07大气环境影响评价.ppt

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1、大气环境影响评价1/20/20231基础知识n n大气成分n n大气层的垂直分布n n主要气象要素n n大气边界层温度场n大气边界层风场2大气成分n地球周围聚集的一层很厚的大气分子大气圈n大气圈上边界20003000kmn80%以上的大气质量在55km以下n与人类关系最直接的，对大气污染影响最大的是低层大气n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3大气成分n n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N2、O2、Ar、CO2等n n干洁空气成分中，N2、O2两种成分占99%n nCO2、O3所占比例很小，但对大气温度和人类生活都有较大

2、影响4大气成分n nCO2主要来源于燃料的燃烧、动植物的呼吸及有机物的腐败。n n它对太阳短波辐射吸收能力很弱，而对长波辐射吸收能力很强，同时还能发射长波辐射。这对地面和大气保持一定的温度，起着重要的作用。n n由于人类活动的影响，大气中CO2浓度增高，导致“温室效应”。5大气成分n n大气中的O3含量很小，而且随高度分布不均匀。n nO3能吸收波长短于0.29m的紫外线部分，使平流层温度增加，影响大气的温度分布，同时还保护地面上的生物免受过量紫外线照射的危害。6大气成分n n水汽大气中的水蒸气来源于地面水分的蒸发，并借助大气中的水蒸气来源于地面水分的蒸发，并借助空气的垂直运动向上输送，其含量

3、随时间、地点空气的垂直运动向上输送，其含量随时间、地点和气象条件的不同有较大的变化，变化范围在和气象条件的不同有较大的变化，变化范围在04%04%。大气中的水分导致了云、雾、雨、雪、雹等复杂大气中的水分导致了云、雾、雨、雪、雹等复杂的天气现象。的天气现象。水汽能强烈吸收地面辐射，同时向周围空气和地水汽能强烈吸收地面辐射，同时向周围空气和地面发射长波辐射，水的相变化中又能吸收和放出面发射长波辐射，水的相变化中又能吸收和放出热量，对气温和地面温度都有一定的影响。热量，对气温和地面温度都有一定的影响。n n干洁空气和水蒸气的混合气体称为湿空气。7大气成分n n悬浮颗粒大气中的悬浮颗粒包括固体杂质和液

4、体杂质。大气中的悬浮颗粒包括固体杂质和液体杂质。固体杂质主要有燃烧烟尘、海水飞溅扬入大固体杂质主要有燃烧烟尘、海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒、风吹起的扬尘以及细气后而被蒸发的盐粒、风吹起的扬尘以及细菌、微生物、植物种子、花粉等，多集中于菌、微生物、植物种子、花粉等，多集中于大气的低层；大气的低层；液体杂质，如水滴等。液体杂质，如水滴等。8大气成分n n大气污染物质各种自然活动（如火山活动、森林火灾、有各种自然活动（如火山活动、森林火灾、有机体腐败、雷电等），以及人类活动（生产、机体腐败、雷电等），以及人类活动（生产、生活活动等）排入大气的污染物，如生活活动等）排入大气的污染物，如SOSO2

5、2、NONOX X、H H2 2S S、NHNH3 3等。等。天然情况下，一般可达到动态平衡。天然情况下，一般可达到动态平衡。人类活动影响下，如排放的大气污染物超过人类活动影响下，如排放的大气污染物超过大气的自净能力，其在大气中的浓度和滞留大气的自净能力，其在大气中的浓度和滞留时间足以影响人体健康和动植物正常生长时，时间足以影响人体健康和动植物正常生长时，就造成了大气污染。就造成了大气污染。9大气层的垂直分布n n对流层：08-15km，温度梯度0.65K/100mn n平流层：8-1555km；3050km逆温层n n中间层：5585kmn n暖层：85800kmn n散逸层：超过800km

6、1011气象要素对大气状态和物理现象给予定性或定量描述的物理量n n气温：离地面1.5m高处的百叶箱中观测到的空气温度。n n气压：大气作用在单位面积上的作用力。n n湿度：相对湿度、露点。1213气象要素n n风：风向、风速等。空气质点的水平运动风空气质点的垂直方向运动对流10m高处一定时间内的平均值正点前10min的平均风速、风向14151617气象要素n n云：云高、云量等（用于确定大气稳定度）。云：云高、云量等（用于确定大气稳定度）。n n能见度：反映大气的混浊程度。能见度：反映大气的混浊程度。n n降水量、蒸发量降水量、蒸发量n n日照时数日照时数n n太阳辐射太阳辐射n n地面辐射

7、地面辐射n n大气辐射等大气辐射等各种气象要素可以通过观测得到18大气边界层n n大气边界层（行星边界层）：受下垫面影响的大气边界层（行星边界层）：受下垫面影响的低层大气，厚度低层大气，厚度12km12kmn n近地层（摩擦边界层）：下垫面以上近地层（摩擦边界层）：下垫面以上100m100m左右左右的一层大气的一层大气n n过渡层：近地层过渡层：近地层大气边界层顶的一层，大部大气边界层顶的一层，大部分大气扩散发生在此层分大气扩散发生在此层 了解大气边界层中的温度场、风场及湍流特征，对了解大气边界层中的温度场、风场及湍流特征，对于研究大气扩散问题、进行大气环境影响评价具有于研究大气扩散问题、进行

