主章节教师陈孟林.ppt

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1、主讲教师:陈孟林,第 五 章 大气环境影响评价,1,大气环境影响评价(HJ2.22008),4,主要内容,一、空气质量模式的概念与构成,以数学方法定量描述大气污染物从源地到接受地所经历的全过程的一种手段或工具,其核心部分为大气扩散模式,主要描写大气对污染物输送、扩散和稀释的作用。,概念,构成,二、空气质量模式的类型,经验模式:,在统计、分析历史资料的基础上,结合未来的发展规划进行预测。,理论模式:,(1)统计理论模式:应用统计学的方法研究湍流扩散问题; (2)K理论模式:假设湍流通量正比于平均梯度(梯度理论); (3)相似理论模式:利用因次分析的理论,解决湍流扩散问题。,按模拟区的范围:微尺度

2、模式、局地模式、远距离输送模式。,按模式的时间尺度:短期平均模式、长期平均模式。,按污染源的形态:点源、线源、面源、体源及多源或复合源模式。,按模拟对象:酸雨模式、光化学烟雾模式、干沉积模式等。,针对某种特殊气象条件:熏烟型扩散模式、热内力边界层扩散模式,按模式的应用需要:法规应用级、研究级。,三、模式的选择,污染源的类型,污染物的性质,要求的空间分辨率,模拟区的下垫面特征,模拟区的范围,模拟的时间尺度,对模式效能的要求,浓度差分析 最大浓度分析 浓度比值分析 相关分析 浓度分布比较,四、模式的性能评价,1.合理性分析,2.模式检验:检查模式的保真性,3.灵敏度分析,灵敏度的定义:模式输出对输

3、入变量的偏导数。,五、大气扩散基本计算公式,(高斯或正态分布模式),高斯模式的基本假定,模式的坐标系说明,式中: x, y, z, t 预测点的空间坐标和预测时的时间; x0 , y0 , z0 , t0 烟团初始空间坐标和初始时间; x, y, z 烟团中心在t t0期间迁移的距离,,瞬时单烟团正态扩散模式,假定单位容积粒子比 /q (m-3)在空间的概率分布密度为正态分布,则,u, v, w 烟团中心在 x, y, z 方向的速度分量; 预测点的烟团瞬时浓度; q 烟团的瞬时排放量; x , y , z x, y, z 方向的的标准差(扩散参数),是扩 散时间T的函数,T= t t0。,点

4、源烟流扩散模式,以烟团初始空间坐标为原点,下风向为 x 轴,横风向为 y 轴,指向天顶为 z 轴。假设u=常值,v=w=0, x , y , z 都是 x 的函数,将式(51)对 t0 从 到 t 积分可得,式中: ( x, y, z) 预测点( x, y, z)处的污染物浓度。,式中: He 烟囱(排气筒)有效源高,为烟囱几何高度Hs与 烟气抬升高度H之和; u 取烟囱出口处的平均风速。,对地面浓度,则z=0 ,有,下风向 x 轴线上的地面浓度(y=0,z=0)为:,环境评价中需要预测的1小时浓度,通常是利用最大落地浓度公式计算的。且一般主要计算不稳定条件下的最大落地浓度,此时的混合层比较厚

5、,且下风距离较近,无需作混合层顶反射修正。,扩散参数y , z用下述回归式表示,将上两式代入下风向 x 轴线地面浓度公式(5-5),然后对 x 求导并令其等于0,可分别求得,若 z/y常数,则有:,xmax 或由下式求解:,对高架点源,需考虑混合层顶的反射作用。设地面与混合层顶全反射,用像源法修正后可得,式中:h 混合层厚度 n 反射次数,一般取k=45即可满足精度要求。,若 z 1.6 h,可认为浓度在铅直方向已接近均匀分布,有:,当风速较小( U101.5m/s)时,实验结果表明:扩散参数与T基本上为一次方的关系。可假设x=01T, y=01T, z=02T , 01与02 可参照教材P1

