大气环境容量A_P值法中A值的修正算法

用A-P值法计算城市大气环境容量核算本节用A-P值法计算AA区大气环境容量,即污染物最大允许排放量，并提出总量控制方案。

污染物指标为PM10、SO2、NO2。

由于对一定区域、一定污染源结构和环境目标条件下，A-P值法计算的环境容量仅与控制区面积、环境背景、污染源结构和排放方式有关，考虑到规划年污染源结构和排放方式存在不确定性，因此本次环境容量核定假定环境背景浓度和污染源结构、排放方式不变，在此前提下，规划环境容量与现状环境容量一致。

为此只对现状环境容量进行核定。

1 AA区的地形、地貌和气象特点：1.地形、地貌：AA区地处成都平原东部边缘及龙泉山背斜西北部，总的地势东南高、西北低。

区境可分为低山、浅丘、平原三个地貌区，东南部低山区地势最高，相对高差370米，面积占全区26.28%，中部浅丘区起伏不大，相对高差50米，面积占全区36.49%，西北部平原区地势最低，地表平坦，相对高差40米，面积占全区37.23%。

2.气象:AA区属内陆亚热带湿润季风气候区，其特点是四季分明，气候温和，雨量较充沛，日照偏少，无霜期长。

春季雨少而旱；夏季较热多暴雨而涝，也有伏旱出现；秋季气温下降快，多连绵雨；冬季短而干燥多雾。

本区多年平均气温在19℃~16.7℃之间，平坝年平均16.2℃。

七月平均最高气温25.9℃，一月平均气温5.6℃，极端最高气温为36℃，极端最低气温为-5.4℃，稳定通过0℃的平均年积温为5932.2℃，日平均气温稳定通过10℃的积温为5101.0℃，平均日照时数为1238.9小时，全年无霜期273~279天，区境内的平坝、丘陵、低山气候略有差异，丘陵平均气温比平坝高0.3℃，比低山区高0.7℃，平坝区年平均气温高于低山区0.4℃。

降水量，全区多年平均降水量925.4mm 左右，东南方的低山区高于中部浅丘区，浅丘区又高于西北区的平坝，但地区全年差异全年在20~50mm 左右。

降水多集中在6—9月，月降水量均在100mm 以上。

环评师技术方法考点：大气环境容量的计算方法大气环境容量的计算方法：⑴修正的A-P值法是最简单的大气环境容量估算方法，其特点是不需要知道污染源的布局、排放量和排放方式，就可以粗略地估算指定区域的大气环境容量，对决策和提出区域总量控制指标有一定的参考价值，适用于开发区规划阶段的环境条件的分析。

利用A-P值法估算环境容量所需基本资料：①开发区范围和面积。

②区域环境功能分区。

③第i个功能区的面积S i。

④第i个功能区的污染物控制浓度(标准浓度限值)c i。

⑤第i个功能区的污染物背景浓度c i b。

⑥第i个功能区的环境质量保护目标c i0。

估算步骤：①根据所在地区，按《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(G B/T13201-91)表1查取总量控制系数A值(取中值)。

②确定第i个功能区的控制浓度(标准年平均浓度限值)：c i=c i0-c i b。

③确定各个功能区总量控制系数A i值：A i=A×c i。

④确定各个功能区允许排放总量：。

⑤计算总量控制区允许排放总量Q a：。

允许排放总量Q a是对新开发区大气环境容量的一个估计，要将其转变为建议的总量控制指标，还需要考虑开发区的发展定位、布局、产业结构、环境基础设施建设等因素。

以上方法原则只适应于大气S O2环境容量的计算，在计算大气P M10的环境容量时，可作为参考方法。

⑵模拟法：是利用环境空气质量模型模拟开发活动所排放的污染物引起的环境质量变化是否会导致环境空气质量超标。

如果超标可按等比例或按对环境质量的贡献率对相关污染源的排放量进行削减，以最终满足环境质量标准的要求。

满足这个充分必要条件所对应的所有污染源排放量之和便可视为区域的大气环境容量。

模拟法适用于规模较大、具有复杂环境功能的新建开发区，或将进行污染治理与技术改造的现有开发区。

但使用这种方法时需要通过调查和类比了解或虚拟开发区大气污染源的布局、排放量和排放方式。

模拟法估算开发区的大气环境容量步骤：①对开发区进行网格化处理，并按环境功能分区确定每个网格的环境质量保护目标c0i j(i=1，…，N;j=1，…，M)。

2017年环评师技术方法考点：大气环境容量的计算方法大气环境容量的计算方法：⑴修正的A-P值法是最简单的大气环境容量估算方法，其特点是不需要知道污染源的布局、排放量和排放方式，就可以粗略地估算指定区域的大气环境容量，对决策和提出区域总量控制指标有一定的参考价值，适用于开发区规划阶段的环境条件的分析。

利用A-P值法估算环境容量所需基本资料：①开发区范围和面积。

②区域环境功能分区。

③第i个功能区的面积Si。

④第i个功能区的污染物控制浓度(标准浓度限值)ci。

⑤第i个功能区的污染物背景浓度cib。

⑥第i 个功能区的环境质量保护目标ci0。

估算步骤：①根据所在地区，按《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/T13201-91)表1查取总量控制系数A值(取中值)。

