大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)

第五章大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)第一節(jié)大氣環(huán)境污染與大氣擴(kuò)散一.大氣污染1.大氣污染的概念：由于大氣中某些氣體異常增多，或者又增加了某些新的成分，從而破壞其物理、化學(xué)和生態(tài)平衡體系，危害人類生活、生產(chǎn)、健康，損害自然資源及財(cái)產(chǎn)、設(shè)備的現(xiàn)象。2.造成大氣污染的因素造成大氣污染的因素，主要是自然因素和人為因素，尤其是人為因素，如工業(yè)廢氣、燃燒、汽車尾氣和核爆炸等。但是森林火災(zāi)、火山爆發(fā)、巖石風(fēng)化等自然現(xiàn)象也會(huì)引起污染，一般來(lái)說(shuō)，只占大氣污染的很小部分。二、大氣污染源：工業(yè)污染源、生活污染源和交通運(yùn)輸污染源

1.工業(yè)污染源由火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、化工廠及水泥廠等工礦企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中和燃料燃燒過(guò)程中，所造成大氣污染的污染源稱工業(yè)污染源。在工業(yè)企業(yè)的排氣中，排放量最大的主要來(lái)源是燃料的燃燒，產(chǎn)生大量的污染物。工業(yè)部門(mén)

企業(yè)名稱

向大氣排放的污染物電力火力發(fā)電廠

煙塵、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳

治金

鋼鐵廠煉焦廠有色金屬煙塵、一氧化碳、二氧化碳、氧化鐵、粉塵、錳塵煙塵、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、酚、苯、萘、烴類煙塵（含有各種金屬如鉛、鋅、銅、……）、二氧化硫、汞化工石油化工廠氮肥廠磷肥廠硫酸廠氯堿廠化學(xué)纖維廠農(nóng)藥廠冰晶石廠合成橡膠廠二氧化碳、硫化氫、氧化物、氮氧化物、氯化物、烴類煙塵、一氧化碳、氮氧化物、氮、硫酸氣溶膠煙塵、氟化氫、硫酸氣溶膠二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氨、硫酸氣溶膠氯氣、氯化氫煙塵、硫化氫、二硫化碳、甲醇、丙酮甲烷、砷、醇、氯、農(nóng)藥氟化氫丁二烯、苯乙烯、乙烯、異丁烯、戌二烯、丙烯、二氯乙烷、二氯乙醚、乙硫烷、氯化鉀機(jī)械機(jī)械加工儀表廠煙塵氯、氰化物、鉻酸輕工造紙廠玻璃廠煙塵、硫酸、硫化氫煙塵建材水泥廠煙塵、水泥塵以煤、石油為燃（原）料產(chǎn)生的廢氣量污染源污染物一噸燃（原）料產(chǎn)生廢氣量（kg）鍋爐汽車煤油化工治金礦石加工粉塵、二氧化硫、一氧化碳、酸類和有機(jī)物二氧化氮、一氧化碳、酸類和有機(jī)物二氧化硫、硫化氫、氨、一氧化碳、碳化氫二氧化硫、氨、一氧化碳、酸、溶劑、有機(jī)物、硫化物二氧化硫、一氧化碳、氟化物、有機(jī)物二氧化硫、一氧化碳、氟化物、有機(jī)物5～15(燃料)40～70(燃料)20～150(原料)50～200(原料)50～200(原料)100～300(原料)2.生活污染源主要是家庭爐灶及取暖設(shè)備等。人們由于燒飯、取暖、沐浴等生活上的需要，燃燒化石燃料，日常生活的爐灶，由于居住密集，燃煤質(zhì)量又差，數(shù)量多，燃燒不完全，煙囪較低，因此產(chǎn)生的煙塵、二氧化碳、一氧化碳等有害氣體的量也是可觀的，有的區(qū)域比工業(yè)所產(chǎn)生的污染還嚴(yán)重。以上兩類污染源，由于污染源空間位置相對(duì)固定，故稱固定污染源。3.交通運(yùn)輸污染源由汽車、飛機(jī)、火車及船舶等交通工具排放尾氣所造成的污染源稱交通污染源，又稱移動(dòng)污染源。污染的原因主要是汽油、柴油等燃料的燃燒。從目前來(lái)看，排放污染物最多的還是汽車，一些工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家城市中，汽車已成為一項(xiàng)十分重要的大氣污染源。三、大氣污染物1.大氣污染物概念指由于人類活動(dòng)或自然過(guò)程排入大氣的并對(duì)環(huán)境或人類產(chǎn)生有害影響的那些物質(zhì)。目前已認(rèn)識(shí)到的對(duì)環(huán)境已產(chǎn)生影響的主要大氣污染物種類相當(dāng)多，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，大約有100種左右，其中對(duì)人類環(huán)境威脅較大，危害較嚴(yán)重的有顆粒物質(zhì)、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、碳?xì)浠衔?、硫化氫、氟化物及光化學(xué)氧化劑等2.大氣污染物類型大氣污染物類型物理狀態(tài)形成過(guò)程氣體狀態(tài)污染物固體顆粒污染物一次污染物二次污染物3.主要大氣污染物簡(jiǎn)述（1）顆粒物指大氣中液體、固體狀物質(zhì)，又稱塵。其中有固體的灰塵、煙塵、煙霧，以及液體的云霧、霧滴。粒徑分布大致在100～0.1μm。①總懸浮顆粒物（TSP）:飄浮在空氣中各種不同粒徑的液體或固體微粒的總量

