大气环境影响评价教学.ppt

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1、第五章 大气环境影响评价,第一节 大气环境污染与大气扩散一、大气环境污染 1、大气污染 大气因某种物质的介入而导致化学、物理、生物或者放射性方面的特性改变，从而影响大气的有效利用，危害人体健康或者破坏生态，造成大气质量恶化的现象。2、大气污染物源 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）。,第一节 大气环境污染与大气扩散一、大气环境污染2、大气污染源的分类,大气污染源,自然污染源,人为污染源,工业污染源,交通运输污染源,农业污染源,生活污染源,按污染源的几何形状：点源、线源、面源和体源。按污染源的运动特性：固定源和流动源。按污染源的几何高度：高架源

2、、中架源和低架源。按排放时间长短：连续源、瞬时源和持续有限时间源。按排放形式：有组织排放源、无组织排放源。,第一节 大气环境污染与大气扩散一、大气环境污染2、大气污染物的分类,含硫化合物含氮化合物含碳化合物卤代化合物放射性物质和其他有毒物质,化学成分,按相态分：气体、固体和液体污染物。按形成的方式：一次污染物和二次污染物。,第五章 大气环境影响评价,第一节 大气环境污染与大气扩散,二、大气扩散过程 1、大气湍流 2、大气稳定度与污染 3、影响大气污染的其他因素,风和湍流是影响大气扩散能力的主要动力因子。大气的温度层结和大气稳定度是影响大气扩散能力的主要热力因子。扇形、圆锥形、波浪形、熏烟形、屋

3、脊形,第二节 大气环境影响预测,一、大气扩散基本公式 高斯模式是一类简单实用的大气扩散模式。在均匀、定常的湍流大气中污染物浓度满足正态分布，由此可导出一系列高斯型扩散公式。实际大气不满足均匀、定常条件，因此一般的高斯扩散公式应用于下垫面均匀平坦、气流稳定的小尺度扩散问题更为有效。,高斯模式,基本假设：烟羽的扩散在水平和垂直方向都是正态分布；在扩散的整个空间风速是均匀、稳定的；污染源排放是连续、均匀的；污染物在扩散过程中没有衰减和增生；x方向，平流作用远大于扩散作用；下垫面平坦。,1连续点源烟流扩散公式,当有风时(u1.5ms)，可采用烟流扩散公式。设地面为全反射体：,扩散参数y、z通常表示成如

4、下形式：,最大地面浓度Cmax及出现距离：当，,当，且则，,2有混合层反射的扩散公式 大气边界层常常出现这样的铅直温度分布：低层是中性层结或不稳定层结，在离地面几百米到 12 km 的高度中存在一个稳定的逆温层，即上部逆温，它使污染物的铅直扩散受到抑制。观测表明，逆温层底上下两侧的浓度通常相差 510倍，污染物的扩散实际上被限制在地面和逆温层底之间。上部逆温层或稳定层底的高度称为混合层高度（或厚度），用h表示。,设地面及混合层全反射，连续点源的烟流扩散公式如下：,（1）当z1.6h浓度在铅直方向已接近均匀分布，可按下式计算：,3熏烟扩散公式 高架连续点源排入稳定大气层中的烟流，在下风向有效源高

5、度上形成狭长的高浓度带。当低层增温使稳定气层自下而上转变成中性，或不稳定层结扩展到烟流高度时，使烟流向下扩散产生熏烟过程，造成地面高浓度。,此时在熏烟高度zf以下浓度在铅直方向接近均匀分布，地面浓度计算公式为：,式中：,当稳定气层消退到烟流顶高度 hf 时，全部扩散物质已经向下混合，地面浓度公式为：,4连续线源公式 连续线源是指连续排放扩散物质的线状源，其源强处处相等且不随时间变化。在高斯型模式中，连续线源等于连续点源在线源长度上的积分，其浓度公式为：,式中：Ql线源源强，其单位为单位时间单位长度排放的物质量；f表示连续点源浓度的函数，可根据源高及有无混合层反射等情况选择适当的表达式。,对直线

6、型线源等简单的情形则有：(1)线源与风向垂直：取 x 轴与风向一致，坐标原点设于线源中点，线源在 y轴上的长度为2y0。有地面全反射的浓度公式为：,(2)无限长线源（线源与风成大于45度角）的地面浓度公式为：为线源与风的夹角,5连续面源公式 源强恒定的面源称为连续面源。对面源扩散的处理方法主要有虚点源法和积分法等。虚点源法：设想每个面源单元上风向有一个“虚点源”，它所造成的浓度效果与对应的面源单元相当。可以用虚点源的浓度公式计算面源的浓度：,式中：QA某面源单元的源强，在虚点源法中，其单位与连续点源相同；x,y,z计算点的坐标，坐标原点位于面源中心在地面的垂直投影点上；xy,xz虚点源向上风向

