为什么会有大气甲烷浓度不得超过评价等级超过50km的情况

如何划分大气环境评价等级_百度知道
如何划分大气环境评价等级
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  一、评价工作等级划分依据  选择推荐模式中的估算模式对项目的大气环境影响评价工作进行分级。结合项目的初步工程分析结果,选择正常排放的主要污染物及排放参数,采用估算模式计算各污染物的最大影响程度和最远影响范围,然后按评价工作分级判据进行分级。  二、根据项目的初步工程分析结果,选择1~3种主要污染物,分别计算每一种污染物的最大地面浓度占标率pi(第i个污染物),及第i个污染物的地面浓度达标准限值10%时所对应的最远距离d10%其中pi定义为:  1、式中:pi—第i个污染物的最大地面浓度占标率,%;  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/m3;  c0i——第i个污染物的环境空气质量标准,mg/m3。  c0i的选用:  ①一般选用gb3095中1小时平均取样时间的二级标准的浓度限值;  ②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;  ③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。  ④如已有地方标准,应选用地方标准中的相应值。  ⑤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。  评价工作等级的确定还应符合其他规定  2.不同评价等级的预测要求  一、二级评价应选择导则推荐模式清单中的进一步预测模式进行大气环境影响预测工作。三级评价可不进行大气环境影响预测工作,直接以估算模式的计算结果作为预测与分析依据。习题:最大地面浓度占标率的计算公式pi=(ci/c0i)×100%,其中c0i在一般情况下选用gb3095中第i类污染物的(c)。  a.年平均取样时间的二级标准浓度限值。  b.日平均取样时间的二级标准浓度限值。  c.1h平均取样时间的二级标准浓度限值。  d.1h平均取样时间的一级标准浓度限值。  3、评价范围的确定  3.1 根据项目排放污染物的最远影响范围确定项目的大气环境影响评价范围。即以排放源为中心点,以第i个污染物的地面浓度达标准限值10%时所对应的最远距离d10%为半径的圆或2×d10%为边长的矩形作为大气环境影响评价范围;当最远距离超过25km时,确定评价范围为半径25km的圆形区域,或边长50km矩形区域。  3.2评价范围的直径或边长一般不应小于5km。  3.3对于以线源为主的城市道路等项目,评价范围可设定为线源中心两侧各200m的范围。  4、环境空气敏感区的确定  调查评价范围内所有环境空气敏感区,在图中标注,并列表给出环境空气敏感区内主要保护对象的名称、大气环境功能区划级别、与项目的相对距离、方位,以及受保护对象的范围和数量。
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不发生伤害的空气质量要求。
三级标准、慢性中毒和城市一般动、植物(敏感者除外)能正常生长的空气质量要求。
根据地区的地理、气候,空气污染物三级标准浓度限值:
一类区、植物,在长期和短期的情况下。
二类区、干线等。
标准规定了一类区一般执行一级标准;二类区一般执行二类标准;三类区一般执行三类标准。标准还规定了监测分析方法,不发生任何危害影响的空气质量要求。
二级标准:为保护人群不发生急、风景游览区:为大气污染程度比较重的城镇和工业区以及城市交通枢纽:为保护人群健康和城市、乡村的动、名胜古迹和疗养地等、生态、政治:为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下:如国家规定的自然保护区:为城市规划中确定的居民区、商业交通居民混合区、文化区、名胜古迹和广大农村寨标准分三级:
一级标准、经济和大气污染程度又划分为三类地区
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大城市或工业区的空气污 染严重,执行 二级标准,超标越多,则大气环境质量越坏。世界各国都先后制定了各自的标准,我国于1982年首次颁布了大气环境质量标准,按地区类别执行三种等级的标准;对于工业区,执行三级标准。部分污染物具体标准如表所列。大气污染物浓度常用大气采样仪,高于规定值则称大气质量超标准 (简称超标);对于居民区。空气的 相应污染物浓度低于规定值,称大气质量合标准。 对于风景名胜和自然保护区等,执行一级标准,其大气环境质量便低大气环境质量评价等级 大气环境对人类生存与发展的优劣程度,称大气环境质量或大气品质。空气洁 净则其大气环境质量便高,如远离城市或工业区的山区,含某种污染物的多少。 大气环境质量高低或好坏,常用大气污染物浓度的大小来具体衡量,单位体积 空气中,称为该种污染物的浓度。根据不危害人体和生态系 统与物品的考虑,人为规定污染物浓度的允许值,称为大气环境质量标准, 采集空气样品并进行分析而确定、交通枢纽等、商业与文化区等
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环境评价与规划 环境评价与规划第一部分 环境影响评价程序 第二部分 环境质量评价 第二部分 大气环境影响预测及评价 第三部分 水环境影响预测及评价 第四部分 声环境影响预测及评价 第六部分 环境规划 第一部分 环境影响评价程序? 我国环境影响评价管理程序 ? 我国环境影响评价工作程序 环境影响评价管理程序环境影响申报/咨询分类管理、分级审批环境影响 报告书环境影响 报告表环境影响 登记表环评机构编制报告 重新申报 环评文件技术审查 审批公众参与重新设计公众参与 批准 建设 竣工验收 正式投产 后评估及跟踪评价不批准 环 境 影 响 评 价 工 作 程 序 环境影响评价工作程序? 准备阶段:研究有关文件,进行初步的工程分析和 建设项目所在区域的环境现状调查,识别建设项目 的环境影响因素,筛选主要的环境影响评价因子, 明确评价重点,确定各单项环境影响评价的范围和 评价工作等级。 ? 正式工作阶段:进一步的工程分析,充分的环境现 状调查和监测,开展环境质量现状评价,进行环境 影响预测,评价建设项目的环境影响,开展公众意 见调查,提出减少环境污染和生态影响的环境管理 措施和工程措施。 ? 环境影响报告编制阶段:分析汇总正式工作阶段所 得的各种资料和数据,从环境保护角度确定项目建 设的可行性,给出评价结论,提出进一步减缓环境 影响的建议并完成报告。 建设项目环境影响评价分类管理? 国家根据建设项目对环境的影响程度,按照下列规 定对建设项目的环境保护实行分类管理: (一)建设项目对环境可能造成重大影响的,应当编 制环境影响报告书,对建设项目产生的污染和对环 境的影响进行全面、详细的评价; (二)建设项目对环境可能造成轻度影响的,应当编 制环境影响报告表,对建设项目产生的污染和对环 境的影响进行分析或者专项评价; (三)建设项目对环境影响很小,不需要进行环境影 响评价的,应当填报环境影响登记表。 建设项目环境影响评价分类管理? 建设项目环境影响评价分类管理名录 建设项目环境影响评价工作等级划分? 根据导则要求,可将各单项影响评价划分为 三个工作等级。例如,大气环境影响评价划 分为一级、二级、三级;地面水环境影响评 价划分为一级、二级、三级等等,依此类推。 一级评价最详细,二级次之,三级较简略。 建设项目环境影响评价工作等级划分? 建设项目的工程特点工程性质、工程规模、能源及资源(包括水)的使用量及类 型、污染物排放特点(排放量、排放方式、排放去向,主要 污染物种类、性质、排放浓度)等。? 建设项目所在地区的环境特征自然环境特点、环境敏感程度、环境质量现状及社会经济环 境状况等。? 国家或地方政府所颁布的有关法规(包括环境质量 标准和污染物排放标准) 不同环评等级的评价要求? 不同环评价工作等级,要求的环境影响评价深度不同。 ? 一级评价:要对单项环境要素的环境影响进行全面、详细和深入的评价,对该环境要素的现状调查、影响预测、评价影响和提出措施,一般都要比较全面和深入,并应当采用定量 化计算来描述完成。? 二级评价:要对单项环境要素的重点环境影响进行详细、深入评价,一般要采用定量化计算和定性的描述来完成。 ? 三级评价:对单项环境要素的环境影响进行一般评价,可以 通过定性的描述来完成。 ? 对每一个建设项目的环评而言,各单项评价的工作等级不一定相同。? 编制环评报告书的建设项目,各单项评价的等级不一定全都 很高。 ? 一般而言,编制环境影响报告表的建设项目,大多单项环评 的工作等级均低于三级,个别需设置评价专题的,评价等级按单项环评导则进行。? 对于某一具体建设项目,其单项环评的工作等级可根据工程 特点、环境特征、政府对环境的有关特殊要求等进行适当调整,但调整的幅度上下不应超过一级,应说明调整的具体理由。 ? 如在生态敏感区域建设可能影响生态环境的建设项目,其生 态环境的环境影响评价等级应进行提级。 各要素环境影响评价工作等级?大气环境影响评价工作等级??水环境影响评价工作等级声环境影响评价工作等级 评价工作等级-案例1.项目基本情况(1)项目名称:上海市崇明县陈家镇污水处理厂污泥无害化处置工程;(2)建设单位:上海崇明水务建设管理有限公司; (3)建设地点:上海市崇明县陈家镇污水处理厂; (4)建设情况:新建; (5)总投资与资金筹措:工程总投资为1249.2 万元。 评价工作等级-案例 评价工作等级-案例1.建设内容(1)建设规模:本工程的污泥处理总规模为 10t/d(含水率 80%),经好氧生物发酵处理后,最终使污泥达到稳定化、减量化、无害化、资源化,作为有机肥料或营养土应用于土壤改良、园林绿化等方面的土地利用。 (2)工程占地:本工程占地总面积约 0.32hm2,位于现状污水处理厂区西北侧预留地。分为东西两块,东侧用地紧邻鼓风机房,呈四边形,东西宽约 65m,南北长约 33.5m,西侧用地位于现况储泥池北侧,东西宽约 27m,南北长约 37m。 (3)总平面布置:基本上按功能及工艺流程分区,分为好氧发酵综合车间、调理剂缓存区(含成品应急存放区)和预腐熟区三部分。 其中好氧发酵综合车间内包含污泥前处理混料系统、筒仓好氧发酵系统、后处理系统、除臭通风系统等几部分。 评价工作等级-案例1.建设内容(4)组织机构和人员编制?本工程建设在污水处理厂内,运行工艺简单,所需人员较少,本工程隶属现有污水处理厂,由污水处理厂统一管理运行,因此该区域只设置生产班组,其余生产 管理和辅助生产工段,由厂内统一调配。?厂区人员编制结合运转实际情况,定员为2 人,全部为生产运行人员。 评价工作等级-案例2.大气环境影响评价工作等级(1)污染源强初步估算通过查阅相关资料,污泥中含硫量(以干重%计)0.8%,含氮量(以干重 %计)2%,本项目工艺发酵过程总氮、总硫转化成 H2S、NH3量不大于 1%,本项目脱臭工艺对H2S和NH3的去除效率约85%。 评价工作等级-案例2.大气环境影响评价工作等级(2)估算模式预测参数65 65预测结果: NH3最大落地浓度为 0.0022mg/m3,对应的距离为105m,占标率PNH3=1.10%,0m<D10%<10m;H2S最大落地浓度为 0.0007333mg/m3,对应的距离为 105m ,占标率PH2S=7.33%, 0m<D10%<10m。 根据《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ2.2-2008)的评价等 级判定依 据,确定本项目大气环境影响评价工作等级为三级。 评价工作等级-案例2.大气环境影响评价工作等级(4)评价范围结合本工程周边区域的特征,确定本工程大气环境影响评价范围为以项 目为中心,以 5km 为边长的矩形区域。 评价工作等级-案例3.水环境影响评价工作等级? 本工程污废水的产生主要包括施工期及营运期两个阶段。? 施工期生产废水经简易沉淀池絮凝、沉淀后纳入污水处理厂污水管网,施工人员 生活污水利用租用村宅和污水厂内现有设施收集处置;? 