大气-环境影响评价课件.ppt
188页5大气环境影响评价1a内容提要内容提要:大气中污染物在环境影响评价技术导则中分为常规污染物与特征污染物污染物在大气中的分布水平与释放源的排放方式和排放强度有关,同时受制于大气的输送和扩散过程大气环境评价工作的内容与深度取决于环境评价工作等级,而评价工作等级的确定主要依据于建设项目的排放工况、环境因素以及环境管理要求,目前主要是通过估算模式计算的占标率、占标率为10%出现的远端距离的结果并综合考虑污染源与厂界的距离而确定大气环境影响评价则以数学模型的预测结果为依据进行分析与评价本章在对大气环境影响评价基础理论进行概述的基础上,重点介绍了依据环境影响评价技术导则对大气环境质量进行现状调查、评价的方法与要求,依据大气环境评价工作等级合理应用估算模型以及进一步预测模型(AERMOD,ADMS,CALPUFF)进行预测评价等内容2a5.1基础知识5.2大气环境影响评价概述5.3大气环境现状调查与评价5.4大气环境影响预测与评价主要内容:3av5.1 基础知识基础知识 5.1.1 大气污染大气污染因为因为“环境质量是指环境系统的内在结构和外部所表环境质量是指环境系统的内在结构和外部所表现的状态对人类及生物界的生存和繁衍的适宜性现的状态对人类及生物界的生存和繁衍的适宜性”,因此,因此,从环境评价学的角度分析,由于自然现象或人类活动向大气从环境评价学的角度分析,由于自然现象或人类活动向大气中排放的烟尘和废气过多,使大气中出现新的化学物质或某中排放的烟尘和废气过多,使大气中出现新的化学物质或某种成分含量超过了自然状态下的平均含量,从而开始影响人种成分含量超过了自然状态下的平均含量,从而开始影响人和动植物的正常发育和生长,给人类带来冲击和危害,即大和动植物的正常发育和生长,给人类带来冲击和危害,即大气污染。
大气污染的产生实际上是大气系统的内在结构发生气污染大气污染的产生实际上是大气系统的内在结构发生了变化并通过外部状态表征出来,其实质还是由于内在结构了变化并通过外部状态表征出来,其实质还是由于内在结构的改变而引起了大气对人类及生物界生存和繁衍的干扰的改变而引起了大气对人类及生物界生存和繁衍的干扰4av5.1 基础知识基础知识 5.1.2 大气污染源大气污染源大气污染源是指导致环境污染的各种污染因子或污染大气污染源是指导致环境污染的各种污染因子或污染物的发生源例如:向环境排出污染物或释放有害因子的工物的发生源例如:向环境排出污染物或释放有害因子的工厂、场所或设备厂、场所或设备按大气环境影响评价技术导则(按大气环境影响评价技术导则(HJ 2.2HJ 2.220082008)的规)的规定,分为点源、面源(线源)、体源、火炬四种类别,其出定,分为点源、面源(线源)、体源、火炬四种类别,其出发点之一是依据导则推荐模式中参数输入的格式要求而进行发点之一是依据导则推荐模式中参数输入的格式要求而进行的5av5.1 基础知识基础知识 5.1.2 大气污染源大气污染源点源:通过某种装置集中排放的固定点状源,如烟囱、集气通过某种装置集中排放的固定点状源,如烟囱、集气筒等。
筒等面源:在一定区域范围内,以低矮密集的方式自地面或近地在一定区域范围内,以低矮密集的方式自地面或近地面的高度排放污染物的源,如无组织排放、储存堆、渣面的高度排放污染物的源,如无组织排放、储存堆、渣场等排放源场等排放源线源:污染物呈线状排放或者由移动源构成线状排放的源,污染物呈线状排放或者由移动源构成线状排放的源,如城市道路的机动车排放源等如城市道路的机动车排放源等体源:由源本身或附近建筑物的空气动力学作用使污染物呈由源本身或附近建筑物的空气动力学作用使污染物呈一定体积向大气排放的源,如焦炉炉体、屋顶天窗等一定体积向大气排放的源,如焦炉炉体、屋顶天窗等火炬(火焰)是直接由明火排放的源,如炼油厂火炬火炬(火焰)是直接由明火排放的源,如炼油厂火炬6av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.1 