6、18表58选取。再假设:Q常值,u=常值,v = w = 0。以烟囱地面位置中心点为坐标原点,对(51)式将t0 从 到 t 积分可得到小风扩散模式的解析解。污染物的地面浓度为:,小风和静风扩散模式,(1)令U=0,则G1,得静风扩散模式为,(2)假设污染物浓度沿垂直方向为高斯分布,水平方向是按以污染源为圆心的同心圆均匀分布,可推导得到污染物的地面浓度模式为,V* 平均水平散布速率,可取0.3 0.7m/s,计算静风条件下的有效源高时,取1.5m/s.,熏烟扩散模式,(57),混合层高度hf 、熏烟区的起始坐标 xf(下风距离)、混合层高出烟囱的距离hf等之间的关系及计算式为:,式中: a 大

7、气密度,g/m3; cp 大气定压比热,J/(gK); kh 湍流热传导系数; d/dz 位温梯度,K/m。如无实测值,可在 0.0050.015 K/m之间选取。,(1) fm可用迭代法求出:设定p的初始值p 0,可取2.15 求hf、hf 、 xf 、 yf 计算f0 (设定p的步长 p),p1=p0+ p,计算出f1,如 f0 f1,则fm f0 ,否则依次计算出f2 、 f3 ,直至fn-1 fn fn+1 ,可得fm fn。如p 0、 xf 无解,依次计算p1、 p2、 时的xf ,直至有解为止。,一般无特殊要求时,只计算 f 的最大值fm及其对应 时刻tm的浓度分布。,(2) fm

8、对应时刻tm的浓度分布计算:计算出fm对应的xf m、pm、 hfm 对给定的x,计算p(由p=pm(xfm/x)计算, 为z的回归指数)、 yf 、(p) 取hf hfm ,由式(57)计算f 。,式中:Ql 线源源强,(恒定) f 表示连续点源浓度连续变化的函数,应根 据具体情况选择适当的表达式。,连续线源公式,相应的地面浓度公式(z=0)为:,令y0 ,得到无限长线源的浓度公式:,取 x 轴与线源一致,坐标原点为线源中点。设线源的长度为2x0,f 选择考虑地面反射的扩散模式(5-3)的相应函数式,积分后可得到地面浓度公式为:,令x0 ,得到无限长线源的地面浓度公式:,风向与线源的夹角为(

9、 900),浓度计算公式为:,垂、 平由前述方法计算。,连续面源公式,点源修正法(直接修正法、虚点源法);点源积分法,源强恒定的面源,设想面源上风方有一个“虚点源”,其烟羽扩散到面源中心时,烟羽的宽度与高度分别为L 、He ,L 为面源在y方向的长度, He 是面源的平均排放高度。 “虚点源”后退的距离为xy(对y而言)和xz(对z而言),根据已知的y (x) 和z (x) 关系式通过经验式y (xy) = L /4.3、 z (xz) = He /2.15 可推算出xy、 xz。 具体计算时,利用前述的点源模式,只需将y (x) 和z (x) 的自变量x分别代以 (x + xy)和 (x +

10、 xz)即可。,长期平均浓度公式,或,当平均时间超过1h后,由于风的摆动,任一风方位内的污染物浓度在横向都将趋于均匀分布。,(1)简单的扇形公式:将式( 5-4)或(5-6)对 y 积分,再除以接受点所在角宽度为2/n的扇形区的风方位宽度,并乘以平均时段内扇形区风向所占的成数 f ,可得,(2)联合频率计算公式:对任一种风向(k),按照每一种风速(l)和稳定度(m)下的联合频率 kml (或Lkml)进行加权平均:,说明: (a)下标L表示小风或静风段,此时的 l 只含静风和小风两个风速段,如He 200m且 Lkml 20%时,也可不单独统计; (b)联合频率 根据气象观测资料进行统计得到;

11、 (c) kml 的求取:由前述简单的扇形公式计算,但不乘以平均时段内扇形区风向所占的成数 f ; (d) Lkml:由静风和小风模式计算得到。,rkml、 Lrkml的计算方法与“孤立源”的kml、 Lkml相同,但要注意坐标变换,即将坐标转换到以接受点为原点、k 风方位为正 x 轴的新坐标系后,再应用公式进行计算。,评价区有 r 个烟囱时,接受点(x,y)的长期平均浓度为:,特别说明:,估计扩散参数的途径:稳定度分类法;湍流量确定法。,扩散参数的选择与计算,(1)帕斯奎尔(Pasquill)分类方法,式中: 当地的纬度,deg; 当地的经度,deg; t 进行观测时的北京时间; 太阳倾角,

