（環(huán)境工程專業(yè)論文）河口藍色經(jīng)濟區(qū)大氣環(huán)境影響評價研究.pdf

摘要 大氣環(huán)境影響評價是環(huán)境影響評價中最重要的部分之一，大氣環(huán)境影響評價通常包 括3 部分內(nèi)容：大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價；污染源以及污染氣象分析；大氣環(huán)境影 響預(yù)測評價。 本文對河口藍色經(jīng)濟區(qū)大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀進行了監(jiān)測與評價，對其大氣污染源及污 染氣象條件進行了分析，并對經(jīng)濟區(qū)建設(shè)對大氣環(huán)境的影響進行了預(yù)測與評價，介紹了 a e r m o d 模式在具體應(yīng)用中預(yù)測參數(shù)的設(shè)置，重點介紹了氣象參數(shù)的設(shè)置。 由于河口藍色經(jīng)濟區(qū)目前沒有在建項目，擬入駐項目也僅限于環(huán)評階段，經(jīng)濟區(qū)污 染物排放量最大的是燃煤、雙抽凝汽式熱電聯(lián)產(chǎn)機組，其他擬上項目污染源排污量較小， 因河口藍色經(jīng)濟區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)機組脫硫、除塵方案未定，因此保守考慮污染物排放量并考 慮其他化工項目污染物的排放，確定經(jīng)濟區(qū)大氣污染物排放總量( 2 0 11 年- 2 0 2 5 年) 為： s 0 2 排放量為3 0 0 0t a ，煙塵排放量為18 0 0t a ，n 0 2 為3 2 0 0t a ；由現(xiàn)狀評價結(jié)果知， 現(xiàn)狀監(jiān)測期間s 0 2 、n 0 2 小時濃度、日平均濃度以及p m l 0 日平均濃度均滿足環(huán)境空 氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)二級標(biāo)準(zhǔn)要求，n h 3 的一次濃度均低于評價標(biāo)準(zhǔn)；由河口藍色經(jīng)濟區(qū)大氣 環(huán)境影響預(yù)測結(jié)果知，經(jīng)濟區(qū)各關(guān)心點s 0 2 、n 0 2 和p m l o 的l 小時濃度、日均濃度、 年均濃度均滿足環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)( g b 3 0 9 5 1 9 9 6 ) 二級標(biāo)準(zhǔn)要求，因此本項目從 大氣環(huán)境影響角度考慮是可行的。a e r m o d 模式對氣象數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)有很高的要求， 因此需要對數(shù)據(jù)的來源、處理以及運行a e r m o d 時其他參數(shù)的設(shè)置有更深一步的了解 與研究。應(yīng)著手建立大氣預(yù)測所需資料的數(shù)據(jù)庫，完善體制，使資料共享。 關(guān)鍵詞：河口藍色經(jīng)濟區(qū)，大氣環(huán)境，影響預(yù)測，環(huán)境評價 s t u d yo na t m o s p h e r i c e n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n to ft h eb l u e e c o n o m i cz o n e w a n gf e n f e n ( e n v i r o n m e n t a le n g i n e e r i n g ) d i r e c t e db yp r o f g e n gc h u n x i a n g a b s t r a c t a t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n t i so n eo ft h em o s ti m p o r t a n tp a r t so ft h e e n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n t ，i n c l u d i n gt h r e ep a r t s ：a t m o s p h e r i cq u a l i t ym o n i t o r i n ga n d a s s e s s m e n t ；a n a l y s i so f p o l l u t i o ns o u r c ea n dm e t e o r o l o g y ；a s s e s s m e n to fa t m o s p h e r i ci m p a c t p r e d i c t i o n t h i sp a p e rm a i n l ym o n i t o r sa n de v a l u a t e sa t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n t a lq u a l i t ys t a t u so f h e k o ub l u ee c o n o m i cz o n e ，a n a l y z e si t sp o l l u t i o ns o u r c ea n dp o l l u t i o nm e t e o r o l o g i c a lc o n d i - t i o n ，p r e d i c t sa n d e v a l u a t e st h ei m p a c t ，w h i c hi sc a u s e db yt h ee c o n o m i cz o n e sc o n s t r u c t i o n ， o na t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n t ，i n t r o d u c e st h ep r e d i c t i o np a r a m e t e r ss e to f a e r m o dm o d e i n s p e c i f i ca p p l i c a t i o n ，e s p e c i a l l yt h em e t e o r o l o g i c a l p a r a m e t e r s s e