7、的后退距离。若有：L为面源单元的边长。应用同样的原理，也可以用虚点源计算线源、体源造成的浓度。,6长期平均浓度公式长期平均浓度：在几天、几月或一年的长时段内，各种风向均可能出现。此时表示短时间烟流横向散布的y已不重要，可以用风向频率计算水平浓度公式。,(1)简单的扇形公式：在任意角宽度为2n 的扇形区内，连续点源的地面公式是：式中：f在所平均的时段内该扇形区风向所占的成数。u，z应取平均时段内平均风速和铅直扩散参数的平均值(例如，取D类稳定度的z)。,(2)联合频率计算公式：在长时间内，不同风速和稳定度影响浓度的权重并不相等。更精确的计算，应该按照每一种风向、风速和稳定度的频率加权平均，此时的

8、浓度公式为：式中：k、m、l风向、稳定度和风速等级的下标；ck、m、l在每一个给定风向、稳定度和风速时的浓度，可取相应的高斯扩散公式计算；k、m、l 风向、稳定度和风速的相对联合频率，即有：,二、实用模拟预测方法1模式构成 空气质量模式是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、扩散和稀释作用。污染物在大气中所经历的其他过程，诸如烟气抬升，干、湿沉积和化学转化过程等，则常以某种形式的过程参数、确定参数的方法或计算公式，以及子模式的形式从属于大气扩散模式；另一方面，除大气以外，污染源和下垫面的状况也会影响污染物在

9、大气中的变化和分布，这些因素及其影响规律亦必须在空气质量模式中得到恰如其分的反映。,通常，一个空气质量模式应包括一组以大气扩散公式为主体的描写各种过程的数学表达式，一套模式输入参数和确定参数方法，以及为完成模式计算所需的计算方法和程序：,2模式类型 按照发展模式的理论途径划分，可将空气质量模式分为：统计理论模式、K理论(包括高阶闭合)模式和相似理论模式；按模拟区的范围可分：微尺度(建筑物尺度)模式、局地尺度(103104m)模式及中、远距离(105m以上)输送模式。按照模式的时间尺度划分：短期(124h)平均及长期(月、季、年)平均模式。按照污染源的形态划分：点源、线源、面源、体源及多源或复合

10、源模式。着重模拟除了大气的输送和扩散稀释过程以外另一种过程的模式：如酸雨模式、光化学烟雾模式和干沉积模式等等。还有一些则是针对某种特殊气象条件导出的，像熏烟型扩散模式和热力内边界层扩散模式等。,从对模式的应用需要出发：“法规应用级”和“研究级”模式。“法规应用级”模式：指已被国家环境保护管理部门推荐应用于污染物浓度预测计算的模式。按其精密的程度分成两级：“筛选模式”和“精细模式”。“筛选模式”：可以用它对某个或某类特定污染源对空气质量的影响作偏保守的评价；“精细模式”：由那些能够对大气物理和化学过程作比较精细处理的方法形成。“研究级”模式：是指正在进行探索和研究的模式。模式通常都比较复杂，大多

11、为复杂的数值模式。,就目前空气质量模式的研究和应用状况来看，“法规应用级”模式大多数仍是高斯型模式，复杂的数值模式多属“研究级”模式。,3模式选择 选用空气质量模式通常应当考虑以下几方面的问题。(1)污染源及污染物 污染源的类型：污染源的形态有点源、线源、面源、体源和它们组成的复合源；按其排放方式可分为瞬时源、间断源和连续源；其中，又可按排放温度分为热源和冷源。污染物的性质：可分为气态污染物或颗粒物。对后者，还需了解其粒径分布，估计重力沉降、干沉积与扩散的相对重要性。此外，还应考虑是保守的或是反应性污染物、化学转化的重要性等等。,(2)模拟的时空范围及分辨率模式区的范围：通常局地空气污染问题以

12、采用高斯型模式比较适当，即使在复杂下垫面，亦可用它的变形作为筛选模式使用。模拟的时间尺度：大气扩散模式计算的基准时间尺度为小时平均，其他时段的平均浓度可在小时平均浓度的基础上逐时(或按一定的采样间隔)求和计 算，也可选用专门的长期平均模式，这类模式包含了按频率加权的计算方法，通常都是计算效率高的高斯型模式。要求的空间分辨率：模式计算浓度的空间分辨率是一项重要和敏感的指标。在一个孤立点源的下风区，相距数百米两个接受点的污染物浓度可以有数量级的差异，即使在污染源分布比较均匀的城市，相距1 km监测浓度的差异也常常很大。,(3)模拟区的下垫面特征：下垫面可分为平原乡村、城市、山区及水陆交界地区等。复