12、deg,,dn 一年中日期序数,0,1,2,3,364。,(a)太阳高度角h0的计算,(2)HJ/T2.293推荐的修订帕斯奎尔分类方法,(b)确定太阳辐射等级:根据云量和太阳高度角从 表5-4查取。,(c)由太阳辐射等级和地面风速(离地10m处的平均 风速)根据表55确定大气稳定度级别。,(1)0.5h取样时间,(a)平原地区农村及城市远郊区 :A、B、C级稳定度直接由表5-6和表5-7查算,D、E、F级稳定度则需向不稳定方向提半级后查算。,(b)工业区或城区中的点源、丘陵山区的农村或城市:A、B级不提级,C级提到B级,D、E、F级向不稳定方向提一级,再按表5-6和表5-7查算。,或,式中:

13、 对应取样时间为1、2时的横向扩散系数 对应取样时间为1、2时的横向扩散参数 回归系数 q 时间稀释系数,(2)大于0.5h取样时间,铅直方向扩散参数不变,横向扩散参数及稀释系数满足下式 :,(1)0.5h取样时间 :扩散参数的系数按表58确定。 (2)大于0.5h取样时间时,参照有风时情况的方法换算。,(1)烟气热释放率Qh 2100 kJ/s,且烟气温度与环境温度的差值 T 35K时,烟气抬升高度计算,介绍HJ/T2.2 -93推荐的计算公式。有效源高与烟气抬升高度 H 的关系为:,有效源高HeHs H,式中: H2按式(1)中的H 的计算公式计算,n0、n1、n2按Qh较小一类选取。,(

14、2)1700 kJ/s Qh 2100 kJ/s,(3)Qh 1700 kJ/s 或T 35K时,注:dTa / dz 的取值不宜小于0.01K/m。,下洗距离: hd = 2 (Vs / u 1.5)D 则有效源高度He = Hs + hd,六、平原局地空气质量模式及平均值计算,1.有效、合理的模式:以高斯型扩散公式为主体的模式。,2.模式的坐标系。,坐标系之 间的转换:,3.小时平均浓度(最大的“一次”浓度)的计算,逐时计算法:根据逐时气象资料逐时计算一年的小时平均浓度。,分类计算法:将大气稳定度分为6类或4类(表5-10),输入各自对应的有关模式参数进行计算。,保证率法:按一定的保证率设

15、计计算条件,使实际可能出现的污染物浓度小于计算值的概率等于所规定的保证率。,4.日均浓度的计算,逐日计算(保证率)法,(1)根据 逐时气象资料,计算关心点的逐时地面浓度,再按日取评价值:,(2)将一年的日均浓度值,按大小次序排列,确定某一累积频率(如95、98),取对应于这一累积频率的浓度值作为该点的日均浓度,同时也可得到最大的日均浓度。,典型日法,选择一年中关心点可能出现的高浓度污染日35天,按每日的气象条件逐时预测其地面浓度,并按日取平均值,择其大者为日均浓度代表值。,典型日的选取:,(1)综合分析法:利用平行观测的气象资料、污染物浓度资料及污染源的有关情况等进行综合确定。,(2)气象分析

16、法:根据模拟区的气象资料和大气扩散规律,分析并归纳出代表该地区一般、有利和不利的日均大气扩散稀释条件,从而确定出典型日。,采样时间修正法,利用如下的浓度均值与平均时间的关系进行修正:,5.长期平均浓度的计算(前已介绍),按影响时段划分:,按影响方式划分:,建设阶段影响、运行阶段影响、服务期满后的影响。,直接影响、间接影响。,大气环境影响的类型,建设项目的大气环境影响,交通运输建设项目的大气环境影响识别,能源建设项目对大气环境影响的识别,矿业建设项目的大气环境影响识别,一、工作程序,二、环境影响识别与评价因子筛选,三、评价标准的确定,三、评价工作等级的确定,Pi第 i 个污染物的最大地面浓度占标

17、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, mg/m ; C0i第 i 个污染物的环境空气质量标准, mg /m3,,Coi 的选取: 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三倍值;对该标准中未包含的污染物,可参照 TJ36中的居住区大气中有害物质的最高容许浓度的一次浓度限值。如已有地方标准,应选用地方标准中的相应值。对某些上述标准中都未包含的污染物,可参照国外有关标准选用,但应作出说明,报环保主管部门批准后执行。,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