。②降塵：一般指粒徑＞10μm的粉塵。③飄塵：指的是粒徑小于10μm的煙氣、煤煙及霧在內(nèi)的顆粒狀物質(zhì)。（2）硫氧化物硫氧化物是硫的氧化合物總稱。通常有二氧化硫、三氧化硫、三氧化二硫、一氧化硫，也包括過(guò)氧化硫，其混合物用SOX表示。SO2是大氣中分布最廣，影響最大的污染物質(zhì)。常用它作為大氣污染的指標(biāo)。SO2所以被作為重要的大氣污染物，原因就在于它參與了硫酸煙霧和酸雨的形成。可燃性硫及硫化合物在燃燒時(shí)，主要是生成SO2，只有1%～5%氧化成SO3。（3）氮氧化物氮氧化物是氮的氧化物的總稱。種類很多，包括NO、NO2、N2O、NO3、N2O4、N2O5等。其中N2O5是固體。大氣中除NO、NO2較穩(wěn)定外，其他氮氧化物都不太穩(wěn)定，故通常所指的氮氧化物，主要是NO和NO2的混合物，用NOx表示。NOx的生成有兩種類型，一是由燃料中含有的氮的化合物在燃燒過(guò)程中氧化生成NOx。（燃料型NOx）。二是在高溫燃燒時(shí)（1100℃以上），由大氣中的氮與氧反應(yīng)生成（溫度型NOx）（4）碳的氧化物碳的氧化物在大氣中主要包括CO2和CO。CO由自然和人為因素形成，自然因素是包括甲烷的轉(zhuǎn)化、海水中CO的揮發(fā)、植物排放物的轉(zhuǎn)化、植物葉綠素的光解、森林火災(zāi)和農(nóng)業(yè)廢棄物焚燒等。人為因素由于含碳物質(zhì)的不完全燃燒，主要來(lái)源于燃料的燃燒和加工、汽車排氣等。CO2是一種無(wú)毒的氣體，能引起全球環(huán)境的演變。由天然因素和人為因素引起，天然源主要包括海洋脫氣、甲烷轉(zhuǎn)化、動(dòng)植物呼吸等。人為源主要是礦物燃料的燃燒。（5）碳?xì)浠衔锾細(xì)浠衔锸且蕴荚兀–）和氫元素(H)形成的化合物總稱。碳?xì)浠衔锓N類很多，包括烷烴、烯烴和芳烴等復(fù)雜多樣的含碳和氫的化合物。大氣中的碳?xì)浠衔锿ǔＪ侵窩1～C8可揮發(fā)的所有碳?xì)浠衔铮址Q烴類。

碳?xì)浠衔镌诖髿庵幸訡H4為主約占80%-85%。甲烷在大多數(shù)光化學(xué)反應(yīng)中是惰性的，是一種無(wú)害烴，而人們關(guān)心的主要是非甲烷碳?xì)浠衔颪MHC。因此，在大氣污染研究中通常把碳?xì)浠衔飬^(qū)分為甲烷和非甲烷兩類。（6）其他化合物進(jìn)入大氣的污染物是復(fù)雜的，除了上述幾類外，還有重金屬類，如鉛及鉛化合物，鎘及鎘化合物，以及其他氣體如氟及氟化氫、氯及氯化氫等，對(duì)環(huán)境和人類健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅。四、大氣污染類型大氣污染類型主要取決于所用能源的性質(zhì)和污染物的化學(xué)反應(yīng)特性，但氣象條件也起著重要的作用，如光、溫度、濕度等。大氣污染可以從不同角度進(jìn)行類型劃分。1．以污染物的化學(xué)性質(zhì)及它們存在的大氣環(huán)境狀況為依據(jù)，大氣污染類型可分為還原型和氧化型。2．根據(jù)燃料性質(zhì)和大氣污染物的組成和反應(yīng)，可將大氣污染劃分為以下四種類型：煤炭型、石油型、混合型、特殊型。煤煙型污染

是指由煤炭燃燒排放出的煙塵、二氧化硫等一次污染物以及再由這些污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而生成二次污染物所構(gòu)成的污染叫煤煙型污染。

我國(guó)的大氣污染屬于煤炭型污染，主要的污染物是煙塵和二氧化硫，此外，還有氮氧化物和一氧化碳等。這些污染物主要通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體內(nèi)，不經(jīng)過(guò)肝臟的解毒作用，直接由血液運(yùn)輸?shù)饺怼?/p>

光化學(xué)污染氮氧化物(NOx)主要是指一氧化氮和二氧化氮。NO和NO2都是對(duì)人體有害的氣體。氮氧化物和碳?xì)浠衔?HC)在大氣環(huán)境中受強(qiáng)烈的太陽(yáng)紫外線照射后產(chǎn)生一種新的二次污染物——光化學(xué)煙霧，在這種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中，主要生成光化學(xué)氧化劑(主要是臭氧)及其他多種復(fù)雜的化合物，統(tǒng)稱光化學(xué)煙霧。（光化學(xué)煙霧主要是由于汽車尾氣和工業(yè)廢氣排放造成的，汽車尾氣中的烯烴類碳?xì)浠衔锖投趸∟O2）被排放到大氣中后，在強(qiáng)烈的陽(yáng)光紫外線照射下，會(huì)吸收太陽(yáng)光所具有的能量。這些物質(zhì)的分子在吸收了太陽(yáng)光的能量后，會(huì)變得不穩(wěn)定起來(lái)，原有的化學(xué)鏈遭到破壞，形成新的物質(zhì)。這種化學(xué)反應(yīng)被稱為光化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物就是含劇毒的光化學(xué)煙霧。）1943年美國(guó)洛杉磯光化學(xué)煙霧事件