t b e c a u s et h e r ei sn oc o n s t r u c t i o np r o j e c t si nh e k o u b l u ee c o n o m i cz o n e ，a n dt h es t a t i o n p r o j e c ts e t si np l a n n i n gp h a s e ，c o a la n d d o u b l et a k ec o n d e n s i n gc o g e n e r a t i o nu n i t sp r o d u c e s t h eg r e a t e s te m i s s i o n si ne c o n o m i cz o n e ，a n dt h eo t h e rp l a n n i n gp r o j e c t sa r es m a l ls o u r c e s ， t h ep l a no fc o g e n e r a t i o nu n i t sf o rd e s u l p h u r i z a t i o na n dd u s tr e m o v a li sn o td e c i d e d s ow e c o n s i d e re m i s s i o n sc o n s e r v a t i v e l ya n da l s ot a k et h eo t h e rc h e m i c a lp r o j e c te m i s s i o n so f p o l l u t a n t si n t oa c c o u n t ，a n df i n a l l ym a k es u r et h a tt h ee m i s s i o n so fe c o n o m i c z o n ea i rp o l l u t a n t s ( 2 0 11 2 0 2 5 ) a r e ：s 0 2 3 0 0 0t a ，s 0 0 t _ 一18 0 0 沈，n 0 2 - 3 2 0 0 t a t h r o u g h t h e s t a t u sa s s e s s m e n tr e s u l t ，a l lh o u ra n dd a i l ya v e r a g ec o n c e n t r a t i o no fs 0 2 、n 0 2a n dd a i l ya v - e r a g ec o n c e n t r a t i o no fp m l om e e ts e c o n d a r y s t a n d a r dr e q u i r e m e n t so f ，a l lt h eo n c ec o n c e n t r a t i o no fn h 3 i sl o w e rt h a nt h es t a n d a r do fa p p r a i s a l t h r o u g hf o r e c a s tr e s u l to fh e k o u b l u ee c o n o m i cz o n e ，w ec a nk n o wa l lo fh o u r 、d a i l ya n d a n n u a la v e r a g ec o n c e n t r a t i o no fs 0 2 、n 0 2 、p m l 0m e e ts e c o n d a r ys t a n d a r dr e q u i r e m e n t so f ( g b 3 0 9 5 19 9 6 ) ，s ot h i sp r o j e c ti sf e a s i b l ef r o mt h e v i e wo fa t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n t a li m p a c t a e r m o dm o d e lh a sh i g h e rr e q u i r e m e n t sf o r h m e t e o r o l o g i c a ld a t aa n dm o d e lp a r a m e t e rs e t t i n g ，s oi t sn e c e s s a r y t ok n o wa n dr e s e a r c h d e e p l yf o rt h ep a r a m e t e r i nt h e l a t e ra p p l i c a t i o n , w es h o u l de s t a b l i s ht h er e q u i r e di n f o r m a t i o n d a t a b a s ef o ra t m o s p h e r i cf o r e c a s t i n g k e y w o r d s ：h e k o u b l u ee c o n o m i cz o n e ，a t m o s p h e r i ce n v i r o n m e n t ，i m p a c tp r e d i c t i o n ， e n v i r o n m e n t a la s s e s s m e n t i i i 中國石油大學(xué)( 華東) 工程碩士學(xué)位論文 1 i 環(huán)境現(xiàn)狀 第一章緒論弟一早 三百了匕 2 0 1 0 年，國家環(huán)保部公布的環(huán)境狀況公報【1 1 表明，我國地表水污染依然較重，七大 水系與近岸海域水質(zhì)總體屬于輕度污染，比較突出的問題是湖泊( 水庫) 的富營養(yǎng)化問 題；城市聲環(huán)境質(zhì)量總體較好；一部分城市的空氣污染較重。2 0 1 0 年，s 0 2 、煙塵以及 工業(yè)粉塵排放量分別為2 1 8 5 1 萬噸、8 2 9 1 萬噸、4 4 8 7 萬噸，分別比上年下降1 3 、 2 2 、1 4 3 ，全國廢氣中主要污染物排放量年際變化見表1 1 。 