第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價

第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價AirEnvironmentalImpactPredicationandAssessment第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價本章教學(xué)要求熟悉：大氣環(huán)境影響預(yù)測方法與內(nèi)容掌握：大氣污染物點源擴散模式掌握：非點源擴散模式掌握：大氣環(huán)境影響預(yù)測模型中參數(shù)的選擇熟悉：大氣環(huán)境影響評價熟悉：大氣環(huán)境污染防治對策了解：大氣環(huán)境影響評價導(dǎo)則推薦模式及案例第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.1大氣環(huán)境影響預(yù)測方法與內(nèi)容6.1.1大氣環(huán)境影響預(yù)測方法1．大氣污染與大氣污染源大氣污染物：凡是能使空氣質(zhì)量變壞的物質(zhì)。二次污染物：不是直接排放出來的，起反應(yīng)以后的污染物飄塵：粒徑10um以下的顆粒物（氣體）降塵：粒徑100um以上的顆粒物（固體）其他：總懸浮顆粒物第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價大氣污染源：大氣污染源的分類方法很多主要大氣污染物常規(guī)污染物：TSP(PM10)、SO2、SO3、NOx、CO、CO2特征污染物：與生產(chǎn)工藝原料有關(guān)。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價2．大氣環(huán)境影響預(yù)測方法概述大氣環(huán)境影響的預(yù)測方法運用最為普遍的是高斯模式：污染物在空間的概率密度在平穩(wěn)均勻湍流場下服從正態(tài)分布（高斯分布）

適用條件—勻流場（即風(fēng)速、擴散參數(shù)等不隨時間、空間位置的變化而變化）

建立數(shù)學(xué)模型第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價污染物擴散狀態(tài)煙流模型煙團模型大氣環(huán)境影響預(yù)測模型箱式模型分類方法模型模型推導(dǎo)方法歸納法導(dǎo)出的統(tǒng)計模型演繹法導(dǎo)出的物理模型污染源特點體源擴散模型面源擴散模型線源擴散模型點源擴散模型氣象條件封閉型擴散模型靜小風(fēng)下擴散模型熏煙型擴散模型下墊面地理條件城市擴散模型水域附近擴散模型山區(qū)擴散模型預(yù)測的時間尺度長期平均濃度預(yù)測模式短期濃度預(yù)測模型第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價3．法規(guī)大氣環(huán)境影響預(yù)測模型由政府部門頒布實施或認證、普遍應(yīng)用的大氣環(huán)境影響預(yù)測模型。

如：我國《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則——大氣環(huán)境（HJ2.2-2008）推薦模式香港特別行政區(qū)推薦的模式美國EPA所推薦的一系列模式目前，大多數(shù)法規(guī)大氣環(huán)境影響預(yù)測模型屬于正態(tài)模式第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價4．大氣環(huán)境影響預(yù)測模型選用的一般步驟第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價⑴確定預(yù)測因子有環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的評價因子作為預(yù)測因子建設(shè)項目的特征污染物和預(yù)測區(qū)域內(nèi)污染嚴(yán)重的因子

數(shù)量不要太多，3～5個，但對排放大氣污染物種類較多的項目，可適當(dāng)增加。

第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價⑵確定預(yù)測范圍及計算點

預(yù)測范圍應(yīng)覆蓋評價范圍預(yù)測計算點分成三類：環(huán)境空氣敏感區(qū)——所有的環(huán)境空氣保護目標(biāo)

預(yù)測范圍內(nèi)的網(wǎng)格點區(qū)域——直角坐標(biāo)網(wǎng)格或極坐標(biāo)網(wǎng)格

最大地面濃度點預(yù)測范圍內(nèi)的網(wǎng)格點設(shè)置方法(1)預(yù)測網(wǎng)格點距離源中心距離≦1000米，網(wǎng)格間距50~100米。(2)預(yù)測網(wǎng)格點距離源中心距離>1000米，網(wǎng)格間距100~500米。源網(wǎng)格網(wǎng)格第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價⑶確定污染源計算清單污染源的幾何形態(tài)：點源、線源、面源、體源。污染源的空間位置：空間坐標(biāo)煙囪參數(shù)：煙囪基底高度、煙囪幾何高度、內(nèi)徑、煙氣出口流速與溫度等源強：污染物排放速度、濃度污染物性質(zhì)：粒徑分布與密度等第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價

⑷落實污染氣象參數(shù)

常規(guī)氣象資料：風(fēng)向、風(fēng)速、風(fēng)玫瑰圖、干球溫度、低云量、總云量、濕球溫度、相對濕度、降水量、降水類型、氣壓、云低高度等一級評價：近5年內(nèi)連續(xù)三年的逐日、逐次氣象資料二級評價：近3年內(nèi)連續(xù)一年的逐日、逐次氣象資料三級評價：主導(dǎo)風(fēng)向，風(fēng)玫瑰圖等常規(guī)資料。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價簡單地形距離污染源中心點5km

內(nèi)的地形高度（不含建筑物）低于排氣筒高度的地形。在此范圍內(nèi)地形高度不超過排氣筒基底高度時，可認為地形高度為0m；復(fù)雜地形距離污染源中心點5km內(nèi)的地形高度（不含建筑物）等于或超過排氣筒高度地形。

