[经济学]环境影响评价课件 第5章 大气环境影响评价.ppt
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1、经济学环境影响评价课件 第5章 大气环境影响评价 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望2345本章内容l5.1 大气环境污染与大气扩散大气环境污染与大气扩散l5.2 大气环境影响预测大气环境影响预测l5.3 开发行为对大气环境的影响识别开发行为对大气环境的影响识别l5.4 大气环境影响评价大气环境影响评价65.1 大气环境污染与大气扩散一、大气环境污染一、大气环境污染 大气中有害物质的数量、浓度和存留时间大气中有害物质的数量、浓度和存留时间超过了大气环境
2、所允许的范围。超过了大气环境所允许的范围。1大气污染源大气污染源 自然污染源:是指自然原因向环境释放的自然污染源:是指自然原因向环境释放的污染物;污染物;人为污染源:是指人类生活活动和生产活人为污染源:是指人类生活活动和生产活动形成的污染源。动形成的污染源。7l按污染源几何形状和污染影响范围分为:按污染源几何形状和污染影响范围分为:点源点源:污染物集中于一点或相当于一点的小范围排放源:污染物集中于一点或相当于一点的小范围排放源面源面源:在相当大的面积范围内有许多个污染物排放源;:在相当大的面积范围内有许多个污染物排放源;线源线源:污染物集中在一条线上的呈线状排列的排放源;:污染物集中在一条线上
3、的呈线状排列的排放源;体源体源:在三维空间范围内有许多个污染源所造成的污染。:在三维空间范围内有许多个污染源所造成的污染。8l源强:源强:污染源排放污染物的数量的概念以源强或污染源排放污染物的数量的概念以源强或排放速率表示。排放速率表示。点源点源:单位时间内排放的物质量(:单位时间内排放的物质量(t/a,kg/h,g/s)或者单位时间排放的)或者单位时间排放的 污染物体积(污染物体积(m3/s)面源面源:单位时间、单位面积上排放的污染物的量:单位时间、单位面积上排放的污染物的量g/(m2s)线源线源:单位时间、单位长度上排放的污染物的量:单位时间、单位长度上排放的污染物的量g/(ms)瞬时排放
4、瞬时排放:一次施放的污染物的总量(:一次施放的污染物的总量(kg,g)燃料的污染排放系数燃料的污染排放系数:单位质量的燃料燃烧所排放出的气体或烟尘:单位质量的燃料燃烧所排放出的气体或烟尘污染物的量(污染物的量(kg/g,g/g)92、大气污染物不同存在状态不同存在状态气溶胶污染物气溶胶污染物 气态污染物气态污染物 指分散在气体介质中,指分散在气体介质中,以液体或固体微粒为以液体或固体微粒为分散相,粒径大部分分散相,粒径大部分小于小于lm的微粒。具的微粒。具有胶体性质,对光线有胶体性质,对光线有散射作用。有散射作用。气态污染物包括无气态污染物包括无机污染物和有机污机污染物和有机污染物两大类。染物
5、两大类。不同形成方式不同形成方式一次污染物一次污染物 二次污染物二次污染物 一次污染物在大气中互一次污染物在大气中互相作用经化学反应或光相作用经化学反应或光化学反应形成的新的大化学反应形成的新的大气污染物,毒性比一次气污染物,毒性比一次污染物还强。污染物还强。从污染源直接生成并排从污染源直接生成并排放进入大气的,在大气放进入大气的,在大气中保持其原有的化学成中保持其原有的化学成分。分。10种类(按化学成分)l含硫化合物含硫化合物l含氮化合物含氮化合物l含碳化合物含碳化合物l卤代化合物卤代化合物l放射性物质和其它有毒物质放射性物质和其它有毒物质11大气组成与空气污染物成分l l低层大气由干洁空气
6、、水汽、悬浮着的固体微低层大气由干洁空气、水汽、悬浮着的固体微低层大气由干洁空气、水汽、悬浮着的固体微低层大气由干洁空气、水汽、悬浮着的固体微粒和液体微粒以及人为排放的大气污染物组成粒和液体微粒以及人为排放的大气污染物组成粒和液体微粒以及人为排放的大气污染物组成粒和液体微粒以及人为排放的大气污染物组成l干洁空气:除水汽、液体和固体杂质外的整个干洁空气:除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体,主要成分混合气体,主要成分N2、O2、Ar、CO2等等l干洁空气成分中,干洁空气成分中,N2、O2两种成分占两种成分占99%lCO2、O3所占比例很小,但对大气温度和人类所占比例很小,但对大气温度和人类生活