13、杂下垫面上气流复杂，复杂地形上污染物浓度的空间分布更不均匀，起伏更大。一般来说，由均匀定常假定导出的高斯模式不再适用。,(4)对模式效能的要求：空气质量模式应当具备的效能与前述三方面的条件及要求有密切关系。例如，对局地空气污染，通常仅需考虑大气的扩散稀释作用，而对中、远距离问题则还必须考虑污染物的化学转化和干湿沉积等其他物理化学过程，此时对模式效能将提出不同的要求。但是，即使对相同的模拟对象，也可以用简单的参数化方法，给出化学转化速率的方法来解决，模式使用者仍有一定的选择余地。,总之，由于空气污染问题的复杂性，迫使人们不得不通过多种途径和手段来研究并建立适合各种特定条件的空气质量模式。它们的针

14、对性很强，选用时需 要认真加以鉴别。除了以上四方面的问题以外，还应根据各自的应用目的和条件作更加具体的分析。模式选择是一个关键的阶段，它常常同时决定了资料搜集、外场测试等工作的规模，以至总的工作方向。,4模式性能评价 实践表明，模式计算结果存在着误差和所谓的“不确定性”，其中，一部分称为“固有的”，另一部分称作是“可约束的”。固有的误差：是指由于湍流活动等不可分辨的细节引起的不可重复性，进而造成的对总体的平均偏差。,另一类可约束误差则由以下原因造成：模式使用的排放源、气象和地形资料的误差；模式包括的所有计算公式和参数不合适引起的误差；用来检验模式的浓度实测资料的误差。,由此可见，通过模式选择阶

15、段的各项分析以后只是选定了“拟用模式”。这个模式对特定的地区和应用目的是否真正适用，还要经过模式性能评价这一必不可少的工作程序。当模式预测的结果将直接被用作环境保护的决策、规划和工程设计的依据时，这项工作就更加重要，应该通过模式性能评价向环境保护机构提供模式不确切性的定量分析。模式性能评价主要包括模式的合理性、保真性和灵敏性分析几个方面的内容。,(1)合理性分析：在进行模式性能评价时，可考虑选取一个参考模式，用以校核拟用模式，进一步考核其物理模型和参数化方案等的合理性，必要时还可作一些对比性的计算经验。,(2)模式检验：主要目的是检查模式的“保真性”。一般应使用同步的排放源、气象和浓度监测资料

16、，检验模式计算值与实测值的符合程度。这是模式性能评价的最主要的内容。,检验模式所使用的资料应满足以下标准：排放源、气象与浓度资料的同时性；对所要求的时间和空间分辨率具有代表性；必须是不同于建立模式所使用过的独立的数据；数据的平均时段与环境保护法规的规定致。,浓度计算值与实测值的比较是通过计算一系列的统计特征量来实现的，常用的检验项目有以下几类：浓度差分析：以相同时间、地点的观测值和计算值为数据对，求其差值：,下标o，p分别表示观测值与模式预测值。,最大浓度分析：在空气污染分析中，地面最大浓度常是人们最关心的。最大浓度差：式中：分别表示观测和预测的地面最大浓度。,浓度比值分析：计算每一对浓度计算

17、值与观测值的比值 K=p/o 至今仍将K值落在052范围内作为模式精度是否可取的指标。通常较佳模式K值落在上述范围内的成数应超过50。,相关分析：计算由浓度观测值和计算值组成的数据对序列的相关系数,上式可用来分别计算时间相关、空间相关和时空相关。它是表征预测与实际情况一致性的重要指标。但是它不能描述浓度的差值或比值所反映的信息，即不能表示模式计算值在总体上是否过高或过低，故应与d或K值配合分析。如果r值较高，但差值指标不好，则只要对模式作线性订正即可大大改善精度。值得注意的是厂只能反映计算值与观测值之间的线性相关，而不能从中发现它们之间的非线性关系。,浓度分布比较：为了更直观地考察模式的预测效

18、能，还可以绘制计算浓 度和观测浓度的等值线图，比较它们高、低中心区的位置、数值以及分布图形是否一致。,(3)灵敏度分析：灵敏度的定义是模式输出(计算浓度)对输入变量的偏导数。通过此项分析，可以定量判别影响空气质量的各个因子的相对重要性，确定它们的误差和不确切性对模式输出的影响。这项工作至少有以下几方面的意义：分析模式输入一输出响应关系的合理性，为改进模式提供依据。明确模式所依据的各项基础资料的相对重要性以及对它们的精度和分辨率要求，以便改进观测和搜集方案，以及确定模式输入参数的方法。为评价控制空气污染的策略提供可靠性分析和环境效益分析。,综上所述，不论是为了改进或建立一个新的空气质量模式，还是

