:1、涉及的区域范围与下垫面复杂程度。2、空气环境功能区划及空气环境质量保护目标。3、区域内污染源及其污染物排放强度的时空分布。4、区域大气扩散、稀释能力。5、特定污染物在大气中的转化、沉积、清除机理。,(二)大气环境容量与污染物总量控制主要内容,1、选择总量控制指标:烟尘、粉
39、尘、SO2。2、对所涉及的区域进行环境功能区划,确定各功能区环境空气质量目标。3、根据环境质量现状,分析不同功能区环境质量达标情况。4、确定开发区大气环境容量(即满足环境质量目标的前提下污染物的允许排放总量)。5、提出区域环境容量利用方案和近期(按5年计划)污染物排放总量控制指标。,二、卫生防护距离,无组织排放卫生防护距离计算公式如下:式中,cm标准浓度限值,mg/m3;L工业企业所需卫生防护距离,m;r有害气体无组织排放源所在生产单位的等效半径,m,根据该生产单元占地面积s(m2)计算。A,B,C,D卫生防护距离计算系数(表5-12);Qc工业企业有害气体无组织排放量可以达到的控制水平,kg
40、/h。,表5-12 卫生防护距离计算系数,二、卫生防护距离,工业企业大气污染源构成分为三类:I类:与无组织排放源共存的排放同种有害气体的排气筒的排放量,大于标准规定的允许排放量的三分之一者。类:与无组织排放源共存的排放同种有害气体的排气筒的排放量,小于标准规定的允许排放量的三分之一,或虽无排放同种大气污染物之排气筒共存,但无组织排放的有害物质的容许浓度指标是按急性反应指标确定者。类:无排放同种有害物质的排气筒与无组织排放源共存,且无组织排放的有害物质的容许浓度是按慢性反应指标确定者。Qc取同类企业中生产工艺流程合理,生产管理与设备维护处于先进水平的工业企业,在正常运行时的无组织排放量。L值在两
41、级之间时,取偏宽一级。无组织排放多种有害气体的工业企业,按Qc/Cm的最大值计算其所需卫生防护距离,但当按两种或两种以上的有害气体的Qc/Cm值计算的卫生防护距离在同一级别时,该类工业企业的卫生防护距离级别应提高一级。级差规定:卫生防护距离在100m以内时,级差为50m;超过100m,但小于1000m时,级差为100m;超过1000m以上时,级差为200m。,三、大气环境保护对策1.原则:制定的环境保护对策应力求减轻建设项目对大气质量的不良影响,并使环境效益、社会效益、经济效益达到统一。,2、大气环境保护措施,1、改变原燃料结构;2、改进生产工艺;3、对重点污染源加强环保治理(应提出具体治理方
42、案);4、加强能源、资源的综合利用;5、重点污染源的合理烟囱高度选择;6、无组织排放的控制途径;7、区域污染物排放的总量控制;8、当地土地的合理利用或调整;9、厂区及评价区的绿化,必要时可提出防护林带的设置方案;10、环境监测大纲的建议,包括监测项目、监测布点方案、监测制度的确定、监测资料的统计分析要点等;11、关于生产管理制度的建议。,作业,1、某城市远郊区有一高架源,烟囱几何高度100m,实际排烟率为20m3/s,烟气出口温度200,求在有风不稳定条件下,环境温度10,大气压力1000hPa,10高度处风速2.0m/s的情况下,烟囱的有效源高?2、城市工业区一点源,排放的主要污染物为SO2
43、,其排放量为200g/s,烟囱几何高度100m,求在不稳定类,10m高度处风速2.0m/s,烟囱有效源高为200m情况下,下风距离800m处的地面轴线浓度?(扩散参数先查表得到回归指数a1、a2、回归系数1、2再计算y、z。可不考虑取样时间的变化),3、城市某工厂锅炉耗煤量6000kg/h,煤的硫分1%,水膜除尘脱硫效率15%,烟囱几何高度100m,求在大气稳定度为强不稳定类,10m高度处风速1.5m/s。烟囱抬升高度为50m情况下,SO2最大落地浓度(已知P11.0)?4、地处平原某工厂,烟囱有效源高100m,SO2产生量180kg/h,烟气脱硫效率70%,在其正南1000m处有一医院,试求
