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LOADING 100% 第六章 大气环境影响预测与评价
学习要求 • 熟悉：大气环境影响预测方法与内容 • 掌握：大气污染物点源扩散模式 • 掌握：非点源扩散模式 • 掌握：大气环境影响预测模型中参数的选择 • 熟悉：大气环境影响评价 • 熟悉：大气环境污染防治对策 • 了解：大气环境影响评价导则推荐模式及案例
6.1.1大气环境影响预测方法 1 大气环境影响预测方法与内容 1．大气污染与大气污染源 定义 大气污染物：凡是能使空气质量变坏的物质. 二次污染物：不是直接排放出来的，起反应以后的污染. 飘尘：粒径10um以下的颗粒物（气体） 降尘：粒径100um以上的颗粒物（固体） 其他：总悬浮颗粒物
自然源 • 人为源 • 有机源 无机源 混合源 • 热排放源 放射源 • 点源 线源 • 面源 体源 大气污染源的分类方法 大气环境影响预测方法与内容 几何 形状 物化 成分 来源
无组织排放源 • 低架源 高架源 • 持续有限时间源 • 瞬时源 连续源 • 固定源 • 移动源 大气污染源的分类方法 大气环境影响预测方法与内容 几何 形状 运动 特征 物化 成分 排放 规律 几何 高度 来源
主要大气污染物 大气环境影响预测方法与内容 常规污染物：TSP、SO2、SO3、NOx、CO、CO2 特征污染物：与生产工艺原料有关。
2．大气环境影响预测方法概述 违法行为与危害后果之间的因果关系 大气环境影响的预测方法 建立数学模型 运用最为普遍的是高斯模式：污染物在空间的概率密度在平稳均匀湍流场下服从正态分布（高斯分布）。 适用条件—匀流场（即风速、扩散参数等不随时间、空间位置的变化而变化）
演绎法导出的物理模型 • 归纳法导出的统计模型 • 点源扩散模型线源扩散模型 • 面源扩散模型体源扩散模型 • 烟流模型 烟团模型 箱式模型 大气环境影响预测模型分类 大气环境影响预测方法与内容 污染源 特点 模型 推导 污染物 扩散
城市扩散模型 • 山区扩散模型 • 水域附近扩散模型 • 短期浓度预测模型 • 长期平均浓度预测模式 • 封闭型扩散模型 • 熏烟型扩散模型 • 静小风下扩散模型 大气环境影响预测模型分类 大气环境影响预测方法与内容 时间 尺度 下垫面 条件 气象 条件
违法行为与危害后果之间的因果关系 法规大气环境影响预测模型 由政府部门颁布实施或认证、普遍应用的大气环境影响预测模型。 如：我国《环境影响评价技术导则——大气环境（HJ 2.2-2008）推荐模式 香港特别行政区推荐的模式 美国EPA所推荐的一系列模式 目前，大多数法规大气环境影响预测模型属于 正态模式
环境质量模拟重点实验室网站（www.lem.org.cn）或环境影响评价网（www.china-eia.com）点击右侧的“环境质量模拟重点实验室”图标环境质量模拟重点实验室网站（www.lem.org.cn）或环境影响评价网（www.china-eia.com）点击右侧的“环境质量模拟重点实验室”图标 关于环境质量模拟重点实验室网站
其他相关 参数的确定 大气环境影响预测方法与内容 大气环境影响预测模型选用的一般步骤 确定预测因子 设定预测情景. 预测范围及计算点 选择预测模型 确定预测模型 污染源参数 污染气象参数 地形数据确定 预测模型验证
有环境空气质量标准的评价因子作为预测因子 • 建设项目的特征污染物和预测区域内污染严重的因子 • 数量不要太多，3～5个，但对排放大气污染物种类较多的项目，可适当增加 • 预测范围应覆盖评价范围 • 预测计算点分成三类： • 环境空气敏感区——所有的环境空气保护目标 • 预测范围内的网格点区域——直角坐标网格或极坐标网格 • 最大地面浓度点 大气环境影响预测方法与内容 确定预测因子 确定预测范围及计算点 确定污染源计算清单 落实污染气象参数 确定地形复杂程度 视 频
污染源的几何形态：点源、线源、面源、体源。污染源的几何形态：点源、线源、面源、体源。 污染源的空间位置：空间坐标 烟囱参数：烟囱基底高度、烟囱几何高度、内径、烟气出口流速与温度等 源强：污染物排放速度、浓度 污染物性质：粒径分布与密度等 常规气象资料：风向、风速、风玫瑰图、干球温度、低云量、总云量、湿球温度、相对湿度、降水量、降水类型、气压、云低高度等 一级评价：近5年内连续三年的逐日、逐次气象资料 二级评价：近3年内连续一年的逐日、逐次气象资料 三级评价：主导风向，风玫瑰图等常规资料。 大气环境影响预测方法与内容 确定预测因子 确定预测范围及计算点 确定污染源计算清单 落实污染气象参数 确定地形复杂程度 视 频
