大气环境影响预测方法

环境影响评价5.2大气环境影响预测 5.2.1大气环境影响预测湍流扩散与正态分布的基本理论:气体污染物进入大气后，一面随大气整体飘移，同时由于湍流混合，使污染物从高浓度区向低浓度区扩散稀释，其扩散程度取决于大气湍流的强度。

大气污染的形成及其危害程度在于有害物质的浓度及其持续时间，大气扩散理论就是用数理方法来模拟各种大气污染源在一定条件下的扩散稀释过程，用数学模型计算和预报大气污染物浓度的时空变化规律。

研究物质在大气湍流场中的扩散理论主要有三种：梯度输送理论、相似理论和统计理论。

针对不同的原理和研究对象，形成了不同形式的大气扩散数学模型。

由于数学模型建立时作了一些假设，以及考虑气象条件和地形地貌对污染物在大气中扩散的影响而引入的经验系数，目前的各种数学模式都有较大的局限性，应用较多的是采用湍流统计理论体系的高斯扩散模式。

采用统计学方法研究污染物在湍流大气中的扩散模型。

假定从原点释放出一个粒子在稳定均匀的湍流大气中飘移扩散，平均风向与x 轴同向。

湍流统计理论认为，由于存在湍流脉动作用，粒子在各方向（如图中y 方向）的脉动速度随时间而变化，因而粒子的运动轨迹也随之变化。

若平均时间间隔足够长，则速度脉动值的代数和为零。

如果从原点释放出许多粒子，经过一段时间T 之后，这些粒子的浓度趋于一个稳定的统计分布。

湍流扩散理论（K 理论）和统计理论的分析均表明，粒子浓度沿y 轴符合正态分布。

5.2.1.1 连续点源烟流扩散公式有风时( )点源扩散模式假定：烟羽中污染物浓度分布在水平方向和垂直方向都遵循高斯分布。

3.411ya y a X +=γσ15.222HX a z +=γσ c(x,y,z) ---- 空气污染物浓度, mg/m3; He----有效排放高度， 和 分别为烟囱的几何高度和抬升高度。

Q ---- 污染物源强, 即释放率, mg/s;u ---- 排气筒出口处的平均速度, m/s; p 为风速高度指数， 为10m 高度的年均风速 σy 、σz ---- 分别为水平方向和垂直方向扩散参数 γ1、α1、γ2、α2 ----称为扩散系数, 与大气稳定度有关. X---- 距排气筒下风方水平距离, m p 为风速高度指数，为10m 高度A. 下风向地面处（z=0）浓度：B. 下风向地面轴线浓度：最大落地浓度及出现距离： 式中， ──稀释系数]}2)(exp[]2)({exp[)2exp(2),,(222222ze z e y z y H z H z y u Q z y x C σσσσσπ+-+--⋅-⋅⋅=H H H se∆+=sH H ∆10u )2exp()]2(exp[)(),,(2222zy z y He Y U Qz y x c σσσσπ-⋅-=z e z y Hu Q x C σσσπ-⋅⋅=P uH e Q C e m ⋅=πzy P σσ= z qz e m P H x =小风和静风扩散模式：小风：1.5m/s>0.5m/s 静风：<0.5m/s假设： ， ， ，Q ＝常数，u ＝常数 v ＝w ＝0， ，则污染物地面浓度 为 ：式中，熏烟模式： 海岸线熏烟模式： 丘陵、山区扩散模式： 干沉积（颗粒物）模式： 湿沉积及化学迁移的修正： 线源、面源、体源模式： 长期浓度和日均浓度计算公式：烟气抬升公式：(1) 有风时，中性和不稳定条件 >2100kJ/s ， >35K式中， n0 ──烟气热状况及地表状况系数；n1 ──烟气热释放率指数； n2──烟囱高度指数； Qh ──烟气热释放率，kJ/s ；H ──烟囱几何高度，m ，若>240m ，取H ＝240m ； pa ──大气压力； Qv ──实际排烟率，m3/s ； ──烟气出口温度与环境温度差， ──烟气出口温度，K ；T a ──环境大气温度，K ；u ──烟囱出口处平均风速，m/s 。