营运期的生产废水主要是少量的除臭湿滤液,生活污水主要为值守员工产生的少量污水, 营运期产生的污废水通过厂区现有污水管道收集后直接排入现况污水处 理厂进行处理,不排入地表水体。 ? 因此,根据《环境影响评价技术导则 地面水环境》(HJ/T2.3-93)中的评价分 级判据,本次地表水环境影响评价工作仅做简单分析。 ? 评价范围:本工程水环境评价范围为污水厂周边河流水体。 评价工作等级-案例4.声环境影响评价工作等级? 本工程处于 1类声环境功能区,项目周边为农田,村民住宅和企业厂房,噪声来源主要来自混料机、离心鼓风机、罗茨鼓风机和筛分机等设备。 ? 根据《环境影响评价技术导则 声环境》(HJ2.4-2009)的评价等级划分依据,声环境影响评价工作等级应为二级。? 评价范围:厂界外 1m,以及厂区周围可能受到影响的环境敏感点。 工程分析-物料衡算例:某化工企业年产400t柠檬黄,另外每年从废水中可回收4t产品,产品的化学成分和所占比例为:铬酸铅(PbCrO4)占54.5%,硫酸铅(PbSO4)占37.5%,氢氧化铝[Al(OH)3] 占8%。排放的主要污染物有六价铬及其化合物、铅及其化合 物、氮氧化物。已知单位产品消耗的原料量为:铅(Pb) 621kg/t,重铬酸钠(Na2Cr2O7)260kg/t,硝酸(HNO3)440kg/t。则该厂全年六价铬的排放量为( )t。(已知:各元素的原子量为Cr=52,Pb=207,Na=23,O=16) 工程分析-物料衡算解:(1)首先分别计算铬在产品和原材料的换算值。产品(铬酸铅)铬的换算值=52/(207+52+16×4)=16.1% 原材料(重铬酸钠)铬的换算值=(52×2)/(23×2+52×2+16×7)=39.69%(2)每吨产品所消耗的原料中的六价铬重量260×39.69%=103.2(kg/t) 每吨产品中含有六价铬重量(铬酸铅占54.5%) 1000kg×54.5%×16.1%=87.7(kg/t) 工程分析-物料衡算(3)生产每吨产品六价铬的流失量103.2-87.7=15.5(kg/t)(4)全年六价铬的流失量 15.5kg/t×400t=6.2(t)(5)回收产品中六价铬的重量4t×54.5%×16.1%=0.351(t) (6)全年六价铬的实际排放量 6.2-0.351=5.85(t) 工程分析-水平衡已知某项目的水平衡图(m3/d)如下:1020 150试计算(1)项目的工艺水回用率;(2)项目的工业用水重复利用率;(3) 项目的间接冷却水循环率;(4)项目的污水回用率。 工程分析-水平衡已知某项目的水平衡图(m3/d)如下:1020 150试计算(1)项目的工艺水回用率;(2)项目的工业用水重复利用率;(3) 项目的间接冷却水循环率;(4)项目的污水回用率。 工程分析-污染物三本账? 例:某企业进行技改并扩建,现有产量为2000t/a,其COD排 放总量为100 t/a。技改后产量扩产到5000 t/a,通过对工艺的 改造,提高清洁生产水平,技改后COD排放总量为50 t/a。请做三本帐核算。 工程分析-污染物三本账? 解析:现有排放量为100,产量为2000,因此吨产品的COD排放系数是 0.05 t/t,技改并扩建后COD排放量为50,产量为5000,其排放系数为0.01。? 因此扩产部分3000 t/a的排放总量为30 t/a;原有2000 t/a部分技改后排放量为20 t/a。以新带老削减量为100-20=80 t/a。排放总量减少50 t/a。类别 污染物 增减量t/a现有工程排 扩建部分排 放量t/a 放量t/a 100 30以新带老 消减量t/a 80技改工程 完成总量t/a废水COD50-50 工程分析-污染物三本账? 例:某企业进行锅炉技术改造并增容,现有SO2排放量为200t/a(未加脱硫设备),改造后,SO2产生总量为240t/a,安装了脱硫设施后SO2最终排放量为80t/a,请核算新老污染源“三本帐” 。 工程分析-案例1.规划政策相符性分析(1)与《产业结构调整指导目录》(2013 )的相符性分析 ? 本工程属于《产业结构调整指导目录》(2013 )鼓励类第三十八大类“ 环境保护与资源节约综合利用”第20 小类“城镇垃圾及其他固体废弃物 减量化、资源化、无害化处理和综合利用工程”,不属于限制类或淘汰 类。 ? 因此,本工程建设符合国家产业政策的要求。 (2)与《上海市城镇排水污泥处理处置规划》的相符性 ? 《上海市城镇排水污泥处理处置规划》(2009)中明确指出:“崇明岛 规划建设污泥处理厂。 ? 由于岛域污水以生活污水为主,污泥泥质较好,初步拟定污泥处理工艺 采用脱水+固态好氧发酵或其他无害化处理工艺,处置后为土地利用。 ? 因此,本工程的建设符合《上海市城镇排水污泥处理处置规划》要求。 工程分析-案例1.规划政策相符性分析(3)与《崇明三岛总体规划( 年)》的相符性分析? 《崇明三岛总体规划( 年)》中提出:将努力把崇明建成环 境和谐优美、资源集约利用、经济社会协调发展的现代化生态岛区。 ? 规划至2020 年,实现污泥资源化率95%以上的目标,积极筹建污泥资 源化利用处理设施,在2020年前完成相关工程建设。(4)与《崇明三岛给水与排水系统规划( 年)》的相符性? 根据《崇明三岛给水与排水系统规划( 年)》,规划污泥处 理、处置与污水处理同步进行,实现减量化、稳定化、无害化、资源化,避免因污泥处理、处置不当造成二次污染。 工程分析-案例2.工程选址合理性分析? 本工程建设使用陈家镇污水处理厂预留用地,不再新征土地。原厂预留用地充足,可充分满足本工程建设需要。 ? 本工程实施后与原污水处理系统可方便地构成一个有机整体,便于 污水厂集中管理,减少人员配置。工程建设和运营亦可充分利用原 有水、电、自动系统、办公设施、管线等基础设施,节省投资,方 便管理。此类改造工程在原厂有足够空间的情况,利用原已征土地 建设是最为合理有效的选择。 ? 工程区域交通方便,物料运输便利;工程周围无重要教育、文化设施,也无文物保护对象,从环境影响角度而言,本工程选址可行。 工程分析-案例3.工艺流程及产污环节(1)前处理:脱水污泥与调理剂和返混干料混合;(2)好氧发酵:在筒仓内,利用鼓风机曝气充氧完成一次发酵,然后在预 腐熟区进行二次发酵;(3)后处理,利用筛分系统回收未充分降解的调理剂和大颗粒物料,送回预处理阶段重新进入系统。筛下物作为产品外运。调理剂 成品返混 工程分析-案例4.污染源分析(1)施工期? 废水 ? 施工期废水包括施工生产废水和生活污水两部分。生产废水包括施工场地 的机械设备的清洗废水,主要污染物为石油类和SS。 ? 施工人员生活污水,预计施工高峰期有施工人员30 人,按每人每天生活用 水100L,生活污水量按用水量的90%计算,则生活污水排放量为2.7t/d。 ? 生活污水主要污染物为CODCr、BOD5、氨氮、动植物油类。生活污水中污 染物浓度分别以350mg/L,150mg/L,25mg/L,30mg/L 计,则施工人员生活污水的污染物产生量分别为0.94kg/d,0.40kg/d,0.07kg/d,0.08kg/d。 工程分析-案例4.污染源分析(1)施工期 ? 废气 ? 施工废气主要为扬尘及各类施工机械和运输车辆所排放的废气。 ? 噪声 ? 噪声主要由施工过程中的推土机、振捣机、电锯等施工机械以及运输车辆在 运行过程中所产生。? 固体废物 ? 工程产生的固体废物主要包括弃土(渣)、建筑垃圾和施工人员生活垃圾。 工程分析-案例4.污染源分析(1)运营期? 废气? 废水 ? 本工程污泥好氧发酵过程没有废水排出,与之配套的生物除臭系统会有少 量除臭湿滤液不定期排出,通过污水管道收集后,就近排入现况污水处理 厂处理。 ? 员工生活用水定额按平均每人每天100L 计,运行管理人员为2 人,排放系 数为0.9,生活污水产生量为0.18t/d。 工程分析-案例4.污染源分析(1)运营期? 噪声 ? 本项目营运期的噪声源主要为各类机械设备运转及铲车运输时产生的噪 声,其中混料机、罗茨鼓风机、离心鼓风机、筛分机噪声较大,噪声级 在70~90dB(A)之间。 ? 固体废物 ? 项目产生的固废主要为生活垃圾和废包装袋。员工在办公、生活过程中 产生办公生活垃圾,按每人0.5kg/d 计,员工生活垃圾产生量为1kg/d。 ? 生活垃圾统一收集后交由环卫部门处理处置;废包装袋统一收集后外卖 给物资回收公司。 工程分析-案例5.物料平衡工程设计日处理污泥量10t,污泥含水率80%,污泥中加入2t 调理剂(麦秆、木屑、树枝等,含水率约20%)、6t 熟化的干污泥回填物, 经一次发酵后物料含水率降至45%左右,经预腐熟后物料含水率为40% 左右。一次发酵仓及预腐熟臭气经生物除臭滤池后约45%达标排放,其 余作为除臭湿滤液排入污水处理厂。调理剂 成品返混 工程分析-案例6.总图布置合理性分析? 本工程总体控制用地面积为3150 m2,位于厂区西北侧,分为东西两块,东侧用 地紧邻鼓风机房,呈四边形,东西宽约65m,南北长约33.5m,西侧用地位于现 况储泥池北侧,东西宽约27m,南北长约37m。 ? 污泥无害化处理工程与污泥脱水机房之间距离近,运输距离短,流程简捷配置得 当,布置紧凑,便于操作管理。 ? 根据崇明县近5 年的地面风资料统计分析,该县主导风向为东南风。本工程在厂 区中位于主导风向的下风向,远离厂内生活办公区。 ? 综上,工程总平面布置基本合理。 第二部分 环境质量评价第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 污染源调查与评价 环境质量评价概念 环境指数评价 模糊数学评价 生物指标评价 第一节 污染源调查与评价? 要防治污染,必须首先了解污染源的状况。通过调 查,掌握 污染源的类型、数目及其分布 ;各种类型 污染源排放的 污染物的种类、数量及其随时间变化 状况;各类污染源的排放方式和排放规律等。? 在调查基础上,经过数据计算、分析,对污染源作 出评价,确定一个区域或工厂的主要污染源、主要 污染物。 污染源调查? 普查? 详查 普查? 从有关部门查清区域或流域内的工矿、交通运输等企、事业单位名单,采用发放调查表的方法对各单位的 规模、性质和排污情况 作概略调查。对于农业污染源和生活污染源也可到主管部门收集农业、渔业和禽畜饲养业的 基础资料、人口统计资料、供排水和生活垃圾排放 等方面资料,通过分析和推算得出本区域和流域内污染物排放的基本情况。 详查? 在普查基础上筛选出重点污染源,再进行详查。重点污染源是指污染物排放种类多(特别是含危险性污染物),排放量大、影响范围广、危害程度大的污染源。? 在详查工作中,调查人员深入现场实地调查和开展监测,并通过计算取得翔实和完整的数据。 污染源调查? 污染物排放量的确定(1)实测法:通过现场测定,得到污染物的浓度?i和流体排放 量 Q ,然后计算污染物排放量Gi: Gi = Q ? ?i 该方法只适用于已投产的污染源。计算时要注意单位。 (2)物料衡算法 根据物质守恒定律,在某一衡算范围(生产过程、设备、 局部)内,对指定物料进行衡算有: 投入总量?G投入=产品所含物料量+物料流失量 如果物料流失全部由烟囱或由排水排放,则污染物排放量 等于物料流失量。 (3)经验计算法:根据单位产品的排污系数推算 Q=KW 式中:K-单位产品经验排污系数,kg/t; W-单位时间产量,t/h。 污染源评价? 评价目的归纳分析调查数据,确定主要污染源和主要污染物? 评价标准环境质量标准、污染物排放标准? 评价方法等标污染负荷法 等标污染负荷Pij ? Cij C 0i QijPij-----第j个污染源中第i种污染物的等标污染负荷 Cij-----第j个污染源中第i种污染物的排放浓度 Qij-----第j个污染源中第i种污染物的排放流量 C0i-----第i种污染物的评价标准 等标污染负荷第j个污染源的等标污染负 荷 n n C ij Pj ? ? Pij ? ? Qij i ?1 i ?1 C0 i 评价区内第i种污染物的等标污染负 荷 m m C ij Pi ? ? Pij ? ? Qij j ?1 j ?1 C0 i 评价区内的总等标污染 负荷 ? m Cij ? ? P ? ? Pi ? ? Pj ? ? ? Q ? ij ? ? i ?1 j ?1 i ?1 ? j ?1 C0 i ?n m n 等标污染负荷比K ij ?Pij PjPi Ki ? PKj ?Pj P 污染源评价方法? 