⑸確定地形復(fù)雜程度

復(fù)雜地形的條件排氣筒5km范圍內(nèi)，存在大于或等于排氣筒高度的地形。D<5km,ht>h第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價⑹設(shè)定預(yù)測情景常規(guī)預(yù)測情景的組合方式第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價⑺預(yù)測模型選用與驗證由于大氣環(huán)境影響預(yù)測模型的應(yīng)用條件與實際環(huán)境條件不是完全相同，必要時應(yīng)當(dāng)進行驗證。驗證方法：示蹤劑法（如SF6）、室內(nèi)模擬（風(fēng)洞、水槽）實驗等。計算1小時平均濃度時，可不考慮SO2的轉(zhuǎn)化，其他情況應(yīng)考慮SO2轉(zhuǎn)化為H2SO4SO2轉(zhuǎn)化可取半衰期為4小時。對于一般燃燒設(shè)備，計算小時或日平均濃度時，可以假定NO2/NOx=0.9；在計算年平均濃度時，可以假定NO2/NOx=0.75。⑻其他相關(guān)參數(shù)的確定第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.1.2大氣環(huán)境影響預(yù)測內(nèi)容為評價提供涵蓋建設(shè)項目（或規(guī)劃）建成實施后在各種情況下的基礎(chǔ)定量數(shù)據(jù)。(1)了解建設(shè)項目或規(guī)劃建成后對大氣環(huán)境質(zhì)量影響的程度(2)確定建設(shè)項目或規(guī)劃建成后，大氣污染物影響的范圍及空間分布情況(3)比較項目各種建設(shè)方案或規(guī)劃實施方案對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響(4)給出各污染源對關(guān)注點的污染物濃度貢獻(5)優(yōu)化關(guān)注區(qū)域的污染源布局，并對其實施總量控制1．大氣環(huán)境影響預(yù)測目的第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價對于一、二級評價，應(yīng)當(dāng)包括：①全年逐時或逐次小時氣象條件下，環(huán)境空氣保護目標(biāo)、網(wǎng)格點處的地面濃度；評價范圍內(nèi)的最大地面小時濃度。②全年逐日氣象條件下，環(huán)境空氣保護目標(biāo)、網(wǎng)格點處的地面濃度；

評價范圍內(nèi)的最大地面日平均濃度。③長期氣象條件下，環(huán)境空氣保護目標(biāo)、網(wǎng)格點處的地面濃度；評價范圍內(nèi)的最大地面年平均濃度。氣象條件：一級評價項目為近五年內(nèi)至少連續(xù)三年的逐日、逐次氣象條件二級評價項目為近三年內(nèi)至少連續(xù)一年的逐日、逐次氣象條件。2．大氣環(huán)境影響預(yù)測內(nèi)容第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價④非正常排放情況，全年逐時或逐次小時氣象條件下，環(huán)境空氣保護目標(biāo)的最大地面小時濃度和評價范圍內(nèi)的最大地面小時濃度。對于一級評價項目，其施工期超過一年的項目，并且施工期排放的污染物影響較大，還應(yīng)預(yù)測施工期間的大氣環(huán)境質(zhì)量。三級評價的項目可不進行以上述預(yù)測。2．大氣環(huán)境影響預(yù)測內(nèi)容（續(xù)）第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.2大氣污染物點源擴散模式經(jīng)典的大氣污染擴散模式以高斯大氣擴散模式為基礎(chǔ)，高斯大氣擴散模式是一種最簡單的大氣擴散模式采用笛卡爾坐標(biāo)系原點取污染物排放口在地面的垂直投影點X軸：主導(dǎo)風(fēng)向Z軸：正向指向天頂Y軸：滿足右手定則XYZ主導(dǎo)風(fēng)向第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.2.1無界高斯煙羽擴散模式⑴污染物在各個斷面上呈正態(tài)分布，即在y軸和z軸上分別有：

1、基本假設(shè)⑵大氣流動有主導(dǎo)風(fēng)向，風(fēng)速在預(yù)測范圍均勻穩(wěn)定，即U＝常數(shù)⑶在x軸方向上，平流輸送作用遠大于擴散作用，故在x軸方向的擴散作用可以忽略不計。⑷污染源強連續(xù)且均勻，污染物質(zhì)量守恒⑸濃度分布不隨時間改變，即：（6.1）條件：無界空間，連續(xù)點源煙流第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價下風(fēng)向任何一點污染物濃度的分布函數(shù)由前，解得則無界高斯煙羽擴散模式x、y、z——預(yù)測點位空間座標(biāo)，m，坐標(biāo)原點在源口；

Q——源強，mg/s；

U——污染源口平均風(fēng)速，m/s；——垂直于平均風(fēng)向的水平橫向（y方向）擴散參數(shù)，m；——鉛直方向（z方向）擴散參數(shù)，m?！嘛L(fēng)向某點處，大氣污染物濃度貢獻值，mg/m3；（推導(dǎo)省略）XYZ主導(dǎo)風(fēng)向0第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價y、z方向的污染物濃度呈正態(tài)分布；在一定范圍內(nèi)隨x距離的增加，、也逐步增大；、【討論】無界高斯煙羽擴散模式的討論與污染源的源強Q成正比；與風(fēng)速U成反比；無界煙羽下風(fēng)向軸線濃度最高，即令y=0,z=0,得到下風(fēng)向地面軸線濃度第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.2.2有風(fēng)點源正態(tài)煙羽擴散模式有風(fēng)指距地面10m高處的平均風(fēng)速風(fēng)速把煙流落于地面后的污染物濃度看成兩部分之和：不存在地面反射時（實源）的污染物濃度；由于地面反射作用（虛源）所增加的污染物濃度。XYZ主導(dǎo)風(fēng)向0第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.2.2有風(fēng)點源正態(tài)煙羽擴散模式實源作用