18、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。 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。 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。 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。,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。 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

19、低于二级 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。,四、评价范围的确定,五、环境空气敏感区的确定,六、大气污染源调查与分析,一、二级评价项目:应调查分析项目的所有污染源(对于改、扩建项目应包括新、老污染源)、评价范围内与项目排放污染物有关的其他在建项目、已批复环境影响评价文件的未建项目等污染源。如有区域替代方案,还应调查评价范围内所有的拟替代的污染源。 三级评价项目:可只调查分析项目污染源。,六、大气污染源调查与分析,对于新建项目可通过类比调查、物料衡算或设计资料确定;对于评价范围内的在建和未建项目的污染源调查,可使用已批

20、准的环境影响报告书中的资料;对于现有项目和改、扩建项目的现状污染源调查,可利用已有有效数据或进行实测;对于分期实施的工程项目,可利用前期工程最近 5 年内的验收监测资料、年度例行监测资料或进行实测。 评价范围内拟替代的污染源调查方法参考项目的污染源调查方法。,六、大气污染源调查与分析,一级评价项目污染源调查的内容,污染源排污概况调查 在满负荷排放下,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量; 对改、扩建项目应给出:现有工程排放量、扩建工程排放量,以及现有工程经改造后的污染物预测削减量,并按上述三个量计算最终排放量; 对于毒性较大的污染物还应估计其非正常排放量; d)

21、对于周期性排放的污染源,还应给出周期性排放系数。周期性排放系数取值为 01,一般可按季节、月份、星期、日、小时等给出周期性排放系数 。,一级评价项目污染源调查的内容,点源调查内容 a) 排气筒底部中心坐标,以及排气筒底部的海拔高度(m); b) 排气筒几何高度(m)及排气筒出口内径(m); c) 烟气出口速度(m/s); d) 排气筒出口处烟气温度(K); e) 各主要污染物正常排放量(g/s),排放工况,年排放小时数(h); f) 毒性较大物质的非正常排放量(g/s),排放工况,年排放小时数(h)。,一级评价项目污染源调查的内容,面源调查内容 a) 面源起始点坐标,以及面源所在位置的海拔高度

22、(m); b) 面源初始排放高度(m); c) 各主要污染物正常排放量(g/s.m2),排放工况,年排放小时数(h); d) 矩形面源:初始点坐标,面源的长度(m),面源的宽度(m),与正北方向逆时针的夹角; e) 多边形面源:多边形面源的顶点数或边数(320)以及各顶点坐标; f) 近圆形面源:中心点坐标,近圆形半径(m),近圆形顶点数或边数。,一级评价项目污染源调查的内容,体源调查内容 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为体源,如焦炉炉体、屋顶天窗等。 a) 体源中心点坐标,以及体源所在位置的海拔高度(m); b) 体源高度(m); c) 体源排放速率(g

23、/s),排放工况,年排放小时数(h); d) 体源的边长(m)(把体源划分为多个正方形的边长 ); e) 初始横向扩散参数(m),初始垂直扩散参数(m)。,一级评价项目污染源调查的内容,线源调查内容 a) 线源几何尺寸(分段坐标),线源距地面高度(m),道路宽度(m),街道街谷高度(m); b) 各种车型的污染物排放速率(g/km.s); c) 平均车速(km/h),各时段车流量(辆/h)、车型比例。,其他需调查的内容 a) 建筑物下洗参数:在考虑由于周围建筑物引起的空气扰动而导致地面局部高浓度的现象时,需调查建筑物下洗参数。建筑物下洗参数应根据所选预测模式的需要,按相应要求内容进行调查。 b

24、) 颗粒物的粒径分布:颗粒物粒径分级(最多不超过 20 级),颗粒物的分级粒径(m)、各级颗粒物的质量密度(g/cm3)、以及各级颗粒物所占的质量比(01)。;,二级评价项目污染源调查内容,三级评价项目污染源调查内容,七、环境空气质量现状调查与评价,(1)现状调查资料来源分三种途径,可视不同评价等级对数据的要求结合进行。 评价范围内及邻近评价范围的各例行空气质量监测点的近三年与项目有关的监测资料。 收集近三年与项目有关的历史监测资料。 进行现场监测。,(2)监测资料统计内容与要求 凡涉及 GB3095 中污染物的各类监测资料的统计内容与要求,均应满足该标准中各项污染物数据统计的有效性规定。,(