表1 - 1 全國廢氣中主要污染物排放量年際變化 t a b l e1 - 1t h ei n t e r a n n u a iv a r i a b i l i t yo ft h ed i s c h a r g ea m o u n to ft h en a t i o n a lm a j o ra i rp o l l u t a n t s 依據(jù)東營市環(huán)境監(jiān)測簡報【2 】東營市環(huán)境空氣中s 0 2 、n 0 2 、p m l o 月日均值不超過 g b 3 0 9 5 19 9 6 中日平均標(biāo)準(zhǔn)值二級標(biāo)準(zhǔn)，c o 均值不超過g b 3 0 9 5 19 9 6 中日平均標(biāo)準(zhǔn)值 二級標(biāo)準(zhǔn)，臭氧均值不超過g b 3 0 9 5 1 9 9 6 中小時平均標(biāo)準(zhǔn)值二級標(biāo)準(zhǔn)，空氣質(zhì)量優(yōu)良 天數(shù)為2 8 天，其污染物與去年同期相比有所下降。 1 2 環(huán)境影晌評價簡介 1 2 1 環(huán)境影響評價的提出與發(fā)展 環(huán)境影響評價簡稱環(huán)評，其英文縮寫為e i a ，第一次被提出是在1 9 6 4 年在加拿大 召開的第一次國際環(huán)境質(zhì)量評價學(xué)術(shù)會上，在我國，最早是在1 9 7 3 年第一次全國環(huán)境 保護會議上提出的【3 1 。在1 9 6 9 年美國國會通過的國家環(huán)境政策法中，環(huán)境影響評價 首次以法律的形式出現(xiàn)并作為一項制度規(guī)定下來，在我國首次出現(xiàn)在1 9 7 9 年第五屆全 國人大常委會第十一次會議原則通過的環(huán)境保護法( 試行) 中1 3 1 ，自1 9 9 4 年起，我 國陸續(xù)頒布一系列的影響評價技術(shù)導(dǎo)則、環(huán)境影響報告書編制規(guī)范以及建設(shè)項目環(huán)境 保護管理條例和建設(shè)項目環(huán)境影響評價資格證書管理辦法【4 j 。2 0 0 2 年1 0 月2 8 日， 第一章緒論 第九屆全國人大常務(wù)委員會第三十次會議通過并公布了中華人民共和國環(huán)境影響評價 法并且規(guī)定該法自2 0 0 3 年9 月1 日起施行。目前，全球已有1 0 0 多個國家建立了環(huán) 境影響評價制度1 5 j 。 在吸收了西方國家寶貴經(jīng)驗，又結(jié)合了我國實際情況的基礎(chǔ)上，我國的環(huán)境評價從 最初的建設(shè)項目環(huán)評發(fā)展為規(guī)劃環(huán)評以及后來的戰(zhàn)略環(huán)評，增加了環(huán)境風(fēng)險評價以及最 近幾年提出的衛(wèi)生防護距離新概念；從單個項目各要素的評價擴展到考慮多要素累積影 響評價；從環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價到應(yīng)用數(shù)學(xué)模式、物力模式等理論分析方法的環(huán)境影響預(yù) 測評價；從完全依賴于已知信息的統(tǒng)計分析到結(jié)合模糊數(shù)學(xué)、灰色理論建立的模糊評價、 灰色評價【3 6 。我國環(huán)境制度在不斷的完善，不斷的發(fā)展，但是在實際環(huán)境評價過程中 還存在許多需要完善的地方【7 , 8 1 ，例如：適用范圍有待提高，需要從戰(zhàn)略上建立合理的環(huán) 境影響評價制度，擴大適用時限，加深適用內(nèi)容的層次，加強對執(zhí)行情況的監(jiān)督和評價 工作的監(jiān)督，可以通過設(shè)立環(huán)境影響評價的審批分離制度來達到加強對環(huán)境影響評價的 組織管理的目的，促進公眾參與的實效，這就要求加強公眾的參與權(quán)以及參與的力度。 環(huán)境評價可以按照對象、環(huán)境要素以及時間分為不同的類型【6 j ，例如：項目環(huán)評， 規(guī)劃環(huán)評，大氣環(huán)評，環(huán)境風(fēng)險評價，環(huán)境現(xiàn)狀評價，環(huán)境影響預(yù)測評價等。本文的主 要內(nèi)容是河口藍色經(jīng)濟區(qū)的大氣環(huán)境影響的現(xiàn)狀評價以及預(yù)測評價。 1 2 2 環(huán)境評價的意義 環(huán)境影響評價的定義【9 l 是：對規(guī)劃和建設(shè)項目實施后可能造成的環(huán)境影響進行分析、 預(yù)測和評估，提出預(yù)防或者減輕不良環(huán)境影響的對策和措施，進行跟蹤監(jiān)測的方法與制 度。 環(huán)境影響評價是保護環(huán)境的一種有效手段和方法，協(xié)調(diào)人口、經(jīng)濟、資源和環(huán)境的 相互發(fā)展，使自然資源的開發(fā)利用也更加合理，從而達到實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的目標(biāo) 1 0 q 3 】。環(huán)境影響評價是對環(huán)境影響進行評估并制定減免、減輕不良影響的對策和措施的 過程1 4 1 。環(huán)境影響評價具體體現(xiàn)了“預(yù)防為主 的污染防治和生態(tài)保護方針，是避免“先 污染、后治理；先破壞、后恢復(fù) 的有效武器。 1 2 3 大氣環(huán)境影響評價簡介 大氣環(huán)評是環(huán)評的重要工作環(huán)節(jié)之一，也是環(huán)評中不可缺少的部分1 1 5 】，相應(yīng)的大氣 模式通過計算并模擬污染物在地面的濃度分布情況，為大氣環(huán)境影響評價提供可靠和定 量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而可以事先估計擬開發(fā)行動或建設(shè)項目導(dǎo)致的環(huán)境因子變化的量和空 2 中國石油大學(xué)( 華東) 工程碩士學(xué)位論文 間范圍以及在不同時間階段環(huán)境因子發(fā)生變化的可能性，了解擬開發(fā)行動或建設(shè)項目對 大氣環(huán)境的環(huán)境影響程度和范圍、通過比較各種建設(shè)方案的預(yù)測結(jié)果，了解其對大氣環(huán) 境影響的程度，選擇最佳方案后，通過確定各個污染源的污染分擔(dān)率，優(yōu)化城市或區(qū)域 的污染源布局，最終實現(xiàn)對大氣環(huán)境進行總量控制1 1 6 , 1 7 1 。大氣環(huán)境影響評價通常包括3 個重要部分：( 1 ) 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價；( 2 ) 污染源以及污染氣象分析；( 3 ) 大氣環(huán)境影響預(yù)測評價，其中大氣環(huán)境影響預(yù)測評價是大氣環(huán)評的重要內(nèi)容及核心問題 【1 8 】，在整個大氣環(huán)境影響評價程序中，最重要的步驟是準(zhǔn)確掌握工程中污染源參數(shù)和當(dāng) 地氣象數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上計算出濃度預(yù)測值 1 7 , 1 9 1 。