虛源作用

實、虛源作用迭加

高架連續(xù)點源的擴散模式

如果排放源為地面源（He=0）此濃度為無界模式的兩倍預(yù)測點到源口距離如果地面對污染物完全吸收，無反射，虛源貢獻為零0第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價1地面濃度我們更為關(guān)心的是煙羽擴散對地面的影響。高架連續(xù)點源煙羽落地時，Z=0若為地面源2地面軸線濃度煙羽沿風(fēng)向軸線上的污染物濃度最大；地面軸線上，Y=0,Z=0

若為地面源第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價高架源與地面源的地面軸線污染物濃度分布情況在其他參數(shù)相同的情況下，地面源的濃度大于高架源第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價3高架連續(xù)點源最大落地濃度構(gòu)造關(guān)系式：(地面軸線濃度)（6.14）代入得到求導(dǎo)當(dāng)時，可以得到最大落地濃度距離：（6.17）令（6.17）中，x=xmax,則（6.18）（6.20）（6.21）將（6.20）、（6.21）、（6.17）、代入（6.18），得到第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價若對式6.14對x進行求導(dǎo)、在當(dāng)時也可求解得到

其中可解得：其中——分別為橫向擴散參數(shù)、鉛直向擴散參數(shù)的回歸指數(shù)；——分別為橫向擴散參數(shù)、鉛直向擴散參數(shù)的回歸系數(shù)。首先計算，再利用（6.22）或（6.23）求解。【例】某地區(qū)有以高架連續(xù)點源，有效源高為160m，實測平均風(fēng)速3.0m/s，排煙量4.5×105m3/h，排煙中SO2濃度為1000mg/m3。已知，試求下風(fēng)向距煙囪500m，距地面x軸線50m處SO2的地面濃度值，并求出該高架點源排出SO2的地面最大濃度。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價提示：1、計算源強（排煙量×濃度，mg/s）

2、計算x=500m,y=50m處的地面濃度

3、求出最大落地濃度第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價【解】1、計算源強首先計算σmax，再利用（6.22）或（6.23）求解。

3、求出最大落地濃度2、計算x=500m,y=50m處的地面濃度6.2.3靜小風(fēng)擴散模式小風(fēng)（1.5m/s＞U10

≥0.5m/s）、靜風(fēng)（U10<0.5m/s)時，污染物在X方向的擴散不可忽略 第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.2.4封閉性擴散模式若在排氣筒出口上方存在一個穩(wěn)定的逆溫層，那么大氣污染物向上的擴散會受到阻擋，同時由于地面的反射，污染物的擴散如同被限制在逆溫層與地面之間的封閉型空間內(nèi)。在封閉性空間內(nèi)，空間內(nèi)一點的污染物濃度可以看作為實源及其虛源多次反射作用所得濃度之和。計算模式h——混合層厚度（由地面到逆溫層底部的高度），m；n——煙羽在地面和逆溫層底之間發(fā)生的反射次數(shù)，一般取n＝－4～4。一般經(jīng)1～4次反射之后，虛源的作用已經(jīng)很小。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價地面濃度公式：地面軸線的濃度公式：當(dāng)污染物經(jīng)過多次反射，其在垂向上的濃度趨于均勻，通過對式6.32的無窮和對n求積分，可求得污染物在垂向上濃度均勻分布時的地面濃度表達式（6.32）通常認為，當(dāng)σz=1.6h時，污染物在混合層內(nèi)混合均勻；因此，當(dāng)σz<1.6h時，采用式6.32來計算地面濃度，當(dāng)σz＞1.6h時，采用式6.34進行計算。(6.34)第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.2.5熏煙擴散模式晴朗夜間，由于地面輻射冷卻，大氣底層形成貼地逆溫層；日出后，靠近地面的低層空氣被日照加熱使逆溫層自下而上逐漸破壞，但上部仍保持逆溫；當(dāng)逆溫層在煙囪高度之上時，煙云就好像被蓋子蓋住，只能向下部擴散，像熏煙一樣直撲地面，即形成熏煙型擴散。在污染源附近污染物的濃度很高，地面污染嚴(yán)重，這是最不利于擴散和稀釋的氣象條件。在逆溫消退至排氣筒煙羽頂部時，對地面濃度貢獻最大；此后隨逆溫層高度上升，混合層厚度繼續(xù)增加，熏煙逐漸消退第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價假設(shè)逆溫消退過程，濃度在垂直方向均勻分布，水平方向仍呈正態(tài)分布熏煙時的地面濃度公式6.2.6顆粒物擴散模式顆粒物從粒子直徑上可以劃分為降塵、總懸浮顆粒物與飄塵。直徑大于100μm的粒子稱之為降塵，在重力作用下很快下降，在一般天氣情況下不會遠距離輸送；離子直徑小于10μm的稱之為飄塵，也稱作可吸入顆粒物；粒徑介于降塵、飄塵之間的一般稱作總懸浮顆粒物。顆粒物在擴散的同時還存在著以沉降速度Vg向地面的沉降，使煙流向地面傾斜，減小了有效源高，其減小量為Vgx/U。同時，塵粒子到達地表時，由于靜電吸附、化學(xué)反應(yīng)等因素的影響，一部分粒子被地面阻留。

第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.2.6顆粒物擴散模式顆粒物的地面濃度擴散模式，即部分反射的傾斜煙云擴散地面濃度模式：