洛杉磯在40年代就擁有250萬(wàn)輛汽車，每天大約消耗1100噸汽油，排出1000多噸碳?xì)洌–H）化合物，3300多噸氮氧（NOx）化合物，700多噸一氧化碳（CO）。另外，還有煉油廠、供油站等其他石油燃燒排放，這些化合物被排放到陽(yáng)光明媚的洛杉磯上空，制造出了一個(gè)毒煙霧工廠。

光化學(xué)煙霧可以說(shuō)是工業(yè)發(fā)達(dá)、汽車擁擠的大城市的一個(gè)隱患。5O年代以來(lái)，世界上很多城市都木斷發(fā)生過(guò)光化學(xué)煙霧事件。光化學(xué)煙霧的形成機(jī)理十分復(fù)雜，其主要污染物來(lái)自汽車尾氣。因此，目前人們主要在改善城市交通結(jié)構(gòu)、改進(jìn)汽車燃料、安裝汽車排氣系統(tǒng)催化裝置等方面做著積極的努力，以防患于未然。五、大氣污染與人體健康大氣中有害物質(zhì)主要通過(guò)下述三個(gè)途徑侵入人體造成危害：①通過(guò)人的直接呼吸而進(jìn)入人體;②附著在食物或溶于水，隨飲水、飲食而侵入人體;③通過(guò)接觸或刺激皮膚而進(jìn)入到人體，尤其是脂溶性物質(zhì)更易從完整的皮膚滲入人體。其中通過(guò)呼吸而侵入人體是主要的途徑，危害也最大。大氣污染對(duì)人體的影響，首先是感覺(jué)上受到影響，隨后在生理上顯示出可逆性反應(yīng)，再進(jìn)一步就出現(xiàn)急性危害的癥狀。大氣污染對(duì)人的危害大致可分為急性中毒、慢性中毒、致癌三種六、我國(guó)大氣污染基本情況1．我國(guó)大氣污染的特點(diǎn)：（1）以粉塵和二氧化硫?yàn)榇淼拿簾熜臀廴荆?）大氣污染程度有明顯的空間和時(shí)間上的差異。在空間上，總的說(shuō)來(lái)，北方重于南方城市；冬季重于夏季。但酸雨現(xiàn)象，南方重于北方。（3）大氣污染對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活的影響越來(lái)越大資料來(lái)源：SmogAlert,DerekElsom19962．我國(guó)大氣污染嚴(yán)重的原因（1）直接燃煤是我國(guó)大氣污染嚴(yán)重的根本原因。（2）能源浪費(fèi)嚴(yán)重，燃燒方式落后，加重了大氣污染（3）城市和交通沿線，由于車流通量大，道路設(shè)施不足，形成交通阻塞，也加重了大氣污染。（4）城市布局不合理，人口密度過(guò)大，工廠集中等都對(duì)大氣污染產(chǎn)生重要影響。（5）生態(tài)環(huán)境的惡化,使大氣污染狀況復(fù)雜化2004年，二氧化硫排放量為2254.9萬(wàn)噸，其中工業(yè)排放量為1891.4萬(wàn)噸，生活排放量為363.5萬(wàn)噸；煙塵排放量為1095.0萬(wàn)噸，其中工業(yè)排放量為886.5萬(wàn)噸，生活排放量為208.5萬(wàn)噸；工業(yè)粉塵排放量為904.8萬(wàn)噸。第二節(jié)大氣環(huán)境影響預(yù)測(cè)一、排放條件的確定(dischargecondition)

1、預(yù)測(cè)因子的確定

根據(jù)統(tǒng)計(jì)出的污染物排放強(qiáng)度及毒理學(xué)性質(zhì)選擇具有代表性的、影響比較突出的污染物作為預(yù)測(cè)因子。(1)排放方式：有組織還是無(wú)組織，點(diǎn)源還是面源(2)排放高度：一般指排氣筒出口至地面的高度(3)出口直徑(m)及排煙速率(m/s)(4)出口溫度(5)若是粉塵類污染物，還應(yīng)考慮類徑度分級(jí)問(wèn)題以上條件是預(yù)測(cè)計(jì)算過(guò)程中必不可少的參數(shù)，越詳細(xì)越精確越好。2、排放條件二、大氣預(yù)測(cè)的污染氣象條件

1、風(fēng)向、風(fēng)速

按評(píng)價(jià)區(qū)域氣象臺(tái)近五年觀測(cè)數(shù)據(jù)，整理出該區(qū)的風(fēng)向、風(fēng)速及其出現(xiàn)的頻率，從而確定出主導(dǎo)風(fēng)向(各季及年)，主要是為了確定預(yù)測(cè)方位，畫(huà)出污染系數(shù)玫瑰圖。

f0－靜風(fēng)頻率

污染系數(shù)

下面是根據(jù)大連市近五年氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)，畫(huà)出的風(fēng)向玫瑰圖、風(fēng)速玫瑰圖和污染系數(shù)玫瑰圖。風(fēng)向玫瑰圖風(fēng)速玫瑰圖污染系數(shù)玫瑰圖

(二)大氣預(yù)測(cè)的污染氣象條件

2、大氣穩(wěn)定度

大氣穩(wěn)定度(atmosphericstability)是指大氣受外力作用產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，當(dāng)外力去除后該氣團(tuán)所具有返回原來(lái)位置能力的大小。當(dāng)一空氣塊受到外力的作用，產(chǎn)生了上升或下降運(yùn)動(dòng)，外力去除后可能發(fā)生三種情況：一是氣塊減速并有返回原來(lái)高度的趨勢(shì)，則稱這種大氣是穩(wěn)定的；二是氣塊加速上升或下降，稱這種大氣是不穩(wěn)定的；三是氣塊被外力推到某一高度后，既不加速也不減速，保持不動(dòng)，稱這種大氣是中性的。(1)大氣穩(wěn)定度的判別