②确定第i个功能区的控制浓度(标准年平均浓度限值)：ci=ci0- cib。

③确定各个功能区总量控制系数Ai值：Ai=A×ci。

④确定各个功能区允许排放总量：。

⑤计算总量控制区允许排放总量Qa：。

允许排放总量Qa是对新开发区大气环境容量的一个估计，要将其转变为建议的总量控制指标，还需要考虑开发区的发展定位、布局、产业结构、环境基础设施建设等因素。

以上方法原则只适应于大气SO2环境容量的计算，在计算大气PM10的环境容量时，可作为参考方法。

⑵模拟法：是利用环境空气质量模型模拟开发活动所排放的污染物引起的环境质量变化是否会导致环境空气质量超标。

如果超标可按等比例或按对环境质量的贡献率对相关污染源的排放量进行削减，以最终满足环境质量标准的要求。

满足这个充分必要条件所对应的所有污染源排放量之和便可视为区域的大气环境容量。

模拟法适用于规模较大、具有复杂环境功能的新建开发区，或将进行污染治理与技术改造的现有开发区。

但使用这种方法时需要通过调查和类比了解或虚拟开发区大气污染源的布局、排放量和排放方式。

模拟法估算开发区的大气环境容量步骤：①对开发区进行网格化处理，并按环境功能分区确定每个网格的环境质量保护目标c0ij(i=1，…，N;j=1，…，M)。

大气环境容量A-P值法中A值的修正算法
欧阳晓光
【期刊名称】《环境科学研究》
【年(卷),期】2008(021)001
【摘要】A值是A-P值法计算大气环境容量的关键参数之一,合理确定A值有利于保护大气环境质量和维护大气污染物排放单位的利益.以单箱模型中A值法的基本原理为基础,采用《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ/T2.2-93)的公式法确定混合层厚度(Hi),对不同大气稳定度下计算A值的单箱模型法进行修正;以《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/T13201-91)中给出的各地区A值的取值范围为基础,依据污染物日均质量浓度达标保证率,提出计算A值的达标保证率法,并根据确定达标保证率方法的不同细分为概率公式法和图表法,给出2种方法的使用说明.以长江三角洲地区某开发区为例,采用所提出的3种方法计算其A值,对计算结果进行可靠性验证,并对各计算方法的特点、适用情景进行了探讨.
【总页数】4页(P37-40)
【作者】欧阳晓光
【作者单位】中冶华天工程技术有限公司,环境保护研究所,安徽,马鞍山,243005【正文语种】中文
【中图分类】X51
【相关文献】
1.大气环境容量计算方法A值法的修正探讨 [J], 李延宏;王瑛瑛
2.基于修正A值法的盘锦市大气环境容量核算 [J], 王俭;路冰;夏广锋
3.基于修正A值法天府新区季节大气环境容量初步研究 [J], 王俊喜; 王誉晓
4.基于修正A值法天府新区季节大气环境容量初步研究 [J], 王俊喜; 王誉晓
5.基于修正A值法评估率水流域大气环境容量及其敏感性分析 [J], 鲁洋;李小港;熊忆茗;黄素珍;杨晓英
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2015年环境影响评价师《技术方法》第十章高频考点汇总
　第一节环境容量分析方法
㈠环境容量:人类和环境不致受害或保证不超出环境目标值的前提下，区域环境能够容许的污染物最大允许排放量。

⒈大气⑴总量控制指标：烟尘、粉尘、SO2⑵进行环境功能区划⑶分析不同功能区环境质量达标情况⑷确定开发区大气环境容量⑸总量控制指标⒉水环境容量与废水排放总量⑴总量控制指标：COD、氨氮⑵允许排放总量⑶⑷⑸
㈡大气环境容量⒈基本属性⒉计算方法⑴修正的A-P值法⑵模拟法⑶线性优化法
㈢水环境容量分析
第二节环境承载力分析方法
㈠基本原理
㈡应用领域⒈对公共设施的影响分析⒉野生生物及渔业管理⒊自然区域管理⒋土地利用规划。

㈢分析方法与步骤
㈣应用示例《某新城总体规划环评》⒈建立目标—适度环境人口承载力⒉确定约束条件⒊确定权重值⒋预测适度环境人口容量
第三节累积影响评价方法
㈠累积影响的类型⒈复合影响⒉最低限度及饱和限度影响⒊诱发影响和间接影响⒋时间和空间的拥挤影响
㈡累积影响评价方法及应用示范⒈幕景分析法—居住区开发规划EIA⒉核查表法—公路规划累积影响评价
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A值法计算某新区SO2的大气环境容量对区域大气环境质量的研究是实现环境质量保护的基础和前提，选取合适的大气环境容量测算模式，准确测算区域大气环境容量可以对该地区污染源排放的污染物标准进行合理的规定，而且也为该地区的大气环境容量资源的高效利用提供依据，从而更加科学有效地进行大气环境的系统规划管理。

利用国家环保局1991年制定的《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》规定的方法，是基于箱模型推导得到的宏观总量控制的法，即A值法。

本文采用A值法作为计算某新区SO2大气环境容量的计算方法，最终计算得到某新区SO2的理想大气环境容量为64732 t/a，即某新区每年可排放的SO2的最大量为64732 t/a 。