44、当吹北风时,中性条件下(中性条件下,烟囱出口处风速6.0m/s,距源1000m处0.5h取样时间,y100m,z75m)工厂排放的SO2在该医院1小时平均浓度贡献值。,5、某拟建项目设在平原地区,大气污染物排放SO2排放量为40kg/h,根据环境影响评价导则,该项目的大气环境影响评价应定为几级?(SO2标准值0.50mg/m3)6、某工厂建一台10t/h蒸发量的燃煤蒸汽锅炉,最大耗煤量1600kg/h,引风机风量为15000m3/h,全年用煤量4000t煤的含硫量1.2%,排入气相80%,SO2的排放标准1200mg/m3,请计算达标排放的脱硫效率并提出SO2排放总量控制指标。7、一个排气筒高
45、50m(抬升高度可以忽略)。单位时间排放硝基苯0.6kg/h,排气筒出口处风速为2.0m/s,该地硝基苯背景浓度为0。问在D稳定度下,在下风向一次取样时间的最大地面浓度是否超过居住区有害物质最高容许浓度(0.01mg/m3)?,某厂锅炉年耗煤量2000t,煤的含硫量为4%,则全年排放的二氧化硫量为(B)(计算时通常假设燃料中有15%的硫最终残留在灰分中)。A、80000kg B、136000kgC、160000kg D、152000kg某工厂全年燃煤8000t,所用煤的灰分为20%,仅使用一台燃煤锅炉,装有除尘器,其效率为95%,该厂所排烟气中烟尘占煤灰分的40%,则该锅炉全年排尘量是(A)。
46、A、32t B、80t C、640t,单项选择题,1、大气环境监测点设置的数量,应根据拟建项目的规模和性质、区域大气污染状况和发展趋势、功能布局和敏感受体的分布,结合地形、污染气象等自然因素综合考虑确定。对于一级评价项目,监测点通常不应少于()个。A、5 B、10 C、6 D、152、大气环境监测点设置的数量,应根据拟建项目的规模和性质区域大气污染状况和发展趋势、功能布局和敏感受体的分布,结合地形、污染气象等自然因素综合考虑确定。对于二级评价项目,监测点通常不应少于()个。A、5 B、10 C、6 D、33、大气环境监测点设置的数量,应根据拟建项目的规模和性质、区域大气污染状况和发展趋势、功能
47、布局和敏感受体的分布,结合地形、污染气象等自然因素综合考虑确定。对于三级评价项目,如果评价区内已有例行监测点可不再安排监测,否则可布置监测点()个。A、5 B、10 C、6 D、13,4、气象资料调查的期间因评价级别不同而有不同的要求,对于一级评价项目需要最近()年的气象资料。A、5 B、3 C、2 D、15、气象资料调查的期间因评价级别不同而有不同的要求,对于二、三级评价项目需要最近()年的气象资料。A、5 B、3 C、2 D、1,6、某一高架连续点源排放污染物,在风速为2m/s,有效高度为H时,地面最大浓度为Cmax,试问当风速为4m/s,有效高度为3/4H时,地面最大浓度是Cmax的()
48、倍。(假定扩散参数y不变)A、2 B、2/3 C、3/4 D、4/57、对于由排放源排放的粒径小于15m的颗粒物,地面浓度采用()计算。A、气体模式 B、斜烟羽模式 C、虚点源模式 D、窄烟云模式8、对于由排放源排放的粒径大于15m的颗粒物,地面浓度采用()计算。A、气体模式 B、斜烟羽模式 C、虚点源模式 D、窄烟云模式,9、下列哪些条件会造成烟气抬升高度的增加()。A、风速增加,排气速率增加,烟气温度降低 B、风速增加,排气速率降低,烟气温度增加 C、风速降低,排气速率增加,烟气温度降低 D、风速降低,排气速率降低,烟气温度降低 E、风速降低,排气速率增加,烟气温度增加10、烟熏模式的应用条件是()。A、无风条件 B、有多个点源 C、主要用于计算日出以后,贴地逆温从下而上消失,逐渐形成混合层 D、小风和静风条件下,11、在源强、气象条件确定的条件下,对地面浓度的最大值及其出现的位置起决定性影响的是()。A、风速 B、烟气有效高度 C、扩散参数 D、烟囱高度,