空氣垂直溫度遞減率

(verticaltemperaturelapserate)在近地層的大氣中(2km左右)，隨著高度每增加100米的溫度變化稱為空氣垂直溫度遞減率，用γ表示?？赏ㄟ^(guò)低空氣象探測(cè)取得。大氣穩(wěn)定度實(shí)際上是大氣層垂直溫度變化產(chǎn)生的。兩個(gè)概念干絕熱直減率(dryadiabaticlapserate)當(dāng)一干空氣塊從地面絕熱上升時(shí)，將因周圍氣壓的減小而膨脹，一部分內(nèi)能用于反抗外壓力而作膨脹功，因而它的溫度將逐漸下降。反之，當(dāng)一干空氣塊從高空絕熱下降時(shí)，將因周圍氣壓的增加而壓縮，外壓力的壓縮功轉(zhuǎn)化為它的內(nèi)能，因而它的溫度將逐漸上升。這種性質(zhì)可用干絕熱直減率來(lái)表示。

干絕熱直減率(dryadiabaticlapserate)干空氣在絕熱升降過(guò)程中，每升降單位距離（通常取100米）的溫度變化速率的負(fù)值稱為干空氣溫度絕熱垂直遞減率。理論和實(shí)踐表明，對(duì)一個(gè)干燥或未飽和的濕氣塊在干絕熱過(guò)程中，每上升或下降100m，氣塊溫度降低或升高0.98℃/(100m)，這種現(xiàn)象與周圍的溫度無(wú)關(guān)，稱為干絕熱遞減率，用表示。

假設(shè)一氣塊的狀態(tài)參數(shù)為T(mén)’、P’、，周圍大氣的狀態(tài)參數(shù)為T(mén)、P、，并且T=T’，P=P’，此時(shí)氣塊對(duì)于環(huán)境大氣是靜止的。由于某種原因，當(dāng)T’>T，P’=P時(shí)，必有<。根據(jù)阿基米德定律，單位質(zhì)量的氣塊，在向上的凈浮力作用下所產(chǎn)生的加速度應(yīng)為：氣塊法判別大氣穩(wěn)定度將靜力條件及狀態(tài)方程式代入上式，可得：由上式可見(jiàn)：

如果氣塊的溫度T’高于環(huán)境大氣的溫度T，即T’>T，則a>0，氣塊作加速運(yùn)動(dòng)，大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

而T’<T，則a<0，氣塊作減速運(yùn)動(dòng)，大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)。

如果T’=T，則a=0，氣塊作等速運(yùn)動(dòng)或靜止，大氣處于中性狀態(tài)。

假設(shè)在起始高度處的氣塊溫度和周圍大氣溫度相同，都等于T0，向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滿足干絕熱條件，則氣塊運(yùn)動(dòng)Δz距離后，氣塊溫度和環(huán)境大氣溫度為：

T’=T0-ΔzT=T0-Δz

將T和T’的表達(dá)式代入前面的式子，則有：利用溫度判別大氣穩(wěn)定度很不方便！從式可看出：1、當(dāng)>0，則a>0，氣塊加速運(yùn)動(dòng)，大氣不穩(wěn)定；2、當(dāng)

<0，則a<0，氣塊減速運(yùn)動(dòng)，大氣穩(wěn)定；3、當(dāng)=0，a=0，大氣為中性。因此，大氣穩(wěn)定度可用溫度直減率和干絕熱直減率之差來(lái)判別。Tzz>大氣不穩(wěn)定干氣團(tuán)上升到一定高度，其溫度高于周圍空氣溫度高密度小上升相反當(dāng)下降時(shí)，在一定高度上，溫度低于周圍空氣溫度，繼續(xù)下降Tzz＝大氣中性Tzz＜大氣穩(wěn)定

在z高度上，上升時(shí)，由于氣塊溫度低于周圍空氣溫度，將作減速運(yùn)動(dòng)回到原處在不受大的天氣系統(tǒng)影響下，如陰天等：

夜晚空氣層結(jié)比較穩(wěn)定

白天漸漸不穩(wěn)定，下午最不穩(wěn)定

黃昏又逐漸趨向穩(wěn)定大氣垂直穩(wěn)定度一般的日變化規(guī)律(2)大氣穩(wěn)定度與大氣污染狀況的關(guān)系

從煙囪排出的廢氣在大氣中形成羽狀煙流，煙羽的形狀隨氣溫層結(jié)的不同而變化。

波浪型：煙流呈翻卷狀，故又稱翻卷型、鏈條型。污染物擴(kuò)散良好。多發(fā)生在晴朗的白天，中午前后明顯。地面最大落地濃度地點(diǎn)距煙囪較近，濃度較高。所以對(duì)附近居民一般傷害較大，但一般不會(huì)造成煙霧污染事件。>Tz

錐型：或煙流呈圓錐形，發(fā)生在中性條件或弱穩(wěn)定條件下。多出現(xiàn)于陰天或多云風(fēng)力又比較大的天氣。污染物垂直擴(kuò)散速度比波浪型低，但污染物輸送距離比較遠(yuǎn)。＝＜＜Tz

平展型：大氣處于穩(wěn)定狀態(tài)，煙流垂直方向擴(kuò)散很小，俯視煙流呈扇形展開(kāi)，故又稱扇型。多發(fā)生在夜里。污染情況隨煙囪高度不同而異。當(dāng)煙囪很高時(shí)，近處地面上不會(huì)造成污染，在遠(yuǎn)方造成污染；煙囪很低時(shí)，會(huì)造成近處地面上嚴(yán)重污染。＜0＜0Tz