关键词：某新区，SO2大气环境容量，单箱模型，A值法第一章绪论1.1 课题研究背景与内容1.1.1 课题研究背景根据1998年世界卫生组织发布的一篇公告称在全球环境监测网所监测的全球共54个国家的270多个城市，排列出的全球十大污染最严重的城市中我国就占有7名而且位置都比较靠前，其中某居于第四名；根据1999年我国环保总局提供的环境监测报告可以知道，到1999年全国的47个重点城市大气环境质量达不到国家二级标准的比例超过66%；据2002年度对全国343个市县的大气环境质量监测数据的分析可知，城市空气质量未达到国家标准的城市比例占到全部统计城市的66.2%。

由此可见，保护大气环境质量任重而道远。

某新区作为我国第五个国家级新区有着重要的战略意义[1]，本文首先通过对某新区的区位优势分析使了解新区的重要性，然后通过对新区内的环境概况，大气污染现状，污染源情况等的调查研究做出准确的大气环境质量的现状评价，进一步说明对某新区进行SO2大气环境容量研究的重要意义[2]。

之后通过对目前国内外多种大气环境容量控制方法模型的比较分析和新区功能区的划分，结合气象基础资料，最终决定选取结构简单的A值法，作为新区SO2大气环境容量测算的研究模式，准确测算新区的SO2的大气环境容量，从而为某新区的SO2大气环境总量控制的规划建设及污染物排放限额标准的制定发挥一定的指导作用[3]。

大气环境容量大气环境容量模式选取根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T13201-91）中推荐的A-P 值法中的A 法计算大气污染物的环境总量，A 法计算的环境容量主要由控制区内各功能区分区的面积、控制区的背景浓度以及各功能区年均浓度确定。

A 值法：控制区各种大气污染物年允许排放总量为：∑==ni ai a Q Q 1SS C C A Q i oi si ai )(-=式中， ai Q 为第i 功能区大气污染物年允许排放总量，104t ；n 为功能区总数；A 为地理区域性总量控制系数，104t/（a·km 2）；si C 为第i 功能区类别的年日均浓度限值，mg/m 3； oi C 为第i 功能区类别的年日均背景浓度，mg/m 3； i S 为第i 功能区面积，km 2；S 为控制区总面积，km 2。

控制区低架源排放的大气污染物年允许排放总量为：∑==ni bib Q Q 1ai bi Q Q α=式中：Q bi 为第i 功能区低架源排放的大气污染物年允许排放总量，t ；α为低架源排放分担率。

输入参数⑴浓度限值及背景浓度本次环境容量分析重点对SO2、粉尘、乙醛和乙二醇的环境容量进行计算。

根据环境空气监测数据，规划区SO2小时均值背景浓度为0.011mg/m3，粉尘小时均值浓度背景浓度为0.08mg/m3，乙醛、乙二醇均未检出，换算为年均浓度后，本控制区的SO2、粉尘、乙醛和乙二醇浓度标准限值及背景浓度见表1。

表1 本区浓度标准限值及背景浓度一览表（mg/m3）季、年均值浓度比例为1:0.33:0.20:0.14:0.12。

⑵A值根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T 13201-91）标准，江苏省地理区域性总量控制系数A范围为3.5～4.9[104t/（a·km-2）]，低架源（30m）排放分担率α=0.25。

根据国家环境保护总局环境工程评估中心编制的《环境影响评价技术方法》，A取中值为：（4.9+3.5）/2=4.2[104t/（a·km2）]。

1、大气环境承载力分析区域环境容量是一个区域在满足当地确定的环境质量目标前提下，在本区域范围内环境所能承纳的最大污染物负荷总量。

区域环境容量包括基本环境容量（又称差值容量）和变动容量（又称同化容量）两部分。

前者表示区域环境质量目标和环境本底的差值，后者是区域环境自净能力。

在总量控制区开展区域环境容量分析，目的是正确确定总量控制区的区域环境容量，使在下一步的总量控制研究中，能根据所确定的环境容量来制定总量区的区域总量控制目标。

因此，区域环境空气容量分析是实施区域总量控制的基础。

1、1 环境空气保护目标某区环境空气质量目标为空气环境质量达到《环境空气质量标准》（GB3095-2012）二级标准。

1.1.1区域大气环境容量1.1.1.1预测方法及预测因子预测方法采用A值法模型对总量控制区的区域环境空气容量进行分析。

根据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T13201-91）的方法来计算工业园环境空气容量。

