第五章 大气环境影响评价上.doc
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1、 第五章 大气环境影响评价(6学时)第一节 概述教学重点和难点:熟悉大气环境污染的有关概念。了解大气环境影响评价的任务、特点及工作程序。教学内容:一、大气环境污染二、大气环境影响评价的任务、特点及工作程序第二节 大气环境影响评价技术教学重点和难点:掌握大气环境影响评价等级划分的判别方法;熟悉大气环境影响评价的评价范围。教学内容:一、大气环境影响评价工作等级二、大气环境影响评价评价范围第三节 大气环境质量现状调查与评价教学重点和难点:掌握大气环境质量现状监测的布点原则、方法及监测制度;熟悉大气环境质量现状评价方法。教学内容:一、大气环境现有监测资料分析二、大气环境质量现状监测三、大气环境质量现状
2、评价方法第四节 大气污染源调查教学重点和难点:掌握污染因子筛选原则;掌握大气污染源的一般调查方法和内容。教学内容:一、污染因子的筛选二、大气污染源调查的对象三、大气污染源调查方法四、建设项目污染源调查内容第五节 污染气象调查教学重点和难点:熟悉建设项目所在地附近气象台站现有常规气象资料的采用原则;了解地面气象资料和高空气象资料调查的主要内容;掌握大气湍流、大气扩散参数的含义及其经验公式熟悉大气稳定度的含义,掌握P-T大气稳定度判别方法教学内容:一、常规气象资料的调查内容二、大气湍流与大气扩散参数三、大气稳定度第六节 大气环境影响预测教学重点和难点:了解大气环境影响预测的目的、方法及主要内容;了
3、解大气环境影响预测中的多源叠加的技术要求;掌握大气扩散基本模式的几种形式及应用条件;掌握扩散参数及烟流抬升高度的确定与地面最大浓度的计算教学内容:一、大气环境影响预测的目的与方法二、大气环境影响的预测内容三、大气环境影响预测中的多源叠加的技术要求四、大气扩散模型第七节 大气环境影响评价教学重点和难点:熟悉评价大气环境质量影响的基本原则;熟悉大气环境影响评价的评价内容;掌握常用的大气环境保护对策或措施。教学内容:一、大气环境质量影响的基本原则二、大气环境影响评价三、环境保护对策第四章 大气环境影响评价课时:6学时教学计划:第一节 概述第二节 大气环境影响评价技术第三节 大气环境质量现状调查与评价
4、第四节 大气污染源调查第五节 污染气象调查第六节 大气环境影响预测第七节 大气环境影响评价教学重点:大气环境质量现状评价及影响评价的基本程序和内容,污染气象调查和大气环境影响预测教学难点:大气扩散模型的掌握参考资料:陆书玉主编环境影响评价 刘绮,潘伟斌主编环境质量评价 徐新阳主编环境评价教程 陆雍森主编环境评价 张钰主编环境评价学 环境影响评价技术导则大气环境(HJ/T2.2-93)大气环境影响评价是对建设项目的大气环境可行性的论证,是大气污染物防治设计的依据之一,是环境管理的依据,是环境影响评价的重要组成部分。本章同前面第三章地表水环境影响评价共同之处在于污染物在大气和水体中迁移、扩散过程等
5、都遵循相同的流体动力学基本规律,但大气污染物的扩散过程受诸多气象因素的影响而表现出其特有的性质。本章在介绍大气环境影响评价所必须了解的大气污染及大气扩散的基本概念之上,论述大气环境影响评价的识别、预测和评价的方法。第一节 概述教学任务:1熟悉大气环境污染的有关概念。2了解大气环境影响评价的任务、特点及工作程序。一、大气环境污染所谓大气污染,是指大气中有害物质的数量、浓度和存留时间超过了大气环境所允许的范围。即超过了空气的稀释、扩散的能力,使大气质量恶化,给人类和生态环境带来了直接或间接的不良影响。换句话说所谓大气污染,是大气中污染物或由它转化成的二次污染物的浓度达到了有害程度的现象。大气污染的