一．选择题1.一般在实际应用时，水环境容量的推求是以污染物在水体中的迁移扩散规律以及水质模型为基础，由水环境质量标准出发，反过来推求水环境在此标准下所剩的污染物允许纳余量，其中包含了在总量控制的情况下，对纳污能力的估算和再分配（B）A对B错2.大气环境影响预测方法采用推荐模型预测分析建设项目或规划排放污染物对评价区域不同时段的贡献浓度。

当污染物排放量/(t/a)为硫氧化物+氮氧化物大于等于2000，预测因子为PM2.5时，二次污染物预测方法选择（C）AAERMOD/ADMS(系数法) BCALPUFF（模型模拟法)C网格模型（模型模拟法)D网格模型(系数法)3.计算大气污染源源强的方法通常有（C）A物料衡算法B现场实测、类比法和经验估计法C现场实测、物料衡算法和经验估计法D现场调查和实测法4.地表水环境影响的预测是以一定的预测方法为基础的，而这种方法的理论基础是水体的自净特性（A）A对B错5.温排水也是废水（A）A对B错6.修建大型水库有可能诱发地震（A）A对B错7.水库下泄的冷排水灌溉水稻会导致减产（A）A对B错8.水体自净包括：物理自净、化学自净和生物自净（A）A对B错9.干绝热直减率是指实际空气气层的垂直变化率（B）A对B错10.逆温对于大气污染扩散是一种不利的气象条件（A）A对B错11.大河一般按河流宽度和长度确定其规模（B）A对B错12.大气污染事件的发生主要与污染源排放污染物、大气不利的气象条件和受污染对象存在相关联（A）A对B错13.城市区域环境噪声标准（GB3096-93）中规定1类区域昼间噪声标准值为（B）A45dBA B55dBA C60dBA D70dBA14.响度级为70方时，其响度为（D）A2宋B4宋C6宋D8宋15.测得含某声源的环境噪声值为53dBA，关闭某声源时背景噪声值为50dBA，则声源噪声为（C）A43dBA B45dBA C50dBA D51dBA16.噪声污染级是既考虑噪声的平均强度又考虑噪声的()的评价量（D）A频率B周期C平均峰值D变化幅度17.A计权网络的特性曲线近似于()等响曲线的倒转（A）A40方B50方C70方D100方18.噪声按空间分布形式来分类，可分为（D）A机械性噪声、空气动力性噪声、电磁性噪声和火焰噪声B工业噪声、交通运输噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声C稳态噪声、非稳态噪声、周期性噪声、非周期性噪声D点声源、线声源、面声源19.环境噪声污染指的是（C）A在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。

大气环境影响预测方法、步骤和内容注意：一、《环境空气质量标准》修改单内容：1、取消氮氧化物指标；2、二氧化氮的二级标准的年平均浓度限值由0.04改为0.08，日平均浓度限值由0.08mg/l改为0.12mg/l，小时平均浓度限值由0.12mg/l改为0.24mg/l；3、臭氧的一级标准的小时平均浓度限值由0.12mg/l改为0.16mg/l，,二级标准的小时平均浓度限值由0.16mg/l改为0.20mg/l。

4、《大气污染物综合排放标准》中要求，排放氯气、氰化氢、光气的排气筒高度不低于25米。

二、估算模式所需输入的基本参数如下：1、点源参数（5项）：排气筒几何高度、排气筒出口内径、排气筒出口处烟气温度、排气筒出口处排放速度、点源排放速率；2、面源参数（4项）：面源排放高度、面源长度、面源宽度、面源排放速率【g/(s.m2)】；3、体源参数（4项）：体源排放高度、初始横向扩散参数、初始垂直扩散参数、体源排放速率（g/s）;4、复杂地形参数（2项）：主导风向下风向的计算点与源基底的相对高度、主导风向下风向的计算点与源中心的距离；5、建筑物参数（3项）：建筑物长度、宽度、高度；6、项目污染源位于海岸或宽阔水体岸边可能导致岸边熏烟的，提供排放源到岸边的最近距离；7、其他参数：计算点的离地高度、风速仪的测风高度。