爬升型(屋脊型)：煙流的下部處于大氣穩(wěn)定狀態(tài)，煙流上部處于大氣不穩(wěn)定狀態(tài)。一般在日落后出現(xiàn)。但持續(xù)時(shí)間較短，對(duì)近處地面污染較小。Tz

漫煙型(熏煙型)：日出后逆溫從地面上逐漸消失，當(dāng)不穩(wěn)定大氣擴(kuò)展到煙流的下邊緣時(shí)，煙流便發(fā)生了向下的強(qiáng)烈擴(kuò)散，而上邊緣仍處于逆溫層中，漫煙型便發(fā)生了。這時(shí)煙流下部，上部。這種煙流多發(fā)生在上午8：00－10：00，持續(xù)時(shí)間很短。>＜0Tz

受限型：發(fā)生在煙囪出口上方和下方的一定距離內(nèi)大氣不穩(wěn)定區(qū)域，在這范圍以上和以下的大氣為穩(wěn)定的。多出現(xiàn)在易于形成上部逆溫的地區(qū)的日落前后。因污染物只在空間的一定范圍內(nèi)擴(kuò)散，而不到達(dá)地面，所以地面幾乎不受到污染；但當(dāng)貼地逆溫破壞時(shí)，便發(fā)生熏煙型污染，地面濃度會(huì)很大。Tz(3)大氣穩(wěn)定度分級(jí)

穩(wěn)定度是大氣污染擴(kuò)散計(jì)算條件的重要參數(shù)。大氣穩(wěn)定度主要是根據(jù)地面風(fēng)速、日照、輻射及云量等氣象資料為基礎(chǔ)。這些資料可通過(guò)氣象臺(tái)取得(每日24小時(shí)連續(xù)觀測(cè)值)，需五年的資料進(jìn)行匯總。按上述氣象資料算出穩(wěn)定度，有如下幾種分級(jí)方法：①帕斯奎爾分級(jí)法②我國(guó)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13201－91規(guī)定的分類法①帕斯奎爾分級(jí)法

帕斯奎爾根據(jù)大量常規(guī)觀測(cè)資料，首先總結(jié)出了根據(jù)云量、云狀、太陽(yáng)輻射狀況和地面風(fēng)速等常規(guī)氣象資料，劃分大氣穩(wěn)定度。他把大氣對(duì)污染物的擴(kuò)散能力用A、B、C、D、E、F六個(gè)穩(wěn)定級(jí)別來(lái)表示，見(jiàn)下頁(yè)表：地面風(fēng)速(m/s)(距地面10m高處)白天陰天(白天或夜晚)夜晚太陽(yáng)輻射狀況薄云遮天或低云≥云量≤強(qiáng)中等弱<2AA~BBD2~3A~BBCDEF3~5BB~CCDDE5~6CC~DDDDD>6CDDDDD穩(wěn)定度級(jí)別劃分表

使用該表應(yīng)注意：穩(wěn)定度級(jí)別中，A－極不穩(wěn)定；B－不穩(wěn)定；C－弱不穩(wěn)定；D－中性；E－弱穩(wěn)定；F－穩(wěn)定。從A到F表示大氣擴(kuò)散能力逐漸減弱。穩(wěn)定度級(jí)別A～B表示按A和B級(jí)別數(shù)據(jù)內(nèi)插。夜間(夜晚)定義為日落前1小時(shí)至日出后1小時(shí)的時(shí)段。

不論何種天氣狀況，夜間前后各1小時(shí)算作中性，即D穩(wěn)定度。強(qiáng)太陽(yáng)輻射對(duì)應(yīng)于碧空下太陽(yáng)高度角大于60°的條件，弱太陽(yáng)輻射相當(dāng)于碧空下太陽(yáng)高度角為15°～35°。

帕斯奎爾劃分穩(wěn)定度的方法對(duì)于開(kāi)闊鄉(xiāng)村地區(qū)能給出較可靠的穩(wěn)定度，但對(duì)城市地區(qū)是不大可靠的。這種判別主要是由于城市較大的地面粗糙度及熱島效應(yīng)對(duì)城市穩(wěn)定度的影響。最大的差別出現(xiàn)在靜風(fēng)晴夜，這樣的夜間，在鄉(xiāng)村地區(qū)大氣狀態(tài)是穩(wěn)定的，但在城市，在高度相當(dāng)于建筑物的平均高度幾倍之內(nèi)是微不穩(wěn)定或近中性的，它上面有一個(gè)穩(wěn)定層。

在我國(guó)大氣環(huán)境質(zhì)量模擬預(yù)測(cè)模型研究實(shí)踐中，自20世紀(jì)70年代開(kāi)始，就相當(dāng)廣泛地應(yīng)用帕斯奎爾法。在應(yīng)用實(shí)踐中，結(jié)合我國(guó)的具體國(guó)情對(duì)該法進(jìn)行了相應(yīng)的修改和補(bǔ)充，并將其進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)放入我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13201－91《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法》和環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HJ/T2.2-1993《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則－大氣環(huán)境》中作為規(guī)范使用。②我國(guó)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13201－91規(guī)定的分類法