——空氣動力黏性系數(shù)，一般取1.8×10－4g/(cm?s)?！獕m粒子的地面反射系數(shù)，其定值見表6-4

——塵粒子沉降速度，cm/s。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.2.7長期平均濃度公式前面的模式適用于短時間（30min）的濃度預(yù)測，且在預(yù)測范圍內(nèi)風(fēng)速、風(fēng)向穩(wěn)定；預(yù)測長期（年、季、月、旬，乃至若干日）大氣污染物濃度，需要考慮風(fēng)向、風(fēng)速、大氣穩(wěn)定度的變化。聯(lián)合頻率的全稱是風(fēng)向方位-風(fēng)速-穩(wěn)定度聯(lián)合頻率。常用的長期濃度平均公式為聯(lián)合頻率加權(quán)計算公式。風(fēng)向方位i一般取16；穩(wěn)定度j的總數(shù)不宜少于3（穩(wěn)定、中性、不穩(wěn)定）；風(fēng)速段在不單獨考慮靜風(fēng)頻率時，k的總數(shù)也不應(yīng)少于3?！酗L(fēng)時的風(fēng)向方位-風(fēng)速-穩(wěn)定度聯(lián)合頻率；當(dāng)有效源高較大（He>200mm），且fLijk<20%,

可以不單獨統(tǒng)計，此時式(6.46)右側(cè)括號中僅包括前一項。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價任一風(fēng)向方位i的孤立源下風(fēng)距離x處的長期平均濃度——靜、小風(fēng)時的擴散濃度，用靜小風(fēng)擴散模式計算——有風(fēng)時的擴散濃度；——靜、小風(fēng)時的風(fēng)向方位-風(fēng)速-穩(wěn)定度聯(lián)合頻率；(6.46)長期平均濃度公式計算中，方位劃分為16個，每個方位實質(zhì)上代表的是π/8方位角的扇形區(qū)，計算公式為如果評價區(qū)內(nèi)的排氣筒數(shù)目多于1個，則將多個排氣筒的計算濃度求和。m為風(fēng)速段數(shù)；n為風(fēng)向方位數(shù)第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.2.8日平均濃度計算計算日平均濃度的方法有保證率法、典型日法與換算法。典型日法是最常用的計算日平均濃度的方法。

典型氣象條件是指對環(huán)境敏感區(qū)或關(guān)心點易造成嚴(yán)重污染的風(fēng)向、風(fēng)速、穩(wěn)定度和混合層高度等的組合條件。確定典型日的方法：按全年內(nèi)各氣象要素（包括穩(wěn)定度、風(fēng)向、風(fēng)速等）的組合劃分為多種類型，每種類型就算作一種典型日。

根據(jù)典型日的逐時（次）氣象數(shù)據(jù)，求算小時平均濃度，再按照選取的日氣象觀測次數(shù)n求其平均值，即得日平均濃度。表達式如下：第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.3非點源擴散模式6.3.1線源擴散模式對于直線型線源，采用高斯煙羽點源模式，在風(fēng)向上沿線源長度積分

對照有風(fēng)點源正態(tài)煙羽擴散模式——線源源強，mg/(m·s)；第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價1風(fēng)向與線源垂直無限長線源在平坦地形上，平直高速路對于路邊近處的大氣敏感目標(biāo)而言，可以視為一無限長線源。因為則地面濃度（Z=0）：第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價有限長線源以風(fēng)向為x軸并通過關(guān)心點，線源的兩個端點分別為y1、y2，設(shè)即有、

則簡寫為地面濃度的解法參考式6.29第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價2風(fēng)向與線源平行當(dāng)風(fēng)向與線源平行時，只有上風(fēng)向的線源才對關(guān)心點的污染物濃度有貢獻無限長線源地面濃度有限長線源，設(shè)坐標(biāo)原點于線源中點，線源長度為2x0e——常規(guī)擴散參數(shù)比，e≈0.5～0.7，靠近線源中心線取小值，反之取大值；r——線源上各點到關(guān)心點的等效距離，m；y——線源上各點到關(guān)心點的橫向距離，m?！謩e為與風(fēng)向垂直、與風(fēng)向平行的擴散模式第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價3風(fēng)向與線源呈任意交角當(dāng)風(fēng)向與線源呈任意交角，可采用簡單內(nèi)插法估算地面濃度：、第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.3.2面源擴散模式面源一般指無組織排放或在不大范圍內(nèi)較均勻分布且數(shù)量多、源強及源高都不大的點源。常采用兩種擴散模式：點源積分法和點源修正法。主要介紹后一種方法。當(dāng)面源面積S較小時（S≤1.5km2）,把面源看成點源，按高斯點源擴散模式進行計算，但需要對擴散參數(shù)進行修正。

點源修正法修正式x——自接受點到面源中心的距離，m；

——面源在y方向的長度，m；

——面源平均排放高度，m。（1）直接修正法第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價

①認為面源內(nèi)所有排放的污染物可以看作在面源中心向上風(fēng)向后退xy、xz距離的虛擬點源；②分別相當(dāng)于x+xy和x+xz時的橫向擴散參數(shù)和垂向擴散參數(shù)第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價⑵虛點源后置法也稱點源后退法，也是把面源當(dāng)作點源處理，按點源擴散模式進行計算。該方法思想核心：

、即x——自接受點到面源中心的距離xY、xZ分別由下列經(jīng)驗公式反推求得z0——相應(yīng)氣象臺（站）風(fēng)速器高度，一般指10m處，m；z——計算高度，m；