A值法模型具有简便易行、可操作性强、适用范围广等优点，目前被全国环境空气科学工作者广泛采用，该法已成为我国最主要的区域环境空气容量分析模型。

预测因子选取属于国家大气总量控制因子SO2、NO x、烟（粉）尘作为本次区域环境空气承载力控制因子。

1.1.1.2模型基本原理和方程本次评价采用A值法模型对总量控制区的区域环境空气容量进行分析。

A 值法模型属于箱模型。

该模型的基本原理是将总量控制区上空的空气混合层视为承纳地面排放污染物的一个箱体。

污染物排放入箱体后被假定为均匀混合。

箱体能够承纳的污染物量将正比于箱体体积(等于混合层高度乘以区域面积)、箱体的污染物净化能力以及箱内污染物浓度的控制限值(即区域环境空气质量目标)。

由于箱体高度和自净能力属于自然条件，随地区而定。

因此，方法中用A值来表示之。

在不同地区，依据当地的A值、环境空气质量目标以及总量控制区面积可确定出总量控制区的环境空气容量。

1、大气环境容量估算模式采用A-P值法，模式如下：Q ai=A·(C si－C bi)SSi式中，Q ai——第i功能区某污染物年允许排放总量，104t；A——地理区域性总量控制系数，104km2/a；C si——第i类功能区环境空气质量目标(年平均浓度)，mg/m3；C bi——第i类功能区大气环境背景浓度(年平均浓度)，mg/m3；Si——第i类功能区面积，km2；S——总量控制区总面积，km2。

大气污染物排放总量控制A—P值法及其应用
范绍佳;黄志兴
【期刊名称】《中国环境科学》
【年(卷),期】1994(014)006
【摘要】大气污染物排放总量控制Ａ－Ｐ值法，是一种十分简便，有利于行政管理的方法，用Ａ－Ｐ值法能迅速估算出给定控制地区的污染物允许排放总量，并能对点源进行具体控制，把Ａ－Ｐ值法应用于广东某新兴城市的大气环境规划研究表明，Ａ－Ｐ值法的应用效果是较理想的。