污染源的几何形态：点源、线源、面源、体源。污染源的几何形态：点源、线源、面源、体源。 污染源的空间位置：空间坐标 烟囱参数：烟囱基底高度、烟囱几何高度、内径、烟气出口流速与温度等 源强：污染物排放速度、浓度 污染物性质：粒径分布与密度等 常规气象资料：风向、风速、风玫瑰图、干球温度、低云量、总云量、湿球温度、相对湿度、降水量、降水类型、气压、云低高度等 一级评价：近5年内连续三年的逐日、逐次气象资料 二级评价：近3年内连续一年的逐日、逐次气象资料 三级评价：主导风向，风玫瑰图等常规资料。 大气环境影响预测方法与内容 确定预测因子 确定预测范围及计算点 确定污染源计算清单 落实污染气象参数 确定地形复杂程度 视 频
简单地形 距离污染源中心点5km内的地形高度（不含建筑物） 低于排气筒高度的地形 。在此范围内地形高度不超过排气筒基底高度时，可认为地形高度为0m； 复杂地形 距离污染源中心点5km 内的地形高度（不含建筑物） 等于或超过排气筒高度地形。排气筒5km范围内，存在大于或等于排气筒高度的地形。 大气环境影响预测方法与内容 确定预测因子 确定预测范围及计算点 确定污染源计算清单 落实污染气象参数 确定地形复杂程度 视 频
预测模型选用与验证 由于大气环境影响预测模型的应用条件与实际环境条件不是完全相同，必要时应当进行验证。 验证方法：示踪剂法（如SF6）、室内模拟（风洞、水槽）实验等。 大气环境影响预测方法与内容
其他相关参数的确定 • 计算1小时平均浓度时，可不考虑SO2的转化，其他情况应考虑SO2转化为H2SO4 • SO2转化可取半衰期为4小时。 • 对于一般燃烧设备，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/NOx=0.75。 大气环境影响预测方法与内容
6.1.2大气环境影响预测内容 大气环境影响预测方法与内容 1、大气环境影响预测目的 1 了解对大气环境质量影响的程度 2 确定大气污染物影响的范围及空间分布情况 ５ 3 比较项目各方案对大气环境质量的影响 4 给出各污染源对关注点的污染物浓度贡献 优化关注区域的污染源布局，并对其实施总量控制
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。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。 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；评价范围内的最大地面小时浓度 长期气象条件下，环境空气保护目标、网格点处的地面浓度； 评价范围内的最大地面年平均浓度 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； 评价范围内的最大地面日平均浓度。 对于一级评价项目，其施工期超过一年的项目，并且施工期排放的污染物影响较大，还应预测施工期间的大气环境质量。三级评价的项目可不进行以上述预测 气象条件：一级评价项目为近五年内至少连续三年的逐日、逐次气象条件二级评价项目为近三年内至少连续一年的逐日、逐次气象条件。 2 大气环境影响预测方法与内容 3 2 再生 焚烧 1 填埋 4 2．大气环境影响预测内容
地形分类 5Km 5Km 简单地形 复杂地形
大气呈不稳定状态 大气呈稳定状态 大气呈中性状态 在大气中，气团受到外力的作用，会产生向上或向下的垂直运动,这种影响气团垂直运动的特性称之为大气稳定度 大气稳定度 平衡位置
6.2大气污染物点源扩散模式 Z轴：正向指向天顶 经典的大气污染扩散模式以高斯大气扩散模式为基础，高斯大气扩散模式是一种最简单的大气扩散模式 Y轴：满足右手定则 X轴：主导风向 5Km 笛卡尔坐标系 原点取污染物排放口在地面的垂直投影点
Z轴 y、z方向的污染物浓度呈正态分布； 在一定范围内随x距离的增加， 、也逐步增大； 【讨论】无界高斯烟羽扩散模式的讨论 X轴 无界烟羽下风向轴线浓度最高，即令y=0,z=0 ,得到下风向地面轴线浓度 5Km c( x,y,z)与污染源的源强Q成正比 c( x,y,z)与风速U成反比；