8、大气环境影响评价具有重要意义。重要意义。19大气边界层的温度场n n干绝热温度递减率：d=0.89K/100mn n温度层结正常：气温随高度增加而降低，温度梯度大正常：气温随高度增加而降低，温度梯度大于于 d d，有利于污染物质扩散；有利于污染物质扩散；中性：气温随高度增加而降低，温度梯度等中性：气温随高度增加而降低，温度梯度等于于 d d；等温：气温不随高度而变化；等温：气温不随高度而变化；逆温：气温随高度增加而升高。逆温：气温随高度增加而升高。2021逆温n n具有逆温的大气层是强稳定的大气层。n n空气污染事故大多发生在有逆温层和静风条件下。n n按高度，可分为接地逆温和不接地逆温。n

9、n按生成过程，可分为辐射逆温、下沉逆温、湍流逆温、峰面逆温、平流逆温。22逆温n n辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温；n n下沉逆温：又称为压缩逆温，由气团下沉，顶部绝热增温比低部多形成；n n湍流逆温：由低层空气的湍流混合而形成的逆温；23逆温n n锋面逆温：多在对流层中，暖气流受地球旋转锋面逆温：多在对流层中，暖气流受地球旋转作用力而与相邻的低温气流相遇时，形成一冷作用力而与相邻的低温气流相遇时，形成一冷暖气流交界面，当暖气流在冷空气之上时且温暖气流交界面，当暖气流在冷空气之上时且温差较大时，即出现锋面逆温；差较大时，即出现锋面逆温；n n平流逆温：暖空气平流到冷地面，下层空气受

10、平流逆温：暖空气平流到冷地面，下层空气受地面影响大、降温多，上层空气降温少而形成地面影响大、降温多，上层空气降温少而形成的逆温。的逆温。很多情况下，大气中出现的逆温是几种原因共同形很多情况下，大气中出现的逆温是几种原因共同形成成24大气边界层风场n n风的形成：水平运动风的形成：水平运动 水平气压梯度力水平气压梯度力 地球自转偏向力地球自转偏向力 惯性离心力惯性离心力 摩擦力摩擦力n n在大气边界层内，风速随高度增加而增大在大气边界层内，风速随高度增加而增大n n一般气象站观测到的是地面一般气象站观测到的是地面10m10m处的风速，需处的风速，需要知道烟囱出口及烟囱有效高度处的平均风速要知道烟

11、囱出口及烟囱有效高度处的平均风速25大气边界层风场n n风速廓线：风速随高度变化的曲线适合高度小于300m。不同稳定度下的p值稳定度稳定度A AB BC CD DE-FE-F城市城市0.100.100.150.150.200.200.250.250.300.30乡村乡村0.070.070.070.070.100.100.150.150.250.2526大气边界层风场n n地方性风场地方性风场 山谷风：发生在山区的山风与谷风的总称，是以山谷风：发生在山区的山风与谷风的总称，是以2424小时为周期的局地环流，由山坡和谷地受热不均匀小时为周期的局地环流，由山坡和谷地受热不均匀产生；产生；海陆风：海风

12、与陆风的总称，发生在海陆交界地带，海陆风：海风与陆风的总称，发生在海陆交界地带，是以是以2424小时为周期的局地环流；小时为周期的局地环流；城市热岛风：由城乡温度差引起的局地风。城市热岛风：由城乡温度差引起的局地风。要引起注意，增加了大气环境影响评价的难度要引起注意，增加了大气环境影响评价的难度27污染源调查与评价n n污染源调查调查范围调查范围调查内容与方法调查内容与方法 工业污染源工业污染源 交通运输污染源交通运输污染源 居民污染源居民污染源污染物排放量估算污染物排放量估算 物料平衡法物料平衡法 排放系数法排放系数法28污染源评价等标污染负荷n n污染物的等标污染负荷污染物的等标污染负荷

13、G Gij ij为污染源为污染源j j污染物污染物i i的年排放量，的年排放量，S Si i为污染物的评价为污染物的评价标准标准n n污染源污染源j j有有n n种污染物参与评价，则种污染物参与评价，则污染源污染源j j的等标污染的等标污染负荷负荷P Pi i为各污染物等标污染负荷为各污染物等标污染负荷P Pij ij之和；之和；n n评价区有评价区有mm个污染源含第个污染源含第i i种污染物，则该污染物在评种污染物，则该污染物在评价区内的价区内的等标污染负荷等标污染负荷P Pi i为各污染为各污染源源等标污染负荷等标污染负荷P Pij ij之之和；和；29污染源评价n n区域的等标污染负荷P