19、将现有的模式应用于某个实际问题，对模式的合理性、保真性和灵敏度检验都是一个重要的环节,它将提高模式的质量和应用结论的可靠程度。,三、平原局地空气质量模式 局地空气质量模式应用范围：污染物的输送距离小于 20 km的场合，在均匀平坦的下垫面最多不超过 50 km。常用局地空气质量模式：高斯型扩散公式。视污染源的状况和应用的需要，局地空气质量模式可以采用风向坐标系或者地理坐标系。此外，为满足法规应用的要求，应能计算几种不同平均时间的污染物浓度。,1坐标系 基本的高斯扩散公式都采用风向坐标系，但在以下情况下还需建立地理坐标系：,需要计算多源迭加浓度；需要计算不同风向迭加的时间平均浓度；以高斯公式为计

20、算核的数值积分模式（例如线源积分模式、烟团轨迹模式等）。,(1)风向坐标系：取 x 轴与平均风向一致，y 轴在水平面上与风向垂直，z 轴指向天顶的直角坐标系，坐标原点设在污染源在地面的垂直投影点上。它是随平均风向改变的坐标系。,(2)地理坐标系：是固定在某个地理位置上的直角坐标系。为了方便，通常将坐标原点设在模拟区下垫面的西南端点，x轴指向东，y轴指向北，z轴指向天顶。所有污染源和浓度计算点的位置用它们在地理坐标系中的坐标来确定，坐标系中的计算网络根据所要求的空间分辨率来设计。,两种坐标系的转换：设地理坐标系为EON，风向坐标系为xoy，它们之间的转换公式为：x(NpNr)cos(EpEr)s

21、in y(NpNr)sin(EpEr)cos,式中：x，y 高斯公式中使用的坐标变量；(Ep，Np)、(Er，Nr)分别表示污染源和计算点在地理坐标系中的坐 标，为风向方位角。,若下垫面十分平坦，可将风向坐标系和地理坐标系的原点设在同一个水平面上，计算中不需要作 z 坐标的换算，否则应考虑每一对计算点和污染源所在位置在地理坐标系中的高度差。,2小时平均浓度的计算 局地大气扩散模式所代表的平均时间为数十分钟，通常把它计算得浓度定为小时平均浓度(过去，习惯上称为“一次”浓度)。局地空气污染计算中最关心的是如何求出最大的“一次”浓度，通常有以下几种方法：,(1)逐时计算法：有的国家规定至少要逐时计算

22、一年的小时平均浓度，然后用平均的方法求取其他时段的平均浓度并与空气质量标准相比较。这种方法当然不会漏算那些很少出现的最大值。但是这样做至少需要输入一年逐时的气象参数(可利用气象台站的常规观测资料求取)。,(2)分类计算法：按气象条件分类计算“一次”浓度，特别是计算各类条件下可能出现的最大地面浓度和它离源的距离。通常是将大气稳定度分为6类或4类，输入模式计算的扩散参数和抬升高度公式应与各自的稳定度类别一致，风速和混合层高度亦取每一类别的平均值。,(3)保证率计算法：按一定的保证率设计计算条件，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。,目前这种方法仅在少数专门的课题中研究采用

23、。在有些环境影响评价工作中，能够给出可造成浓度超标的不利气象条件可能出现的概率，这是值得提倡的，通常可根据风向、风速和大气稳定度的联合频率确定。此时应注意不同的气象条件组合可能对应相同的浓度值，特别是有抬升的源，要注意风速对浓度的双重影响。,应当指出，我国目前普遍采用的计算一次浓度的方法与大气环境质量标准之间还不能完全协调一致。后者规定的“一次”最大允许浓度是指任何一次均不得超过的数值，而前述分类计算法充其量只能求得分类的平均值。从这个意义来说，前述逐时计算法相对更合理。事实上，对平原地区的一般污染源，利用常规气象资料按照一定的法规模式逐时计算全年的污染物浓度，不失为一种既经济又比较可靠的方法

24、。,3日均浓度计算 日均浓度通常是取一日内若干个等间隔的一次浓度求平均。风向在一日内是会改变的，所以应采用地理坐标系，以便计算不同风向浓度的迭加和平均。对任意给定的计算点：,为保证日均值有代表性，一般取N8，即至少需要输入8个不同时次一次浓度所需的模式输入参数。所不同的是，还需输入所有污染源和计算点的坐标和每个计算时次的风向值。,计算日均浓度的关键在于如何用比较简单的方法求取对各种典型气象条件具有代表性的值，以及如何求得法规需要的最大日均浓度。,(1)逐日计算法：在逐时计算法的基础上可以得到一年内任意24小时的平均浓度。这种方法的优点是信息量大，可以得到每个计算点最大的日均浓度和日均浓度的概念