主要污染源确定按评价区域内污染源的等标污染负荷比从大到小 排列,将累计百分比大于80%左右的污染源确定为 主要污染源。? 主要污染物确定按评价区域内污染物的等标污染负荷比从大到小 排列,将累计百分比大于80%左右的污染物确定为 主要污染物。 污染源评价举例? 某地区建有造纸厂、酿造厂和食品厂,其污水排放 量与污染物监测结果如下表所示,试确定该地区的 主要污染源和污染物。项目 m3/s 污水量 挥发酚 CODcr mg/l 悬浮物 硫化物造纸厂 0.87 3.57 458 636 4.62酿造厂 0.42 0.15 .01食品厂 0.63 0.08 .01 污染源评价举例污染源评价标准为:项目评价标准 mg/l挥发酚0.01CODcr10悬浮物50硫化物0.1评价按下表计算,得主要污染源为造 纸厂和食品厂;主要污染物为挥发酚和 CODcr。 污染源评价计算表项目 挥发酚 CODcr 悬浮物 硫化物 Pj Kj 名次 造纸厂 Pij310.59 39.85 11.07 46.19酿造厂食品厂PiKi 名次1 2 4 3Kij Pij Kij Pij Kij0.77 6.30 0.09 5.04 0.06 321.93 0.58 0.10 65.73 0.89 77.62 0.92 183.20 0.33 0.03 0.10 1.58 0.04 73.65 0.13 3 0.02 0 1.51 0.06 84.23 0.15 2 0.03 14.16 0.03 0 40.29 0.07 559.58401.70 0.72 1 案例-官厅水库污染源调查? 官厅水库的污染物质主要来源于上游的工业污染源。官厅上游河系流经23个县,市,共有大小厂矿557个,全流域排放废水的工厂共有242个,分13种类型,排出四十多种污染物质。 ? 将排放量大,浓度高,种类多,距官厅水库近,对周围污染 较大的厂矿定为重点调查的污染源。 ? 影响较大的厂有七十多个,重点工厂25个。采取重点调查和普查相结合的方法,重点搞清了近40个工厂的40多种污染物的排放情况,为污染源和污染物的综合评价打下基础。 案例-官厅水库污染源调查? 部分工厂的等标污染负荷比顺位1 2 3 4工厂名称宣钢焦化厂 七一化纤厂 沙城农药厂 大同机车厂Pn418.6 236.5 143.9 119.1 918.1Kn(%)25.13 14.2 8.64 7.15 55.12主要污染物酚,氰,硫占该厂99.9% 硫占该厂99.5% 酚,DDT, 氯,醛等 酚,硫,铬小计 案例-官厅水库污染源调查? 主要污染物的等标污染负荷比顺位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 污染物名称 酚 硫化物 氰化物 铬 汞 砷 铜 氟化物 锌 镉 其它 等标污染负荷(Pi总) 污染负荷比%(Ki) 925.13 483.97 207.08 24.15 9.83 6.00 4.5 2.83 1.67 0.5 0.28 .53 29.05 12.43 1.45 0.59 0.76 0.27 0.173 0.10 0.03 0.017 100.00总计 案例-官厅水库污染源调查? 地区等标污染负荷比地区 宣化区 大同市 张家口 怀来县 山阴县 等标污染负荷(Pm) 632.41 299.05 282.89 252.40 115.45 污染负荷比(Km)% 37.96 17.95 16.98 15.15 6.93逐鹿县下花园区 延庆县 其它 总计61.3120.16 2.0 0.33 1666.03.681.12 0.12 0.02 100.0. 案例-官厅水库污染源调查? 流域等标污染负荷比流域名称 桑干河流域 洋河流域 韪水河流域 永定河段,怀来逐鹿一带 总计 等标污染负荷Pm 413.8 936.5 2.0 313.7 1666.0 污染负荷比(Km)% 24.84 56.21 0.12 18.83 100.00 等标污染负荷评价? 采用等标污染负荷法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,然而对这些污染物的排放控制又是必要的。? 所以通过计算后,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。 第二节 环境质量评价概念? 环境质量评价是对环境质量优劣的定量描述和评定,是认识和研究环境的一种科学方法。在对环境的研究和开发利用中人们要确定环境质量状况对生存和发展的适宜性就必须进行 环境质量评价。目的是准确反映环境质量和污染状况,指出 其将来发展的趋势,并找出当前的主要环境问题,为针对性 地采取措施,制定环境规划和有关的管理以及治理技术对策提供科学依据。 环境质量评价的方法学? 环境质量评价工作是建立在环境质量的调查、 监测和趋势研究等工作的基础上并按照一定 目的、要求和方法进行的。 ? 环境质量评价的方法学就是研究如何用一个 区域环境要素的各种质量参数(因子)对区 域的环境要素和总体环境的质量进行评价。 环境质量评价的环节和程序? 环境质量评价是对客观的环境状况作评述和 研究,其表达方式要求采用统一的评价方法 和表达形式,以便对一个地区的环境质量状 况作历史性的比较,并推测其趋势;也便于 各个地区的环境质量进行对比,以及统筹安 排改善环境质量的对策和措施。 主要环节? 评价目的:指评价的性质、要求和评价结果的作用。 评价目的决定了评价区域的范围、评价因子和评价 标准。 ? 评价因子:指评价中选择的能反映环境要素质量和/ 或环境整体质量的参数(因子)种类。 ? 评价标准:指评价所依据的标准。通常用环境质量 标准、卫生标准等。 ? 定权方法和评价方法:指评价过程中所使用的计算 模式或计算方法。 环境质量评价的方法? 环境质量指数法 ? 模糊数学法 ? 生物指标法 第二节 环境指数评价法? ? ? ? ? ? ? 环境指数分类 指数的作用 指数的设计原则 指数法评价的主要环节 指数的信息流模型 指数的结构形式 指数法评价的主要环节 环境指数分类环境质量指数环境指数 环境污染指数 随环境污染增加而递增随环境质量提高而递增 指数的作用? 对区域环境质量进行分级,利于比较、管理和 决策。 ? 检查环境标准的执行情况。 ? 用于确定区域环境质量的现状和分析变化趋势。 ? 信息交流,向公众公布环境质量状况。 ? 有利于科学研究,将大量数据归纳成少数有规 律的指标。 指数的设计原则? 指数与代表评价因子相关的原则 ? 指数的可比性原则 ? 指数的直观易懂原则 指数法评价的主要环节1. 收集、整理、分析所要评价的区域的环境要 素背景的监测数据和其他资料。 2. 确定所要评价的环境要素及其评价因子。 3. 评价指数的设计、选用和综合。 4. 环境指数分级。 指数的信息流模型环境监测调 查数据库评价参 数筛选指数单元/ 分指数综合评 价指数 指数的结构形式? 指数单元Ci xi ? C xi ? C0iI i ? f i ?x ?? 分指数? 分指数综合I ? ? Iii ?1mI ? ?Wi I ii ?1m…… 单因子指数Ci Ii ? C0 i 多因子指数? 均值型多因子指数1 I ? ? Ii m i ?1? 计权型多因子环境质量指数m mmI ? ?Wi I i (?Wi ? 1)i ?1 i ?1 多因子指数? 幂指数型I ? ? I i (?Wi ? 1)Wi i ?1 i ?1mm? 向量模法? 1 m 2? I ? ? ? Ii ? ? m i ?1 ?1 2 多因子指数? 内梅罗指数(MaxIi ) ? ( AveIi ) I? 222 多因子指数? 内梅罗指数在评价指标较多时,评价结果受Imax影响,Iave作用不明显 多因子指数方法名称 指数模式 注解 消除了选用评价参数的项数 对结果的影响。各环境因子 对环境的影响是等权的。常 用 的 环 境 质 量 综 合 指 数算术平均值法1 m I ? ? Ii m i ?1I ? ?Wi I i (?Wi ? 1)i ?1 i ?1 m m加权平均法 向量模法幂指数法兼顾极值法权值的引入反映出不同污染 物对环境的影响是不同的。用于突出污染严重的水质参 数的影响。?1 2? I ? ? ? Ii ? ? m i ?1 ?m1 2I ? ? I i (?Wi ? 1)Wi i ?1 i ?1mm适于水质参数标准指数单元 相差较大的场合。 兼顾了平均值和最大值。既 考虑了主要污染因子在环境 质量评价中的作用,又避免 了确定权重时的主观影响。内梅罗法(MaxIi ) 2 ? ( AveIi ) 2 I? 2 格林大气污染指数I 1 ? a1 Sb1 b2? 84.0S0.431 0.576I 2 ? a2 C? 26.6C1 0.431 0.576 I ? ?I 1 ? I 2 ? ? 42.0S ? 13.3C 2分级标准污染物 希望水平 警戒水平 极限水平SO2(ppm)烟雾系数 (COH单位/1000英尺) I0.060.9 250.33.0 501.510.0 100 安大略空气污染指数API ? C ?A?COH ? ? B?SO2 ?? TSP ?g / m ? 240?COH ?3 D??0.91API 等级系数 多伦多 沙兹伯里 哈密尔顿 温泽0-15 优A 30.5 11 13.9 18.26分级标准 16-32 33-50 良 中等B 126 161 104.5 157.551-100 101-600 差 很差C 0.2 1.04 2.5 0.78 D 1.35 0.87 0.8 1.06 橡树岭大气污染指数? ? Ci ?? ? ORAQI ? ?5.7? ? ? C ?? ? i ?1 ? 0i ??5 1.37ORAQI<20 =20~39 =40 ~59 =60 ~79 =80 ~99 ≥100优良 好 尚可 差 坏 危险选择参数:CO、SO2、NO2、氧化剂和颗粒物 常数a、b的确定方法当各污染物的浓度相当于未受污染的背景浓度时,令ORAQI=10; 当各污染物浓度达二级标准时,令ORAQI=100。 代入上式计算得a=5.7,b=1.37。 因此 ORAQI=[5.7∑Ci/Si]1.37 沈阳地区大气质量指数ci AQI沈 ? 3.20?10 ? i ?1 si?6?n??0.36AQI沈――沈阳大气质量指数 Ci――某种污染物实测日均浓度(mg/m3) Si――某种污染物日平均最高允许浓度(mg/m3) 选择参数:飘尘、SO2、CO、NOX、B[a]PAQI沈81-10061-8042-6035-41&35级别清洁轻污染 中污染 重污染 极重污染 上海大气污染指数? C C C k 1 2 I? ? max , , ? , ? C01 C02 C0 k ?选择参数:飘尘、SO2、NO2 分级标准 I <0.6 =0.6 ~1.0 =1.0~1.9 清洁 轻污染 中污染? 1 k Ci ?? ? ? k i ?1 C 0i ?=1.9~2.8 >2.8重污染 极重污染 上海大气污染指数推导? 避免掩盖最大值; ? 新的指数既考虑平均值又考虑最大值; ? 为避免少数几个大值的作用对平均值加较大 的权。 API指数? 《城市空气质量预报技术规定(试行)》空气污染指数API计算公式为: 当第i种污染物浓度Ci,j<Ci≤Ci,j+1时:?(Ci ? Ci,j) Ii ? (I i,j ?1 ? I i,j) ? Ii, j (Ci,j ?1 ? Ci,j)式中:Ii――第i种污染物的污染分指数; Ci――第i种污染物的实测浓度; Ii,j――第i种污染物j转折点的污染分项指数值; Ii,i+j――第i种污染物j+1转折点的污染分项指数值; Ci,j――第i种污染物j转折点的(对应于Ii,j)浓度限值; Ci,j+1――第i种污染物j+1转折点的(对应于Ii,j+1)浓度限值。 