14、为该区域内所有污染源的等标污染负荷Pi之和；n n污染物i占工厂的等标污染负荷比Kij=Pij/Pjn n评价区污染物i的等标污染负荷比Ki=Pi/Pn n污染源j占区域的等标污染负荷比Kj=Pj/P30污染源评价n n主要污染物的确定将污染物等标污染负荷进行排列，从小到大将污染物等标污染负荷进行排列，从小到大计算累计百分比，确定主要污染物。计算累计百分比，确定主要污染物。n n主要污染源的确定将污染源等标污染负荷进行排列，计算累计将污染源等标污染负荷进行排列，计算累计百分比，确定主要污染源。百分比，确定主要污染源。31实例厂名厂名SOSO2 2(t/a)(t/a)NONOx x(t/a)(t

15、/a)TSP(t/a)TSP(t/a)电厂电厂10490.510490.52600.22600.27236.57236.5冶炼厂冶炼厂586.3586.3186.2186.2653.2653.2水泥厂水泥厂325.2325.2208.6208.69065.59065.5造纸厂造纸厂545.6545.6325.4325.4576.4576.4轮胎厂轮胎厂342.1342.1195.2195.2238.5238.5评价标准：CSO2SO2=0.15;CNOxNOx=0.1;C=0.1;CTSPTSP=0.3=0.332等标污染负荷厂名厂名P PSO2SO2P PNOxNOxP PTSPTSP合计合

16、计负荷比负荷比%电厂电厂699366.7699366.7 260022600224121.724121.7749490.4749490.493.0393.03冶炼厂冶炼厂3908.73908.7186218622177.32177.3798479840.990.99水泥厂水泥厂216821682086208630218.330218.334472.334472.34.274.27造纸厂造纸厂3637.33637.3325432541921.31921.38812.68812.61.091.09轮胎厂轮胎厂2280.72280.7195219527957955027.75027.70.620.6

17、2合计合计711361.4711361.4351563515659233.659233.6805751805751负荷比负荷比%88.2988.294.364.367.357.3510010033污染气象参数调查n n一般污染气象参数地面气象资料地面气象资料高空气象资料高空气象资料n n大气平均场参数和湍流扩散参数的观测地面观测地面观测低空探测低空探测34大气扩散实验n n示踪法n n平衡球标记法n n烟云照相法n n环境风洞模拟法35大气环境质量现状评价n n评价工作程序调查阶段调查阶段环境监测环境监测评价分析评价分析n n现状监测确定监测范围确定监测范围监测点数目和布设监测点数目和布设监测

18、时间和频率监测时间和频率36大气环境质量现状评价方法n n目前采用比较直观、简单的单项评价指数法37大气环境影响评价n n定量地评价拟建项目建设前大气环境质量现状，识别对大气环境的哪些质量参数产生影响，预测建设项目投产后大气污染指数的变化，解释污染物质在大气中的输送、扩散和变化的规律，提出建设项目污染源的控制治理对策。38大气环境影响评价n n评价工作级别与范围n n工作程序n n影响预测n n参数确定n n影响评价39评价工作的分级n n根据评价项目的主要污染物排放量、周围地形的复杂程度以及当地执行的大气环境质量标准等因素,将大气环境影响评价工作划分为一、二、三级。n n项目周围地形特征可分

19、为平原和复杂地形两类。复杂地形系指：山区、丘陵、沿海、大中城市的城区等。n n根据对建设项目的初步工程分析，选择13种主要污染物，以Pi确定评价等级。40评价工作的分级 Pi-等标排放量，m3/h；Qi-单位时间排放量，t/h；coi-大气环境质量标准，mg/m3。GB3095-1996二级标准，小时浓度。P Pi i/（mm3 3/h/h）P Pi i=2.5=2.5 10109 92.52.5 10109 9PPi i=2.5=2.5 10108 8P Pi i2.55.05.088气象数据的处理及源项的处理n n收集全年不利（逆温）气象条件参数n n污染源处理源高小于源高小于30m30m

20、及无组织排放源作为面源及无组织排放源作为面源30m30m以上排气筒安高架源处理以上排气筒安高架源处理89预测模型及方法n n采用高斯模式n n扩散参数根据相关表格查得（导则）n n有效源高：面源按冷排放考虑，高架源要考虑抬升，抬升高度按GB3840-83规定的方法计算n n预测结果：将短期浓度监测时的气象条件用于预测模型的计算，根据建设工程的污染源，计算出相同条件下的预测浓度，与现状监测数据相叠加。90评价结果n n需给出以下图件主导风向下各大气稳定类型的大气环境质量主导风向下各大气稳定类型的大气环境质量状况短期预测分布图状况短期预测分布图月、季、年平均大气环境质量状况长期预测月、季、年平均大气环境质量状况长期预测分布图分布图各大气稳定类型下主要评价因子各大气稳定类型下主要评价因子TSPTSP、SOSO2 2的最大落地浓度值及距离的最大落地浓度值及距离季、年最大落地浓度的平均值及平均距离等季、年最大落地浓度的平均值及平均距离等91浓度等值线图92评价结果n n技改后，评价区各测点SO2夏、冬季日平均浓度值达到GB3095-1996二级标准。n nTSP总排放量减少，日平均值在评价区内较监测时降低0.18-0.31mg/m3。n n但由于炼钢区本底TSP超标，项目技改后仍将超标。93