燃煤废气及其所含主要污染物的发生机制5.1.3.2 煤炭工业源污染物的发生机制5.1.3.3 钢铁工业源污染物的发生机制7av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.1 燃煤废气及其所含主要污染物的发生机制化石燃料的燃烧(特别是不完全燃烧)将导致烟尘、硫氧化石燃料的燃烧(特别是不完全燃烧)将导致烟尘、硫氧化物、化物、NONOx x、碳氧化物的产生,引起大气污染问题,以燃煤引、碳氧化物的产生,引起大气污染问题,以燃煤引起的大气污染最为严重。
燃煤与燃油相比,所造成的环境污染起的大气污染最为严重燃煤与燃油相比,所造成的环境污染负荷要大得多单位质量的燃料煤的发热量比油低,灰分含量负荷要大得多单位质量的燃料煤的发热量比油低,灰分含量高出高出100100300300倍,含硫量虽可能比重油低,但为获得同等发热倍,含硫量虽可能比重油低,但为获得同等发热量,耗煤量大,产生的硫氧化物可能更多(取决于煤与油的含量,耗煤量大,产生的硫氧化物可能更多(取决于煤与油的含硫量的差异情况);煤的含氮率约比重油高硫量的差异情况);煤的含氮率约比重油高5 5倍,因而倍,因而NONOx x的生的生成量也高于重油成量也高于重油8av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.1 燃煤废气及其所含主要污染物的发生机制(1)烟尘的发生)烟尘的发生 烟尘是指伴随燃料燃烧所发生的尘,其中含有烟黑、飞烟尘是指伴随燃料燃烧所发生的尘,其中含有烟黑、飞灰等粒状悬浮物目前对烟黑等粒状悬浮物的发生机制还不灰等粒状悬浮物目前对烟黑等粒状悬浮物的发生机制还不完全清楚,但基本可以认为是燃料中的可燃性碳氢化合物在完全清楚,但基本可以认为是燃料中的可燃性碳氢化合物在高温下,经氧化、分解、脱氢、环化和缩合等一系列复杂反高温下,经氧化、分解、脱氢、环化和缩合等一系列复杂反应而形成的。
应而形成的9av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.1 燃煤废气及其所含主要污染物的发生机制(2)硫氧化物发生机制)硫氧化物发生机制 硫氧化物主要是指硫氧化物主要是指SO2和和SO3大气中的大气中的H2S是不稳定的硫是不稳定的硫氢化合物,在有颗粒物存在的条件下可迅速被氧化为氢化合物,在有颗粒物存在的条件下可迅速被氧化为SO2煤中含硫量是指煤中各种形态硫的总量其中单质硫、硫化煤中含硫量是指煤中各种形态硫的总量其中单质硫、硫化物硫、有机硫为可燃性硫(约为全硫份的物硫、有机硫为可燃性硫(约为全硫份的70%90%);硫);硫酸盐硫不参与燃烧反应,多残于灰烬中,称为非可燃性硫酸盐硫不参与燃烧反应,多残于灰烬中,称为非可燃性硫只有可燃性硫才参与燃烧反应过程,燃烧时主要生成只有可燃性硫才参与燃烧反应过程,燃烧时主要生成SO2,只有只有1%5%氧化成为氧化成为SO310av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.1 燃煤废气及其所含主要污染物的发生机制(3)NOx的发生机制的发生机制 造成大气污染的造成大气污染的NOx主要指主要指NO和和NO2,他们大部分来源于,他们大部分来源于化石燃料的燃烧过程,也来自于硝酸或使用硝酸的生产过程。