7、都有较大影响生活都有较大影响12二、大气扩散过程 是是指指排排放放到到大大气气中中的的空空气气污污染染物物在在大大气气湍湍流作用下迅速分散开来的现象。流作用下迅速分散开来的现象。污污染染物物在在大大气气中中的的分分布布受受制制于于大大气气的的输输送送和和扩扩散散过过程程。大大气气层层温温度度的的垂垂直直分分布布决决定定了了大大气气层层稳稳定定状状况况,因因此此大大气气湍湍流流强强度度与与大大气气层层温温度度分分布布密密切切相相关关。在在不不同同的的稳稳定定度度条条件件下下大大气气具有不同的稀释扩散能力。具有不同的稀释扩散能力。13 大大气气除除了了整整体体水水平平运运动动以以外外,还还存存在在
8、着着不不同同于于主主流流方方向向的的各各种种不不同同尺尺度度的的次次生生运运动动或或旋旋涡涡运运动动,我我们们把这种极不规则的大气运动称作湍流。把这种极不规则的大气运动称作湍流。1、湍流 14 对对流流层层内内,气气温温垂垂直直变变化化的的总总趋趋势势,是是随随高高度度的的增增加加而而逐逐渐渐降降低低。气气温温垂垂直直变变化化的的这这种种情情况况,用用气气温温垂垂直直递减率(递减率()来表示。)来表示。干干绝绝热热递递减减率率:干干空空气气团团或或未未饱饱和和的的湿湿空空气气团团绝绝热热上上升升或或下下降降单单位位高高度度(通通常常取取100m)时时,温温度度降降低低或或升升高的数值,用高的数
9、值,用d表示。表示。当当 d时,大气处于不稳定状态;时,大气处于不稳定状态;当当=d时,气层是中性的;时,气层是中性的;当当 d时,大气则处于稳定状态。时,大气则处于稳定状态。2、大气稳定度和污染1516逆 温 层 具有逆温的大气层是强稳定的大气层。具有逆温的大气层是强稳定的大气层。逆逆温温层层对对污污染染物物的的扩扩散散起起着着抑抑制制作作用用,直直接关系着地面污染程度接关系着地面污染程度。空气污染事故大多发生在有逆温层和静风空气污染事故大多发生在有逆温层和静风条件下。条件下。17(1)风风3、影响大气污染的其它因素18l(2)辐射与云辐射与云 地地面面和和大大气气层层吸吸收收太太阳阳辐辐射
10、射能能,又又不不断断放放出辐射能。出辐射能。地地面面及及大大气气的的热热状状况况、温温度度的的分分布布和和变变化化制制约约着着大大气气运运动动状状态态,影影响响着着云云与与降降水水的的形形成成,对空气污染起着一定的作用。对空气污染起着一定的作用。云对太阳辐射有反射作用。云对太阳辐射有反射作用。19l(3)天气形势天气形势 低气压控制时,若风速较大,大气多为中低气压控制时,若风速较大,大气多为中性或不稳定性状态,有利于污染物的扩散性或不稳定性状态,有利于污染物的扩散 在高气压控制下,易形成逆温,抑制湍流在高气压控制下,易形成逆温,抑制湍流的向上发展的向上发展 降水、雾等对空气污染状况也有影响降水
11、、雾等对空气污染状况也有影响20l(4)下垫面条件下垫面条件 下垫面:大气底部与地表的接触面,如:下垫面:大气底部与地表的接触面,如:海洋、陆地、森林、草原、湖泊、积雪等海洋、陆地、森林、草原、湖泊、积雪等 山区地形、水陆界面、城市热岛效应是三山区地形、水陆界面、城市热岛效应是三个最典型的下垫面对大气污染的影响。个最典型的下垫面对大气污染的影响。215.2 大气环境影响预测l l预测任务预测任务l大气环境影响预测应利用数学模式和必要的模拟试大气环境影响预测应利用数学模式和必要的模拟试验,计算或估计评价项目的污染因子在评价区域内验,计算或估计评价项目的污染因子在评价区域内对大气环境质量的影响。对
12、大气环境质量的影响。l l预测内容预测内容 l一次一次(30min)(30min)和和2424小时取样时间的最大地面浓度和位置。小时取样时间的最大地面浓度和位置。l不利气候条件下,评价区域内的浓度分布图及其出不利气候条件下,评价区域内的浓度分布图及其出现的频率。现的频率。l评价区域季(期)、年长期平均浓度分布图。评价区域季(期)、年长期平均浓度分布图。22一、大气扩散基本计算公式l通常以高斯大气扩散公式为主通常以高斯大气扩散公式为主l高斯模式的四点假设高斯模式的四点假设(污染物污染物浓度在浓度在y、z轴上轴上的分布符合正态分布;的分布符合正态分布;(在全部空间中风速是均匀的、稳定的;在全部空间
13、中风速是均匀的、稳定的;(源强是连续均匀的;源强是连续均匀的;(在扩散过程中污染在扩散过程中污染 物质量守恒。物质量守恒。231、连续点源烟流扩散公式c(x,y,z)下风向下风向(x,y,z)点处的空气污染物浓度,点处的空气污染物浓度,mg/m3 x,y,z 下风向距离,横风向距离,距地面高度,下风向距离,横风向距离,距地面高度,m Q 气载污染物源强,即释放率,气载污染物源强,即释放率,mg/s u 排气筒出口处的平均风速,排气筒出口处的平均风速,m/s y,z 水平、垂直方向的扩散参数水平、垂直方向的扩散参数 He 有效排放高度,有效排放高度,m适合于连续排放扩散的物质且源强恒定的源适合于