【总页数】4页(P407-410)
【作者】范绍佳;黄志兴
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】X510.6
【相关文献】
1.国家标准GB／T3840—91中城市大气污染物总量控制A—P值法的应用 [J], 徐大海;朱蓉
2.A-P值法在大气污染物总量分配中的应用 [J], 崔锡训
3.A-P值法在大气污染物总量分配中的应用 [J], 崔锡训;
4.A—P值法在新经济开发区大气污染物排放总量计算中的应用 [J], 汪华莉;范绍佳
5.城市大气污染物排放总量控制中多源模拟法与国家准GB/T3840—91中A—P 值方法的关系 [J], 徐大海;李宗恺
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大气环境容量系数A值频率曲线拟合及其应用徐大海;王郁;朱蓉【摘要】在用A值法确定大气环境容量的方法研究中,给出了大气环境容量系数的理论定义、特性及其累积频率曲线的PIII型拟合,同时证明该系数亦可定义为空气自洁指数.以北京为例探讨了各重现期的大气环境容量系数在不同控制区面积、时段所对应的容量及其相应空气质量的关联.按1951~2014的气象数据计算的北京百年一遇的年均A值为4.47,而百日一遇的日均A值仅为0.23.研究结果表明大气环境容量系数的频率分析或可成为大气环境管理中的一个重要工具.%Atmospheric environmental capacity coefficient is defined in this study. In addition, its characteristics as well as the type PIII fitting of the cumulative frequency curve are investigated. It has been proved that the coefficient can be served as air-self-cleaning Index. The relationship in different return periods between the air quality and the environmental capacity coefficient is studied for several special area and periods. According to the meteorological data observed in Beijing from 1951 to 2014, the average annualA-value with hundred years return period was calculated out as 4.27 and the average dailyA-value with hundred days return period as 0.23 only. The research results indicate that the frequency analysis of atmospheric environmental capacity coefficient can be an important tool in the atmospheric environment management.【期刊名称】《中国环境科学》【年(卷),期】2016(036)010【总页数】10页(P2913-2922)【关键词】大气环境容量系数;A值;累积频率曲线;空气自洁指数【作者】徐大海;王郁;朱蓉【作者单位】灾害天气国家重点实验室，中国气象局大气化学重点开放实验室，中国气象科学研究院，北京 100081;灾害天气国家重点实验室，中国气象局大气化学重点开放实验室，中国气象科学研究院，北京 100081;国家气候中心，北京100081【正文语种】中文【中图分类】X16环境容量的概念是根据环境管理的需要提出的，在实践中有着广泛应用，特别是在区域大气环境规划和管理［1-10］领域.25年前颁发的国家推荐标准《制定地方大气污染物排放标准的技术方法（GB/T3840-91）》［11］给出的A值法是大气环境容量估算的基本方法之一，由于使用简便、实用性强的特点被广泛应用于我国城市环境容量核算中［12-22］.其中定义了地理区域性总量控制系数A，如果给定了控制区面积S，其子区为Si，年均浓度标准限值Cs，那么Si内的容量qi，按该标准应为由于在标准中将我国分为7个地区，文献［23-24］分别给出了各区的A值范围，但未给出在此范围内取值准则，导致确定容量时出现一定的随意性.此外，在该标准中只是将总量控制值规定在一年的时段里，导致由式（1）计算出的浓度控制值常不能与大气污染物的其他时段的平均浓度相对应，而不利于空气质量的管理.文献［22］曾使用经验累积频率的概念对此进行了探讨，由于未使用理论曲线拟合，对高重现期分位数的确定和分析尚存在困难.经过多年的应用和研究，本文将从理论上说明：地理区域性总量控制系数A实际上就是静态的大气环境容量系数，同时也是表征动态大气自洁能力的指数.由于该系数完全取决于大气边界层和地表面的特征要素，与气象学中其他要素一样，是一个随机量，应该使用统计参数来表达.为此本文使用北京南郊观象台（站号：54511）气象站1951年1月～2015年6月的定时观测气象数据，按照GB/T3840-91［11］规定的确定混合层厚度的参数和公式计算了北京的混合层高度，并根据式（6）计算各时段的A值，分析其统计特性，用Pearson ⅠⅠⅠ型曲线（以下简称PⅠⅠⅠ型曲线）拟合A值的累积频率曲线，从而得到不同重现期的A值序列，并对其在环境空气质量管理中的应用方法进行分析.徐大海等［25］将大气环境容量定义为：在给定空气体积中和给定时段内，当某种污染物在给定平均浓度水平上，其产生量和清除量达到平衡状态时，就称该平衡量为在此平均浓度阈值下的该大气污染物容量.根据文献［26］给出的气块体积内的大气污染物的平衡方程为式中：为体积τ内浓度c的体积平均值平流速度；qi为在位置处的源（汇）强度；δ（）狄拉克函数；湍流交换系数张量干沉降速度湿沉降速度.使用Pasqull［27］定义的伪扩散速度的概念，即在稳态的条件下必有，由式（3）可得对某个体积块求取面积分后，上式可写为其中式中：A为大气容量系数，104km2/a；q为体积块内的大气在Cs浓度水平下的对污染物的排放率或清除率总量，104t/a；Cs为污染物平均浓度阈值，mg/m3；S为区域面积，km2；U为平流+伪扩散速度，m/s；H为大气混合层厚度，m；vd为干沉降速度，m/s；wr为清洗比，无量纲1.9×10-5；R为年降水量，mm/a.事实上，（5）式就是仅仅考虑大气通风和干、湿沉降对污染物清除效应时单一控制区的大气环境容量的计算式，A值就是在上述大气环境容量定义下的容量系数.应注意到，（6）式中只有地域面积和气象参数，并无排放源的配置参数，因此大气环境容量系数完全是自然属性量.此外，（5）式可以写为该式说明，给定A值和浓度限值，源强增加10倍，同样浓度的污染面积将增加100倍.令源强密度，那么（5）式两端同除以S，可得Qd与反比，排放面积增大100倍，要保持平均浓度达标，排放率密度减少10倍. 在动态条件下，，由式（3）可解得其中Vc为式中：Vc代表着在dt时段通过τ体积的大气通风稀释和干湿沉降的相对浓度通量之和，常数表示初始平均浓度.在给定δT的积分时段内，若Vc和q都与时间关联甚小，上式可解出：由式（4）、（5）和（10），再取=Cs，那么就有考虑到，体积τ=H×S 和式（10），那么式（9）就成为在无源的条件下，0q=，式（13）即为由式（14）可见，为体积内初始浓度的衰减指数，H和S为体积的几何特征量. 