——z高度處的平均風(fēng)速，m/s；

——z0高度處的平均風(fēng)速，一般指距地高10m處的觀測風(fēng)速，m/s；

m——風(fēng)速高度指數(shù)。風(fēng)速高度指數(shù)與大氣穩(wěn)定度和地面粗糙度有關(guān)。查表6-7。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.4大氣環(huán)境影響預(yù)測模型中參數(shù)的選擇與計算6.4.1平均風(fēng)速，z≤200m，z＞200m

煙囪口的平均風(fēng)速一般采用冪律分布模式計算：風(fēng)冪指數(shù)法表6-7風(fēng)速高度指數(shù)m值穩(wěn)定度ABCDEF城市0.100.150.200.250.300.30農(nóng)村0.070.070.100.150.250.25平均風(fēng)速參數(shù)實測法對數(shù)風(fēng)速法第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.4.2大氣穩(wěn)定度

1．大氣穩(wěn)定度的判定一氣團受外力作用，離開平衡位置，向上或向下移動，撤除外力后，發(fā)生3種情況：若氣團存在繼續(xù)移動的趨勢，則認為大氣呈不穩(wěn)定狀態(tài)；若氣團存在回到原平衡位置的趨勢，則大氣是穩(wěn)定的；如果氣團既不遠離原平衡位置也不返回，則認為大氣呈中性狀態(tài)。在大氣中，氣團受到外力的作用，會產(chǎn)生向上或向下的垂直運動,這種影響氣團垂直運動的特性稱之為大氣穩(wěn)定度（又稱大氣靜力穩(wěn)定度、層結(jié)穩(wěn)定度）。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價大氣煙團上方密度輕煙團下方密度重大氣上方溫度高-熱大氣下方溫度低-冷煙團穩(wěn)定大氣重輕冷熱煙團不穩(wěn)定第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價大氣穩(wěn)定大氣呈中性大氣不穩(wěn)定氣溫的垂直遞減率γ與干絕熱遞減率γd判斷大氣穩(wěn)定度平流層，平均的氣溫γ=0.65℃/100mγd=0.98℃/100m，大氣穩(wěn)定。外力使氣塊上升或下降氣塊去掉外力氣塊減速，有返回趨勢，穩(wěn)定氣塊加速上升或下降，不穩(wěn)定氣塊停在外力去掉處，中性參考說明第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價（1）大氣穩(wěn)定度等級的分類主要介紹修訂的帕斯奎爾（Pasquill）分類方法（簡記為P.S）。該方法把穩(wěn)定度分為6個等級，即：A—極不穩(wěn)定；B—不穩(wěn)定；C—弱不穩(wěn)定；

D—中性；E—穩(wěn)定；F—較穩(wěn)定。2.大氣穩(wěn)定度等級的分類及劃分方法太陽傾角可按下式計算：

——當(dāng)?shù)亟?jīng)度，deg；t——進行觀測時的北京時間，hr；

————當(dāng)?shù)鼐暥?，deg；h0——太陽高度角，deg；第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價確定太陽輻射等級。由云量與太陽高度角按表6-8查出太陽輻射等級數(shù)。（2）大氣穩(wěn)定度等級的分類方法太陽高度角h0用下式表達：——太陽傾角，deg?！?，deg；——一年中的日期序數(shù)，0，1，2，…，364。太陽高度角對于地球上的某個地點，太陽高度是指太陽光的入射方向和地平面之間的夾角。專業(yè)上講太陽高度角是指某地太陽光線與該地作垂直于地心的地表切線的夾角。太陽傾角對于地球上的某個地點，太陽傾角是指太陽光的入射方向和地平面垂線之間的夾角。春分時太陽直射赤道，傾角是零度

。到秋分的時候，太陽再度直射赤道，傾角再一次是零度。到了夏至的時候，太陽直射點抵達北回歸線，北傾達到最大值。到冬至的時候，太陽直射點抵達南回歸線，傾角達到最大。云量，1/10太陽輻射等級數(shù)總云量/低云量夜間h0≤15o15o＜h0≤35o35o＜h0≤65oh0＞65o≤4/≤4-2-1+1+2+35~7/≤4-10+1+2+3≥8/≥4-100+1+1≥5/5~70000+1≥8/≥800000表6-8太陽輻射等級數(shù)確定了太陽輻射等級后，再根據(jù)地面風(fēng)速查表6-9確定大氣穩(wěn)定度。地面風(fēng)速m/s太陽輻射等級+3+2+10-1-2≤1.9AA～BBDEF2～2.9A～BBCDEF3～4.9BB～CCDDE5～5.9CC～DDDDD≥6DDDDDD表6-9大氣穩(wěn)定度等級橫向擴散參數(shù)與垂直擴散參數(shù)的表達式

第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.4.3大氣擴散參數(shù)1有風(fēng)時擴散參數(shù)的確定0.5h取樣時間——分別為橫向擴散參數(shù)、鉛直向擴散參數(shù)的回歸指數(shù)；查表6-10、6-11——分別為橫向擴散參數(shù)、鉛直向擴散參數(shù)的回歸系數(shù)，查表6-10、6-11。x——下風(fēng)距離，m