大氣穩(wěn)定度分級(jí)步驟：首先計(jì)算太陽(yáng)傾角，然后根據(jù)經(jīng)緯度、北京時(shí)間、太陽(yáng)傾角算出太陽(yáng)高度角，再結(jié)合云量確定太陽(yáng)輻射等級(jí)，最后通過(guò)太陽(yáng)輻射等級(jí)和地面風(fēng)速氣象資料來(lái)劃分大氣穩(wěn)定度。確定大氣穩(wěn)定度各因素之間的關(guān)系如下：②我國(guó)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T13201－91規(guī)定的分類法大氣穩(wěn)定度分級(jí)地面風(fēng)速太陽(yáng)輻射等級(jí)云量經(jīng)緯度太陽(yáng)傾角太陽(yáng)高度角北京時(shí)間角度換算一年中日期序數(shù)Ⅰ、計(jì)算太陽(yáng)傾角—太陽(yáng)傾角(太陽(yáng)赤緯)，(°)；—=360

/365，(°)；—一年中日期序數(shù)，0,1,2,…,364。Ⅱ、計(jì)算太陽(yáng)高度角—太陽(yáng)高度角，(°)；—當(dāng)?shù)鼐暥龋?°)；—當(dāng)?shù)亟?jīng)度，(°)；—太陽(yáng)傾角，(°)；—進(jìn)行觀測(cè)時(shí)的北京時(shí)間，h。Ⅲ、確定太陽(yáng)輻射等級(jí)

根據(jù)太陽(yáng)高度角和云量查太陽(yáng)輻射等級(jí)表，得出太陽(yáng)輻射等級(jí)。其中云量(全天空十分制)觀測(cè)規(guī)則與國(guó)家氣象局編訂的《地面氣象觀測(cè)規(guī)范》相同。表中的太陽(yáng)輻射等級(jí)：＋3表示強(qiáng)太陽(yáng)射入輻射；＋2表示中等射入輻射；＋1表示弱射入輻射；0表示射入與射出輻射相平衡；-1表示地球存在弱的射出輻射；-2表示存在強(qiáng)的地球射出輻射。云量，1/10太陽(yáng)輻射高度角(h0)總云量/低云量夜間h0≤15°15°＜h0≤35°35°＜h0≤65°h0＞65°≤4/≤4-2-1+1+2+35~7/≤4-10+1+2+3≥8/≤4-100+1+1≥5/5~70000+1≥8/≥800000太陽(yáng)輻射等級(jí)值Ⅳ、確定大氣穩(wěn)定度等級(jí)

由地面風(fēng)速和太陽(yáng)輻射等級(jí)查下頁(yè)表得出大氣穩(wěn)定度等級(jí)。表中地面風(fēng)速(m/s)系指距地面10m高度處10分鐘的平均風(fēng)速。地面風(fēng)速

(m/s)太陽(yáng)輻射等級(jí)+3+2+10-1-2≤1.9AA~BBDEF2~2.9A~BBCDEF3~4.9BB~CCDDE5~5.9CC~DDDDD≥6CDDDDD大氣穩(wěn)定度等級(jí)三、大氣環(huán)境影響預(yù)測(cè)：是為了了解未來(lái)一定時(shí)期的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)活動(dòng)對(duì)大氣環(huán)境帶來(lái)的影響，以便采取改善大氣環(huán)境質(zhì)量的措施。因此，作為大氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)測(cè)的主要內(nèi)容是預(yù)測(cè)大氣環(huán)境中污染物的含量。大氣擴(kuò)散模型簡(jiǎn)介大氣擴(kuò)散模式是對(duì)大氣污染物散布過(guò)程的模擬。按污染源的幾何特征分為點(diǎn)源、線源、面源擴(kuò)散模式；按假設(shè)條件不同，有煙流擴(kuò)散模式和煙團(tuán)擴(kuò)散模式；還有比較簡(jiǎn)單的箱式模型。應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦?、氣候等環(huán)境要素以及污染源情況正確選取并適當(dāng)修正，不可盲目照搬。（一）箱式模型：研究大氣污染物排放量與大氣環(huán)境質(zhì)量之間關(guān)系的一種最簡(jiǎn)單的模式，利用箱式模型預(yù)測(cè)大氣環(huán)境質(zhì)量主要適用于城市家庭爐灶和低矮煙囪分布不均勻的面源。一般對(duì)一個(gè)城市可以劃分為若干個(gè)小區(qū)，把每個(gè)小區(qū)看作是一個(gè)箱子，通過(guò)各箱的輸入－輸出關(guān)系，即可預(yù)測(cè)大氣中污染物的濃度。把多個(gè)這樣的箱并列起來(lái)，分別對(duì)每個(gè)箱都進(jìn)行濃度交換的計(jì)算，由此便可以推算污染濃度。這種模型也適用于推算汽車尾氣產(chǎn)生的廣域擴(kuò)散。箱式模型的大氣污染物濃度計(jì)算公式：ρB=Qu·L·H+ρB0其中：ρB——大氣污染物濃度預(yù)測(cè)值Q——面源源強(qiáng)u——進(jìn)入箱內(nèi)的平均風(fēng)速L——箱的邊長(zhǎng)H——箱高，即大氣混合層高度ρB0——預(yù)測(cè)區(qū)大氣環(huán)境背景濃度（二）高斯擴(kuò)散模式：在大氣污染物濃度符合正態(tài)分布的情況下導(dǎo)出的1、一般高斯擴(kuò)散模式四點(diǎn)假設(shè)

a．污染物濃度在y、z風(fēng)向上分布為正態(tài)分布b．全部高度風(fēng)速均勻穩(wěn)定c．源強(qiáng)是連續(xù)均勻穩(wěn)定的d．?dāng)U散中污染物是守恒的（不考慮轉(zhuǎn)化）高斯擴(kuò)散模式的坐標(biāo)系：高斯煙流的形態(tài)：高斯煙流的濃度分布：高斯煙流中心線上的濃度分布其中：q——某種污染物排放源強(qiáng)C——某種污染物的預(yù)測(cè)濃度u——平均風(fēng)速σy——用濃度標(biāo)準(zhǔn)差表示的y軸上的擴(kuò)散系數(shù)σz——用濃度標(biāo)準(zhǔn)差表示的z軸上的擴(kuò)散系數(shù)He——煙流中心線距地面的高度