在无源的情景下，大气中污染物浓度衰减的快慢取决于大气自洁能力的大小，A为单位面积、单位高度的空气体积中的浓度衰减指数.由此可见，A值确是大气清除污染物的物理自洁能力指数，因为如A=0，那么体积中浓度永有立即有.当然，无源体积内的浓度衰减除与A值有关外，还与H、S有关，H值的变化范围较小，而S的变化范围很大，大面积的污染会导致浓度的减退变缓.以下应用式（13）试举一例，直观说明A值的变化对当地日平均浓度的影响.设地区面积为1300km2，在污染物以2.64g/（s·km2）的排放率密度作用下，当A值为4的平衡浓度是75µg/m3，大气环境容量系数A降为0.7，维持了3d，浓度升到400µg/m3.到第3d末，大风来临，A值升为30，源强不变，经过6h，该地区大气污染物浓度立即下降到10µg/m3左右，见图1.当污染面积扩大到130000km2时，设A为4，在0.264g/（s·km2）的排放率密度的作用下，初始平衡浓度仍为75µg/m3.当A降为0.7维持了20d，到第20d 末，浓度升到400µg/m3，尚未到达A为0.7的平衡浓度429µg/m3，这时大风来临，A值升为30，大气自洁能力增强，源强不变，经过4d的时间，该地区大气污染物浓度下降到10µg/m3以下，见图2.上述两个算例表明，区域性污染的累积过程和缓解过程均比城市尺度的为慢，显然直观上合理.此外，在A值同样为4、平衡浓度为75µg/m3的情况下，1300km2的污染区，排放率密度为2.64g/（s·km2），而130000km2的污染区，排放率密度为0.264g/（s·km2）.相应的排放率前者为3.432kg/s，而后者为34.32kg/s.这就说明，排放总量大了10倍，相同程度的污染面积要大100倍.从另一方面来说，如果有一百个按浓度标准设置的相邻的开发区，两两间都不存在足够的消纳距离［25］，那么这些开发区建成后，合成的平均浓度可能为当初设置值的10倍.这其实也是密集城市群易发生空气污染的原因之一.2.1 大气环境容量系数的时间变化特征大气过程的随机性非常显著，像其他气象要素一样，大气容量系数也是随机变动的.图3为1951～2014年大气环境容量系数年均值的变化，由图3可知：近64年来，北京年均大气环境容量系数在1959年（A=4.681）和1990年（A=5.079）出现低值后，从2007年始到目前正在形成起伏向下的低值区，2013年的年均A 值（A=5.713）尚处于1950年以来的第3个低点，2014年的A值已经有所提升（A=5.774）.冬季的均值与全年趋势相同但变化幅度大，2013年冬季均值为4.191，2014年冬季为4.955，上升了18%.此外，从1982年开始A值的冬季均值低于年均值，且差值有逐年扩大趋势.这些数据有助于浓度年际变化成因分析. 图4是2013年北京全年逐时气象数据计算的大气环境容量系数.由图4可知，大气环境容量系数逐时值随机变动于50和0之间，但其10d的滑动平均值相对较有规律，在1月最低，多在3～4以下，而春季（约1400h～4335h）最高，为5～10，这是春季南北气流交换频仍所致.2.2 经验频率、经验累积频率、PⅠⅠⅠ型频率曲线的定义由于不同文献或研究领域使用的术语不是很一致，这里将本文使用的术语，作如下界定.经验频率：将样本数为n的A值序列ai（i= 1，2，…，n）值可能出现的范围，按大小顺序分m组.那么ai出现在第j个组内的样本个数为mj，那么A值在j组出现的经验频率为显然有经验累积频率：将样本数为n的A值样本按数值的大小排成序列ai（i=1，2…，n），使得aj+1＜aj.那么，A值（使用a表示，以下同）大于等于aj的经验累积频率为PⅠⅠⅠ型频率曲线［28］：如果，给定累积频率P（a≥ap）=p，其中ap可称为A对应频率p的分位值，那么按PⅠⅠⅠ型分布曲线可得其中A值样本序列ai的均值为离差系数为偏差系数为而离均系数，pcsφ ，可按计算出的偏差系数Cs和给定的累积频率P，由金光炎［28］所著书中的附表取得.重现期：在等时间采样中，同一事件出现的时间间隔的平均值称重现期，等于事件出现频率的倒数.由于大气环境容量系数出现极小值时，易发生空气污染的灾害，故使用P（a＜ap）的倒数表示重现期T.保证率：保证在时间间隔N内不出现｛a＜ap｝事件的机率为保证率，由下式计算2.3 大气环境容量系数经验频率分析和PⅠⅠⅠ曲线拟合使用北京1951年1月～2015年6月A值的逐年和逐日平均值，给出了年均值经验频率图5和日均值经验频率图6，图中虚点线为滑动平均的拟合线.尝试用PⅠⅠⅠ曲线［28］拟合A值的累积频率曲线，由于后者不能严格满足PⅠⅠⅠ拟合要求，拟合时会出现负分位值现象.但是如果将A值序列取对数后，再用PⅠⅠⅠ曲线拟合其累积频率曲线，对两者均能得到满意结果，见图7～8.图中三角点为经验点，圆点为PⅠⅠⅠ拟合点，虚线为圆点趋势线.图7是64年的年均值累积频率PⅠⅠⅠ拟合的结果，拟合中的A多年均值=6.4916，离差系数Cv= 0.13073，偏差系数Cs= -0.0662，图中拟合结果满足科尔莫哥洛夫适合度检验［28］.表1为拟合取得的具体频率百分位数ap.由表1可知，2013年的年均容量系数5.713对应的累积频率大约为20%（准确计算，可按式（17）求出离均系数后，再按偏差系数，查表求得累积频率），其重现期为5年.按式（19），N=T，在重现期内A值不小于5.713的概率仅仅为32.8%，而10年重现期的A值为5.41，在5年内安全保证率为59%，超过了不安全率41%. 图8是日均值累积频率PⅠⅠⅠ拟合的结果，拟合中A的均值=6.4978，离差系数Cv=0.6776，偏差系数Cs=0.7586.图8拟合结果满足科尔莫哥洛夫适合度检验.表2为其频率百分位数.根据图8和表2可知，在无背景浓度的地区，有两种方法来选择A值以设置排放率.例如，平均而言，希望一年内有95%的天数达标，那么就取P（a＜ap）= 1-95%=5%的分位值ap=0.88.这时超标日的重现期为20d，但在连续20d内的不超标的保证率仍然不高，按式（19），仅为36%.若希望每个连续20d的时间内达标几率为51%，而大于超标的几率49%，则按式（19），取N=20，有这时应该取P（a＜ap） =3.3%的分位值ap≈0.59，对应重现期为30d.3.1 年均浓度的分析设周边无任何排放源存在，建成区面积S1=1300km2，污染物PM2.5浓度年均限值取Cy= 0.035mg/m3.标准GB/T3840-91［11］给定华北地区的年均A值为4.2～5.6，平均A=4.9.从表1可见是33年一遇的数值.该建成区容量按式（1）计算为6.18万t/a，考虑到容量和清除率的等同，折算成对应的清除率密度约等于1.508g/（s·km2）.在没有外来影响时，可预计，平均33a内可能有一年的年均值超标.如果包括四周共S=130000km2内都有同类排放源，按标准GB/T3840-91，当地容量减低为0.618万t/a，清除率密度约等于0.1508g/（s·km2），为前者的10%，这种情形下，对建成区而言，清除率密度所对应的A值为0.49，如果仍按A=4.9来布置排放源，那么年排放率远大于清除率，年均浓度几乎不可能达标.3.2 日均浓度的分析同样设周边无排放，地区面积为S=1300km2，污染物浓度日均限值取Cd=0.075mg/m3.按一年内允许超标日数为n天，那么按P（a＜ap）=n/（365+ 1），在表2或图8查出ap，使A=ap，按式（1）可计算出大气容量.例如，要求一年内超标天数不超过20d，那么P（a＜ap）=20/（365+1）=0.0492，在表2和图8可估出ap=0.88，日均标准浓度取Cd=0.075mg/m3，于是，容量万t/a，即清除率密度为0.581g/（s·km2）.