25、分布等对大气环境规划和排污总量控制等非常有价值的信息。当然，它需要的基础数据量和计算量都比较大，一般不易办到。,(2)典型日(控制日)法：所谓“典型日”，是指与模拟区典型空气质量状况相对应的有代表性的“气象日”。若能通过某种方法找出若干组典型日的气象条件，则能避免逐时、逐日计算之苦。,气象分析法：这是单纯利用气象资料寻求“典型日”气象参数的方法，并不考虑污染源的状况，甚至不考虑污染源是否存在。它仅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的、有利和不利的日均大气扩散稀释条件，必要时可作一些计算试验，以确定各种典型日的模式输入参数。孤立源与浓度场的响应关系最简单，用这种方法更

26、有效，对于拟建项目的预测计算则是必由之路。,综合分析法：这是利用平行观测的气象和浓度资料综合确定典型日计算条件的方法。一般需要积累二年以上的平行观测资料才能总结出比较可靠的典型日条件。,(3)保证率法：由于日均浓度的计算条件由 8 个以上的一次浓度计算条件所组成，此时可能的气象条件组合数多不胜数，要求出与浓度相对应的概率分布将十分困难，同时还要考虑污染源分布的影响，难度就更大，我国已有这方面的探索和研究。,4长期平均浓度计算 平均时间超过24h的浓度称为长期平均浓度。在已计算逐时、逐日平均浓度的情况下，可以进一步求取一年内任意时段的长期平均浓度，除此之外，一般都采用联合频率法计算长期于均浓度，

27、其要点是：,需要用地理坐标系以便计算不同风向浓度分布的迭加；长期平均浓度公式代表每一对源和计算点之间的相应关系，每一个计算点上的浓度等于所有源在该点长期平均浓度之和；利用一年以上的资料可以统计模拟区大气稳定度、风速和风向的联合频率。,我国过去的一些环境影响评价工作中，用一日4次(02，08，14及20时)的 气象观测资料统计联合频率，有些研究者发现08及20时较易定为D类稳定 度，即人为加大了中性的权重。另一方面，每天4次资料确实太少。为此，建议 改为用每天至少8次观测资料统计联合频率。从气象部门可获得每小时的风 向、风速。为确定05，11，17，23各时的大气稳定度，所缺少的云的观测数据可以

28、 用已有的4次数据内插推算。,第三节 开发行为对大气环境的影响识别,一、大气环境影响的类型 识别大气环境影响的类型大致可划分：1按影响时段划分 通常以建设项目的建设周期来划分：(1)建设阶段影响：指建设项目在施工期间对大气环境产生的影响。(2)运行阶段影响：指建设项目投产运行和使用期间产生的影响。(3)服务期满后的影响：指建设项目使用寿命期结束后仍继续对大气环境产生的影响。,2按影响方式划分(1)直接影响：污染物通过大气环境产生的直接因果关系。(2)间接影响：污染物通过大气环境产生的间接因果关系。,二、建设项目的大气环境影响识别 对大气环境产生影响的工业部门主要包括能源工业、交通运输业、钢铁工

29、业、有色金属冶炼工业、化学工业、石油化学工业、制浆和造纸工业等。,1交通运输建设项目的大气环境影响识别 交通运输建设项目包括高速公路、隧道、高架快速道路、机场、航道、港口、码头的建设等，其中对大气产生影响比较显著的有高速公路建设、城市高架快速路的建设和机场建设。在识别交通运输业对大气环境的影响要注意几个特殊性：,(1)汽车尾气污染的特殊性：汽车排气量虽小，但汽车数量多，尾气成分复杂。,(2)汽车尾气排气口高度接近与人的呼吸高度。在一定范围内，污染物的地面浓度与距离的平方成反比。,(3)汽车的体积小，流动性大。汽车尾气污染具有流动性、不确定性。,交通工程建设项目对大气环境的影响可分为建设阶段与建

30、成阶段。建设期间：大量的土地裸露，并且由于车辆的运输与开挖引起很大的扰动，车辆的尾气排放和地面扬尘是主要影响因素。公路建成阶段：公路建成投入使用后，机动车辆往复行驶，排放废气，公路成为对大气环境影响的线污染源。,2能源建设项目对大气环境影响的识别 对大气环境有影响的能源建设项目主要包括煤、石油、天然气等开发利用。,火力发电建设项目的大气环境影响识别：火力发电厂建成后对大气环境的影响主要来自煤炭燃烧后的排放。因此，煤炭的种类和排放的条件对大气环境的影响产生非常大的作用。不同的排放方式对大气环境的影响也产生作用。,(1)排放量都大。以120 104 kW的发电机组为例，锅炉蒸发量为4000th，耗

31、煤量为660 th。若煤的含硫量0.49，则排二氧化硫约为5.3th。(2)一般都以高架点源的形式排放污染物。为提高扩散能力，根据发电容量和当地的地质和气象条件烟囱高度从60m到240m。(3)影响范围大。由于高架点源排放，虽然污染物被稀释扩散，但影响的范围大。有时会造成跨区域的影响，如酸雨的形成及其造成的影响。,3矿业建设项目的大气环境影响识别 矿业建设对大气的环境影响识别，主要是对煤矿工程建设项目与金属矿开发建设项目进行分析。开采过程中的影响识别是矿业建设项目的重点。矿山开采的方式不同对大气环境的影响也不同。在露天矿开采过程中常用炸药爆破，露天矿山的爆破产生的粉尘气体可飘浮1012km远。

