第五章+大气环境影响评价

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 ⒈ 大气污染源⑴ 定义与分类：造成大气污染的空气污染物的发生源称为空气污染源。

可分为自然源和人为源两大类。

⑵ 污染物排放量与源强 ⒉ 大气污染物⑴ 主要空气污染物种类：① 含硫化合物 ② 含氮化合物 ③ 含碳化合物 ④ 卤代化合物 ⑤ 放射性物质和其他有毒物质 ⑵ 大气组成与空气污染物成分：大气由多种气体混合而成，可分为恒定成分、可边成分和不定成分。

二、大气扩散过程⒈ 大气湍流：湍流是一种不规则运动，其特征量是时空随机变量。

非湍流和湍流情况下的烟团扩散 (图见书本) 烟团在三种不同湍涡下的扩散 (图见书本) ⒉ 大气稳定度和污染用气温的垂直递减率γ与干绝热递减率d γ可以比较方便地判断气温的稳定度（静力稳定度）。

不同的稳定度条件下烟流的形态 ：（1）扇形 （2）圆锥形 （3）波浪形 （4）熏烟形(5) 屋脊形 另外，逆温层对污染物的扩散起着抑制作用。

⒊ 影响大气污染的其他因素⑴ 风 ⑵ 辐射与云 ⑶ 天气形势 ⑷ 下垫面条件第二节 大气环境影响预测一、大气扩散基本计算公式 ⒈ 连续点源烟流扩散公式所有连续点源公式，包括应用于各种特殊条件下的变形公式，仅适合于连续排放扩散物质且源强恒定的源。

当有风时（u ≥1.5m/s ），可采用烟流扩散公式。

设地面为全反射体：⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-+⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=222y 2e 222)(exp 2)H -(z -exp 2exp 2),,(z e z z y H z y u Qz y x c σσσσπσ （5-1） 式中：C(x,y,z)——下风向某点(x,y,z)处的空气污染物浓度，mg/m 3;x ——下风向距离，m; y ——横风向距离，m;z ——距地面高度，m; Q ——气载污染物源强，即释放率，mg/m 3; u ——排气筒出口处的平均风速，m/s;z y σσ,——分别为水平方向和垂直方向扩散参数，他们是下风距离及大气稳定度的函数； He ——有效排放高度，m.扩散参数z y σσ,通常表示成如下形式：11αχγσ=z ，22αχγσ=z ，x 为下风向德距离，2121,,,ααγγ与大气稳定度有关。

最大地面浓度Cmax 及出现距离： （1）当=y zσσ常数时C max 由下式求解：z σ|m ax x x ==2He若22αχγσ=z 则⒉ 有混合层反射的扩散公式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： ⑴ 当h z 6.1<σ=),,(z y x ρ∑∞-∞=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡++-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-n z e z e y z y nh H z nh H z y u Q 2222222)2(ex p 2)2(ex p 2ex p 2σσσσσπ ……………………….（5-2）通常取n=-4～4计算结果就能达到足够的精度 ⑵ 当z σ≥1.6hmax 22z e yQC euH σπσ=⋅max212e QC euH P π=221121max221e H x αααγα-⎛⎫⎛⎫=+ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭1211122212111111221221eP Heααααααααγγαα-⎛⎫+⎛⎫⎛⎫ ⎪-- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭=⎛⎫+⋅⋅ ⎪⎝⎭浓度在铅直方向已接近均匀分布，可按下式计算：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=222ex p 2),(y y y h u Q y x σσπρ （5-3） ⒊ 熏烟扩散公式在熏烟高度f z 以下浓度在铅直方向接近均匀分布，地面浓度计算公式为：dp p y z u Q z y x p yf f yf f f ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎰∞-2ex p 212ex p 2),,(222πσσπρ （5-4）式中：z e f e y yf H z p H σσσ/)(,8/-=+=当稳定气层消退到烟流顶高度f h 时，全部扩散物质已经向下混合，地面浓度公式为：⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=222ex p 2yf f yf f y h u Q σσπρ （5-5） z e f H h σ15.2+=熏烟过程中产生地面高浓度的距离为：)(222e f hp a f H h k c u x -=ρ （5-6）式中：k h ——湍流热传导系数。

⒋ 连续线源公式在高斯型模式中，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：⎰=Llfdl uQ z y x 0),,(ρ （5-7）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。

对直线型线源等简单的情形则有： ⑴ 线源与风向垂直 ⑵ 线源与风向⑶ 线源与风向成任意交角 ⒌ 连续面源公式源强恒定的面源称为连续面源。

（5-13）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 ——虚点源向上风向的后退距离。

⒍ 长期平均浓度公式 ⑴ 简单的扇形公式 ⑵ 联合频率计算公式 ⒎ 扩散参数的选择与计算以下重点介绍当前最常用的Pasquill 分类方法及Pasquill —Gifford 扩散参数。

该方法根据10m 高处地表平均风速、白天日射强度、夜间云量将稳定度分成以下几类，即强不稳定类A ，不稳定类B ，弱不稳定类C 、中性D 、弱稳定E 、稳定F 、也有定义很稳定G 。