空气污染指数分级及其浓度限值污染 指数 API 500 400 300 200 100 50污染物浓度(mg/m3) PM10 0.600 0.500 0.420 0.350 0.150 0.050 SO2 2.620 2.100 1.600 0.800 0.150 0.050 NO2 0.940 0.750 0.565 0.280 0.120 0.080 空气污染指数的确定各种污染物的污染分指数中最大者为该区域或城市的空气污染指数API,并确定为该区域或城市空气中的首要污染物。API=max(I1,I2,I3) 空气污染指数范围及相应的空气质量级别空气污染指数 API 0-50 51-100 101-150 151-200 201-250 251-300 ≥300空气质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ1 Ⅲ2 Ⅳ1 Ⅳ2 Ⅲ3空气质量描述 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 空气质量指数(Air Quality Index, AQI)HJ 633-2012 《环境空气质量指数 (AQI) 技术规定(试行)》标准不同 AQI与API 参数不同 空气质量指数(Air Quality Index, AQI) 空气质量指数(Air Quality Index, AQI)IAQIP――污染物项目P的空气质量分指数; CP――污染物项目P的质量浓度值; BPHi ――《空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表》中与CP相近的污染物 浓度限值的高位值; BPLo ――《空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表》中与CP相近的污染物 浓度限值的低位值; IAQIHi ――《空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表》中与BPHi对应的空 气质量分指数; IAQILo ――《空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表》中与BPLo对应的空 气质量分指数。 空气质量指数(Air Quality Index, AQI)AQI = max {IAQI1, IAQI2, IAQI3, …, IAQIn}IAQI ――空气质量分指数; n ――污染物项目。 ?AQI大于50时,IAQI最大的污染物为首要污染物。 ?若IAQI最大的污染物为两项或两项以上时,并列为首要污染物。 ?IAQI大于100的污染物为超标污染物。 空气质量指数(Air Quality Index, AQI) 空气质量指数(Air Quality Index, AQI) 空气质量指数(Air Quality Index, AQI) 空气质量指数(Air Quality Index, AQI)美国中国 空气质量指数(Air Quality Index, AQI)例如:当PM2.5浓度等于32.5μg/m3时,我国标准计算出的AQI值为47,属于 “优”的级别;而按照美国标准计算出来的AQI为93,属于“中等”的级别。 又如当PM2.5浓度等于68.5μg/m3时,我国标准计算出的AQI值为92,属于 “良”的级别;而按照美国标准计算出来的AQI为153,属于“不健康”的级 别。 空气质量指数AQI日报值计算实例二氧化硫 24小时平均 浓度 分指数 IAQIp AQI 首要污染 物 超标污染 物 空气质量 指数级别 空气质量 指数类别 表示颜色 125 二氧化氮 100 PM10 220 一氧化碳 1 臭氧日最大 8小时滑动 PM2.5 平均 100 130 空气质量指数AQI日报值计算实例二氧化硫 24小时平均 浓度 分指数 IAQIp AQI 首要污染 物 超标污染 物 空气质量 指数级别 空气质量 指数类别 表示颜色 125 87.50 171.43 PM2.5 二氧化氮 四级 中度污染 红色 PM10 PM2.5 二氧化氮 100 110.00 PM10 220 135.00 一氧化碳 1 25 臭氧日最大 8小时滑动 PM2.5 平均 100 50 130 171.43 例题某居住区欲进行环境影响评价,空气 质量现状监测数据如下(日平均): CTSP=0.39mg/m3,CSO2=0.3 mg/m3, CNO2=0.08 mg/m3,试用上海大气污染指 数法评价其大气环境质量情况。 例题各项污染物的浓度限值污染物名称 取值时间 一级标准 二氧化硫 总悬浮颗粒物 可吸入颗粒物 二氧化氮 年平均 日平均 1小时平均 年平均 日平均 年平均 日平均 年平均 日平均 1小时平均 0.02 0.05 0.15 0.08 0.12 0.04 0.05 0.04 0.08 0.12 浓度限值 二级标准 0.06 0.15 0.50 0.20 0.30 0.10 0.15 0.08 0.12 0.24 三级标准 0.10 0.25 0.70 0.30 0.50 0.15 0.25 0.08 0.12 0.24 浓度单位mg/m3 例题ITSP=0.39/0.3=1.3 ISO2=0.3/0.15=2 INO2=0.08/0.12=0.67 Imax=ISO2=2,Iadv=(1.3+2+0.67)/3=1.32 I ? I max ? I adv =1.62查表可知,该地区大气环境质量处于中污染水平 习题? 对杨浦区某河道水质监测结果如下(单位: mg/l ) ,请采用单项水质标准指数对其进行评价。 项目水温/℃BOD5DONH3-N总磷实测值211757.21.04 地表水环境质量标准基本项目标准限值单位:mg/L项目 水温(℃) pH值(无量纲) 溶解氧≥ 化学需氧量(COD)≤ 五日生化需氧量 (BOD5)≤ 氨氮(NH3-N)≤ 总磷(以P计)≤ 饱和率90% (或7.5) 15 3 0.15 0.02 6 15 3 0.5 0.1 Ⅰ类 Ⅱ类 Ⅲ类 Ⅳ类 Ⅴ类人为造成的环境水温变化应限制在:周平均最大温升≤1 周平均最大温降≤2 6-9 5 20 4 1.0 0.2 3 30 6 1.5 0.3 2 40 10 2.0 0.4 习题某湖泊采样点监测结果如下,请分别采用均 值型多因子指数和内梅罗水质指数对该采样 点水质进行评价,评价标准采用地表水III类 水体标准。项目 实测值 标准值水温/℃25BOD5 6.5 4DO 3.4 5TN 0.9 1总砷 挥发酚 0 0.015 0.05 0.005总汞 0.001 0.0001级别优良综合指数值<0.8良好 较好 较差 0.8~2.5 2.5~4.25 4.25~7.2极差>7.2 环境质量分级评价模型?将每一个污染因子的实际浓度,按照评价标准的分级要求给予一个评分值。 若参与评分的环境因子为 n个,全部满足环境一级标准评分为100分, 则每个环境因子 的评分是 100/n。如果全部介于一、二级环境标准评分为80分,n个参与评分的环境因子,每个环境因子的评分是 80/n,其余类推。?一般选用 5~ 10 个评价因子,环境质量的评分标准可对应于环境质量标准,共 分 5 级;则相对于 1 ~ 5 级标准的积分值是 100、80、60、40、20。若每个因子的得分为 ai,则总积分值为:M=∑ai 积分值 环境质量等级 M≥96 一级 96>M≥76 二级 76>M≥60 三级 60>M≥40 四级 40>M 五级 第三节 模糊数学评价法 水质综合评价的模糊数学方法用模糊数学方法进行水质综合评价,其优点是 用隶属函数来描述水质分级,并能够刻画出 界线的模糊性。 集合概念复习? 设集合A={u1,u2,u3……un}; ? 则有:ui ? u j ? u j ? ui ui ? ui ? ui 集合概念复习? 设集合A={1,2,3,4,5}; ? B={2,4,6,8,10} ? 则有: ? 并: A∪B ={1,2,3,4,5,6,8,10 } ? 交: A ? B ? ?2,4? 模糊集合定义:所谓空间X={x}中的模糊集合A,就是以 μA(x)这个隶属函数表示其特征的集合。若μA(x)接近1,表示x属于A的程度高;若μA (x) 靠近0,则表示x属于A的程度低。 模糊集合记法? 当F为U的模糊子集时:~ F ? ?1u1 ? ? 2 u 2 ? ?? ? ? n u n 或?n ~ ?1 ? 2 F? ? ? ?? ? u1 u 2 un 模糊集合运算? 并: A ? B定义为包含集合 A和集合 B的模糊集设C ? A ? B,则隶属函数可以表示 为: ? c ? x ? ? max ?? A ?x ?,? B ? x ???x ? X定义为集合AA 和集合 B 的交集 B定义为包含集合 A和集合 B的模糊集 ? 交: AA ?? B定义为包含集合 和集合 B 的模糊集A ? B 定义为包含集合 A和集合 B的模糊集 设 C = ,则隶属函数可以表示为: 设 C A ? B ,则隶属函数可以表示 为: 设 C ?? A ? B ,则隶属函数可以表示 为: 设 C ?? A ? B ,则隶属函数可以表示 为: ? ? ? ? ? ? ? ? x ? min ? x , ? x ? x ? X ? ? ? ? ? ? ? ?? x ? min ? x , ? x ? x ? X c A B c A B ? c ? x ? ? min?? A ? x ?,? B ? x ???x ? X 模糊集合运算举例0.2 0.7 1 0 0.5 A? ? ? ? ? x1 x 2 x3 x 4 x5 0.5 0.3 0 0.1 0.7 B? ? ? ? ? x1 x 2 x3 x 4 x5 A? B ? 0.2 ? 0.5 0.7 ? 0.3 1 ? 0 0 ? 0.1 0.5 ? 0.7 ? ? ? ? x1 x2 x3 x4 x50.5 0.7 1 0.1 0.7 ? ? ? ? ? x1 x 2 x3 x 4 x5 0.2 ? 0.5 0.7 ? 0.3 1 ? 0 0 ? 0.1 0.5 ? 0.7 A? B ? ? ? ? ? x1 x2 x3 x4 x5 0 ..2 0 .3 0.0 5 0 0.5 0 2 0 . 3 ? ? ? ? ?? ? ? x xx xx x x 4 x5 11 22 53 模糊关系定义:设有两个论域U和V,在此之间存在的一 个关系矩阵R,就叫做U和V之间的模糊关系。 若U={u1,u2,…..un},V={v1,v2…..vm}都是有限集 合,则R可以用一个n×m阶矩阵表示:? r11 ?r 21 ? R? ?? ? ? rn1 r12 r22 ? rn 2 ? r1m ? ? r2 m ? ? ? ? ? ? ? rnm ?其中0≤rij ≤1,R矩阵称为U和V的模糊关系矩阵。 环境功能的模糊评判? 设环境质量的因素集合为U={u1,u2,…..un} , ui为参与 评价的n个监测因子第i个的数值。 ? 而环境质量的评语集合为V={v1,v2…..vm}, vj为相应 评价标准的第j个等级的集合。 ? 则存在模糊关系:? r11 ?r R ? ? 21 ?? ? ? rn1 r12 r22 ? rn 2 ? r1m ? ? r2 m ? ? ? ? ? ? ? rnm ? 环境功能评判中模糊关系的含义? rij表示第i种污染物的环境质量水平可以被评 为第j级环境质量标准的可能性,即i对j的隶属 度; ? R中的第i行Ri=(ri1,ri2,…..rim)代表了第i个监测 因子对各级环境质量标准的隶属性; ? 第j列的Rj=(r1j,r2j,…..rnj)代表了各个污染物监 测因子对j级质量标准的隶属性。 环境功能模糊评判中的模糊子集?如果因素论域U上的模糊子集为:an a1 a 2 A? ? ? ?? ? u1 u 2 un?式中ai表示单因素ui在所有因素中所起作用大小 的度量,可以视为第i种污染因子在环境质量诸因 子中的权重系数。 ?评语论域V上的模糊子集为:bn b1 b2 B ? ? ? ?? ? v1 v2 vn?式中bj表示vj对综合评定模糊子集的隶属程度, 也就是实际环境质量对各级环境标准的隶属程度。 模糊评判计算公式在模糊向量A和模糊关系矩阵R已知时,综合评 判的模糊子集可以表达为:~ ~ ~ B ? A? R ? 