32、特大型矿山在数公里直径范围内降落的粉尘达数百吨。煤矿的粉尘中含有112的硫份时，在空气中氧化遇水能产生酸性降水。矿区的公路可能对公路两侧的土地造成矿尘污染。由于运输车辆的运行，矿石的散落，矿尘随风迁移，对周围的居民和农田造成严重影响。,第四节 大气环境影响评价,一、工作程序、评价等级和评价标准 1基本内容和工作程序,弄清建设项目概况，进行工程的大气环境影响因素分析，获得有关源参数(排污种类、源强、源高、排放方式、排放温度、排烟速度等)资料，进行污染源评价。,大气环境现状监测与评价，取得本底浓度值，进行评价区的环境现状评价。,评价区地形和气象资料的收集和观测，取得环境预测所必须的气象条件和地形条

33、件资料。,评价区大气扩散规律的研究，取得评价区的大气扩散参数，并选择适用于评价区的烟气抬升高度模式及大气扩散模式。,评价区污染浓度预测。模拟计算工程投产后将造成的长期和短期环境浓度分布，得到影响浓度值。将本底浓度值与影响浓度值迭加，得到浓度分布预测值，并绘制环境质量变化图。,确定评价标准，评价预测结果，作出结论，提出预防和改善大气质量的对策和建议。,2 评价等级划分 环境影响评价技术导则大气环境（HJT2.293），根据拟建项目的主要污染物排放量、周围地形的复杂程度，以及当地应执行的环境空气质量标准等因素，将大气环境影响评价分为三级。不同级别的评价工作要求不同，一级评价项目要求最高，二级次之，

34、三级较低。,式中：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。,复杂地形系指：山区、丘陵、沿海、大中城市的城区等。,3评价标准 在环境空气质量标准（GB30951996）中环境空气质量划分为三类功能区：相应的环境空气质量标准分为三级：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。,4、评价范围 对于一、二、三级评价项目，大气环境影响评价范围的边长，一般分别不应小于1620km、1014km、46km。平原取上限，复杂地形取下限，对于少数等标排放量较大的一、二级项目，评价范围应适当扩大。,二、大气污染源调查和现状评价 大气污染源调

35、查与现状评价是大气环境影响评价的重要组成部分，其目的在于找出影响评价区域大气质量的主要污染源和主要污染物，为确定大气环境现状监测因子和大气环境影响评价因子提供依据。,1污染源调查内容,(1)工艺流程：按生产工艺流程或按分厂、车间分别绘制污染流程图。(2)排放量：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。,(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，以及预计现有工程经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)毒性较大的物质：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该估计其非正常排放量。如点火开炉、

36、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效率的设备及管理事故等。除极少数要求较高的一级评价项目外，一般只对上述各项中排放量显著增加的非正常排放进行统计。,(5)污染物排放方式：可将污染源划分为点源和面源，面源包括无组织排放源和数量多、源强源高都不大的点源。可根据污染源源强和源高的具体分布状况确定点源的最低源高和源强。厂区内某些属于线源性质的排放源可并入其附近的面源，按面源排放统计。,(6)点源调查统计内容：排气筒底部中心坐标及分布平面图；排气筒高度(m)及出口内径(m)；排气筒出口烟气温度(K)；烟气出口速度(m/s)；各主要污染物正常排放量(t/a，th或kgh)；毒性较大

37、物质的非正常排放量(kgh)；排放工况，如连续排放或间断排放，间断排放应注明具体排放时间、时数和可能出现的频率：,(7)面源调查统计内容：将评价区在选定的坐标系内网格化。可以评价区的左下角为原点，分别以东(E)和北(N)为正x轴和正y轴。网格的单元，一般可取11 km2，评价区较小时，可取500 500 m2，建设项目所占面积小于网格单元面积时，可取其为网格单元面积。然后，按网格统计面源下述参数：,主要污染物排放量t(hkm2)；面源排放高度(m)，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；,面源分类：如果面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

38、为23类。,(9)风面源：原料、固体废物等堆放场所产生的扬尘可作为“风面源”处理，应通过试验或类比调查，确定其起动风速和扬尘量。,对于规模较小的建设项目，污染源调查内容可适当从简。,(8)对排放颗粒物的重点点源：除排放量外，还应调查其颗粒物的密度及粒径分布。,民用污染源调查，主要污染因子可限二氧化硫、颗粒物二项，其排放量可按全年平均燃料使用量估算，对于有明显采暖和非采暖期的地区，应分别按采暖期和非采暖期统计。,对于评价区内其他工业污染源的调查内容，可参照上述建设项目污染源调查的有关内容进行。一般可直接从近期的“工业污染源调查资料”中收集，对于“工业污染源调查资料”中有明显错误的和重点污染源，应