目前，我國應(yīng)用的環(huán)境影響評價技 術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境是環(huán)保部2 0 0 8 年1 2 月3 1 日發(fā)布并于2 0 0 9 年4 月1 日起實施， 取代了9 3 版的大氣導(dǎo)則。 1 3 大氣擴散模式的發(fā)展與研究 大氣擴散模式模式是大氣環(huán)境影響預(yù)測技術(shù)的基本理論依據(jù)，自上世紀(jì)6 0 年代以 來，經(jīng)過不斷發(fā)展，已經(jīng)逐漸完善【2 0 1 。由最初傳統(tǒng)的高斯擴散模式發(fā)展到改進的高斯模 式( p d f 、o m l 、i s c 3 ) ，以及后來發(fā)展的新一代大氣擴散模式。 ( 1 ) 傳統(tǒng)高斯擴散模式 假設(shè)污染物在空間上呈現(xiàn)高斯分布是其主要特點，采用離散化的經(jīng)驗分類的方法對 湍流和擴散參數(shù)進行分類也是其特點之一f 2 l 】。缺點是在理論上與大氣邊界層的湍流特征 的連續(xù)變化相違背，由w i l l i s 和d e a r d o r f f 的水箱實驗【2 2 2 3 】、l a m b 的數(shù)值實驗【2 4 1 以及 p o r e h 和c e r m a k 的風(fēng)洞模擬實驗【2 5 】都可以證明，因此傳統(tǒng)的高斯模式需要修正和改進。 ( 2 ) 改進的高斯擴散模式 o p d f 模式，全稱p r o b a b i l i t yd e n s i t yf u n c t i o n ，該模式能夠反映對c b l 中軸線變 化對預(yù)測結(jié)果的影響。美國c t d m 研究計劃所建立的復(fù)雜地形高架源模式采用了李宗 愷建立的雙正態(tài)p d f 模式 2 6 , 2 7 1 。 o m l 模式，全稱o p e r a t i o n e l l em e t e o r o l o g i s k el u r k v a l i t e t s m o d e l l e r ，該模式考慮 了煙流對逆溫層的穿透問題。 i s c 3 模式，全稱i n d u s t r i a ls o u r c ec o m p l e xm o d e lv e r s i o n 3 ，該模式是由美國環(huán)保 局開發(fā)的正態(tài)煙流模式。i s c 3 可以確定氣象條件對煙流抬升、傳輸和擴散的影響，其 原因是該模式采用逐時監(jiān)測的氣象數(shù)據(jù)【2 8 】。該模式最大的特點是可處理各種煙氣抬升和 擴散過程以及模擬各類污染源排出的污染物在各種氣象條件和下墊面條件下的擴散稀 3 第一章緒論 釋規(guī)律，因此，該模式在國內(nèi)外的空氣質(zhì)量管理以及大氣環(huán)評工作中得到廣泛的應(yīng)用 2 9 - 3 3 o ( 3 ) 新一代大氣擴散模式 o a d m s 模式，英國劍橋環(huán)境咨詢公司開發(fā)，具體見1 4 2 2 。 ( 窯) h p d m ( h y b r i dp l u m ed i s p e r s i o nm o d e l ) 模式，是一種偶合煙羽擴散模式【2 8 】，該模 式彌補了傳統(tǒng)模式夜間濃度值的大幅度躍變以及在部分局部穿透情況下出現(xiàn)極端高濃 度的缺陷f 3 4 。3 5 1 。 ( 9 a e r m o d ( a e r m i cm o d e l ) 模式，具體見1 4 2 1 新一代大氣擴散模式較傳統(tǒng)的以及改進后的高斯模式有著明顯的特點，具體有：徹 底拋棄傳統(tǒng)的離散的p a s q u i l l t u e n e r 穩(wěn)定度分類法及p a s q u i l l g i f f o r d 擴散參數(shù)體系及其 他類似體系) ；在對流條件下，其預(yù)測結(jié)果與w i i l i s 和d e a r d o f f 及l(fā) a m b 等人的發(fā)現(xiàn)相吻 厶1 3 6 七】o 1 4 我國法規(guī)大氣擴散模式 2 0 0 8 年1 2 月3 1 日，國家環(huán)境保護部發(fā)布了新的環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則大氣 環(huán)境，規(guī)定于2 0 0 9 年4 月1 日起實施，其推薦的環(huán)境影響預(yù)測模式如下： 1 4 1 估算模式 估算模式s c r e e n 3 可以完成單源、短期估算，包括估算最大落地濃度和最大距離、 估算最大落地濃度考慮建筑物的下洗、海岸熏煙模式、考慮煙羽抬升、考慮簡單地形、 估算復(fù)雜地形下2 4 小時平均濃度、計算任一點最大濃度、估算任何氣象條件下( 所有 穩(wěn)定度和風(fēng)速) 的最大影響等。經(jīng)估算模式計算出的結(jié)果比較保守，一般比進一步預(yù)測 模式預(yù)測的結(jié)果大，因此該模式用于評價范圍及評價等級的確定【3 7 1 。 1 4 2 進一步預(yù)測模式 進一步預(yù)測模式是一些多源預(yù)測模式，適用于一、二級評價工作的進一步預(yù)測工作， 可基于評價區(qū)域的氣象特征及地形特征，模擬單個或多個污染源排放出的污染物在不同 平均時限內(nèi)的濃度分布【3 7 1 。 1 4 2 1a e r m o d 模式 ( 1 ) a e r m o d 模式簡介 2 0 世紀(jì)9 0 年代中后期，a e r m o d 擴散模式由美國氣象學(xué)會組建法規(guī)模式改善委員 4 中國石油大學(xué)( 華東) 工程碩士學(xué)位論文 會在國家環(huán)境保護局的財政支持下開發(fā) 2 0 , 3 8 1 ，a e r m o d 適用于評價范圍小于等t s 0 k m 的一級、二級評價項目。 a e r m o d 模式是穩(wěn)定狀態(tài)煙羽模式，。該模式應(yīng)用范圍廣泛，可用于多種排放源的 排放，多種地形及環(huán)境以及多種排放擴散情形的模擬和預(yù)測3 9 1 。 ( 2 ) a e r m o d 組成及特點 該模式包括a e r m o d 、a e r m e t 和a e r m a p 三個部分( 4 0 l 。