表示综合运算,即: M (?,?) b j ? ? ?ai ? rij ? ? max?min?a1 , r1 j ??? min?an , rnj ??n i ?1j ? 1,2,? m 隶属函数的确定隶属函数rij表示第i种污染物可以被评为第j级环 境质量标准的可能性,可以用内插法计算。 系数ai的确定系数ai表示单因素ui在所有因素中比较,所起作 用大小的度量:ci ai ? Si S i ? 环境质量标准的“清洁 ”与“污染”分界值归一化处理ai ? ai?? a ? i i ?1 n 模糊评判计算例子已知某河断面的水质监测数据如下,采用松 花江水质标准,试用模糊评判法对该断面水 质进行评判。项目 ciDO 2.69BOD 2.50COD 7.73酚 0.0076CN 0.0040 松花江水质分级标准级别(水质标准) 项目 一级 二级 三级 四级 五级DOBOD COD 酚 CN7.01.5 2.0 0.002 0.0015.02.0 3.0 0.005 0.0023.03.0 5.0 0.01 0.0052.05.0 8.0 0.02 0.011.08.0 10.0 0.03 0.02 ai计算表:项目 DO BOD COD 酚 CNCiSici Wi ? Sia i? Wi ? ? ai?2.693.60 1.34 0.302.503.90 0.64 0.147.73 0.05.60 0.6 1.38 0.0 4.46 0.31 0.0 模糊关系矩阵0 ?0 ? 0 0.5 ? R ? ?0 0 ? ?0 0.48 ? ?0 0.330.69 0.31 0? ? 0.5 0 0? 0.09 0.91 0? ? 0.52 0 0? 0.67 0 0? ? 计算0 0.69 0.31 0? ?0 ?0 0.5 0.5 ? 0 0 ? ? A ? R ? ?0.3, 0.14, 0.31, 0.13, 0.12??0 0 0.09 0.91 0? ? ? 0 0 . 48 0 . 52 0 0 ? ? ? 0? ?0 0.33 0.67 0 ? ? {?0.3 ? 0? ? ?0.14 ? 0? ? ?0.31 ? 0? ? ?0.13 ? 0 ? ? ?0.12 ? 0 ?,?0.3 ? 0? ? ?0.14 ? 0.5? ? ?0.31 ? 0? ? ?0.13 ? 0.48? ? ?0.12 ? 0.33?, ?0.3 ? 0.69? ? ?0.14 ? 0.5? ? ?0.31 ? 0.09? ? ?0.13 ? 0.52? ? ?0.12 ? 0.67?, ?0.3 ? 0.31? ? ?0.14 ? 0? ? ?0.31 ? 0.91? ? ?0.13 ? 0? ? ?0.12 ? 0?, ?0.3 ? 0? ? ?0.14 ? 0? ? ?0.31 ? 0? ? ?0.13 ? 0? ? ?0.12 ? 0?} ? {?0 ? 0 ? 0 ? 0 ? 0?, ?0 ? 0.14 ? 0 ? 0.13 ? 0.12?, ?0.3 ? 0.14 ? 0.09 ? 0.13 ? 0.12?, ?0.3 ? 0. ? 0.31? 0 ? 0?,. ?0 ? 0 ? 0 ? 0 ? 0?} ? ?0, 0.14, 0.3, 0.31, 0? 注意问题? 最后评判结果只比较数值大小,并不与隶属 度挂钩; ? 有2个最大时,比较最大旁的数值; ? 某监测值的隶属度只可能介于2个评语级别之 间; ? 在环境因素向量中各监测因子的排列顺序, 应和评语矩阵中的排列相同; ? Si=(Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ)/5,无论有否重复数 据; ? ai可以归一化,也可不。 ai不归一化?0 0 0.69 0.31 0? ?0 0.5 0.5 ? 0 0 ? ? A ? R ? ?1.34, 0.64, 1.38, 0.57, 0.53??0 0 0.09 0.91 0? ? ? 0 0 . 48 0 . 52 0 0 ? ? ? ?0 0.33 0.67 0 0? ? ? {?1.34 ? 0? ? ?0.64 ? 0? ? ?1.38 ? 0? ? ?0.57 ? 0? ? ?0.53 ? 0?,?1.34 ? 0? ? ?0.64 ? 0.5? ? ?1.38 ? 0? ? ?0.57 ? 0.48? ? ?0.53 ? 0.33?, ?1.34 ? 0.69? ? ?0.64 ? 0.5? ? ?1.38 ? 0.09? ? ?0.57 ? 0.52? ? ?0.53 ? 0.67?, ?1.34 ? 0.31? ? ?0.64 ? 0? ? ?1.38 ? 0.91? ? ?0.57 ? 0? ? ?0.53 ? 0?, ?1.34 ? 0? ? ?0.64 ? 0? ? ?1.38 ? 0? ? ?0.57 ? 0? ? ?0.53 ? 0?} ? {?0 ? 0 ? 0 ? 0 ? 0?, ?0 ? 0.5 ? 0 ? 0.48 ? 0.33?, ?0.69 ? 0.5 ? 0.09 ? 0.52 ? 0.53?, ?0.31? 0. ? 0.91? 0 ? 0?,. ?0 ? 0 ? 0 ? 0 ? 0?} ? ?0, 0.5, 0.69, 0.91, 0? 其它评判模型? 主因素突出型M 2 ??,?? b j ? ? ai rij ? max ?a1r1 j , ? an rnj ? j ? 1,2,3? mn i ?1 0 ?0 ? 0 0 .5 ? ?0.3, 0.14, 0.31, 0.13, 0.12??0 0 ? ?0 0.48 ? ?0 0.33 M 1 ??,??0.69 0.31 0? 0.5 0 0? ? 0.09 0.91 0? ? 0.52 0 0? 0.67 0 0? ?? ?0, 0.14, 0.3, 0.31, 0? M 2 ??,??? ?0, ?0 ? 0.07 ? 0 ? 0.06 ? 0.04?, ?0.21? 0.07 ? 0.03 ? 0.07 ? 0.08?, ?0.09 ? 0 ? 0.28 ? 0 ? 0 ?,0? ? ?0, 0.07, 0.21, 0.28, 0? 习题? 已知河流水质分级标准如表1所列,某河流一监测断面 的水质实际监测值见表2,用模糊评价法对河流水质进 行评价。表1 河流水质分级标准I类 II类 III类 IV类 V类BOD溶解氧 总氰化物 挥发酚 石油类37.5 0.005 0.002 0.0536 0.05 0.002 0.0545 0.2 0.005 0.0563 0.2 0.01 0.5102 0.2 0.01 1表2 河流水质监测值 项目 浓度 BOD 5.5 DO 4.25 总氰 0.078 挥发酚 0.023 油类 0.72 第四节 生物指标评价法? 生物对环境污染的反应 (1)生物组成成分异常变化 (2)生物体外部可见症状 (3)生物群落结构变化 大气污染的生物监测与评价?空气是生物赖以生存的条件,当空气受到污染时,某些植 物就会有不同程度的反映;利用植物对空气污染的异常反 映可以监测空气污染的种类和含量,这就是空气污染植物 监测。?植物受空气污染物的伤害一般分为两类:受高浓度污染物的侵袭时,短期内即在叶片上出现坏死伤斑,称为急性伤害;长期与低浓度污染物接触时,因长期受阻、发育不良,出现失绿早衰的现象称为慢性伤害。 几种大气污染物对植物的危害症状污染物 危 害 症 状O3PAN NO2 SO2 HF Cl2 酸雾叶面出现白色或褐色不规则斑点或呈条斑分布,叶尖端变成 褐色或坏死 叶子下表面变光滑或呈银白色或青铜色脉间组织和靠近叶缘边出现不规则的白色或褐色溃伤伤斑多分布于脉间,与健康组织区别明显,阔叶植物脉间出 现不规则坏死斑,单子叶植物平行脉间出现斑点或条状坏死 区 叶尖和叶缘出现灼伤、退绿,伤区与健康组织区别明显 叶脉间变白,叶尖和叶缘出现灼伤及落叶 叶上出现细密、近圆形坏死斑 SO2对 树叶的危害症状SO2监测植物――矮牵牛氟化物对树叶的危害症状 氨指示植物――木芙蓉 地衣、苔藓监测法? 地衣、苔藓作为指示植物的特点C 这两类植物对二氧化硫和氟化氢等的反应比高等植物敏感;例如SO2年平 均浓度在0.015~0.105 ppm范围内就可使地衣绝迹;浓度超过0.017ppm时 大多数苔藓植物不能生存。 C 地衣、苔藓所需水分和养分等全部依赖于雨水和露,同时以植物整体吸收 养分,而高等植物靠气孔来吸收大气中的污染物,故前者吸收污染物的量 相对较多。 C 生长速度比高等植物慢,一旦受损不易恢复,有利于掌握长时间的污染积 累结果。 C 两者为多年生长绿色植物,一年四季均可作为监测器。而高等植物往往冬 季落叶,难以显示受害情况。 C 取材方便,成本低,有直观效果,但在自然条件下难以获得精确可靠的定 量数据。 C 形体小,分类困难,不经过专门的学习不易掌握辨识方法。 水环境质量的生物法评价? 水环境质量生物法评价的基本依据和原理:水体受到污染后,对生存于其中 的生物产生影响,生物对此作出 不同的反应和变化,其反应和变 化是水环境评价的良好指标,这 是水环境质量生物学评价的基本 依据和原理 水环境质量的生物法评价水环境质量的生物法评价有以下几种方法: 1. 一般描述对比法 2. 指示生物法 3. 污水生物系统法 4. 生物指数法 1 一般描述对比法? 根据对调查水体的水生生物的区系组成、种 类、数量、生态分布、资源情况等的描述, 对比区域内同类型水体或同一水体的历史资 料,对目前的环境质量现状作出评价。 ? 这是常用的一种方法,但需要评价人员具有 较丰富的经验,且资料的可比性较差,不易 标准化。 2 指示生物法? 水体污染指示生物C 常采用底栖动物中的环节动物、软体动物、固着生活的甲壳动物以及水生昆虫等。C 它们个体较大,在环境中相对位移小,生命周期较长,故成为水体污染指示生物的重要研究对象。 常用的水体污染指示生物种类? 水体严重污染的指示生物, 如颤蚓类、毛蠓(Ps -choda alternata)、细长摇蚊幼虫 (Tendipes attenu-atus)、绿色 裸藻(Eu lena viridis)、静裸 藻(E.cau-data)、小颤藻 (Oscillatoria tenuis)等,均有 在低溶解氧条件下生活的能 力。 常用的水体污染指示生物种类? 指示水体中度污染的生物, 如居栉水虱(Asellus communis)、瓶螺(Ph saheteroteropha)、被甲栅 藻(Scenedesmus armatus) 、四角盘星藻(Pediastrum tetras)、环绿藻 (Ulothrix zonata)、脆弱刚毛藻 (Cladophora fracta)、蜂巢席 藻(Phormidium favo-sum) 和美洲眼子菜(Potamo eton americanus)等,对低溶解氧 也有较好的耐受能力,会在 中度有机物污染的水体中大 量出现。 常用的水体污染指示生物种类? 指示清洁水体的生物,如纹 石蚕(H drops che sp.)、扁蜉 (Hepta enia)和蜻蜓 (Anax junius)的稚虫以及田螺 (Compeloma decisum)、肘状 针杆藻 (Synedra ulna)、簇 生竹枝藻(Drapar naldia lomerata)等, 只能在溶解氧 很高、未受污染的水体中大 量繁殖。 注意因素? 各种水生生物的种类和数量的分布不单取决 于污染,其它条件如地理、气候以及河流的 底质、流速等对其生存和分布也有影响。 ? 指示生物对环境因素的改变有一定的忍耐和 适应范围,单凭有无指示生物评价污染是不 太可靠的。因此英、美等国至今未在实际环 境质量评价中采用这种方法。 3 污水生物系统法? 污水生物系统法的原理C 受污染的河流由于自身的自净过程从而导致自上游往下游形成一系列在污染程度上逐渐减轻的连续带。随污染物浓度的降低,生物种类也发生变化,每一带都生存有大体上能够表示这一带特性的动物和植物,由 此可以将河流依次划分为四个污染带,即多污带、 α -中污带、 β-中污带、寡污带,从而可以根据一条 河流中一定区域内所发现的动物区系和植物区系来鉴别该区域的有机污染程度。 污水生物系统法? 