25、3)监测方法 涉及 GB3095 中各项污染物的分析方法应符合 GB3095 对分析方法的规定。 应首先选用国家环境主管部门发布的标准监测方法。对尚未制定环境标准的非常规大气污染物,应尽可能参考 ISO 等国际组织和国内外相应的监测方法,在环评文件中详细列出监测方法、适用性及其引用依据,并报请环保主管部门批准。 监测方法的选择,应满足项目的监测目的,并注意其适用范围、检出限、有效检测范围等监测要求。,对照各污染物有关的环境质量标准,分析其长期浓度(年均浓度、季均浓度、月均浓度)、短期浓度(日平均浓度、小时平均浓度)的达标情况。 若监测结果出现超标,应分析其超标率、最大超标倍数以及超标原因。 分

26、析评价范围内的污染水平和变化趋势。,监测因子,凡项目排放的污染物属于常规污染物的应筛选为监 测因子。,凡项目排放的特征污染物有国家或地方环境质量标准的、或者有 TJ36 中的居住区大气中有害物质的最高允许浓度的,应筛选为监测因子;对于没有相应环境质量标准的污染物,且属于毒性较大的,应按照实际情况,选取有代表性的污染物作为监测因子,同时应给出参考标准值和出处。,监测制度,一级评价项目应进行二期(冬季、夏季)监测;二级评价项目可取一期不利季节进行监测,必要时应作二期监测;三级评价项目必要时可作一期监测。,每期监测时间,至少应取得有季节代表性的 7 天有效数据,采样时间应符合监测资料的统计要求。对于

27、评价范围内没有排放同种特征污染物的项目,可减少监测天数。,监测制度,监测时间的安排和采用的监测手段,应能同时满足环境空气质量现状调查、污染源资料验证及预测模式的需要。监测时应使用空气自动监测设备,在不具备自动连续监测条件时,1 小时浓度监测值应遵循下列原则:一级评价项目每天监测时段,应至少获取当地时间02,05,08,11,14,17,20,23 时 8 个小时浓度值,二级和三级评价项目每天监测时段,至少获取当地时间 02,08,14,20 时 4 个小时浓度值。日平均浓度监测值应符合 GB3095 对数据的有效性规定。,对于部分无法进行连续监测的特殊污染物,可监测其一次浓度值,监测时间须满足

28、所用评价标准值的取值时间要求。,监测布点,监测点设置 应根据项目的规模和性质,结合地形复杂性、污染源及环境空气保护目标的布局,综合考虑监测点设置数量。 a) 一级评价项目,监测点应包括评价范围内有代表性的环境空气保护目标,点位不少于 10 个;二级评价项目,监测点应包括评价范围内有代表性的环境空气保护目标,点位不少于 6 个。对于地形复杂、污染程度空间分布差异较大,环境空气保护目标较多的区域,可酌情增加监测点数目。三级评价项目,若评价范围内已有例行监测点位,或评价范围内有近 3年的监测资料,且其监测数据有效性符合本导则有关规定,并能满足项目评价要求的,可不再进行现状监测,否则,应设置 24 个

29、监测点。,监测点设置 b) 若评价范围内没有其他污染源排放同种特征污染物的,可适当减少监测点位。 c) 对于公路、铁路等项目,应分别在各主要集中式排放源(如服务区、车站等大气污染源)评价范围内,选择有代表性的环境空气保护目标设置监测点位。 d) 城市道路项目,可不受上述监测点设置数目限制,根据道路布局和车流量状况,并结合环境空气保护目标的分布情况,选择有代表性的环境空气保护目标设置监测点位。,监测布点,监测布点,监测点位 一级评价项目 以监测期间所处季节的主导风向为轴向,取上风向为 00 ,至少在约 0 0、450 、900 、1350 、1800 、2250、2700、3150 方向上各设置