39、进行校对和核实。,界外区域较大点源的调查内容，可参照评价区内工业污染源调查内容进行。,2调查方法 对于新建项目可通过类比调查或根据设计资料确定污染源资料；对于改扩建项目的现有工业污染源调查，可以现有的“工业污染源调查资料”为基础，再对变化情况进行核实、调整。评价区内其他工业污染源的调查，一般可直接取近期的“工业污染源调查资料”。对于重点污染源，必要时应进行核实。,核实污染物排放量一般有三种方法：(1)现场实测：对于有组织排放的大气污染物（如烟囱排放的SO2、NOx和烟尘等），可根据实测的废气流量和污染物浓度，依下式计算：Qi=QNi10-6式中：Qi 废气中污染物i的排放量，kgh；QN 废气

40、体积流量，m3h；i 废气中污染物i的浓度实测值，mgm3。,(2)物料衡算法：对一些无法实测的污染源，可采用此种算法计算污染物的排放量，其通式如下：G投入G产品+G流失式中：G投入 投人物料量总和；G产品 所得产品量总和；G流失 物料或产品流失总和。,(3)经验估算法：对于某些特征污染物排放量，可依据一些经验公式（例如燃煤排放的SO2），或一些经验的单位产品的排污系数来计算。Q SO2=G20.8S(1-s)式中：G 燃煤量,mg/s；S 燃煤硫分,%；s 脱硫效率,%。,3污染源评价 污染源评价的目的：确定主要污染物和主要污染源，为污染源的治理或制订治理规划和污染防治对策提供依据。为统一不

41、同污染物和污染源的比较尺度，常采用等标污染负荷以及在此基础上所构造的其他参数进行评价。,(1)等标污染负荷污染物的等标污染负荷：P ij（ijoi）.Qij式中：P ij 第j个污染源第i种污染物的等标污染负荷，m3s；ij 第j个污染源第i种污染物的排放浓度，mgm3；oi 第i种污染物的排放标准，mgm3；Qij 第j种污染源中含有第i种污染物的介质排放流量，m3s。,若第j个污染源共有n种污染物参与评价，则该污染源的总等标污染负荷为：,若评价区共有m个污染源含有第i种污染物，则该污染物在评价区内的总等标污染负荷为：,(2)等标污染负荷比：为了确定污染物和污染源对环境的贡献，引入污染负荷比

42、 在第j个污染源中，第i种污染物的污染负荷比：Kij无量纲，它是一个确定污染源内各种污染物排序的参数，Kij最大者就是最主要的污染物。,评价区内，第j个污染源的污染负荷比：,式中：P评价区域内所有污染源的等标污染负荷之和；Kj无量纲，它可确定评价区的主要污染源及污染源的排序。Kj值最大者为最主要污染源。,等标污染负荷的缺陷：容易造成一些毒性大、在环境中易于积累的污染物排不到主要污染物中去。在通过计算后，还应作全面考虑和分析，最后确定出主要污染源和主要污染物。,三、大气环境质量现状监测与评价1大气环境质量现状监测 目的:为了取得进行大气环境质量预测和评价所需的背景数据。,监测范围和监测项目：检测

43、范围应该根据拟建项目的种类和性质，同时考虑区域内量大面广、切属大气环境质量标准中有代表性的污染物。,监测布点：大气环境监测中，采样点位置和数量的确定是一个关键的问题，它对所测数据的代表性和实用性具有决定性的作用。有以下几种布点法：网格布点、同心圆多方位布点法、扇形布点法、配对布点法、功能分区布点法。,监测制度：监测时间和频率的确定，主要考虑当地的气象条件和人们的生活和工作规律。,采样及分析方法：对大气环境现状监测来说，采样分析方法应尽量选择国家环保局统一制定的标准方法,2大气环境质量现状评价(1)监测结果的统计及分析：监测结果应能说明评价区内大气污染物监测浓度范围、平均值、超标率等。同时，还应

44、进行浓度时空分布特征分析和浓度变化与污染气象条件的相关分析。,监测数据的有效性检验：实验室在提出监测报告时，应根据GB488585数据的统计处理和解释、正态样本异常值的判断和处理的规定，剔除失控数据，对于未检出值，取该分析方法最小检出限的一半代之。对统计结果影响大的极值应进行核实，并剔除异常值。,监测数据的统计：在现状监测数据统计中，通常需要计算数据的集中趋势和离散指标，一般包括浓度范围、日均浓度及其波动范围、季(监测期)日均浓度值、一次及日均值的超标率，最大污染时日等。,监测数据的分析：A污染物浓度时空分布特征分析：研究污染物浓度随时间变化时，需要确定一定的时间序列。对环境影响评价来说，由于