2、有風(fēng)條件下(u10

≥1.5m/s)地面任意點(diǎn)一次濃度Q—排放源強(qiáng)，mg/s；x,y

—計(jì)算的地面軸線及橫風(fēng)向處的距離，m；y—垂直于平均風(fēng)向的水平橫向擴(kuò)散參數(shù)，m；z—鉛直擴(kuò)散參數(shù)，m；y、z為污染物在y、z方向的標(biāo)準(zhǔn)差；U—排放源出口處的平均風(fēng)速，m/s。He—有效源高，m。式中：其中的擴(kuò)散參數(shù)y

和z

由下式求得：

擴(kuò)散參數(shù)系數(shù)1、2和1、2按《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》(HJ/T2.1～2.3-93)選取。排放源出口處的平均風(fēng)速U

式中：U10—距地面10米高處平均風(fēng)速，m/s；Hs

—排氣口距地面高度，m；P—風(fēng)速高度指數(shù)，按下頁(yè)表選取。Hs≤150m時(shí)Hs＞150m時(shí)ABCDE、F城市0.10.150.200.250.30鄉(xiāng)村0.070.070.100.150.25各穩(wěn)定度等級(jí)下的P值排放源有效高度He式中：

Hs—煙囪排氣筒幾何高度，m；

H—煙氣抬升高度，m。對(duì)于一個(gè)確定的煙囪，Hs是定值，故只要計(jì)算出H的值，排放源的有效高度就可知了。Ⅰ、常用的煙氣抬升公式霍蘭德公式：式中：

VS—煙氣出口氣速，m/s；

d—煙囪出口內(nèi)徑，m；

U—出口處平均風(fēng)速，m/s；

TS—出口處煙氣溫度，K；

Ta—出口處環(huán)境大氣溫度，K。煙氣抬升高度Ⅱ、我國(guó)推薦并在評(píng)價(jià)中廣為采用的煙氣抬升公式：有風(fēng)時(shí)，中性和不穩(wěn)定條件，即A、B、C、D穩(wěn)定度ⅰ當(dāng)煙氣熱釋放率Qh

≥2100kJ/s，且煙氣溫度與環(huán)境溫度的差值≥35K時(shí)：按ⅰ、ⅱ、ⅲ中公式計(jì)算煙氣抬升高度：式中：

n0—煙氣熱狀況及地表狀況系數(shù)，見(jiàn)下頁(yè)表；

n1

—煙氣熱釋放率指數(shù)，見(jiàn)下頁(yè)表；

n2—排氣筒高度指數(shù)，見(jiàn)下頁(yè)表；

Qh

—煙氣熱釋放率，kJ/s；

Hs—排氣筒距地面幾何高度，m，

超過(guò)240m，取240m；

Pa—大氣壓力，hPa，如無(wú)實(shí)測(cè)值，可取鄰近氣象臺(tái)(站)季或年平均值；

Qv—實(shí)際排煙率，m3/s。Qh，kJ/s地表狀況n0n1n2Qh≥21000農(nóng)村或城市遠(yuǎn)郊區(qū)1.4271/32/3城市及近郊區(qū)1.3031/32/32100≤Qh＜21000且≥35K農(nóng)村或城市遠(yuǎn)郊區(qū)0.3323/52/5城市及近郊區(qū)0.2923/52/5n0、n1、n2的選?、?dāng)1700kJ/s<Qh

<2100kJ/s時(shí)式中：

VS—煙氣出口氣速，m/s；

d—排氣筒出口直徑，m；

—按i中公式計(jì)算，

n0，n1，n2按Qh值較小的一類選取。

ⅲ

當(dāng)Qh

≤1700kJ/s或者＜35K時(shí)有風(fēng)時(shí)，穩(wěn)定條件，即E、F穩(wěn)定度—排氣筒幾何高度以上的大氣溫度梯度，K/m；靜風(fēng)和小風(fēng)條件下3、高價(jià)連續(xù)點(diǎn)源地面軸線濃度的高斯擴(kuò)散模式：由正態(tài)分布原理可知，高斯擴(kuò)散模式中大氣污染物地面濃度是以x軸為對(duì)稱軸的，它在軸線上具有最大值，而向兩側(cè)（y方向上）的濃度少。令y＝0，則得出預(yù)測(cè)地面軸線濃度：4、高架連續(xù)點(diǎn)源地面軸線最大濃度模式：

5、最大地面濃度點(diǎn)距排氣筒距離假設(shè)當(dāng)＝時(shí)，最大地面濃度Cmax及距離xm可按下式計(jì)算：由推出【例題1】

某廠煙囪有效高度為60m，煙囪排出80g/s的SO2，煙囪出口處的平均風(fēng)速為6m/s。

求：

D穩(wěn)定度條件下下風(fēng)向500米處的SO2地面一次濃度。該500米處，原本底濃度為0.08mg/m3。請(qǐng)按大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(0.5mg/m3)進(jìn)行比較分析。1＝0.892＝0.83＝0.14＝0.104