三、附图、附表、附件要求：（一）附图：1、污染源点位和环境空气敏感区分布图：包括评价范围底图、评价范围、项目污染源、评价范围内其他污染源、主要环境空气敏感区、地面气象站、探空气象站、环境监测点；2、基本气象分析图：年、季风向玫瑰图；3、常规气象资料分析图：包括年平均温度月变化曲线图、温廓线；年平均风速月变化曲线图、季小时平均风速日变化曲线图、风廓线；4、复杂地形的地形示意图：5、污染物浓度等值线分布图：评价范围内出现区域浓度最大值（小时平均和日平均值）时所对应的浓度等值线分布图、长期气象条件下浓度等值线分布图。

第五章大气环境影响预测与评价第一节大气环境影响预测方法与内容概述大气环境影响预测，即正确推断各种条件下污染物浓度分布及其随时间的变化，是大气环境影响评价所要解决的核心问题。

通常采用模式预测法即大气扩散模式进行大气环境影响预测。

所谓大气扩散模式，就是以大气扩散理论和实验研究结果为基础，将各种污染源、气象条件和下垫面条件模式化，从而描述污染物在大气中输送、扩散、转化的数学模式。

按经典的划分法，数学方法可分三大类：第一类是基于Taylor理论的“统计理论”；第二类是假设湍流通量正比于平均梯度的所谓“梯度理论”；第三类是基于量纲分析的“相似理论”。

上述方法通常都是需要进行数值计算，因此，在工程上尚未达到普遍应用的地步。

但是三大理论中的有关内容，却经常在工程中应用。

例如，利用“统计理论”确定扩散参数或利用“相似理论”确定参数化公式中的相似参数等。

主要的大气扩散模式有高斯模式、赫一帕斯奎尔模式、萨顿模式等。

在工程和环评实践中最普遍应用是基于统计理论而建立起来的正态模式(即Gauss模式)。

正态扩散模式的前提是假定污染物在空间的概率密度是正态分布，概率密度的标准差亦即扩散参数通常用“统计理论”方法或其他经验方法确定。

正态扩散模式之所以一直被应用，主要因为它有以下优点：①物理上比较直观，其最基本的数学表达式可从普通的概率统计教科书或常用的数学手册中查到；②模式直接以初等数学形式表达，便于分析各物理量之间的关系和数学推演，易于掌握和计算；③对于平原地区、下风距离在10km以内的低架源，预测结果和实测值比较接近；④对于其他复杂问题(例如，高架源、复杂地形、沉积、化学反应等问题)，对模式进行适当修正后，许多结果仍可应用。

但是在应用时应当注意，常用的正态羽扩散模式实质上已假定流场是定常，不随时间变化的；同时在空问是均匀的。

均匀意味着：平均风速、扩散参数随下风距离的变化关系到处都一样，在空间是常值。

这一条件加上正态分布的前提，限制了正态扩散模式的应用与发展。

根据HJ2.2-2008《环境影响评价技术导则－大气环境》新导则的规定，结合该区域的污染气象特征，采用逐日逐时的方式进行大气环境影响预测，本次评价内容主要包括：
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和评价范围内的最大小时地面浓度及出现位置（前10个高浓度值），最大小时均浓度分布图（最大值），各关心点1小时最大落地浓度；以及可能出现超标浓度的概率和次数；
全年逐日气象条件下，环境空气保护目标、网格处的地面浓度和评价范围内的最大地面日平均浓度，各关心点日均最大落地浓度；以及可能出现超标浓度的概率和次数；
长期气象条件下，环境空气保护目标、网格处的地面浓度和评价范围内最大年均地面浓度出现位置（前10个高浓度值），各关心点年平均最大落地浓度值，年平均浓度分布图；
非正常排放情况下，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最大地面小时浓度。