30、 1 个监测点,在主导风向下风向距离中心点(或主要排放源)不同距离,加密布设 13 个监测点。具体监测点位可根据局地地形条件、风频分布特征以及环境功能区、环境空气保护目标所在方位做适当调整。各个监测点要有代表性,环境监测值应能反映各环境空气敏感区、各环境功能区的环境质量,以及预计受项目影响的高浓度区的环境质量。 各监测期环境空气敏感区的监测点位置应重合。预计受项目影响的高浓度区的监测点位,应根据各监测期所处季节主导风向进行调整。,监测布点,监测点位 b) 二级评价项目 以监测期间所处季节的主导风向为轴向,取上风向为 00 ,至少在约 00 、900、1800、2700 方向上各设置 1 个监测

31、点,主导风向下风向应加密布点。具体监测点位根据局地地形条件、风频分布特征以及环境功能区、环境空气保护目标所在方位做适当调整。各个监测点要有代表性,环境监测值应能反映各环境空气敏感区、各环境功能区的环境质量,以及预计受项目影响的高浓度区的环境质量。 如需要进行 2 期监测,应与一级评价项目相同,根据各监测期所处季节主导风向调整监测点位。,监测布点,监测点位 c) 三级评价项目 以监测期间所处季节的主导风向为轴向,取上风向为 00 ,至少在约 00 、1800方向上各设置 1 个监测点,主导风向下风向应加密布点,也可根据局地地形条件、风频分布特征以及环境功能区、环境空气保护目标所在方位做适当调整。

32、各个监测点要有代表性,环境监测值应能反映各环境空气敏感区、各环境功能区的环境质量,以及预计受项目影响的高浓度区的环境质量。 如果评价范围内已有例行监测点可不再安排监测。 d)城市道路评价项目 应在项目评价范围内,选取有代表性的环境空气保护目标设置监测点。监测点的布设还应结合敏感点的垂直空间分布进行设置,监测采样,环境空气监测中的采样点、采样环境、采样高度及采样频率的要求,按相关环境监测技术规范执行。,同步气象资料要求,应同步收集项目位置附近有代表性,且与各环境空气质量现状监测时间相对应的常规地面气象观测资料。,监测结果统计分析,以列表的方式给出各监测点大气污染物的不同取值时间的浓度变化范围,计

33、算并列表给出各取值时间最大浓度值占相应标准浓度限值的百分比和超标率,并评价达标情况。 分析大气污染物浓度的日变化规律以及大气污染物浓度与地面风向、风速等气象因素及污染源排放的关系。 分析重污染时间分布情况及其影响因素。,八、气象观测资料调查,观测资料的时次:根据所调查地面气象观测站的类别,并遵循先基准站,次基本站,后一般站的原则,收集每日实际逐次观测资料。 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:湿球温度、露点温度、相对湿度、降水量、降水类型、

34、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,观测资料的时次:根据所调查常规高空气象探测站的实际探测时次确定,一般应至少调查每日 1 次(北京时间 08点)的距地面 1500m高度以下的高空气象探测资料。 观测资料的常规调查项目:时间(年、月、日、时)、探空数据层数、每层的气压、高度、气温、风速、风向(以角度或按 16 个方位表示)。,观测地点:在评价范围内设立地面气象站,站点设置应符合相关地面气象观测规范的要求。 观测期限:一级评价的补充观测应进行为期一年的连续观测;二级评价的补充观测可选择有代表性的季节进行连续观测,观测期限应在 2 个月以上

35、。 观测内容:应符合地面气象观测资料的要求。 观测方法:应符合相关地面气象观测规范的要求 观测数据的应用:补充地面气象观测数据可作为当地长期气象条件参与大气环境影响预测。,温度:统计长期地面气象资料中每月平均温度的变化情况,并绘制年平均温度月变化曲线图;对于一级评价项目,需酌情对污染较严重时的高空气象探测资料作温廓线的分析,分析逆温层出现的频率、平均高度范围和强度。 风速:统计月平均风速随月份的变化和季小时平均风速的日变化;对于一级评价项目,需酌情对污染较严重时的高空气象探测资料作风廓线的分析,分析不同时间段大气边界层内的风速变化规律。 风向玫瑰图:在极坐标中按各风向标出其频率的大小,绘制各季

36、及年平均风向玫瑰图。同时附当地气象台站多年(20 年以上)气候统计资料的统计结果。 主导风向,九、大气环境影响预测与评价,确定预测因子 确定预测范围 确定计算点 确定污染源计算清单 确定气象条件 确定地形数据 确定预测内容和设定预测情景 选择预测模式 确定模式中的相关参数 进行大气环境影响预测与评价,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。,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