解：該題目因未給出橫風(fēng)向(y)處的距離，因此可按地面軸線濃度計(jì)算：（三）線源擴(kuò)散模式：主要用于預(yù)測(cè)機(jī)動(dòng)車輛在形式過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染問(wèn)題。若將平坦的公路視為一無(wú)限長(zhǎng)線源，車輛在公路行駛時(shí)，它在橫風(fēng)向產(chǎn)生的濃度是處處相同的。因此得到下面的公式：若線源為有限線源，此時(shí)其濃度的估算必須考慮由端點(diǎn)所造成的邊界效應(yīng)。隨著與源的距離增加，這種效應(yīng)會(huì)使橫向距離擴(kuò)大。為了求橫向有限源的濃度，取通過(guò)要預(yù)測(cè)的接受點(diǎn)的平均風(fēng)向?yàn)閤軸，并把線源的范圍規(guī)定為y1延伸到y(tǒng)2,，其中y1<y2,

。則有限線源濃度計(jì)算公式為：（四）面源擴(kuò)散模式：虛擬點(diǎn)源的面源擴(kuò)散模式：把一個(gè)面源單元簡(jiǎn)化為一個(gè)“等效點(diǎn)源”，假設(shè)整個(gè)單元的污染物排放集中到面源單元的中心，其在下風(fēng)方向所造成的濃度所代表。此時(shí)，便可用高斯點(diǎn)源模式計(jì)算面源中心的濃度：第三節(jié)大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)意義：通過(guò)建設(shè)項(xiàng)目大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)，查清建設(shè)項(xiàng)目周圍大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀，預(yù)測(cè)建設(shè)項(xiàng)目建成后可能對(duì)周圍大氣環(huán)境產(chǎn)生的影響，并作出評(píng)價(jià)。大氣環(huán)境影響評(píng)價(jià)是對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的大氣環(huán)境可行性的論證。它是大氣污染防治設(shè)計(jì)的依據(jù)之一，是環(huán)境管理的依據(jù)。一、評(píng)價(jià)等級(jí)、標(biāo)準(zhǔn)、因子、范圍

1、評(píng)價(jià)等級(jí)：三個(gè)等級(jí)判別參數(shù)：式中，Pi──評(píng)價(jià)等級(jí)判別參數(shù)，亦即等標(biāo)排放量，m3/h；

Qi──第i類污染物單位時(shí)間排放量，t/h；

C0i──第i類污染物空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，mg/m3。注：C0i按“環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”（GB3095－1996）二級(jí)，1小時(shí)平均值計(jì)算。表4-1評(píng)價(jià)工作級(jí)別（一、二、三級(jí)）Pi（m3/h）Pi≥2.5×1092.5×109>Pi≥2.5×108Pi<2.5×108復(fù)雜地形一二三平原二三三*復(fù)雜地形：丘陵、山區(qū)、沿海以及大、中城市的城區(qū)。*當(dāng)排放的主要污染物多于一種，則應(yīng)按Pi值中最大者計(jì)算。2、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095-1996）。其中規(guī)定了10類污染物：SO2，TSP（總懸浮顆粒物）,PM10（可吸入顆粒物），NOX，NO2,CO,O3,Pb,B[a]P（苯并[a]芘），F(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)分三級(jí)，核心是對(duì)人的影響程度：

一級(jí)：不影響二級(jí)：不傷害三級(jí)：不中毒空氣質(zhì)量功能區(qū)分三類：一類為自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)和其他需要特殊保護(hù)的地區(qū)，執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。二類為城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。三類為特定工業(yè)區(qū)，執(zhí)行三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。3、評(píng)價(jià)因子Pi較大的污染物評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)嚴(yán)重的污染物。4、評(píng)價(jià)范圍決定于建設(shè)項(xiàng)目的級(jí)別。通?？蓪⒔ㄔO(shè)項(xiàng)目的主要污染源作為評(píng)價(jià)區(qū)的中心，以主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)橹鬏S，按正方形或矩形劃定評(píng)價(jià)區(qū)的范圍。如無(wú)明顯主導(dǎo)風(fēng)向，可取東西向或南北向?yàn)橹鬏S。一級(jí)：邊長(zhǎng)16～20km二級(jí)：邊長(zhǎng)10～14km三級(jí)：邊長(zhǎng)4～6km二、大氣環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查與評(píng)價(jià)1、自然環(huán)境與社會(huì)環(huán)境調(diào)查(1)收集地理地形圖(2)自然環(huán)境調(diào)查：重點(diǎn)調(diào)查當(dāng)?shù)氐拈L(zhǎng)期氣候特點(diǎn)：氣壓、氣溫、降水、濕度、日照、蒸發(fā)量、風(fēng)速、風(fēng)向等。(3)社會(huì)環(huán)境調(diào)查：城鎮(zhèn)、村落分布，工業(yè)、農(nóng)、牧、林業(yè)結(jié)構(gòu)，風(fēng)景區(qū)及名勝古跡分布，城市發(fā)展規(guī)劃，環(huán)境規(guī)劃等。2、大氣污染源調(diào)查(1)污染因子的篩選原則：Pi較大的污染物評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)嚴(yán)重的污染物例如，火力發(fā)電廠：煙塵，SO2，NOX，CO,B[a]P（苯并[a]芘）(2)調(diào)查對(duì)象擬建項(xiàng)目污染源（對(duì)改、擴(kuò)建項(xiàng)目包括新、老污染源）評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)工業(yè)及民用污染源(3)調(diào)查方法類比法現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)物料衡算法經(jīng)驗(yàn)估計(jì)法(4)調(diào)查內(nèi)容污染流程圖主要污染物排放量統(tǒng)計(jì)點(diǎn)源和面源分布情況：一般將源高<30m、源強(qiáng)<0.04t/h的污染源均列為面源點(diǎn)源調(diào)查面源調(diào)查3、大氣環(huán)境質(zhì)量狀況調(diào)查(1)現(xiàn)有例行監(jiān)測(cè)資料分析(2)大氣質(zhì)量