在該模式中，在穩(wěn)定 邊界層( s b l ) 中污染物濃度分布都可以看作是高斯分布；在對流邊界層( c b l ) ，污染 物濃度分布在水平方向上看作是高斯分布，垂直方向則使用p d f 表達f 4 塒鯽。 該模式的特點有【3 8 】： 參數(shù)化方程給出湍流擴散，用連續(xù)參數(shù)表示穩(wěn)定度； 中等浮力通量對流條件采用非正態(tài)的p d f 模式； 考慮了對流條件下浮力煙羽和混合層頂?shù)南嗷プ饔茫?考慮了高度尺度對流場結(jié)構(gòu)及湍動能的影響； ( 亙) a e r m o d 模式系統(tǒng)可以處理地面源和高架源、平坦和復(fù)雜地形以及城市邊界層。 ( 3 ) a e r m o d 模式的原理 影響大氣污染物擴散的氣象因素很多【刪，風(fēng)向、風(fēng)速、湍流、太陽輻射、大氣溫度 層結(jié)、大氣穩(wěn)定度、逆溫、云、氣壓等對大氣污染物的擴散均有影響。了解污染物的物 理化學(xué)性質(zhì)、污染源的排放形式和區(qū)域的氣象特征等因素對大氣污染物擴散的影響特 征，然后利用a e f u o d 來定量描述大氣污染物的擴散規(guī)律【4 5 1 。其計算原理如下： 假設(shè)一網(wǎng)格點( x r , y ，z ，) 在不考慮地形影響時的質(zhì)量濃度公式c c j x ， y ，z ，) ，則考慮地 形影響時的總質(zhì)量濃度公式茭j 3 3 1 ： c t x ，yz ，) 2 扣 x ，y ，z ，) + ( 1 ，磁， x ，y ，z j p ) ( 1 - 1 ) 式中c t x ，y ，z ， _ 一總濃度表達式； z p z p - - = = z ，- z ，是點( x r , y ，z ，) 的有效高度值，z ，是該點處地形的高度值； e ， x ， y ，z ，) _ 一沿地形抬升煙羽的濃度，反映地形對質(zhì)量濃度分布的影響； 廠兩種煙羽狀態(tài)的權(quán)函數(shù)，它決定著地形對濃度計算的影響程度。當(dāng)f = l 時， 所有網(wǎng)格點的濃度計算按平坦地形上的擴散處理。權(quán)函數(shù)廠由大氣穩(wěn)定度、風(fēng)速以及煙 5 第一章緒論 羽相對于地形的高度等因素決定。在穩(wěn)定條件下，水平煙羽占主導(dǎo)地位，賦給它的權(quán)值 就大些；而在中性及不穩(wěn)定條件下，沿著地形抬升的煙羽則被賦給較大的權(quán)值。 在計算廠之前，需要先計算在臨界分流高度脅之下的煙羽質(zhì)量與總煙羽質(zhì)量的比值丸： 力= 畿等 2 ， 那么，就可將丸代入下式求得權(quán)函數(shù)廠： = 0 5 1 + 。) ( 1 - 3 ) 總質(zhì)量濃度表達式的一般形式為： 式中的q 是源的釋放速率，u 是有效風(fēng)速值，p a y ，x ) 和見 z ，x ) 分別是表達水平 方向和垂直方向濃度分布的概率密度函數(shù)，在c b l 和s b l 中它們有不同的表達形式。 1 4 2 2a d m s 模式 該模式系統(tǒng)由英國劍橋環(huán)境咨詢公司開發(fā)，可模擬各種污染源排放出的污染物的平 均濃度分布，適用于簡單或復(fù)雜地形，農(nóng)村或城市地區(qū)也同樣適用4 “8 1 ，多用于一級、 二級評價且評價范圍小于等于5 0 k m 的項目【3 7 1 。 a d m s 模式將大氣邊界層分為3 大類，即穩(wěn)定邊界層、近中性邊界層和不穩(wěn)定邊界 層，摒棄了傳統(tǒng)的穩(wěn)定度分類法【4 9 1 ，采用連續(xù)性普適函數(shù)或無量綱表達式的形式而非 p a s q i l l 曲線或冪指數(shù)形式的擴散參數(shù)體系，；在不穩(wěn)定條件下采用p d f 及小風(fēng)對流模式， a d m s 模式特別適用于對高架點源的大氣擴散模擬 s o l 。 1 4 2 3c a l p u f f 模式 該模式可模擬污染物在三維流場中，隨著時間和空間發(fā)生變化時的輸送、轉(zhuǎn)化和清 除過程，是一個煙團擴散模式系統(tǒng)1 5 2 1 。該模式包括了近、長距離模擬的計算功能，適合 于特殊情況，因此，多適用于復(fù)雜風(fēng)場下的一級、二級評價，以及評價范圍大于等于5 0 k i n 項目( 5 l 】。 1 4 2 4 其他模式 目前各評價單位在實際工作中，有很多評價單位采用在m 廠r2 2 1 9 9 3 推薦的高斯預(yù) 測模式基礎(chǔ)上所開發(fā)出的各類預(yù)測軟件或程序，如寧波環(huán)科院所開發(fā)的大氣環(huán)評助手 6 、，4i，l 耐 歷 ，i 巴 、t ， x 弘fji 乃 q 。 = 、， 弓h(huán) 以 中國石油大學(xué)( 華東) 工程碩士學(xué)位論文 ( e i a a ) 。國內(nèi)不少學(xué)者對高斯模式進行了一定的修正，如：王宏模對山區(qū)地形和顆粒 狀( 粉塵類) 污染物進行了修正【跏，還有不少學(xué)者對其他模式進行了研究，如：平措對 大氣污染擴散長期模式( i s c l t 3 ) 進行研究，發(fā)現(xiàn)其具有良好的靈活性與準(zhǔn)確性 5 3 , 5 4 1 ， 并將其應(yīng)用與實際監(jiān)測工作中【5 5 】；王寒梅，賈軼然對a d m s 城市大氣污染物擴散模式 進行研究，并通過對s 0 2 和t s p 監(jiān)測檢驗其有效性【5 6 1 。 1 5 研究目的與意義 a e r m o d 模式因應(yīng)用范圍廣、預(yù)測準(zhǔn)確性高而得到廣泛應(yīng)用，但其對氣象數(shù)據(jù)、 地形數(shù)據(jù)要求更嚴格，同時模式的參數(shù)設(shè)置選項也更多【6 】，因此，為進一步提高模式預(yù) 測結(jié)果的準(zhǔn)確性，本課題結(jié)合山東河口藍色經(jīng)濟開發(fā)區(qū)總體規(guī)劃環(huán)評，就大氣環(huán)境現(xiàn)狀 評價與預(yù)測評價，a e r m o d 模式數(shù)據(jù)的獲取和處理，模式參數(shù)設(shè)置進行研究，最終以 山東河口藍色經(jīng)濟開發(fā)區(qū)為案例就大氣環(huán)境影響評價的三個重要部分大氣環(huán)境質(zhì) 量現(xiàn)狀監(jiān)測與評價、污染源以及污染氣象分析和大氣環(huán)境影響預(yù)測評價進行了詳細的論 述，并介紹了a e r m o d 模式在具體應(yīng)用中預(yù)測參數(shù)的設(shè)置，重點介紹了氣象參數(shù)的設(shè) 置。 