14、连续排放扩散的物质且源强恒定的源24l根据以上连续点源烟流扩散公式,可得地面最大浓度根据以上连续点源烟流扩散公式,可得地面最大浓度 maxmax及其距排气筒的距离及其距排气筒的距离x xmaxmaxly/z=常数常数25ly/z常数,且常数,且262、有混合层反射的扩散公式 通常在离地面几百米到通常在离地面几百米到12km的高度存在一个稳的高度存在一个稳定的逆温层,它使污染物的扩散受到限制,扩散只能在定的逆温层,它使污染物的扩散受到限制,扩散只能在地面和逆温层底部之间进行。上部逆温层或稳定层底的地面和逆温层底部之间进行。上部逆温层或稳定层底的高度称为混合层高度,用高度称为混合层高度,用h表示。
15、表示。当当 z Pi2.5108Pi Pi2.5108Pi 2.5108复杂地形一级二级三级平原二级三级三级783、评价标准(GB30951996 环境空气质量标准环境空气质量标准(三类功能区:三类功能区:l一类区,主要适用于自然保护区、风景名胜区和其一类区,主要适用于自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区;他需要特殊保护的地区;l二类区,主要适用于城镇规划确定的居住区、商业二类区,主要适用于城镇规划确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;l三类区,主要适用于特定工业区。三类区,主要适用于特定工业区。(相应的环境空气
16、质量标准分为三级相应的环境空气质量标准分为三级79二大气污染源调查和现状评价1污染源调查内容污染源调查内容(1)工艺流程)工艺流程(2)排放量)排放量(3)改扩建项目的主要污染物排放量)改扩建项目的主要污染物排放量(4)毒性较大的物质的非正常排放量)毒性较大的物质的非正常排放量(5)污染物排放方式污染物排放方式80(6)点源调查统计内容:)点源调查统计内容:排气筒底部中心坐标及分布平面图;排气筒底部中心坐标及分布平面图;排气筒高度(排气筒高度(m)及出口内径()及出口内径(m););排气筒出口烟气温度(排气筒出口烟气温度(K););烟气出口速度(烟气出口速度(m/s););各主要污染物正常排放
17、量(各主要污染物正常排放量(t/a,t/h,kg/h););毒性较大物质的非正常排放量(毒性较大物质的非正常排放量(kg/h););排放工况排放工况 81(7)(7)面源调查统计内容面源调查统计内容 主要污染物排放量主要污染物排放量 t/(hkm t/(hkm2 2);面源排放高度(面源排放高度(m m););面源分类面源分类(8)(8)对对排排放放颗颗粒粒物物的的重重点点点点源源:除除排排放放量量外外,还还应应调查其颗粒物的密度和粒径分布调查其颗粒物的密度和粒径分布(9)(9)风面源:风面源:堆放场所产生的扬尘堆放场所产生的扬尘 82 对对于于二二、三三级级评评价价项项目目,污污染染源源调调
18、查查内内容容可可参参照照一级评价项目的调查内容进行,但可适当从简。一级评价项目的调查内容进行,但可适当从简。民民用用污污染染源源调调查查,主主要要污污染染因因子子可可限限二二氧氧化化硫硫、颗颗粒粒物物两两项项,其其排排放放量量可可按按全全年年平平均均燃燃料料使使用用量量估估算算,对对于于有有明明显显采采暖暖期期和和非非采采暖暖期期的的地地区区,应应分分别别在在采采暖暖期和非采暖期统计。期和非采暖期统计。83、调查方法对对于于新新建建项项目目可可通通过过类类比比调调查查或或根根据据设设计计资资料确定污染源资料;料确定污染源资料;对对于于改改扩扩建建项项目目的的现现有有工工业业污污染染源源调调查查
19、,可可以以现现有有的的“工工业业污污染染源源调调查查资资料料”为为基基础础,再再对变化情况进行核实、调整。对变化情况进行核实、调整。84(1 1)现场实测)现场实测(2 2)物料衡算)物料衡算(3 3)经验估算法)经验估算法 核实污染物排放量一般有三种方法:核实污染物排放量一般有三种方法:污染物炉型电站锅炉工业锅炉采暖炉及家用炉一氧化碳0.231.3622.7碳氢化合物0.090.454.5氮氧化合物9.089.083.62二氧化硫16.0S (S指煤的含硫量,)853、污染源评价l等标污染负荷:等标污染负荷:式中:式中:P Pij ij:第:第j j个污染源的第个污染源的第i i种污染物的等
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