6、形成及危害程度,不仅是以空气中是否存在某种有害物质来衡量,还需以其作用于生物及非生物体的浓度和作用时间来决定。补充资料:大气污染类型划分:大气污染类型大气污染类型主要取决于所用能源的性质和污染物的化学反应特性,但气象条件也起着重要的作用(如阳光、风、湿度、温度等)。从大气污染的历史来看,可根据不同的依据进行分类。1根据污染物的性质划分(1)还原型(煤炭型):常发生在以使用煤炭和石油为燃料的地区。主要污染物是SO2、CO和颗粒物,在低温、高湿度的阴天、风速很小,并伴有逆温存在的情况下,一次性污染物在低空聚积,生成还原性烟雾,如“伦敦烟雾”事件发生时的大气污染类型。所以人们也称之为伦敦烟雾型。(2
7、)氧化型(汽车尾气型):这种类型大多发生在以使用石油为燃料的地区,污染物的主要来源是汽车排气、燃油锅炉以及石油化工生产。主要的一次性污染物是一氧化碳、氮氧化物和碳氢化合物。这些大气污染物在阳光照射下能引起光化学反应,并生成二次性污染物臭氧、醛类、酮类、过氧乙酰硝酸酯等物质。由于它们具有强氧化性质,对人眼睛等粘膜能引起强烈刺激,如洛杉矶的光化学烟雾就属这种类型。伦敦型烟雾和洛杉矶型烟雾的比较,可见表2-7。2根据燃料性质和大气污染物的组成划分(1)煤炭型:代表性污染物是由煤炭燃烧时放出的烟气、粉尘、二氧化硫等所构成的一次污染物,以及由这些污染物发生化学反应而生成的硫酸、硫酸盐类气溶胶等二次污染物
8、。主要污染源为工业企业烟气排放。其次,家庭炉灶的排放物也起重要作用。(2)石油型:主要污染物来自汽车排气、石油冶炼及石油化工厂的排放。主要污染物是氮氧化物、烯烃等碳氢化合物,它们在大气中形成臭氧,各种自由基及其反应生成的一系列中间产物与最终产物。(3)混合型:包括以煤为燃料的污染源排出的污染物;以石油为燃料的污染源排出的污染物;从工厂企业排出的各种化学物质等,例如,日本横滨、川崎等地曾发生的污染事件便属于此类型。(4)特殊型:指有关工业企业生产排放的特殊气体所造成的局部小范围的污染,如生产磷肥的工厂造成周围大气的氟污染等。1大气污染源分类造成大气污染的空气污染物的发生源称之为空气污染源。按大气
9、污染物的来源可分为自然污染源和人为污染源两类。自然污染源是指自然原因向环境释放的污染物,如火山喷发产生的气体和尘粒,闪电产生的气体(臭氧和氮氧化物等),植物与动物腐烂产生的臭气,森林火灾造成的烟气与飞灰,风吹扬尘等等。由这些自然界产生的污染物构成了大气环境背景污染物以及一定的污染物浓度水平。在维持正常的生态平衡条件下,它们一般并不恶化大气质量,人们也无法有效控制它们。人为污染源是指人类生活活动和生产活动形成的污染源。在环境影响评价中,大气污染一般指人为污染源。人为源是形成大气污染问题,尤其是局地大气污染的主要原因。按污染源几何形状和污染影响范围可分为:点源,即污染物集中于一点或相当于一点的小范
10、围排放源,如工厂的烟筒排放源;面源,即在相当大的面积范围内有许多个污染物排放源;线源,即污染物集中在一条线上的呈线状排列的排放源;体源,即在三维空间范围内有许多个污染源所造成的污染,可视为体源。按污染源位置和移动特征又可将大气污染源分为固定源和流动源。还有按大气污染源的几何高度、污染源排放污染物的时间长短进行的分类。见表41。2大气污染物大气污染物是指由人类活动或自然过程进入大气环境中引起污染的物质。常见的有近百种根据存在状态的不同,大气污染物可概括为气溶胶污染物和气态污染物两大类。气溶胶系指分散在气体介质中,以液体或固体微粒为分散相,粒径大部分小于lm的微粒。它具有胶体性质,对光线有散射作用
11、。气溶胶在气体介质中作布朗运动,不因重力作用而沉降。根据气溶胶物理状态的不同可分为粉尘、烟、雾等。气态污染物包括无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物有含硫气体、碳氧化物、含氮气体、卤素及卤化物、光化学产物(无机光化学氧化剂)、氰化物(HCN)等;有机污染物有碳氢化合物(CH4、C2H4,C6H6、苯并a芘等),脂肪族化合物(甲醛、丙酮、有机酸、醇、过氧酰基亚硝酸酯或硝酸酯)。另外根据大气污染物形成的方式,还可以分为一次污染物和二次污染物,前者是从污染源直接生成并排放进入大气的,在大气中保持其原有的化学成分。主要的一次污染物有二氧化硫、氮氧化物和颗粒物等;后者是指由一次污染物在大气中互相作用