污水生物系统中各带特点C 多污带:有机污染严重,溶解氧含量低,细菌极多 ,无好氧生物,无鱼类生存; C 中污带:包括α-中污带(有机污染较为严重,溶 解氧略有回升,多为耐污性生物种类,)和β-中 污带(中等程度的有机污染区域,溶解氧较高,有 多种藻类和原生动物,有鱼类出现);C 寡污带:溶解氧恢复正常或达饱和,水质透明,细菌数量少,藻类种类和数量多。 污水生物系统的应用C 主要应用对象是被生活污水污染的水域,对重 金属和其他工业废水引起的污染水域的应用问 题尚需进一步研究。 C 应用该法来监测和评价环境比较全面,但工作 很繁重,耗费时间,而且需要具有熟练的分类 知识,同时调查结果也不易表示。 4 生物指数法? 什么是生物指数(biotic index)法?C 它是依据不利环境因素,用数学形式表现生物种 群或群落结构的变化来指示环境质量状况,包括污染在内的水质变化对生物群落的生态学效应的一种方法。 Beck生物指数IB=2n A+n BC n A为底栖大型无脊椎动物中对有机物敏感的种类数,在污染水体中从未发现; n B为底栖大型无脊椎动物中对有机物不敏感(耐污性)的种类数,只在污染状况下才出现。 C IB=0时,表示水体受到严重污染; IB在1~9之间时为中等 污染; IB大于10时为清洁水体。 生物种类多样性指数ni ni d ? ?? log 2 N i ?1 N式中:d ――种类多样性指数; N――单位面积样品中收集到的各类动物的总个数; ni――单位面积样品中第i种动物的个数; S――收集到的动物种类数。 动物种类越多,指数越大,水质越好;反之,种类越 少,指数越小,水体污染越严重。威尔姆对美国十几条河 流进行了调查,总结出指数与水样污染程度的关系如下:d 值<1.0:严重污染; d 值1.0~3.0:中等污染; d 值>3.0:清洁s 硅藻生物指数硅藻指数= 2 A ? B ? 2C ?100A? B ?C式中:A――不耐污染硅藻的种类数; B――广谱性硅藻的种类数; C――仅在污染水域才出现的硅藻种类数。 硅藻指数0~50为多污带;硅藻指数50~100为 α-中污带;硅藻指数100~150为β-中污带;硅藻 指数150~200为轻污带。 生物指数法的应用C 优点:方法简单,有一个粗略数字概念,便于比较;C 缺点:需分类学和生态学专门人员进行种类鉴定。C 应用时应结合生物学其他指标和物理、化学指标,综合考虑各方面的影响因素。 第三部分 大气环境影响预测及评价第一节 大气环境影响评价基本内容 第二节 大气扩散的基本概念 第三节 大气环境影响预测模式 第一节 大气环境影响评价基本内容1.大气环境影响评价目的 2.大气环境影响评价工作程序 3.评价工作等级及评价范围确定 4.大气环境现状调查 5.大气环境影响预测及评价 第一节 大气环境影响评价基本内容1.大气环境影响评价目的 ? 评价建设项目建成后对大气环境质量影响的 程度和范围 ? 比较各种建设方案对大气环境质量的影响 ? 评价各类或各个污染源对任一点污染物浓度 的贡献(污染分担率) 第一节 大气环境影响评价基本内容2. 大 气 环 境 影 响 评 价 工 作 程 序 第一节 大气环境影响评价基本内容3.大气环境现状调查 ? 大气污染源调查 ? 大气环境质量现状调查与监测 ? 气象观测资料调查 第一节 大气环境影响评价基本内容3.大气环境现状调查-大气污染源调查? 对于一、二级评价项目,应调查分析项目的所有污染源、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。 ? 对于三级评价项目可只调查分析项目污染源。 ? 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。 第一节 大气环境影响评价基本内容3.大气环境现状调查-大气环境质量现状调查与监测? 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。 ? 进行现场监测。 第一节 大气环境影响评价基本要求3.大气环境现状调查-大气环境质量现状调查与监测? 监测结果统计分析监测点位 监测项目 采样时间 采样个数 浓度范围 最大浓度 超标率 占标率 1 2 … 第一节 大气环境影响评价基本内容3.大气环境现状调查-气象观测资料调查(1)温度 ? 统计长期地面气象资料中每月平均温度的变化情况,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。 (2)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。 (3)风向、风频 ? 统计所收集的长期地面气象资料中,每月、各季及长期平均各风向风频变化情况, 绘制风向玫瑰图。 (4)主导风向 ? 主导风向指风频最大的风向角范围。 第一节 大气环境影响评价基本内容4.大气环境影响预测及评价? 确定预测因子、预测范围与计算点? 确定污染源计算清单? 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,按照相应评价标准进行评价,并用列表或附图的形式给出评价结果。 第二节 大气扩散的基本概念? 大气圈结构及气象要素 ? 大气湍流扩散 ? 大气边界层 大气圈结构及气象要素自然地理学将受地心 引力而随地球旋转的 大气层称为大气圈, 具体地,大气圈指地 面到大约1400km高 度处的大气层。 大气圈垂直结构序 号 名称 距离地球表面{度 主要特征1对流层赤道处约17?18km, 中纬度地区10?12km 两极附近8?9km集中了整个大气圈大气质量的3/4和几乎全部的水蒸气,云、 雾、 雨等主要天气现象都发生在这一层; 气温随高度增加而降低,每升高100m平均降温约0.65 ℃; 空气具有强烈的对流运动和垂直混合作用,大气污染也主要发生在 这一层; 温度和湿度的水平分布不均匀几乎没有大气对流运动,大气垂直混合微弱,极少出现雨、雪天气; 集中了大气中大部分臭氧,并在20~25 km高度上形成臭氧 层,保护 地球上的生命免受紫外线伤害 气温随高度升高而迅速降低,其顶部气温可达-83℃~--113 ℃ 以下, 大气的对流运动强烈,垂直混合明显 在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下,再度出现气温随高度升 高 而增高的现象,气体分子被高度电离,存在大量的离子和电子, 又 称为电离层 为大气圈的外层,气温很高,空气极为稀薄,空气粒子的运动速度 很{,可以摆脱地球引力而散逸到太空中2平流层自对流层顶到50?55 km 高度3中间层自平流层顶到 85km左右 高度 自中间层顶到 800 km高 度4暖层5散逸层800 km{度以上 的大气 层统称散逸层 主要气象要素1.气温 ? 表示大气温度高低的物理量。反映一定条件下空气分 子平均动能大小。通常指距地面1.5m高处百叶箱中的 空气温度。2.气压――大气的压强 ? 任一点的气压值等于该地单位面积上的大气柱重量. ? 单位:1Pa=1N/m2,mb―毫巴 1mb=100Pa=1hPa 1atm=101325Pa=1013.25mb=760mmHg 主要气象要素 主要气象要素 主要气象要素3.气湿表示空气中水汽含量和湿润程度的气象要素。绝对湿度-1m3湿空气中含有的水汽质量。相对湿度-空气中的水蒸汽分压力与同温度下饱和水气压的比值。 主要气象要素? 相对湿度 重量 大气中颗粒物吸收H2O 影响运动速度 污染物不易扩散? 相对湿度 扩散加重局部大气的污染空气干燥 有利于污染物的 主要气象要素4.风水平方向的空气运动叫做风(垂直方向-升降气流)? 对污染物整体的输送? 对污染物的冲淡稀释作用 主要气象要素5. 云云:云是飘浮在空中的水汽凝结物,由大量小水滴或小冰晶或两者混合 物组成。云量:指云遮蔽天空的成数。在我国,将天空分为10等份,有几分天空被云遮盖,云量就是几。如:云占天空的1/10,云量记为1;在云层中有 少量空隙(空隙总量不到天空的 1/20)记为10;当天空无云或云量不到 1/20时,云量为0。 国外通常将天空分为8等份。国外云量×1.25=我国云量 主要气象要素6.能见度正常视力的人,在天空背景下能看清的水平距离 大气湍流扩散? 机械湍流? 热力湍流 大气边界层大气边界层:对流层下层 1~2km,地面阻滞和摩 擦作用明显。 自由大气:大气边界层以 上,地面摩擦可以忽略? ? ? ? ? ?气温的垂直分布 大气静力稳定度及其判据 大气稳定度与烟流形状 大气边界层的风场 大气湍流与大气扩散参数 大气稳定度分级 气温的垂直分布 气温的垂直分布? 气温层结 γ=-dT/dz气温随高度增加而递减,γ&0,称为递减层结; 气温随高度增加而增加,γ&0,称为逆温; 气温随铅直高度变化等于或近似等于干绝热直减率, γ=γd,称为中性层结; 气温随铅直高度增加不变化,γ=0,称为等温层结。 大气静力稳定度及其判据? ? ? 气团加速上升或下降,不稳定大气,γ>γd 气团逐渐减速并有返回原来高度的趋势,稳定大 气,γ<γd 气团做等速直线运动,中性大气,γ= γd 大气稳定度与烟流形状 大气边界层的风场? ? ? 风频:指某风向占总观测统计次数的百分比 , 表征下风向受污染的几率。 主导风向:风玫瑰图中风频最大的风向角的 范围。风向角范围一般在连续45度左右。 某区域的主导风向应有明显的优势,主导风 向角风频之和应大于30%,否则称该地区没有 主导风向或主导风向不明显。 大气边界层的风场? 如何用excel绘制风玫瑰图? ? 污染系数=风频/该风向的平均风速。表征污染 源下风向地区长期来看遭受污染的程度。 大气边界层的风场? 大气边界层风速廓线z2 P z P U 2 ? U1 ( ) U ? U10 ( ) z1 10? P―风速高度指数。与大气稳定度有关。 大气湍流与大气扩散参数? 大气的无规则运动,大气污染物稀释扩散浓度 减少的主要原因; ? 大气扩散参数(?y―横向扩散参数, ?z―垂直 扩散参数):污染物浓度分布的标准差,表征 了大气的扩散能力。 大气扩散过程? 烟云的边缘是指中心浓度1/10处,对正态分布,烟云的宽度为4.3?y、4.3?z ? 国标确定大气扩散参数的方法:? y ? ?1x , ?z ? ? 2 x?1?2 大气稳定度分级? 帕斯奎尔稳定度分级将大气稳定度分为强不稳定、不稳定、弱不稳定、中性、较稳定和稳定六级。它们分别表示为A、B、C、D、E、F。? 考虑因子:地面风速(U10)、太阳高度角、云量? 具体做法:首先由太阳高度角和云量确定太阳辐射 等级,然后与地面风速结合确定大气稳定度等级。 大气稳定度分级(GB/T13201-91)太阳辐射等级 地面风速,m/s +3 +2 +1 0 -1 -2≤1.92~2.9 3~4.9 5~5.9 ≥6AA~B B C CA~BB B~C C~D DBC C D DDD D D DEE D D DFF E D D 太阳辐射等级数云量,1/10 总云量/低云量 夜间 ≤4/ ≤4 5~7/ ≤4 ≥8/ ≤4 ≥5/5~7 -2 -1 -1 0 H0≤15° -1 0 0 0 太阳辐射等级数 15°&h0 ≤35 ° +1 +1 0 0 35°&h0 ≤65° +2 +2 +1 0 h0&65° +3 +3 +1 +1≥8/ ≥800000 太阳高度角? 太阳高度角h0使用下式计算:h0=arcsin [sin? sin?+cos? cos? cos(15t+?-300)]式中:h0―太阳高度角,deg;?―当地纬度,deg;?―当地经度,deg;t―进行观测时的北京时间;?―太阳倾角,deg。 第三节 大气环境影响预测模式? ? ? ? ? 高斯大气扩散模式 颗粒物扩散模式 线源扩散模式 面源扩散模式 导则推荐大气预测步骤及模式 高斯大气扩散模式? ? ? ? 高斯模式的四点假设 高斯点源模式推导 高架点源高斯模式应用条件 高架点源高斯模式参数 确定 高斯模式的四点假设? 污染物浓度在空间中每个断面按高斯分布 (正态分布); ? 在整个空间中风速是均匀稳定的; ? 源强是连续均匀的; ? 在扩散过程中污染物质量是守衡的。 