熏烟扩散模式 晴朗夜间，由于地面辐射冷却，大气底层形成贴地逆温层；日出后，靠近地面的低层空气被日照加热使逆温层自下而上逐渐破坏，但上部仍保持逆温；当逆温层在烟囱高度之上时，烟云就好像被盖子盖住，只能向下部扩散，像熏烟一样直扑地面，即形成熏烟型扩散。 5Km 最不利于扩散和稀释的气象条件
案例分析 【例】某地区有以高架连续点源，有效源高为160m，实测平均风速3.0m/s，排烟量4.5×105m3/h，排烟中SO2浓度为1000mg/m3。已知 ， 试求下风向距烟囱500m，距地面x轴线50m处SO2的地面浓度值，并求出该高架点源排出SO2的地面最大浓度。 大气环境影响预测方法与内容 提示：1、计算源强（排烟量×浓度，mg/s） 2、计算x=500m,y=50m处的地面浓度 3、求出最大落地浓度 首先计算 ，再利用（6.22）或（6.23）求解。
【解】 1、计算源强 大气环境影响预测方法与内容 3、求出最大落地浓度 首先计算σmax，再利用（6.22）或（6.23）求解。
颗粒物从粒子直径上可以划分为降尘、总悬浮颗粒物与飘尘。颗粒物从粒子直径上可以划分为降尘、总悬浮颗粒物与飘尘。 直径大于100μm的粒子称之为降尘，在重力作用下很快下降，在一般天气情况下不会远距离输送； 离子直径小于10μm的称之为飘尘，也称作可吸入颗粒物； 粒径介于降尘、飘尘之间的一般称作总悬浮颗粒物。 大气环境影响预测方法与内容 6.2.6颗粒物扩散模式 颗粒物在扩散的同时还存在着以沉降速度Vg向地面的沉降，使烟流向地面倾斜，减小了有效源高，其减小量为Vgx/U。 同时，尘粒子到达地表时，由于静电吸附、化学反应等因素的影响，一部分粒子被地面阻留。
——尘粒子沉降速度，cm/s。 ——尘粒子的地面反射系数，其定值见表6-4 ——空气动力黏性系数，一般取 1.8×10－4g/(cm•s)。 2 定义 大气环境影响预测方法与内容 6.2.6颗粒物扩散模式 颗粒物的地面浓度扩散模式，即部分反射的倾斜烟云扩散地面浓度模式：
大气环境影响预测方法与内容 6.2.6颗粒物扩散模式 前面的模式适用于短时间（30min）的浓度预测，且在预测范围内风速、风向稳定；预测长期（年、季、月、旬，乃至若干日）大气污染物浓度，需要考虑风向、风速、大气稳定度的变化。 常用的长期浓度平均公式为联合频率加权计算公式。 风向方位i一般取16； 稳定度j的总数不宜少于3 （稳定、中性、不稳定）； 风速段在不单独考虑静风频率时，k的总数也不应少于3。
案例分析 大气环境影响评价等级的计算及判断 某企业设一自备4t/h的锅炉，锅炉烟气采用麻石塔水膜除尘器脱尘后外排，SO2的GB3095《环境空气质量标准》1小时平均取样时间的二级标准的浓度限值为0.50mg/m3。该项目SO2的排放速率为6.47kg/h。当地常年主导风向为北北东，项目锅炉烟囱距离厂界最近距离为24m、最远端为168m。 大气环境影响预测方法与内容 【解】采用估算模式得到计算结果： 该项目最大1小时浓度出现在下风向180m处，浓度为97.07μg/m3，换算成最大占标率Pmax＝19.414％，其10％＜Pmax ＜80％； 同时，D10%出现在1000m左右，D10%大于锅炉烟囱距离厂界的最近距离。由此，可以判定该项目大气环境评价工作等级为二级。
案例分析 热电厂位于西北地形平坦干旱地区，年平均降水400毫米，主导风向西北风。热电厂现有5×75 t/h的循环流化床锅炉和4×12MW抽凝发电机，SO2现状排放量1093.6 t/a。拟淘汰现有锅炉，新建2×670 t/h煤粉炉和2×200MW抽凝发电机，年运行5500小时，煤含硫0.9%，湿式石灰石石膏法脱硫90%，180米烟囱直径6.5米，烟气排放量424.6N m3/s，出口温度45度，SO2排放浓度200 mg/N m3，NOx排放浓度400 mg/ N m3。 经过估算模式计算，新建工程SO2最大小时地面浓度0.1057 mg/m3，出现距离为下风向1098米，D10%为37000米。（SO2二级小时标准为0.5 mg/m3） 试确定大气评价工作等级和范围。 大气环境影响预测方法与内容
【解】： SO2最大地面浓度占标率 大气环境影响预测方法与内容 故评价工作等级为二级，评价范围为以25km为半径的圆形区域。 根据HJT2.2-2008，评价范围为以污染源为中心，以D10%为半径的圆或以2×D10%为边长的矩形区域；当最远距离超过25km时，评价范围为半径25km的圆形区域或边长为50km的矩形区域。
交通运输噪音污染防治规定 本章作业 P165 1、 6 、7