具体分类方法见表5-3。

结合我国气象记录情况，我国国家标准HJ/2.2-93给出表5-4，以确定太阳辐射等级数。

由平均（10分钟至1小时平均）风速（10m 高观测）及辐射等级按表5-5确定稳定度级别。

（1）有风时扩散参数z y σσ,的确定：与Pasquill 分类法相应的扩散参数（平坦地形，低架源）可采用表5-6和表5-7的Pasquill —Gifford 参数。

表5-6 横向扩散参数幂函数表达式数据； 表5-7 垂直扩散参数幂函数表达式数据；（2）小风和静风时扩散参数的确定：按表5-8选取参数说明：对平原地区农村及城市远郊区，A 、B 、C 级稳定度直接由表5-6、表5-7查算，D 、E 、F 级稳定度则需向不稳定方向提半级后由表5-6、表5-7查算；对工业区或城区中的点源，A 、B 不提级，C 级提到B 级，D 、E 、F 级向不稳定方向提一级，再按表5-6、表5-7查算。

⒏ 烟气抬升公式抬升后的烟气高度称有效高度He ，可用下式表达:He=Hs+∆H式中：Hs ——排气筒几何高度，m;∆H ——抬升高度，m,其计算方法如下：⑴ 有风时，中性和不稳定条件：当烟气热释放率h Q 大于或等于2100KJ/s,且烟气温度()()()()()()()()2,,22222exp 22exp exp 22z y y z z Ax y z y z x x y x x x x e e z x x z x x Q y C u z H z H πσσσσσ+++++⎡⎤⎢⎥=-⋅⎢⎥⎣⎦⎧⎫⎡⎤⎡⎤+-⎪⎪-+-⎢⎥⎢⎥⎨⎬⎢⎥⎢⎥⎪⎪⎣⎦⎣⎦⎩⎭与环境问地的差值ΔT 大于或等于35K 时，1021-=∆u H Q n H n n h （5-16）tva h T TQ P Q ∆=35.0 a t T T T -=∆式 n 0——烟气热状况与地表状况系数； n 1——烟气热释放率指数；n 2——排气筒高度指数，n 0、n 1、n 2具体数值见表5-9； Q h ——烟气热释放率，KJ/s; H ——排气筒距地面几何高度，m ；超过240m 时，取H=240m ； Pa ——大气压力，hPa; Q v ——实际排烟率，m 3/s;∆T ——烟气出口温度与环境温度差，K ； T s ——烟气出口温度，K ；T a ——环境大气温度，K ； u ——排气筒出口处平均风速，m/s. 当1700KJ/s<h Q <2100KJ/s 时，4001700)(121-∆-∆+∆=∆h Q H H H H （5-17）u Q u Q D V H h h S /)1700(048.0/)01.05.1(21--+=∆式中：V s ——排气筒出口处烟气排出速度，m/s; D ——排气筒出口直径，m.当h Q ≤1700KJ/s 或者ΔT<35K 时，u Q D v H h s /)01.05.1(2+=∆ （5-18）⑵ 有风时,稳定条件:3131310098.0--⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆u dz dT Q H a h （5-19）式中：dz dT a =排气筒几何高度以上的大气温度梯度，K/m.⑶ 静风(u 10≤0.5m/s)和小风(1.5m/s>u 10≥0.5m/s)时,83410098.050.5-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆dz dT Q H a h （5-20）其中,dz dT a /取值宜小于0.01K/m.二、实用模拟预测方法 ⒈ 模式构成 ⒉ 模式类型⒊模式选择⑴污染源及污染物①污染源的类型②污染物的性质⑵模拟的失控范围及分辨率①模式区的范围②模拟的时间尺度③要求的空间分辨率⑶模拟区的下垫面特征⑷对模式效能的要求⒋模式性能评价三、平原句地空气质量模式⒈坐标系⑴风向坐标系⑵地理坐标系⒉小时平均浓度的计算⑴逐时计算法⑵分类计算法⑶保证率计算法⒊日均浓度计算⑴逐日计算法⑵典型日（控制日）法①气象分析法②综合分析法⑶保证率法⑷采样时间修正法⒋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。

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⒈按影响时段划分通常以建设项目的建设周期来划分：⑴建设阶段影响⑵运行阶段影响⑶服务期满后的影响⒉按影响方式划分⑴直接影响⑵间接影响二、建设项目的大气环境影响识别⒈交通运输建设项目的大气环境影响识别⑴汽车尾气污染的特殊性，决定了交通运输业对大气影响的严重性。

⑵汽车尾气排气口高度接近与人的呼吸高度⑶汽车的体积小，流动性大。

⒉能源建设项目对大气环境影响的识别⑴排放量都大⑵一般都以高架点源的形式排放污染物⑶ 影响范围大⒊ 矿业建设项目的大气环境影响识别第四节 大气环境影响评价一、工作程序、评价等级和平价标准 ⒈ 基本内容和工作程序① 弄清建设项目概况，进行工程的大气环境影响因素分析，获得有关源参数资料，对源进行排放评价。

② 大气环境现状监测与评价，取得本底浓度值 对评价去的环境现状进行评价。

③ 评价区地形和气象资料的收集和观测，取得大气环境预测所必须的气象条件和地形条件资料。