高斯模式坐标系坐标系取排放点(无限空间点源)为原点,主风向 为 x 轴, y 轴在水平面内垂直于 x 轴,正方向在 x 轴的 左侧,z轴垂直于水平面,向上为正,即右手坐标系。 食指―x轴;中指―y轴;拇指―z轴。此坐标系中, 烟流中心与x轴重合。 高斯点源模式推导? 由假设1得到下风向任一点(x,y,z)污染物平均 浓度分布的函数:C ( x, y, z ) ? A( x)e2 ay ?e?bz 2(1)? 根据概率统计理论写出方差的表达式:? 2 y ? Cdy 0 ?? 2 z ? Cdz 0 ??y ?2? z2 ?(2)? Cdy0? Cdz0 高斯点源模式推导? 由假设4可写出:Q???? ?? ?? ???ucdydz?3?? 上述4个方程组成一个方程组,源强Q、平均 风速u、标准差σy2和σz2为已知量,浓度C、待 定函数A(x)、待定系数a和b为未知量,因此方 程组可解。 高斯点源模式推导? 代(1)入(2)积分后得:a?1 2?2 yb?1 2?2 z?4? 高斯点源模式推导将(1)和(4)代入(3)得:Q A?x ? ? 2?u? y? z?5? 高斯点源模式推导 其中: A? x ? ? ……………………? 将(4)和(5)代入(1)得到无限空间高斯 点源模式。 再将⑤、⑥、⑦代入①式得3Q2?? y? z u无界状况下,下风向任意位置的污染物浓度(g/m )? ? 2 2 ?? Q y z ?? ? ? C ? x, y , z ? ? exp ? ? ? ? ? 2? 2 2? 2 ? ? ………… (6) ? 2? u? y ? z y z ?? ? ? 高架连续点源高斯模式?高架源既考虑到地面的影响,又考虑到高出地面一 定高度的排放源。?地面对污染物的影响很复杂,根据假设④可认为地面就象镜子一样对污染物起全反射作用. ?按全反射原理,可用 “像源法”处理这类问题。 实源 H Z+HP(x,y,z) Z-H Z 反射区H虚源 有效源高 H=Hs+△H?可以把P点污染物浓度看成为两部分作用之和,一部分实 源作用,一部分是虚源作用。 ?相当于位置在(0,0,H)的实源和位置在(0,0,-H) 的像源,当不存在地面时在P点产生的浓度之和。 (1)实源作用:由于坐标原点原选在地面上,现移到源高为H处,相当于原点 上移H,即原式(6)中的Z在新坐标系中为(Z-H),不考虑地面的影响,则:2? ? y2 ? ? z ? H ? C1 ? exp ?? ? 2 2 ? 2? y 2? u? y ? z 2? z ? ? ?Q(2)像源作用:源高 H,P 点距像源产生的烟流中心线的距离为 Z+H,则:C2 ? Q 2? u? y ? z ? y 2 ? z ? H ?2 ? ? exp ?? ? 2 ? ? 2? 2 2 ? y z ? ?(3)P 点的实际浓度为两源作用之和:C ? C1 ? C 2 ? Q ? y 2 ?? ? ? z ? H ?2 ? ? ? z ? H ?2 ? ? ? ? ? exp ? exp ? ? ? exp ? C2 ?exp ?? ? 2 ? 2? y 2? u? y ? z ?2 2? z? ? ?(3)P 点的实际浓度为两源作用之和:C ? C1 ? C 2 ? y2 Q ? exp ? ? ? 2? 2 2? u? y ? z y ? ?? ? ? z ? H ?2 ? ? ? z ? H ?2 ? ? ? ? ? ? exp ? ? ? ? exp ? ? ?? 2 2 ?? 2 ? 2 ? z z ? ? ? ?? ? ??即高架连续点源正态分布假设下的扩散模式。 (4)高架连续点源正态分布下地面浓度扩散模式 Z=0 时即得地面浓度模式:? y2 ? ? H 2 ? Q C ? x, y ,0, H ? ? exp? ? 2 ? exp? ? 2? ? ? ? 2? ? 2 ? ? u? y? z y ? z ? ? ? 高架连续点源高斯模式?5、地面连续点源扩散模式 地面点源( H=0) 令 H=0 的地面连续点源扩散模式? y2 ? ? z2 ? C? exp? ? 2 ? exp? ? 2? ? ? ? 2? ? 2 ? ? u? y? z y ? z ? ? ? Q可见地面源所造成的浓度为无界情况下浓度的 2 倍。 6、地面源下风向地面轴向浓度? 地面源下风向地面轴线浓度 当 y=0,z=0,H=0 得: c ? x , 0 , 0 , 0 ? ?c( x,0,0,0) ? QQz? e u? y ??u x? y? z 高架连续点源最大落地浓度及其距离? 最大落地浓度一定出现在中轴线上? H2 ? ? c( x,0,0, H ) ? exp? ? 2 ? ? ?u x? y? z ? 2? z ? Q 高架连续点源最大落地浓度及其距离2 2 令 ? y ? 2E y x / u x , ? z ? 2Ez x / u x得? ux H 2 ? Q ? c( x,0,0, H ) ? exp? ? ? ? 2?x E y E z ? 4Ez x ?? 将上式对x求导,并令dc/dx=0得:xcm u x H 2 xH 2 ? ? 4E z 2? z2x ? xcm? 当x=xcm时: ? 即?z?H 2?2? y ? ? 1x , ? z ? ? 2 x?1 高架连续点源最大落地浓度及其距离? 最大落地浓度2Q? z 0.117Q c( x,0,0, H ) max ? ? 2 ?eux H ? y u x? y? z? 最大落地浓度出现的距离? H ? ?1 ? ?? ? 2? ? 2 ? ?1xcm 高架点源高斯模式参数确定污染物排放源强Q(mg/s)? 工程分析章节提供。? 采用有关环保上通用的、推荐的经验公式。 高架点源高斯模式参数确定? 风速修正H ? 150m : H ? 150m :稳定度 城市 A 0.10 0.07 B 0.15 0.07?H? u ? u10 ? ? ? ? 10 ? u ? u10 ? 15 pC 0.20 0.10 D 0.25 0.15pE、F 0.30 0.25乡村 扩散参数确定? P-G曲线 横向扩散参数幂函数表达式数据扩散参数 稳定度等级AB B~C? Y ? ? 1x?1C C~D D D~EEFα1 0..................888723γ1 0..................0733348下风向距离(m) 0~1000 >00 >00 >00 >00 >00 >00 >00 >00 >1000 垂直扩散参数幂函数表达式数据扩散参数 稳定度等级 A B B~C C α21.60 2.435 1.015 1.595 0.`..............322659γ20.................384 1.015 2.40691下风向距离(m)0~300 300 ~500 >500 0~500 >500 0~500 >500 >0 0~ ~10000 >00 1000 ~10000 >00 2000 ~10000 >00 1000 ~10000 >00 1000 ~10000 >10000? z ? ? 2 x?2C~D D D~E E F 有效源高及其计算公式? 有效源高:H ? H s ? ?H H s ??烟囱高度 ?H ??抬升高度△HHs 导则(HJ/T2.2-93)推荐的烟气抬升公式? (1) 静风和小风 ? ? ? (2) 稳定 ? ? ? ? ? (3) Qh ? 2100 KJ 和 ?T ? 35 K ? ? ? ?有风? ? ? 4) 1700 KJ ? Qh ? 2100 KJ 和 ?T ? 35 K ?不稳定和中性( ? ? ? ? (5) Qh ? 1700 KJ 或 ?T ? 35 K ? ? ? ? ? ? ①静风和小风时5.50 ? Q1 4 H 3 8?H ?? dTa ? 0.0098 ? ? ? ? dz ?式中:梯度,K/m,取值如下:dTa :烟囱几何高度以上的大气温度 dz ①静风和小风时? ? 0.0065 不稳定时 ? dTa ? ? ? ? 0.0048 中性时 dz ? ? 0.0002 稳定时 ? ? QH(烟气热释放率,kJ/s)?T QH ? 0.35 ? Pa ? Qv ? Ts?T ? Ts ? Ta? ? ? ? ? ? ? 式中: QH:烟气热释放率,kJ/s; Pa: 大气压力,hPa,一般可取一个大气压,Pa=1013.25 hPa; Qv:实际排烟率,m3/s; ΔT :烟气出口温度与环境温度差,K; Ts: 烟气出口温度,K; Ta: 环境大气温度,K,如无实测值,可用当地年平均气温。 ②在有风、稳定时:Q1 3 H 1 3 1?H ?? dTa ? ? 0 . 0098 ? ? ?u3 ? dz ?式中dTa 取值同上。 dz ③在有风、中性、不稳定时:( 1 ) 当QH ? 2100KJ / s、?T ? 35 K 时:n1 n2 n0 ? QH ? HS ?H ? u? ? ? ? ?式中: n0:烟气热状况及地表面状况系数; n1:烟气热释放率指数; n2:排气筒(烟囱)高度指数; Hs:排气筒(烟囱)距地面几何高度,m,超过240m 时,取Hs=240; 城市远郊区 城市及 1.303 1/3 近郊区 农村或 2100&=QH 0.332 3/5 &21000 城市远郊区 城市及 0.292 3/5 且 近郊区 Δ T&=35KQH,kJ/s QH& 21000n0、n1、n2 的选取 地表面状况 n0 n1 农村或 1.427 1/3n2 2/3 2/3 2/5 2/5 (2)当1700 KJ / s ? QH ? 2100 KJ / s 、 ?T ? 35 K 时:QH ? 1700 ?H ? ?H1 ? ??H 2 ? ?H1 ? ? 400 2 ? ?1.5 ? w ? DI ? 0.01QH ? ?H1 ? u 0.048 ? ?QH ? 1700 ? ? u式中: w:烟囱口出烟气排出的速度,m; DI:烟囱口内径,m; Δ H2:按(1)中Δ H 公式计算,n0、n1、n2 取 QH 较小时的值; (3)当 QH ? 1700 KJ / s 或 ?T ? 35 K 时:2 ? ?1.5 ? w ? ? ? 0.01QH ? ?H ? uw 为烟气喷出烟囱口的烟速,m/s; Φ 为烟囱口内径,m; 举例? 某拟建化工厂投产后将排放源强为50克/秒的SO2, 排气筒高45米,预计烟气抬升高度为5.5米,10米高 处的平均风速为5米/秒。试计算大气稳定度为D级时, 该排气筒下风向650米处,距排气筒风向轴线水平垂 直距离50米处的公园里所增加的浓度值。 H ? H s ? ?H ? 45 ? 5.5 ? 50.5米 ?H? ? 50.5 ? u ? u10 ? ? ? ? 5 ? ? ? ? 7.5m / s ? 10 ? ? 10 ? ? y ? 0.110726? x 0.929418 ? 0.00.929418 ? 45.564p 0.25? z ? 0.104634? x 0.826212 ? 0.00.826212 ? 22.07? y2 ? ? H2 ? ? exp? ? ? c( x, y,0, H ) ? exp? ? 2 2 ? ? ? 2? ? ?u x? y? z 2 ? y ? z ? ? ? ? ? ? 50 ? 103 502 50.5 2 ? ? exp? ? ? exp? ? ? 2 ? 2 ? ? ? ? ? 7.5 ? 45.56 ? 22.07 ? 2 ? 45.56 ? ? 2 ? 22.07 ? Q ? 0.0843 m g / m 3?? 举例? 位于平原城区的某化工总厂的二期电站工程,拟建120m高的排气筒,上出口内径为6m,排烟气量为54.15m3/s,排气筒出口处的烟气温度为130 ℃,当地气象台统计定时观测年平均气温为9.2 ℃,平均风速为3.9m/s。假定气象台址与工厂地面海拔高度相同,计算在D级稳定度时排气筒烟气的抬升高度。 