12、经化学反应或光化学反应形成的与一次污染物的物理、化学性质完全不同的新的大气污染物,其毒性比一次污染物还强。最常见的二次污染物如硫酸及硫酸盐气溶胶、硝酸及硝酸盐气溶胶、臭氧、光化学氧化剂Ox,以及许多不同寿命的活性中间物(又称自由基),如HO2、HO、等。二次污染物有光化学烟雾、酸性沉积物、臭氧等。大气的污染具有量微和易变的特点。空气的总量是很大的,但其中污染物质的含量甚微,常用mgm3,或 ppm 来表示,大气中污染物质的量随着时间、空间的变化而变化。进入大气中的污染物质在输送和扩散过程中,它们会相互作用产生新的污染物质。大气的污染的这些特点对污染物的测定和控制均带来困难,要求有较精密的仪器设
13、备。表41 大气污染源分类分类依据类型名称污染源来源自然污染源人为污染源污染源几何形状和影响范围点污染源面污染源线污染源体污染源污染源位置和运动特征固定污染源移动污染源几何高度无组织排放低架污染源中架污染源高架污染源排放时间长短瞬时污染源持续有限时间污染源连续污染源注:主要是对人为污染源的分类。补充资料:常见12种大气污染物的人为排放源1)二氧化硫 SO2:人为排放源有:以煤和石油为燃料的火力发电厂、工业锅炉、垃圾焚烧、生活取暖、柴油发动机、金属冶炼厂、造纸厂等2)悬浮颗粒物 TSP(如:粉尘、烟雾、PM10)人为排放源有:以煤和石油为燃料的火力发电厂、工业锅炉、垃圾焚烧、生活取暖、各种工厂、
14、柴油发动机、建筑、采矿、露天采矿、水泥厂等3)氮氧化物 NOx人为排放源有:以煤和石油为燃料的火力发电厂、工业锅炉、垃圾焚烧、使用汽油的汽车等4)一氧化碳 CO人为排放源有:使用汽油和柴油的汽车、燃料燃烧等5)挥发性有机化合物VOCs(如:苯、碳氢化合物、甲醛)人为排放源有:汽油发动机废气、加油站泄漏气体、油漆涂料厂、家庭装修等6)光化学氧化物 (如:臭氧 O3)人为排放源有:氮氧化物或挥发性有机化合物在阳光照射下发生光化学反应形成的二次污染物7)有毒微量有机污染物(如:多环芳烃、多氯联苯、二噁英)人为排放源有:垃圾焚烧、焦炭生产、烧煤等8)重金属(如:铅、镉)人为排放源有:使用含铅汽油的汽车
15、尾气、金属加工、垃圾焚烧、燃烧石油和煤、电池厂、水泥厂和化肥厂等9)有毒化学品(如:氯气、氨气、氟化物)人为排放源有:化工厂、金属加工厂、化肥厂等10)难闻气味人为排放源有:污水处理厂、垃圾填埋场、化工厂、石油精炼厂、食品加工厂、油漆制造、塑料生产、制砖等11)放射性物质人为排放源有:核反应堆、核废料储藏库12)温室气体(如:二氧化碳、甲烷、氯氟烃)人为排放源有:二氧化碳:燃料燃烧、尤其是使用煤炭、石油和天然气的发电厂甲烷:采煤、气体泄漏、垃圾填埋场氯氟烃:制冷设备在生产、使用和废弃时气体泄漏3影响大气污染的主要因素影响大气污染的主要因素是:污染物的排放情况、大气的自净过程,以及污染物在大气中
16、的转化情况。31污染物的排放情况(1)与排放量的关系在其他条件相同的情况下,单位时间内排放的污染物越多,则对大气的污染越重。在同类生产中排放量决定于生产过程、管理制度、净化设备的有无及其净化效果等。在同一企业中,排放量又随生产量的变化而变化。除上述情况对大气污染有规律性的变化外,生产的临时改变,原料及燃料的改变,生产事故等都能使排放量发生不规则的变化。(2)与污染源距离的关系污染物被大气所稀释的程度与污染源排出后到达观察点所通过的距离有关。经过的距离越远,其污染物扩散开的断面越大,稀释程度也越大,因而浓度越低。(3)与排放高度的关系其他条件相同时,污染物排放的高度越高,相应高度处的风速亦越大,
17、加速了污染物与大气的混合。当排出物扩散到地面时,其扩散开的面积也越大,污染物的浓度也越低。32大气的自净过程污染物进入大气后,大气能通过各种方式摆脱混入的污染物而恢复其自然组成,这个过程即为大气的自净过程。自净作用有两种形式:(1) 稀释作用:污染物与大气混合而使污染物浓度降低,称为稀释。大气中污染物的稀释程度与气象因素有关。(2) 沉降和其他作用:污染物从大气中沉降或通过其他作用而被除去,这些污染物在大气中因物理学、物理化学作用被净化的过程进行得十分缓慢,比较有实际意义的还是大气对污染物的扩散稀释作用。33污染物在大气中的转化污染物在大气中的转化是十分复杂的。目前有些问题还不清楚。就已知而言