7 第二章河口藍色經(jīng)濟區(qū)總體規(guī)劃及污染源分析 第二章河口藍色經(jīng)濟區(qū)總體規(guī)劃及污染源分析 2 1 河口藍色經(jīng)濟區(qū)基本情況 2 1 1 區(qū)域自然環(huán)境概況 2 1 1 1 地理位置 東營市位于山東省北部，地處黃河三角洲，東經(jīng)1 18 0 7 11 9 0 l o ，北緯 3 7 0 2 0 3 8 0 1 0 。北瀕渤海，與天津、秦皇島和大連隔海相望，東臨萊州灣，西與 濱州地區(qū)的沾化縣、博興縣接壤，南與淄博市、濰坊市毗鄰，總面積約為7 9 2 3 k m 2 。 河口區(qū)位于東營市東北部，黃河三角洲的最前沿，地理坐標(biāo)在東經(jīng) 11 8 0 1 0 t 1 1 9 0 0 5 ，北緯3 7 0 4 5 3 8 0 1 0 之間。南北長4 3 k m ，東西寬7 0 k m ，總面積 2 3 6 5 1 3 k m 2 ，海岸線長2 5 4 3 7 k m 。內(nèi)臨黃河，東、北兩面環(huán)海，地處環(huán)渤海經(jīng)濟 區(qū)與黃河三角洲的交匯點，是中國東部沿海綜合資源最豐富的地區(qū)之一。 河口藍色經(jīng)濟區(qū)位于東營市河口城區(qū)的西北部，距離河口城區(qū)約1 0 k m 。藍色經(jīng)濟 區(qū)地理位置見圖2 1 。 圖2 - 1 東營市河口區(qū)地理位置 f i g 2 - 1 g e o l o g i c a lp o s i t i o no fh e k o ud i s t r i c ti nd o n g y i n gc i t y 臣 中國石油大學(xué)( 華東) 工程碩士學(xué)位論文 2 1 1 2 地形、地質(zhì)、地貌 河口區(qū)地形東西寬，南北窄，地勢西南高東北低，地面坡降平而緩，自然比 降1 1 0 0 0 0 ，海拔高度一般在3 4 m 之間，最高點海拔7 6 m 。 河口區(qū)地質(zhì)構(gòu)造屬于濟陽凹陷的東北部，由沾化凹陷、撤鎮(zhèn)凹陷、埕子口凸 起、義和莊凸起、孤島凸起構(gòu)成。境內(nèi)大多為第四系積散堆積物覆蓋。覆蓋一般 厚度2 0 0 3 0 0 m ，上部為淺棕色、淺綠灰色粉沙質(zhì)粘土，粘土夾粘土質(zhì)粉沙層， 近海夾海相層，富含腹足類化石及少量灰質(zhì)，下部為淺灰色、淺灰綠色粉沙質(zhì)粘 土或淺灰綠色粘土質(zhì)粉沙層，淺灰黃色含礫細沙層、砂礫層瓦層，底部普遍存在、 砂礫層。 河口區(qū)地貌屬于典型的黃河三角洲地貌。規(guī)劃區(qū)地表淺層的土壤母質(zhì)，主要是黃河 沖積物。區(qū)內(nèi)主要地貌類型為淺平洼地；沉積物多以粘土、粉沙質(zhì)粘土和粉沙為主。規(guī) 劃區(qū)內(nèi)地勢平坦，地面高程為1 8 4 8 m ，平均高程約2 8 m 。 經(jīng)濟區(qū)及所在區(qū)域地形地貌具體見圖2 2 。 圖2 - 2 經(jīng)濟區(qū)及所在區(qū)域地形地貌 f i g 2 - 2 t h et o p o g r a p h yo fe c o n o m i cz o n ej l l 曲 9 第二章河口藍色經(jīng)濟區(qū)總體規(guī)劃及污染源分析 2 1 1 3 氣候 河口區(qū)的北、東兩面臨渤海，地處中緯度，位于暖溫帶，背陸面海，受歐亞大陸和 太平洋的共同影響。由于黃河泥沙淤積，近海淺水域?qū)掗?，熱量吸收能力小，又因境?地勢平坦，大陸性季風(fēng)影響甚于海洋，故屬暖溫帶季風(fēng)型大陸性氣候?；練夂蛱卣魇?冬寒夏熱，四季分明，光照充足，雨熱同季，有時受臺風(fēng)襲擊。境域地處東部沿海降水 量最少區(qū)域，雨季的起止和冬、夏季風(fēng)交匯形成的峰面進退一致。降水年際變化幅度大， 且集中于夏季。 2 1 1 4 主要水域河流 經(jīng)濟區(qū)內(nèi)及周邊有多條河流水系圍繞，區(qū)內(nèi)有六義干溝、草橋溝南北向縱穿經(jīng)濟區(qū)， 東側(cè)有沾利河南北向經(jīng)過經(jīng)濟區(qū)，北側(cè)有生態(tài)河?xùn)|西向經(jīng)過經(jīng)濟區(qū)。 區(qū)內(nèi)地下水埋藏較淺，多處有濕地，地表均不同程度有蘆葦覆蓋。經(jīng)濟區(qū)中部有一 義和水庫，此水庫設(shè)計庫容2 0 0 萬m 3 ，但水源短缺，長年未蓄水，年久失修，水庫閑 置。 2 1 1 5 土壤 河口經(jīng)濟區(qū)的土壤類別主要為潮土、濱海潮鹽土。 2 1 1 6 植被 經(jīng)濟區(qū)屬于沿海潮灘高地生態(tài)產(chǎn)業(yè)區(qū)，天然植被呈現(xiàn)以耐鹽草本植物為主體的草甸 景觀。木本植物很少，除檉柳、白刺灌等野生灌木外，其余喬木均為人工栽植，從草場 資源角度看，主要是雜類草草場和樟茅草場。 2 1 2 區(qū)域社會環(huán)境概況 2 1 2 1 人口 規(guī)劃區(qū)內(nèi)僅有很少量房屋建筑，多為勝利油田采油生產(chǎn)泵房，區(qū)內(nèi)無村莊。 2 1 2 2 經(jīng)濟 河口藍色經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃經(jīng)過1 0 年( 2 0 1 1 2 0 2 5 年) 的高速發(fā)展，將形成綠色精細化工、 高端橡塑加工、環(huán)保裝備、新材料、新能源、新型生物等六大產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟區(qū)的發(fā)展氛圍 兩個階段：近期( 2 0 1 1 - 2 0 1 8 年) 山東河口藍色經(jīng)濟區(qū)將著力實現(xiàn)綠色精細化工、高端 橡塑加工及環(huán)保裝備制造業(yè)等三大傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的優(yōu)化與升級，完成經(jīng)濟區(qū)啟動區(qū)2 2 4 0k m z 的產(chǎn)業(yè)及各項配套工程的建設(shè)；遠期( 2 0 1 9 - 2 0 2 5 年) 山東河口藍色經(jīng)濟區(qū)將全力打造 新材料、新能源、新型生物三大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，完成經(jīng)濟區(qū)預(yù)留區(qū)2 0 8 2 k m 2 的產(chǎn)業(yè)及 l o 中國石油大學(xué)( 華東) - e 程碩士學(xué)位論文 各項配套工程的建設(shè)，河口藍色經(jīng)濟區(qū)近遠期產(chǎn)業(yè)總規(guī)模及構(gòu)成見表2 - 1 。 