再设包含外围有130000km2同类排放源，那么清除率密度为0.0581g/（s·km2），当地的排放率密度不能超出此值.当然，同时也要求周边排放率密度的平均水平与此相当.3.3 四季的日均浓度分析为了方便叙述，在表3中将A值的各时段的一些有用的统计参数列出.表3中处理年均A值的重现期的单位是年，而处理日均值的重现期单位是日.重现期对应的容量系数为ap，均值对应的是A值，对控制区计算容量的计算式为式（1），清除率密度是由容量折算出的每s每km2的可能清除量.从表3可以归纳出下5点：1）一个地区的大气环境容量，随周边排放面积增大而减小，大致是周边面积增大100倍，当地容量减少近10倍.因此在扩展人口、经济、生产活动密集的区域时，必须同时按式（8）给出相应降低人口密度或排放率密度的方案，以避免因周边排放面积的增加而使当地空气质量降低.2）大气容量系数秋冬季低、春夏季高.日均A值400d重现期的分位值ap=0.0625，秋日30d重现期的分位值ap=0.05，似接近大气自洁能力的下限，如果按此分位值来管理大气污染物在一年期间的排放量，那么可预期在年内发生大气污染的几率甚小.3）在秋冬季，要使每月超标天数少于1d，在不考虑周边影响的情况下，控制区污染物清除率密度为0.04～0.03g/（s·km2）之间.在周边有排放影响时，此数值还会大幅下降到mg/（s·km2）的量级.在此种情形下，如不及时减排，大气中污染物浓度会按式（11）快速累积起来，而成高浓度污染事件.例如，初始是按全年20d一遇的ap（Tday=20）= 0.88，Cd=0.075mg/m3确定的源排放，那么当出现冬季30d一遇的ap（Twin=30） =0.06，这时由于排放率大于清除率，污染物积累后的平衡浓度为如果该控制区面积为100km2，稳定边界层厚度为150m，在上述ap从0.88下降到0.06，1h后其浓度从75µg/m3跃升到121µg/m3，2h为164µg /m3，12h为507µg/m3，1d后为757µg/m3，如能维持3d，则可近最大平衡值1.1mg/m3.4）在人口、经济、生产活动程度密集的区域规划源排放时，按各季节的不同重现期的A值分位数，按季节管理源排放率密度，才有可能达到管理目标.5）需要注意的是，一般而言，当出现特低概率的分位值ap时，常常风速低，大气边界层稳定度高，但层深较薄，平时对污染贡献率低的无组织排放收缩了活动空间，而大幅度提高污染浓度份额.届时，高架源排放的烟温甚高的烟流会突破稳定层，不会对底层污染产生大的贡献.按表3各重现期分位数分析，低架源（有效高度在100m以下）的允许排放量应按秋季30d重现期的分位值计算结果为最好，因为很低的分位值ap所对应的稳定边界层厚度一般在200m甚至100m以下.本文所以能立足的2个关系式是稳态条件下的式（5），动态条件下的式（13）.除此两式需要检验外，还需要检验由不同分位值ap所决定的浓度统计特征与实际监测到的浓度统计特征一致性.为此，使用2014年全年监测到的北京逐日PM2.5日均浓度、逐日日均A值和日均混合层厚度H，作了以下检验.首先使用表示大气污染过程惯性的监测浓度延期1天的自相关系数作为判别标准，该系数表明，使用第1d的平均浓度，作为第2d预报浓度的相关系数可达60.49%，就是说只有预测浓度和实测的相关高于此系数的预报工具才具有实用上的意义.4.1 稳态式（5）的检验按给定的监测浓度序列Ci和按每日气象条件给出的ai序列，按式（5），认为相邻两天里的源强不变，以ai代替A，Ci代替Cs，而建立一新的浓度序列（事实上就是稳态预测值），那么新、旧浓度序列的相关系数0.6167.因为，所以式（5）是有意义的，能够比自相关预报增加一些有效信息.4.2 动态式（13）的检验利用式（5），ai、Hi，将式（13）改写为从而建立新序列（事实上就是动态预测值），它与原监测序列的相关系数0.6766，该值比自相关系数有了较明显的提高，也高于稳态预测的相关系数.这说明式（13）所含的浓度信息更为完整.4.3 由式（13）再建浓度序列的累积频率特征的检验由于本文使用日均容量系数累积频率分位数确定大气的清除率密度，以达到管理大气污染物浓度的目的.于是由式（13）再建的浓度序列的累积频率特征是否和原始监测浓度的特征一致，是很重要的.这里使用和Ci的排序相关来判断两者分位值的一致性.为此，分别将两序列按大小排序后成为和Ci↑并做出两者间的回归方程和相关系数，其结果见图9.由图9可知，两者间的回归方程中，斜率为0.9499，接近1，而截距仅仅为2.7958µg/m3，说明两个序列的概率分布函数是相当一致的，从而根据分位值ap 确定的清除率来管理源强，使空气质量达标的方法是可靠的.在管理空气质量的局地区域，附近有较大范围同类排放物时，除使用GB/T3840-91［11］的子区分析外，一般还可在标准浓度基础扣除估计的外来影响浓度以计算当地容量.对于平均A值不一致的大范围跨界或跨区域的大气容量计算，可使用按给定重现期制定的各子域容量清单，再采用数值积分方程式（2）［26］，来优化清单以得到实用的管理清单.优化过程也可使用常用的多源模拟工具，如CMAQ 等.本文确定大气容量的方法，按其原理，并通过源强、浓度和容量系数关系的检验，应该适用于二次污染物如PM2.5.但是在确定其前体物的容量时，需按监测到的PM2.5的组分，用元素平衡法将PM2.5的容量分解订正到原生前体污染物的容量中去，以便按常规方法控制前体污染物.大气环境容量系数等同于大气自洁指数，其年均值、日均值的累积频率分布曲线均可使用PⅠⅠⅠ型曲线拟合，以此可求得各百分位点的分位值.用这些分位数安排各季节生产活动，配置不同高度和类型的排放源强（即GB/T3840-91中的高架源和低矮源的允许排放量的比例），来管理区域空气质量应该是合理的，而使用一年内的大气最低日均清除率来确定一年的允许排放总量以控制大气污染不是最优的.在出现特低概率的分位值ap时，特别要加大控制无组织排放低矮源低温废气的力度.在控制区即使在冬季也鼓励对高架源设置烟气加温装置，以增加污染物活动空间.人口、经济、生产活动密集的区域在扩展时，必须相应降低人口密度或排放率密度的阈值，避免排放物的累积.诸多小密集区间要加大污染缓冲消纳区，否则会造成密集区环境大气容量的大幅下降.【相关文献】［1］邢秀凤.区域环境容量、产业结构与经济发展质量关系研究——以山东济南和青岛两市为例［J］. 生态经济， 2015，（7）:65-69.［2］薛文博，付飞，王金南，等.基于全国城市PM2.5达标约束的大气环境容量模拟［J］. 中国环境科学， 2014，34（10）:2490-2496.［3］黄春，韩保光，谢东海.海南省大气环境质量容量和总量分析［J］. 环境科学与管理， 2013，（7）:146-148.［4］石缎花.煤炭矿区大气环境容量与承载能力分析研究——以哈密市大南湖矿区西区为例［J］. 资源节约与环保， 2013，（8）: 67-68.［5］龚莉娟.江苏油田大气环境容量研究［J］. 环境科学进展，1998，（3）:73-78.［6］钱跃东，王勤耕.针对大尺度区域的大气环境容量综合估算方法［J］. 中国环境科学，2011，31（3）:504-509.［7］王忠良，华德尊，李春艳.大气环境容量与工业布局关系研究［J］.环境科学与管理，2008，（1）:18-21.［8］安兴琴，陈玉春，吕世华.兰州市城区冬季TSP容许排放总量的估算［J］. 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A值法测算理想大气环境容量的方法一、前言从“九五”开始，我国开始实行《全国主要污染物排放总量控制计划》，这是我国环境保护的一项重大举措，也是保证实现环境保护目标的客观需要。