37、空气保护目标作为计算点。,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。,预测网格点设置方法,参见导则HJ2.22008附录 C 。,计算小时平均浓度、日平均浓度需采用长期气象条件,进行逐时(或逐次)、逐日平均计算。选择污 染最严重的(针对所有计算点)小时气象条件、日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、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)作为典型小时和典型日气象条件。,在非平坦的评价范围内,地形的起伏对污染物的传输、扩散

38、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。,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

39、较大,还应预测施工期间的大气环境质量。,一级评价项目预测内容,二、三级评价项目预测内容,二级评价的预测内容为一级评价的前4项; 三级评价项目可不进行上述预测。,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。对于小于 1小时的短期非正常排放,可采用估算模式进行预测。 估算模式适用于评价等级及评价范围的确定。 估算模式的说明、源代码、执行文

40、件、用户手册以及技术文档可到环境保护部环境工程评估中心环境质量模拟重点实验室(http:/ AERMOD 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 1 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 AERMO

41、D的说明、源代码、执行文件、用户手册以及技术文档可到环境保护部环境工程评估中心环境质量模拟重点实验室网站(http:/ 推荐及可下 载AERMOD 模式系统版本为07026 版。,进一步预测模式之二 ADMS 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

42、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。 ADMS-EIA版适用于评价范围小于等于 50km的一级、二级评价项目。 ADMS的说明、执行文件、用户手册以及技术文档可到环境保护部环境工程评估中心环境质量模拟重点实验室网站(http:/ 推荐及可下 载ADMS模式系统版本为ADMS-EIA 1.7 版。,进一步预测模式之三 CALPUFF 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50公里到几百公里范围内的模拟尺度,包括了近距离模拟的计算功能,如建筑物下洗、烟羽

43、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、薰烟效应、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; CALPUFF的说明、执行文件、用户手册以及技术文件可到环境保护部环境工程评估中心环境质量模拟重点实验室网站(http:/ 推荐及可下 载CALPUFF模式系统版本为5.8版。,其他模

44、式系统,如果使用的模式版本为推荐版本的后续升级版,应说明不同版本间的差异。 如果使用不在推荐清单中的模式,需提供模式技术说明和验算结果。,在进行大气环境影响预测时,应对预测模式中的有关参数进行说明。 化学转化 在计算 1 小时平均浓度时,可不考虑 SO2转化。在计算日平均或更长时间平均浓度时,应考虑化学转化。 SO2转化可取半衰期为 4 小时; 对于一般的燃烧设备,在计算小时或日平均浓度时,可以假定NO2 /NOx=0.9;在计算年平均浓度时,可以假定 NO2 x/NO =0.75。 在计算机动车排放NO2 和NOx 比例时,应根据不同车型的实际情况而定。 重力沉降 :在计算颗粒物浓度时,应考

45、虑重力沉降的影响。,按设计的各种预测情景分别进行模拟计算。,大气环境影响预测分析与评价的主要内容 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。 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(值) 。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。,大气环境影响预测分析与评价的主要内容 对分析典型小时和典型

46、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和日平均浓度最大值时所对应的浓度等值线分布图 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。 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。 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。,采用大气环境防护距离模式

47、计算各无组织源的大气环境防护距离。模式计算出的距离是以污染源中心点为起点的控制距离,并结合厂区平面布置图,确定控制距离范围,超出厂界以外的范围,即为项目大气环境防护区域。 当无组织源排放多种污染物时,应分别计算,并按计算结果的最大值确定其大气环境防护距离。 对于属于同一生产单元(生产区、车间或工段)的无组织排放源,应合并作为单一面源计算并确定其大气环境防护距离。,十、大气环境防护距离,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。 大气环境防护距离计算模式的执行文件及使用说明可到环境保护部环境工程评估中心环境质量模拟重点实验室网站(ht

48、tp:/ 有场界排放浓度标准的,大气环境影响预测结果应首先满足场界排放标准。如预测结果在场界监控点处(以标准规定为准)出现超标,应要求削减排放源强。计算大气环境防护距离的污染物排放源强应采用削减达标后的源强。,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。,十一、大气环境影响评价与建议,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。,十一、大气环境影响评价与建议,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。,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

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