由化石燃料的燃烧过程,也来自于硝酸或使用硝酸的生产过程由煤的燃烧过程生成的煤的燃烧过程生成的NOx有两类:一类是在高温燃烧时助燃空有两类:一类是在高温燃烧时助燃空气中的气中的N2和和O2生成的生成的NOx,称为热致,称为热致NOx;另一类是燃料中的;另一类是燃料中的含氮化合物经高温分解成含氮化合物经高温分解成N2,再与氧气反应生成,再与氧气反应生成NOx,由此生,由此生成的成的NOx成为燃料成为燃料NOx11av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.1 燃煤废气及其所含主要污染物的发生机制热致热致NOx与燃烧温度、燃烧气体中氧的浓度,以及气体在与燃烧温度、燃烧气体中氧的浓度,以及气体在高温区停留时间密切相关已有的实验数据证明,在燃烧气体氧高温区停留时间密切相关已有的实验数据证明,在燃烧气体氧浓度相同的条件下,浓度相同的条件下,NO的生成速度随燃烧温度升高而加快燃的生成速度随燃烧温度升高而加快燃烧温度在烧温度在300 以下时以下时NO的生成量很少,燃烧温度高于的生成量很少,燃烧温度高于1 500 时时NO的生成量显著增加。
为了减少热致的生成量显著增加为了减少热致NOx的生成,的生成,应设法降低燃烧温度,减少过剩空气(降低应设法降低燃烧温度,减少过剩空气(降低O2的浓度)和缩短的浓度)和缩短气体在高温区的停留时间气体在高温区的停留时间热致NOx和燃料NOx生成量之和即化石燃料燃烧产生的NOx总量12av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.2 煤炭工业源污染物的发生机制1)洗煤 将煤中的硫、灰分和矸石等杂质除去以提高煤的质量的工艺将煤中的硫、灰分和矸石等杂质除去以提高煤的质量的工艺过程目前主要使用物理洗煤工艺,即利用煤与杂质的密度不同过程目前主要使用物理洗煤工艺,即利用煤与杂质的密度不同加以机械分离洗煤的工艺流程可分为四个阶段:初期准备、粉加以机械分离洗煤的工艺流程可分为四个阶段:初期准备、粉煤加工、粗煤加工和最后处理煤加工、粗煤加工和最后处理13av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.2 煤炭工业源污染物的发生机制初期准备阶段粉煤和粗煤加工阶段初期准备阶段产生的排放物主要是逸散颗粒物,排放源来自路面、原料堆、残渣堆放区、装煤车、皮带输送机、破碎机和分选机的煤粉。
主要排放源是空气分离过程的空气排气,干式洗煤工艺排放源是在空气脉冲使煤分层的地方,湿式洗煤工艺产生的颗粒潜在排放量非常低产生排放物的主要排放源是热力干燥器的排气14av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.2 煤炭工业源污染物的发生机制(2 2)煤的转化)煤的转化 煤除了直接用作燃料外,还可被转化为有机气体和液体煤除了直接用作燃料外,还可被转化为有机气体和液体煤的气化煤的气化 煤与氧气、水蒸气结合生成可燃性煤气、废气、炭和灰分煤与氧气、水蒸气结合生成可燃性煤气、废气、炭和灰分煤气化系统按其产生的煤气热值及所用的气化反应器的类型可分煤气化系统按其产生的煤气热值及所用的气化反应器的类型可分为高热值气化系统、中热值气化器和低热值气化器多数气化系为高热值气化系统、中热值气化器和低热值气化器多数气化系统由四步工艺构成:煤的预处理、煤的气化、粗煤气清洗和煤气统由四步工艺构成:煤的预处理、煤的气化、粗煤气清洗和煤气优化处理优化处理煤的气化工艺过程中,主要大气污染物排放情况见表煤的气化工艺过程中,主要大气污染物排放情况见表5-1。
15a表5-1(a)煤的气化工艺中的排放物16a表5-1(b)煤的气化工艺中的排放物17av5.1 基础知识基础知识 5.1.3典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制典型大气污染源产生大气污染物的种类与机制5.1.3.2 煤炭工业源污染物的发生机制(2 2)煤的转化)煤的转化 煤的液化煤的液化 用煤生产合成有机液体的一种转化工艺此工艺可降低杂用煤生产合成有机液体的一种转化工艺此工艺可降低杂质含。