表2 - 1山東河口藍色經(jīng)濟區(qū)近遠期最終產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體規(guī)模及構(gòu)成( 億元、) t a b l e2 - 1t h es h a n d o n gh e k o ub l u ee c o n o m i cz o n e sf i n a l l yi n d u s t r yd e v e l o p m e n to ft h eo v e r a l l s i z ea n dc o m p o s i t i o ni nr e c e n ta n dt h ef u t u r e ( h u n d r e dm i l l o n 、) 2 2 河口藍色經(jīng)濟區(qū)總體規(guī)劃 依據(jù)規(guī)劃文本，河口藍色經(jīng)濟區(qū)的目標(biāo)是按照立足現(xiàn)實、著眼未來、梯次推進的指 導(dǎo)思想，最終將山東河口藍色經(jīng)濟區(qū)建設(shè)成以綠色精細化工、環(huán)保裝備和高端橡塑加工 產(chǎn)業(yè)為基礎(chǔ)，以新材料、新能源和新型生物產(chǎn)業(yè)為主要發(fā)展方向，具有可持續(xù)發(fā)展能力 的國內(nèi)一流的生態(tài)工業(yè)園和國內(nèi)一流的戰(zhàn)略性新興經(jīng)濟區(qū)，在黃河三角洲大開發(fā)中脫穎 而出迅速崛起，成為地方經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐和新的增長極。 河口藍色經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃范圍為北至生態(tài)河( 排堿溝) ，南至東勸學(xué)村北，東至草橋溝 東側(cè)約2 k m 處，西至沾利河。規(guī)劃面積為4 3 2 2 k m 2 ，其中，由于經(jīng)濟區(qū)中部有六義干 溝和草橋溝南北向縱穿整個經(jīng)濟區(qū)，經(jīng)濟區(qū)整體上可分為三大部分，其中經(jīng)濟區(qū)中部圍 繞六義干溝兩側(cè)用地先期建設(shè)條件較好，為啟動建設(shè)區(qū)，規(guī)劃面積約2 2 4 0 k m 2 1 義和水 庫西側(cè)和草橋溝東側(cè)用地為預(yù)留發(fā)展區(qū)，規(guī)劃面積約2 0 8 2 k m 2 。藍色經(jīng)濟區(qū)位置見圖 2 3 。河口藍色經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃區(qū)內(nèi)大部分為灘涂鹽堿地，其中經(jīng)濟區(qū)內(nèi)西北部和六義干溝 南部存在部分耕地，規(guī)劃區(qū)內(nèi)分散有很少數(shù)居民住宅建筑，區(qū)內(nèi)工礦用地為勝利油田采 油隊隊部及采油設(shè)施。目前，鹽堿地上大面積覆蓋有蘆葦，經(jīng)濟區(qū)用地主要為規(guī)劃的建 設(shè)用地，現(xiàn)狀以鹽堿荒地為主。建成區(qū)主要為二類、三類工業(yè)用地和與之相配套的的公 共設(shè)施、市政公用設(shè)施、倉儲用地等。藍色經(jīng)濟區(qū)總體布局規(guī)劃見圖2 _ 4 ，地塊控制規(guī) 劃如圖2 5 。 黲 山蠢 稿舅贛黼 圈 套拱。霉毒滯曩 口 雒嗟 蟛“薯 蓮 暖r 尸 臼_ 皂霎星芋色經(jīng) ”jt ：一f = 二弋r 氣勰 謄 靜舯。 砒 靄 熬 ：+ 。p 蹈 ： j 4 神f - _ 幡l勰 _ ，麓 黼 獬 乏 一+ “ t 圖2 3 河口藍色經(jīng)濟區(qū)位置 f i g 2 - 3 g e o l o g i c a lp o s i t i o no fh e k o ub l u ee c o n o m i cz o n e l t 山搴彝a 奄鼉蒜毫巷 。舞口纛奢重囂 厶a i t 曩t ，羹毒a 謄產(chǎn)纛l 工一 l 。t 童 f 量曩口謄綞餐產(chǎn)t 圖2 - 4 河口藍色經(jīng)濟區(qū)總體布局規(guī)劃圖 f j g 2 - 4 t h eg e n e r a ll a y o u tp l a no fh e k o ub l u ee c o n o m i cz o n e 1 2 ；5 ；| 裝一一 學(xué)纛 中國石油大學(xué)( 華東) 工程碩士學(xué)位論文 圖2 5 河口藍色經(jīng)濟區(qū)地塊控制規(guī)劃 f i g 2 - 5 p l o tc o n t r o lp l a n n i n go fh e k o ub l u ee c o n o m i cz o n e 2 - 3 污染源分析 污染源分析的目的在于摸清現(xiàn)狀、查明危害，掌握污染物的來源、性質(zhì)、數(shù)量以及 污染物的變化趨勢；掌握經(jīng)濟區(qū)在生產(chǎn)過程中對資源、能源的利用現(xiàn)狀，為企業(yè)技術(shù)改造、 污染治理、綜合利用指出方向；做好環(huán)境質(zhì)量的預(yù)測預(yù)報工作，控制環(huán)境污染；為區(qū)域環(huán) 境管理、制訂或修訂環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、改善工業(yè)布局、城市規(guī)劃、環(huán)境科研提供依據(jù)。 2 3 1 污染源調(diào)查分析對象及方法【3 7 】 ( 1 ) 污染源調(diào)查與分析對象 h j 2 2 2 0 0 8 規(guī)定，對于一、二級評價項目，需要調(diào)查分析的內(nèi)容有：項目的所有 污染源，其中，對于改建、擴建項目除了要調(diào)查新污染源之外，還要調(diào)查老污染源； 其他在建的，與項目排放污染物有關(guān)的且在評價范圍內(nèi)的項目；已批復(fù)環(huán)境影響評價 文件未建項目。對于三級評價，可之調(diào)查分析項目污染源。 