为了更合理地制定总量控制目标和控制战略，使有限的大气环境容量资源得到合理的利用，促进城市大气污染物排污许可证制度的落实，为“十一五”城市环境保护规划提供技术支持，国家环保总局要求以城市为单位开展大气环境容量测算工作。

A-P值控制法是以GB/T3840-91《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》为依据，对区域大气污染进行宏观总量控制的一种方法。

它首先利用基于箱模型的A值法计算出控制区的某种污染物的理想容量，然后，采用P值法，在区域内所有污染源的排污量之和不超过上述容量的约束条件下，确定出各个点源的允许排放量。

显然，A-P值法是一种地区系数法，其最大特点是简单易行，只要给出控制区总面积及各功能区面积，再根据当地总量控制系数就能很快算出该面积上的允许排放总量。

本次湖南省8个非重点城市统一采用A-P值法中的A法进行各城市的理想环境容量测算。

二、A 值法的计算公式A 值法计算公式如下：SS C C A Q i b ni si )(1-=∑=式中：Q —污染物年允许排放总量限值，即理想大气容量，104t/a ； A —地理区域性总量控制系数，104km 2/a ； S —控制区域总面积，km 2； S i —城市第I 个分区面积，km 2；C si —第I 个区域某种污染物的年平均浓度限值，mg/m 3； C b —控制区的本地浓度。

三、几个概念的说明 1、控制区的确定每个城市要应用A 值法分别计算城市控制区和城区控制区的大气环境容量。

城市控制区和城区控制区确定原则如下：1）城市控制区：覆盖全市行政区范围的，包括城市所辖所有县和区。

2）城区控制区：城区控制区范围主要依据城市规划建成区确定的区域；考虑部分城市城郊正在建设或已发展成为工业园区，为加强统筹管理，也可合并到城区控制区。