18、,如二氧化硫可转变为硫酸烟雾,氮氧化物及有机物质在阳光照射下,可变为臭氧、醛类、过乙酰硝酸酯等。转化后的生成物比原来污染物的危害有的更为严重。二、大气环境影响评价的任务、特点及工作程序1大气环境影响评价的基本任务大气环境影响评价的基本任务是从保护环境的目的出发,通过调查、预测等手段。分析、判断建设项目在建设施工期和建成后生产期所排放的大气污染物对大气环境质量影响的程度和范围,为建设项目的厂址选择、污染源设置、制定大气污染防治措施以及其他有关的工程设计提供科学依据或指导性意见。 通过对建设项目大气环境影响评价,查清建设项目周围大气环境质量现状;预测建设项目建成后可能对周围大气环境产生影响,并作出
19、评价;对设计中拟采用的大气污染防治措施进行可形性论证,并提出建议;使建设项目建成后对大气环境质量的影响控制大气环境质量标准容许的范围内。所谓建设项目既包括新建项目也包括改、扩建项目。对大气环境质量影响的程度,主要是对照环境空气质量标准进行分析。但应注意建设项目所在地区的总量控制问题,其允许排放量只能按空气质量标准的某一份额考虑。2大气环境影响评价的特点 为分析建设项目对大气环境质量的影响,首先必须调查当地的大气自然净化能力。大气和地面水都属于流体,它们各自对其中的污染物的自然净化作用有类似之处。然而,大气却有其显著特点,它是地球表面上占据空间最大的一种物质。约占总质量98的大气分布在从地面到3
20、0km高度范围内的空间,在人类和生态受影响的范围内,它可以说无所不在,而不像江、河、湖泊和海洋那样,局限于地表面的一定范围。太阳的辐射能通过大气作用于海洋或其他地表,在这一系统的能量交换和收支平衡中,可以使大气产生从几公里到几千公里不同范围内的平均流动(例如,局地的山谷风和大尺度环流等)和小尺度的湍流扩散。如果周围环境比较空旷,大气的平均流动和湍流扩散以及其他方面的物理、化学作用,可以使大气污染物迁移到远处和稀释扩散到允许的浓度疽,从而起到对大气的自然净化作用。由此可见,征大气环境影响评价中应该注意下述特点:大气流场的基本特征与规律,各种季节期间气候、气象的特征、规律以及主要气象参数与结构变化
21、,其对环境污染影响的效应;自然净化能力比较大,可以采用高烟囱排放或尽可能将污染源设置在远离人口密集或环境敏感的地区;为了调查或探测大气的运动规律,必将增加评价工作的难度和周期;在最不利的气象条件下(如逆温层出现)大气污染物排放总量的控制限度,可能发生的大气污染风险事件及其影响程度与概率;不确定性因素可能导致的大气污染混沌状态及其临界风险与敏感区,则可适当缩小评价区的范围。3大气环境影响评价的工作程序大气环境影响评价工作大致可分为三个阶段(表42):前期工作阶段。主要工作是研究有关文件,进行初步的环境现状调查和工程分析,确定评价工作等级和范围,编制评价大纲并报批。目前,评价大纲的评审与报批已不作
22、为评价工作的必要环节。主体工作阶段。依据经评审(必要时需经修改)并被批准的评价大纲进行,主要包括现状调查、影响预测和影响评价三部分,其中现状调查主要针对评价区大气污染源、污染气象条件和环境质量现状等三方面开展。报告书编制阶段;主要是总结工作成果,提出环保措施建议和要求,阐明评价结论,完成环境影响报告书大气环境影响部分(章节或专题)的编写。工作程序的主要内容大体上可按“三三制”来理解和记忆。即:准备、正式工作和编制报告书三个阶段;正式工作依次包含调查、预测和评价二大部分;调查主要包括污染源、气象条件和环境质量现状三个方面。表42 大气环境影响评价工作程序1.前期工作(1)进行初步的工程分析和环境
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