曹育紅【5 7 l 在新舊大氣技術(shù)導(dǎo)則的比較中指出新導(dǎo)則在污染源調(diào)查與分析對象方面 的先進性，主要包括：不用調(diào)查已生產(chǎn)項目污染源；并不是所有在建和未建項目都 要調(diào)查，在新導(dǎo)則中只需要調(diào)查在建和已批復(fù)環(huán)評文件的未建項目，并且要與本項目的 污染物有關(guān)的污染源；新導(dǎo)則明確了“如有區(qū)域替代方案，還應(yīng)調(diào)查評價范圍內(nèi)所有 的擬替代的污染源”。 ( 2 ) 污染源調(diào)查與分析方法 采用資料搜集、現(xiàn)場實測、物料衡算和經(jīng)驗計算相結(jié)合的方法進行調(diào)查。調(diào)查中首 1 3 第二章河口藍色經(jīng)濟區(qū)總體規(guī)劃及污染源分析 先采用資料搜集的方法，如果資料搜集不全或因資料準(zhǔn)確程度影響利用時，可以采用現(xiàn)場 實測、物料衡算和經(jīng)驗計算的方法進行補充、核實。 2 3 2 經(jīng)濟區(qū)污染源分析 污染源分析分為正常排放和無組織排放兩種情況來考慮。 ( 1 ) 正常排放情況 河口藍色經(jīng)濟區(qū)分為新材料、新能源、新型生物、綠色精細化工、高端橡塑加工及 環(huán)保裝備等六大產(chǎn)業(yè)，另外為了滿足六大產(chǎn)業(yè)的項目供熱需求，規(guī)劃建設(shè)2 3 0 0 m w 亞 臨界燃煤、雙抽凝汽式熱電聯(lián)產(chǎn)機組，因此在經(jīng)濟區(qū)建成后，能帶來空氣污染的因素主 要為工業(yè)源，主要的廢氣來源為熱電聯(lián)產(chǎn)機組燃煤產(chǎn)生的s 0 2 、n 0 2 、煙塵等污染物及 其他精細化工項目產(chǎn)生的s 0 2 、特征污染物，因經(jīng)濟區(qū)各具體項目污染物的產(chǎn)生與排放 量確定需在具體項目實施環(huán)評時確定，因此本研究只類比排污量比較大的相同規(guī)模的熱 電聯(lián)產(chǎn)機組的項目排污情況，來確定經(jīng)濟區(qū)s 0 2 、n 0 2 、煙塵排放量，類比情況如表2 2 。 表2 - 2 與藍色經(jīng)濟區(qū)相同規(guī)模、類似工藝的熱電排污情況 t a b l e2 - 2t h et h e r m o e l e c t r i ce m i s s i o n ，w h i c hh a st h es a m es c a l ea n ds i m i l a rp r o c e s st ot h e b l u e e c o n o m i cz o n e 因河口藍色經(jīng)濟區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)機組脫硫、除塵方案未定( 需在項目具體設(shè)計時確定) ， 由表2 2 保守考慮污染物排放量并考慮其他化工項目污染物的排放，參考預(yù)測本經(jīng)濟區(qū) 產(chǎn)生大氣污染物排放總量為( 啟動區(qū)) ：s 0 2 排放量為3 0 0 0t a ，煙塵排放量為18 0 0t a ， n 0 2 為3 2 0 0 t a 。大氣環(huán)境影響技術(shù)導(dǎo)則中規(guī)定“通過某種裝置集中排放的固定點狀源” 為點源，如煙囪、集氣筒等，點源調(diào)查內(nèi)容包括：排氣筒底部中心坐標(biāo)；排氣筒幾 何高度及出口內(nèi)徑；煙氣出口速度；排氣筒出口處煙氣溫度；正常情況下各主要 污染物的排放量，排放工況，年排放小時數(shù)( h ) 。預(yù)測熱電聯(lián)產(chǎn)機組啟動期( 2 0 11 - 2 0 1 9 ) 大氣污染物排放對周圍環(huán)境的影響情況見表2 3 。 1 4 中國石油大學(xué)( 華東) 工程碩士學(xué)位論文 表2 - 3 經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃熱電站廢氣污染物排放情況 t a b l e2 - 3t h ep l a n n i n ge m i s s i o no ft h e r m a lp o w e rp l a n t sw a s t eg a si ne c o n o m i cz o n e 工業(yè)粉塵類比其他經(jīng)濟區(qū)或工業(yè)園排放情況確定本經(jīng)濟區(qū)萬元產(chǎn)值排污系數(shù)，進而 確定排污總量。通過類比東營港工業(yè)園現(xiàn)有企業(yè)的情況，工業(yè)總產(chǎn)值為2 億元，工業(yè)粉 塵排放量為0 3 8 4 t a ，由此可推算出本經(jīng)濟區(qū)工業(yè)粉塵產(chǎn)值排污系數(shù)為o 0 1 9 2 k g 萬元。 根據(jù)河1 2 經(jīng)濟區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo)以及所選取的排污系數(shù)，在工業(yè)總產(chǎn)值增加到5 3 5 億元的情況下，到2 0 1 8 年經(jīng)濟區(qū)內(nèi)工業(yè)粉塵1 0 2 7 2 t a ?？紤]到國家和山東省有關(guān)“節(jié)能 減排”的精神要求，本研究按到2 0 18 年廢氣污染物減排15 計算，經(jīng)濟區(qū)工業(yè)粉塵排放 量為8 7 3 t a 。 ( 2 ) 無組織排放情況 經(jīng)濟區(qū)無組織排放的工藝廢氣主要為化工行業(yè)的特征污染物：非甲烷總烴。本研究 工藝廢氣無組織排放量按省內(nèi)石化行業(yè)工藝廢氣萬元產(chǎn)值排污系數(shù)( 類比省內(nèi)弘潤石 化、東明石化等企業(yè)排污) 進行預(yù)測，該系數(shù)一般為：非甲烷總烴1 o x l 0 4 t 萬元。根據(jù) 經(jīng)濟區(qū)規(guī)劃，近期( 2 0 1 1 - - 2 0 1 8 年) 全部項目建成投產(chǎn)后，可實現(xiàn)年銷售收入3 4 9 億元， 其中化工項目總銷售收入為1 5 3 億元，占4 4 。按上述排污系數(shù)，可估算出2 0 1 8 年經(jīng) 濟區(qū)無組織廢氣污染物排放量為非甲烷總烴15 3 f f a 。 根據(jù)河1 2 藍色經(jīng)濟區(qū)的規(guī)劃情況預(yù)測經(jīng)濟區(qū)工業(yè)廢氣污染物排放量見表2 4 。 表2 - 4 經(jīng)濟區(qū)( 到2 0 1 8 年) 工業(yè)廢氣污染物排放量預(yù)測結(jié)果 t a b l e2 - 4t h