45、监测时间较短，只能用周期性时间序列，从周期性分析浓度随时间的变化规律。周期性序列包括一昼夜、一周、一月、一季等。计算出一定时间周期的污染物平均浓度后，绘制出污染物周期变化图。,B污染物浓度的空间分布特征分析：污染物浓度的空间分布特征可反映排放源、气象因素、地理条件、人为活动等与浓度之间的关系。通常都用浓度等值线图表示浓度空间分布的特征。,C 污染物浓度与气象条件的相关分析：对污染物浓度和气象要素进行同步监测后，可根据监测资料分析污染物浓度与大气层结、风向、风速、温度、气压等气象因素的相关关系。,(2)大气环境质量现状评价：综合指数法：综合指数是以大气环境内诸评价因子的分指数为基础，经过数学关系

46、式运算而得。缺点：用综合指数表征大气环境质量的优劣容易出现以偏概全的弊端。例如，有几种污染物浓度很低，就有可能把某个污染物浓度较高的情况掩盖起来，反之亦然。,单项评价指数评价法：,式中：i 环境污染物i的实测浓度，mgm3；oi污染物i的环境质量标准值，mgm3。,四、大气环境影响评价内容1、建设项目概况及工程分析主要包括：,(1)建设项目概况：厂址位置、建设规模、产品结构、占地面积、厂区平面布置、劳动定员，工作制度等。,(2)生产工艺分析：对生产全过程各个环节进行分析和说明，对所选工艺技术和设备技术性能进行评述。通过分析，了解各类污染物来源和排放情况，各种废物的治理、回收利用措施，并附生产工

47、艺流程图。,(3)原材料情况：原材料数量、规格、产地、运距、运输形式等。对有害有毒物质的种类、性质、危害应特别说明，并附生产过程的物料平衡表。,(4)主要污染物及其排放情况：对不同类型、不同排放种类、不同排放方式的污染源分别加以详细介绍和分析，对生产过程中产生的污染物种类、数量及排放特征(排放量、排放口高度、出口内径、出口温度等)进行深入研究分析，并附污染物排放流程图或示意图。,(5)大气环保工程情况：重点介绍工程拟采用的大气污染防治措施及设备情况，分析设备的技术性能及可靠性。如属于改、扩建项目，应本着“以新带老”的原则，分析对比改、扩建前后环保工程变化和污染物排放量的变化。,2.建设项目周围

48、地区的环境概况 主要对建设项目周围地区的自然环境、生态环境和社会经济环境等状况进行评价。,3.边界层污染气象条件分析(1)根据可代表评价区气象条件的气象台站多年的气象观测资料，分析各气象要素常年的变化规律。,(2)利用可代表评价区气象条件的气象台站（或在评价区内设立的临时气象站）最近13年气象资料，采用PT法统计出年、季（期）风频图及风向、风速、稳定度联合频率表。,(3)依据现场低空风观测资料，分析评价区低空风的时空变化规律，给出不同稳定度下风廓线表达式和有关参数。如果是引用其他资料，须说明理由。,(4)依据低空温度探测资料，分析评价区的逆温强度、厚度、生消规律的时空变化特征及混合层变化对大气

49、污染扩散的影响。,(5)大气扩散参数的选择、测试的方法及其结果，给出评价区内不同大气稳定度条件下扩散参数值。,(6)有些项目拟建在特殊地区，如海滨、山谷、城市或其他下垫面比较复杂的地区，此时根据需要，应增加低空气象探测内容，如海陆风、山谷风、局地流场、城市热岛效应等。,4大气环境质量现状监测与评价(1)说明大气污染物现状监测情况：包括监测项目、监测周期和频率、布点 状况及样品分析方法等。统计监测的浓度范围、日均值、单次和日均值超标率，分析浓度的时空分布特征，并附图或列表说明。,(2)说明评价区污染源调查情况：包括工业污染源和民用污染源的调查情况，采用等标污染负荷法对污染源做出评价。,(3)采用

50、单项评价指数法对监测结果进行评价。,5大气环境影响预测与评价(1)采用列表法：按不同类型的排放源，分别给出平均源强和瞬时源强。用瞬时源强计算短期地面浓度（例如轴线地面浓度），用平均源强计算长期地面浓度（例如年均地面浓度）。,(2)介绍扩散模式的选择及其对修正过程：如应用高斯烟羽模式、倾斜烟羽模式、考虑不利气象因素（如静风、逆温层）的修正模式等。,(3)介绍扩散模式中有关参数的选取和参数模式化处理：主要包括扩散参数、风廓线指数、混合层高度等参数的选取和风速、风向、稳定度联合频率中风速级的划分及各级风速的代表值。,(4)介绍模式预测的验证情况：对于大型建设项目和评价区域较大的大气影响评价，为了使预