平原地區(qū)農(nóng)村及城市遠郊區(qū)：A、B、C級穩(wěn)定度直接由表查算，D、E、F級穩(wěn)定度則需向不穩(wěn)定方向提半級后再由表查算。工業(yè)區(qū)或城區(qū)中點源：A、B級穩(wěn)定度不提級，C級穩(wěn)定度提到B級，D、E、F級穩(wěn)定度則需向不穩(wěn)定方向提一級后由表查算。丘陵山區(qū)的農(nóng)村或城市的擴散參數(shù)選取方法同工業(yè)區(qū)。擴散參數(shù)選取方法：參數(shù)修正第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價⑵大于0.5h取樣時間垂直擴散參數(shù)不變，橫向擴散參數(shù)按式（6-95）計算，或按式（6-96）計算回歸系數(shù)：（6-95）（6-96）2小風(fēng)和靜風(fēng)（）時擴散參數(shù)的確定0.5h取樣時間的擴散參數(shù)按表6-12選?。淮笥?.5h時，可參照式（6.95）及式（6.96）計算。穩(wěn)定度等級γ01γ02U10<0.5m/sU10<1.5m/sU10<0.5m/sU10<1.5m/sABCDEF0.930.760.550.470.440.440.760.560.350.270.240.241.570.470.210.120.070.051.570.470.210.120.070.05煙羽抬升的高度主要取決于煙氣溫度Ts與環(huán)境溫度Ta的差異

以及煙氣的出口速度vs第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.4.4有效源高煙囪排出的污染物出了煙囪口，一般還會上升一段距離抬升后的煙羽高度稱為排氣筒有效高度He

H——排氣筒距地面幾何高度，m——煙羽抬升高度，mΔH第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價煙氣抬升6.4.4有效源高煙羽抬升公式：1．有風(fēng)時，中性和不穩(wěn)定條件⑴當(dāng)煙氣熱釋放速率且煙氣出口溫度與環(huán)境大氣溫度的差值n0、n1、n2可以查下表得到。的選取Qh，kJ/s地表狀況（平原）n0n1n2Qh≥21000農(nóng)村或城市遠郊區(qū)1.4271/32/3城市及近郊區(qū)1.3031/32/32100≤Qh＜21000且ΔT≥35K農(nóng)村或城市遠郊區(qū)0.3323/52/5城市及近郊區(qū)0.2923/52/5第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價注意Qh的取值范圍！第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價⑵當(dāng)1700kJ/s＜Qh＜2100kJ/s時，——仍按該式計算

⑶當(dāng)Qh≤1700kJ/s或者ΔT＜35K時，第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價

3．小風(fēng)（）和靜風(fēng)（）時，穩(wěn)定條件2．有風(fēng)時，穩(wěn)定條件第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價煙氣抬升高度公式條件選擇第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價【例題】城市遠郊某熱電廠設(shè)計時煙囪高度有210m、240m兩種選擇，其鍋爐燃煤252t/h，煙氣排放率7.1m3/kg煤,煙囪出口設(shè)計溫度為80℃，當(dāng)?shù)?0m平均溫度為19.1℃，溫度梯度為0.78℃/100m，煙囪口高度平均風(fēng)速：9.8m/s（210m）、10.1m/s（240m），問兩種煙囪高度下的煙囪有效高度。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.4.5混合厚度——MMD大氣中污染物得到混合和進行擴散的高度。主要取決于地表粗糙度、風(fēng)速及太陽輻射。厚度越大：污染物進行稀釋的空間越大。由低空探測資料繪圖求得。MMDMMDMMD6.5大氣環(huán)境影響評價第一階段：收集資料，工程分析第二階段：現(xiàn)狀監(jiān)測，預(yù)測評價第三階段：總結(jié)結(jié)論。⑴選擇1～3種主要污染物，分別計算每一種污染物的最大地面濃度占標(biāo)率第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.5.1大氣環(huán)境影響評價工作等級大氣環(huán)境影響評價工作等級劃分為三級。——采用《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境》（HJ2.2-2008）推薦的估算模式

計算出的第i個污染物的最大地面濃度，mg/m3；——采用《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境》（HJ2.2-2008）推薦的估算模式

計算出的第i個污染物的最大地面濃度，mg/m3；——第i個污染物的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，mg/m3。

第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價①如有地方標(biāo)準(zhǔn)，選用地方標(biāo)準(zhǔn)中的相應(yīng)值；②一般情況下，選取GB3095《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》及其修改單中二級標(biāo)準(zhǔn)的小時平均濃度允許值；對于沒有小時濃度限值的污染物，可取日平均濃度限值的三倍值；③若①、②中未包含該項目，可參照TJ36《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中居住區(qū)大氣中有害物質(zhì)最高容許濃度標(biāo)準(zhǔn)要求，及其它居住區(qū)大氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求，如GB18066《居住區(qū)大氣中臭氧衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、GB18067《居住區(qū)大氣中酚衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》等；④對上述標(biāo)準(zhǔn)都未包含的項目，可參照國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)選取，但應(yīng)作出說明，報環(huán)保部門批準(zhǔn)后執(zhí)行。C0i的選取分為四個層次D10%——第i個污染物的地面濃度達到標(biāo)準(zhǔn)限值10%時所對應(yīng)的最遠距離第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價⑵確定第i個污染物的地面濃度達標(biāo)準(zhǔn)限值10%時所對應(yīng)的最遠距離D10%。⑶確定評價工作等級。

評價工作等級評價工作分級判據(jù)一級

Pmax≥80%,且D10%≥5km二級其他三級

Pmax＜10%,且D10%＜污染源距廠界最近距離評價工作等級Pmax——最大地面濃度占標(biāo)率，第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價