举例? ? ? ? ? ? ? ? ?T=Ts-Ta=(130+273)-(9.2+273)=120.8K&35K Q1/T1=Qv/T2 54.15/273=Qv/130+273 Qv=79.94m3/s Qh=3.5×101×Qv× ?T/Ts=8494kJ/s u=u10(z2/z1) p=3.9×(120/10)0.25=7.3m/s 查表6-5,n0=0.292,n1=3/5,n2=2/5 ?H=n0Qhn1Hn2u-1=61.8m 设某电厂烧煤15t/h,含硫量3%,燃烧后有90%的SO2由烟囱 排入大气,若烟囱有效高度He=200m,烟囱出口处风速u= 3m/s,稳定度为D级,求地面最大浓度Cmax及出现距离(假 定煤燃烧时S转化为SO2的百分数为80%) 。? Y ? ? 1 x?稳定度等级 A B B~C α1 0..................8887231? z ? ? 2 x?稳定度等级 γ1 0..................0733348 下风向距离 (m) 0~1000 >00 >00 >00 >00 >00 >00 >00 >00 >1000 A B B~C C C~D D D~E E F α21.60 2.435 1.015 1.595 0.`.....5553602γ20..............810763下风向距离(m)0~300 300 ~500 >500 0~500 >500 0~500 >500 >0 0~ ~10000 >00 1000 ~10000 >10000CC~D D D~E E F0...4991490......3226590...038100...015 2.406910~ ~10000 >100000~ ~10000 >00 1000 ~10000 >10000 颗粒物扩散模式? 同样承受气流输送和大气扩散过程制约外,还在重力作用下 向地面沉降;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。 ? 由于地面对颗粒物不能起全反射作用,因此,反射项应乘以反射系数α(α&1)C ? C1 ? C2 x 2? x 2? ? ? ( H ? v ) ( H ? v ) ? 2 ? ? ? s s ? y ? ? y ? Q Q ? u u ?? ? ? exp? ? 2 ? exp? ? exp? ? 2 ? exp? ? 2 2 ? ? ? ? 2?u x? y? z 2? z 2? z ? ? 2?u x? y? z ? ? ? 2? y ? ? 2? y ? ? ? ? ? ? ? ? ? x 2? ? ( H ? v ) ? 2 ? s ? y ? Q(1 ? ? ) u ? ? exp? ? 2 ? exp? ? 2 ? ? 2?u x? y? z 2? z ? ? ? 2? y ? ? ? ? ?2 颗粒物扩散模式x 2? ? ( H ? vs ) ? 2 ? ? ? Q(1 ? ? ) y u ? C? exp? ? 2 ? exp? ? 2 ? ? 2?u x? y? z 2? z ? ? ? 2? y ? ? ? ? ?地面反射系数 线源扩散模式? 风向与线源垂直? y2 ? ? H2 ? ? ? H2 ? 2 Q ?dy ? ? exp? ? ? c( x,0, H ) ? exp? ? exp? ? 2 ? ?? ? 2 2 ? ? ? ? 2? ? ?u x? y? z 2 ? 2 ? ? u ? z ? y ? z ? ? ? x z ? Q? 风向与线源夹角为φ? H2 ? 2Q c( x,0, H ) ? exp? ? 2? ? ? 2 ? ? u x? z sin ? z ? ? 举例? 道路南北走向,高峰时车流量2600辆/h,车速40km/h,排出碳氢化合物2.5×10-2g/s,有效源高He=0.4m,问D稳定度下,风速为3m/s时,在道路下风向300m大气碳氢化合物落地浓度多少? 面源扩散模式2 ? ?? Q y2 H ? 1? ? 2 2 c? exp ? q ?? ? 2 1 y H ?? 2 x( ,x y ,? 0,x H ))? ? z ( x ? xz 0 ) ? ? xz 0 ) ? ? ?u? ?( y y0 2? ? exp{ ( x? ? x[y 0 ) ? z 2( x ? y ? ?? ? 2 (? y ? ? y 0 ) (? z ? ? π u (? y ? ? y 0 )(? z ? ? z 0 ) z0 )? y0 ?xy0W H , ? z0 ? 4.3 2.15 ? y 0 1 / ?1 ? z 0 1 /?2 ?( ) , xz0 ? ( ) ?1 ?2 面源扩散模式某一边长为1.5km的面源单元的S02 排放量为 6g/s,面源平均有效高度为 20m。试确定大 气稳定度 E 级, 风速为2.5m/s时,下风向面 源中心线距面源中心1.5km处 S02的地面浓度。 导则推荐大气预测步骤及模式?大气环境影响预测用于判断项目建成后对评价范围大气环境影响的程度和范围。?常用的大气环境影响预测方法是通过建立数学模型来模拟各种气象条件、地形条件下的污染物在大气中输送、扩散、转化和清除等物理、化学机制。 导则推荐大气预测步骤及模式大气环境影响预测的步骤一般为:?确定预测因子?确定预测范围与计算点 ?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及评价 1.确定预测因子?选取有环境空气质量标准的评价因子为预测因子 ?项目排放的特征污染物选择有代表性的作为预测因子 ?评价区域污染物浓度已经超标的物质 2.确定预测范围与计算点?预测范围应至少包括整个评价范围,并覆盖所有关心 的敏感点。?计算点网格应覆盖整个评价区域。?计算点可分为三类:环境空气敏感区、预测范围内的 网格点和区域最大地面浓度点。 ?应选择所有环境空气敏感区中的环境空气保护目标作 为计算点。 3.确定污染源计算清单?点源参数调查清单 3.确定污染源计算清单?矩形面源参数调查清单 3.确定污染源计算清单?多边形面源参数调查清单 3.确定污染源计算清单?近圆形面源参数调查清单 4.确定气象条件?常规气象观测资料包括常规地面气象观测资料和常规高空气象探测资料。?一级 评价:近5年内至少连续3年逐日,逐时气象数据 ?二级评价:近3年内至少连续1年逐日,逐时气象数据 4.确定气象条件?地面气象观测资料内容 4.确定气象条件?常规高空气象观测资料内容 5.确定地形数据?在非平坦的评价范围内,地形的起伏对污染物的传输,扩 散会有一定影响,对于复杂地形下的污染物扩散模拟需要输 入地形数据。 6.确定预测内容和设定预测情景 6.确定预测内容和设定预测情景?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。?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。 ?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。 7.选择预测模式导则推荐大气预测模式:? 估算模式? 进一步预测模式 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。 进一步预测模式?AERMOD模式?ADMS模式 ?CALPUFF模式 AERMOD模式? 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。 ? 适用于评价范围小于等于 50km 的一级、二级 评价项目。 ADMS模式? 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, 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。 ? 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。 ? 适用于评价范围小于等于 50km 的一级、二级评价项目。 CALPUFF模式? 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、烟羽抬升;还包括长距离模拟的计 算功能,如干、湿沉降的污染物清除、化学转化等 影响。 ? 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。 进一步预测模式分类 适用评价等级 适用评价范围 AERMOD 一级、二级评价 小于等于50km ADMS 一级、二级评价 小于等于50km CALPUFF 一级、二级评价 大于50km对气象数据最低要求适用污染源类型 适用地形及风场条件地面及对应高空气象数 据点源、面源、体源 简单及复杂地形地面气象数据点源、面源、体源、线 源 简单及复杂地形地面及对应高空气象数 据点源、面源、体源、线 源 简单及复杂地形、复杂 风场 AERMOD系统使用简介?AERMOD 是由美国国家环保局联合美国气象学会组建法 规模式改善委员会开发的大气预测软件 ?AERMOD 系统包括 AERMOD 扩散模式、AERMET 气象 预处理和 AERMAP地形预处理模块。 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介探空数据下载工具?可以下载全国93探空站点的气象数据 ?选择两个不同的网站下载数据 ?建议从怀俄明州大学站点进行下载 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介导入地面气象数据文件和高空数据文件 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介?污染源的类型-点、面、体源?污染源的位置、排放速率、烟气温度等参数?颗粒物的参数等 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介?网格点受体 ?离散点受体 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 AERMOD系统使用简介 第四部分 水环境影响预测及评价 第四 部分 水环 境影 响预 测及 评价地 面 水 环 境 影 响 评 价 技 术 工 作 程 序 污水排入河流的混合过程1. 竖向混合阶段------沿河流深度方向的混合; 2. 横向混合阶段------从竖向充分混合到横向方 向的混合; 3. 横断面充分混合阶段------横断面上浓度处处 相等。 污水排入河流的混合过程(1)竖向混合阶段: ?标志:深度上浓度均匀 ?该阶段较河流宽度上混合均匀先完成 (2)横向混合阶段 ?标志:整个横断面达到浓度分布均匀 (3)断面充分混合阶段: ?标志 持久性污染物浓度不再变化,非持久性 污染物(可被分解转化的污染物)浓度 逐渐减少 污染物质在河流中的迁移过程? 推流迁移------推流过程中河流横断面上各点流速 处处相等,推流作用只能改变污染物的位置,并 不稀释污染物浓度;f x ? uxCf y ? uyCf z ? uzC? 分散作用------分子扩散、湍流扩散、弥散扩散。 分子扩散? 是由分子的随机运动引起的质点分散现象, 服从Fick第一定理:?c mm ? ? Dm ? ?n ?c mmx ? ? Dm ?xmmy?c ? ? Dm ?y?c mmz ? ? Dm ?z 湍流扩散? 是由流场中质点的各种状态(流速、压力等) 的瞬时值相对于平均值的随机脉动而导致的 质点分散现象,服从Fick第一定理:?c mt ? ? Dt ? ?n ?c mtx ? ? Dtx ?x?c mty ? ? Dty ?y?c mtz ? ? Dtz ?z 弥散扩散? 是由于横断面上实际的流速分布不均匀引起 的,在用断面的平均流速描述实际的运动时, 就必须考虑一个附加的、由流速不均匀引起 的弥散作用,服从Fick第一定理:?c md ? ? Dd ? ?n ?c mdx ? ? Ddx ?x?c mdy ? ? Ddy ?y?c mdz ? ? Dtz ?z 污染物的转化降解过程? ? ? ? ? 沉淀作用; 气液交换作用; 吸附作用; 化学转化;}

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