⑴多個污染源排放同一種污染物時，分別確定其評價等級，并取其評價級別最高者；⑵高耗能行業(yè)的多源項目，評價等級應(yīng)不低于二級；⑶建成后各主要污染物排放總量都有明顯減少的改、擴建項目，評價等級可低于一級；⑷評價范圍內(nèi)包含一類環(huán)境空氣質(zhì)量功能區(qū)、或主要評價因子的濃度已接近或超過環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、或項目排放的污染物對人體健康或生態(tài)環(huán)境有嚴(yán)重危害，評價等級一般不低于二級；評價工作等級的確定還應(yīng)符合以下規(guī)定第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價

⑸以城市快速路、主干路等城市道路為主的新建、擴建項目，應(yīng)考慮交通線源對道路兩側(cè)的環(huán)境保護目標(biāo)的影響，評價等級應(yīng)不低于二級；⑹對于公路、鐵路等項目，應(yīng)分別按項目沿線主要集中式排放源（如服務(wù)區(qū)、車站等大氣污染源）排放的污染物計算其評價等級。一、二級評價選擇（HJ2.2-2008）推薦模式清單中的進一步預(yù)測模式進行大氣環(huán)境影響預(yù)測。三級評價可不進行大氣環(huán)境影響預(yù)測工作，直接以估算模式的計算結(jié)果作為預(yù)測與分析依據(jù)。評價工作等級的確定還應(yīng)符合以下規(guī)定第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.5.2大氣環(huán)境影響評價工作范圍及環(huán)境空氣敏感區(qū)的確定1評價范圍的確定根據(jù)項目排放污染物的最遠影響范圍確定項目的大氣環(huán)境影響評價范圍。以排放源為中心點，以D10%為半徑的圓或2×D10%為邊長的矩形作為大氣環(huán)境影響評價范圍；當(dāng)最遠距離超過25km時，確定評價范圍為半徑25km的圓形區(qū)域，或邊長50km矩形區(qū)域。評價范圍的直徑或邊長一般不應(yīng)小于5km。對于以線源為主的城市道路等項目，評價范圍可設(shè)定為線源中心兩側(cè)各200m的范圍。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.5.2大氣環(huán)境影響評價工作范圍及環(huán)境空氣敏感區(qū)的確定2環(huán)境空氣敏感區(qū)的確定一類功能區(qū)的自然保護區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護的地區(qū)；二類功能區(qū)中的居民區(qū)、文化區(qū)等人群較集中的環(huán)境空氣保護目標(biāo)；對項目排放大氣污染物敏感的區(qū)域。6.5.3大氣環(huán)境影響評價因子的確定地面濃度占標(biāo)率較大的為主要污染因子；評價區(qū)已造成嚴(yán)重污染的污染物；公眾關(guān)切的項目特征污染物；數(shù)量一般不宜多于5個。1.大氣環(huán)境影響評價因子的篩選2.大氣污染源的調(diào)查一、二級評價項目：調(diào)查分析項目的所有污染源、評價范圍內(nèi)的有關(guān)污染源、評價區(qū)內(nèi)已批復(fù)未建的污染源。三級評價項目：項目的污染源1）.大氣污染源調(diào)查與分析的對象2）污染源調(diào)查與分析方法調(diào)查方法：類比調(diào)查法，物料衡算法，設(shè)計資料分析法。對于已經(jīng)存在的項目要使用實測數(shù)據(jù)；對于未建成的項目可以使用環(huán)評數(shù)據(jù)。3）污染源調(diào)查內(nèi)容一級評價：調(diào)查內(nèi)容最詳細，包括污染源排污情況，各種參數(shù)；二級評價：參照一級評價，可以適當(dāng)從簡；三級評價：可只調(diào)查污染源排污概況，對估算模式中的參數(shù)進行核實。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.6大氣環(huán)境污染防治對策6.6.1建設(shè)階段對策1．防治施工場地（及輔助設(shè)施）揚塵常用對策⑴合理組織施工，縮短施工時間，并使單位時間內(nèi)施工場地最小化；⑵場地施工面適當(dāng)噴水保持濕潤；⑶及時在裸土上進行覆蓋，常采用植被、砂、石等，小面積的可用氈布等覆材遮蓋；⑷采用建材合理放置或移種樹木、設(shè)人工圍欄等措施減小施工場地風(fēng)速；⑸對于大面積的施工場地，還可以采用化學(xué)穩(wěn)定劑固化表土；第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.6大氣環(huán)境污染防治對策6.6.1建設(shè)階段對策2．施工機械與運輸車和燃料廢氣排放防治對策⑴施工前做好施工機械與運輸車輛使用規(guī)劃，減少施工機械使用時間和運輸車次；⑵合理安排運輸車輛頻次、密度，降低單位時間燃料廢氣排放量。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.6.2運行階段對策⑴污染源頭控制。⑵綜合利用，提高資源利用率。⑶合理利用能源。通常采取的措施包括：①節(jié)約能源、余熱利用。②調(diào)整能源結(jié)構(gòu)和用能方式。③采用先進的清潔煤技術(shù)。⑷利用工程技術(shù)控制廢氣排放。主要的工程治理技術(shù)有：①提出設(shè)備設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。②安裝除塵凈化裝置。③選擇有利污染物擴散的排放方式。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.7大氣環(huán)境影響評價導(dǎo)則推薦模式及案例6.7.1大氣環(huán)境影響評價導(dǎo)則推薦模式最新頒布的HJ2.2-2008《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境》推薦的大氣污染物計算模式由三種類型構(gòu)成：估算模式、進一步預(yù)測模式及大氣環(huán)境防護距離計算模式。1.估算模式估算模式SCREEN3是一個單源高斯煙羽模式，可計算點源、火炬源、面源、和體源的最大地面濃度，以及下洗和岸邊熏煙等特殊條件下的最大地面濃度。對于評價工作等級為三級的項目，可用該模式預(yù)測其污染物濃度。對于小于1小時的短期非正常排放，也采用該模式進行預(yù)測。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.7.1大氣環(huán)境影響評價導(dǎo)則推薦模式2.進一步預(yù)測模式進一步預(yù)測模式由AERMOD模式系統(tǒng)、ADMS模式系統(tǒng)及CALPUFF模式系統(tǒng)組成，是評價工作等級為一、二級時污染物濃度預(yù)測模式。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價3.大氣環(huán)境防護距離計算模式為保護人群健康，減少正常排放條件下大氣污染物對居住區(qū)的環(huán)境影響，在項目廠界以外設(shè)置的環(huán)境防護距離。大氣環(huán)境防護距離計算模式是基于估算模式開發(fā)的計算模式，此模式主要用于確定無組織排放源的大氣環(huán)境防護距離。⑴大氣環(huán)境防護距離確定方法⑵大氣環(huán)境防護距離參數(shù)選擇應(yīng)注意：在大氣環(huán)境防護距離內(nèi)不應(yīng)有長期居住的人群。我國法規(guī)大氣模式最為常用的是估算模式與大氣環(huán)境防護距離計算模式

計算出的距離是以污染源中心為起點的控制距離；超出廠界以外的范圍才算為大氣防護距離。有場界標(biāo)準(zhǔn)的：首先場界要達標(biāo)。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.7.2案例分析1.案例1——大氣環(huán)境影響評價等級的計算及判斷某企業(yè)設(shè)一自備4t/h的鍋爐，鍋爐煙氣采用麻石塔水膜除塵器脫塵后外排，SO2的GB3095《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》1小時平均取樣時間的二級標(biāo)準(zhǔn)的濃度限值為0.50mg/m3。該項目SO2的排放速率為6.47kg/h。當(dāng)?shù)爻Ｄ曛鲗?dǎo)風(fēng)向為北北東，項目鍋爐煙囪距離廠界最近距離為24m、最遠端為168m?！窘狻坎捎霉浪隳Ｊ降玫接嬎憬Y(jié)果：該項目最大1小時濃度出現(xiàn)在下風(fēng)向180m處，濃度為97.07μg/m3，換算成最大占標(biāo)率Pmax＝19.414％，其10％＜Pmax＜80％；同時，D10%出現(xiàn)在1000m左右，D10%大于鍋爐煙囪距離廠界的最近距離。由此，可以判定該項目大氣環(huán)境評價工作等級為二級。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價6.7.2案例分析評價工作等級評價工作分級判據(jù)一級

Pmax≥80%,且D10%≥5km二級其他三級

Pmax＜10%,且D10%＜污染源距廠界最近距離【案例2】熱電廠位于西北地形平坦干旱地區(qū)，年平均降水400毫米，主導(dǎo)風(fēng)向西北風(fēng)。熱電廠現(xiàn)有5×75t/h的循環(huán)流化床鍋爐和4×12MW抽凝發(fā)電機，SO2現(xiàn)狀排放量1093.6t/a。擬淘汰現(xiàn)有鍋爐，新建2×670t/h煤粉爐和2×200MW抽凝發(fā)電機，年運行5500小時，煤含硫0.9%，濕式石灰石石膏法脫硫90%，180米煙囪直徑6.5米，煙氣排放量424.6Nm3/s，出口溫度45度，SO2排放濃度200mg/Nm3，NOx排放濃度400mg/Nm3。

經(jīng)過估算模式計算，新建工程SO2最大小時地面濃度0.1057mg/m3，出現(xiàn)距離為下風(fēng)向1098米，D10%為37000米。（SO2二級小時標(biāo)準(zhǔn)為0.5mg/m3）試確定大氣評價工作等級和范圍。第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價第6章大氣環(huán)境影響預(yù)測與評價【解】：SO2最大地面濃度占標(biāo)率故評價工作等級為二級，評價范圍為以25km為半徑的圓形區(qū)域。根據(jù)HJT2.2-2008，評價范圍為以污染源為中心，以D10%為半徑的圓或以2×D10%為邊長的矩形區(qū)域；當(dāng)最遠距離超過25km時，評價范圍為半徑25km的圓形區(qū)域或邊長為50km的矩形區(qū)域。案例：某水泥廠環(huán)境空氣影響預(yù)測與評價預(yù)測參數(shù)：SO2、NO2、PM10

和TSP評價區(qū)域：取以本項目位置為中心的16km×16km區(qū)域。坐標(biāo)建立：以北面的生產(chǎn)線窯尾煙囪底部作為坐標(biāo)原點，橫軸(X)正向指向東，縱軸(Y)正向指向北，各污染源的坐標(biāo)見下表。其中“1”指北面的生產(chǎn)線，“2”指南面的生產(chǎn)線。表20

各污染源的坐標(biāo)地面濃度預(yù)測模式地面濃度計算方法采用花都國家氣象站2004年逐日逐時的常規(guī)氣象資料進行一小時平均、日平均和年平均地面濃度的預(yù)測計算。

一小時平均濃度利用上述預(yù)測模式計算評價區(qū)域內(nèi)各污染物全年逐時地面濃度。日平均濃度對每日的逐時平均濃度求算術(shù)平均值，即：式中:C(x,y,0)d——地面(x,y)處日平均濃度，mg/m3；