环境评价第三章.ppt

环境评价,,第三章 大气环境质量评价,第一节 大气环境质量现状评价 污染物地面浓度分布的影响因素 大气环境质量现状评价的工作程序 大气环境质量现状评价的方法 第二节 大气质量预测模型 气象要素和气象条件 大气扩散模型 系数估值 第三节 大气环境影响评价,大气环境现状评价通常是大气环境污染评价区域大气环境现状评价和拟建项目的环境现状评价第一节 大气环境质量现状评价,第一节 大气环境质量现状评价,影响污染物地面浓度分布的因素 （1）污染源的特性：源的形态、源强、源的排放规律第一节 大气环境质量现状评价,源强：污染源单位时间内排放污染物的量 （2）气象条件 （3）地形条件,第一节 大气环境质量现状评价,大气环境质量现状评价的工作程序 （1）准备阶段,确定评价范围,根据评价任务的要求，结合本地区的具体气象条件，确定评价范围第一节 大气环境质量现状评价,评价 基本 范围,,第一节 大气环境质量现状评价,拟定评价区的主要空气污染源和主要污染物 通过空气污染源调查与气象条件分析，拟定主要的污染源和污染物、发生重污染的气象条件等制定空气环境监测计划 1 监测范围与监测项目 2 监测点的布设：布点方法、布点数目（一级评价区不少于10个、二级不少于6个，三级1-3个）。

第一节 大气环境质量现状评价,3 监测时间与频率 确定周期与频率：一年的冬（1月）、春（4月）、夏（7月）、秋（10月）各一次 监测时间：一级评价至少每次连续监测7天，每天采样次数不少于6次7：00-20：00 4 采样与分析方法：尽量选用国家标准方法第一节 大气环境质量现状评价,（2）污染监测阶段 按照监测计划进行大气污染监测在大气污染监测的同时配合同步气象观测，同时进行污染生物学和环境卫生学监测第一节 大气环境质量现状评价,（3）评价分析阶段 运用大气质量指数或其它评价方法对大气污染程度进行描述，分析时空变化规律，并对大气污染进行分级第一节 大气环境质量现状评价,,,第一节 大气环境质量现状评价,第一节 大气环境质量现状评价,（4）成果运用阶段 根据评价结果，提出综合防治大气污染的对策 大气环境质量现状评价的方法 评价的方法：大气质量指数法、生物学评价法、环境卫生学评价法,,1、上海大气质量指数(姚志麒）,第一节 大气环境质量现状评价,第一节 大气环境质量现状评价,2、均值型大气质量指数,第一节 大气环境质量现状评价,3、沈阳大气质量指数 四个评价参数：SO2、NOx、飘尘、Pb,,,第一节 大气环境质量现状评价,沈阳大气质量指数评价参数,当4项污染物浓度等于背景浓度时，AQI沈=100；当4项污染物浓度等于明显危害浓度时，AQI沈=20。

这样确定的系数当污染物浓度等于标准时，AQI沈=60沈阳大气质量指数分级是在确定PSI值与AQI沈值之间关系后，按PSI分级标准进行分级第一节 大气环境质量现状评价,4、我国城市大气污染指数（前标准）（API） API是根据我国空气污染特点和污染防治情况，按我国现行的《城市空气质量日报技术规定》重点确定二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）三项为评价因子，在监测条件较好的城市还有其他污染项目作评价因子，如北京的空气质量日报中有 SO2、CO、O3、NO2和 PM10五项评价因子空气污染指数API应选取日均浓度值或小时均值作为计算参数污染物i的分指数Pi按下式计算：,第一节 大气环境质量现状评价,式中：Pi一第i污染物的污染分指数；Ci第i污染物的监测浓度值；Pi，j一第i污染物第j转折点的污染分指数；Pi，j+1一第i污染物第j+1转折点的污染分指数；Ci，j一第i污染物第j转折点上污染物的（对应于pi，j）浓度限值；Ci，j+1一第i污染物第j+1转折点上污染物的（对应于pi，j+1）浓度限值各种污染物的污染分指数都计算出来以后，取最大者作为该区域的空气污染指数，而该项污染物即为该区域空气中的首要污染物。

API=max（P1，P2， … ，pi， … ，pn）,第一节 大气环境质量现状评价,空气污染指数对应的污染物浓度限值,注：数据引自郑铭，2003第一节 大气环境质量现状评价,第一节 大气环境质量现状评价,空气污染指数（API）及相应的空气质量级别,注：数据引自刘天齐，2000第一节 大气环境质量现状评价,空气质量新标准（2016年1月正式执行）： 污染物的空气质量分指数计算： IAQIp—污染物项目p的空气质量分指数；Cp— 污染物项目p的质量浓度值；BPHi—表1中与Cp相近的污染物浓度限值的高位值；BPLo—表1中与Cp相近的污染物浓度限值的低位值；IAQIHi—表1中与BPHi对应的空气质量分指数；IAQILo—表1中与BPLo对应的空气质量分指数,,空气质量指数AQI确定：AQI=max（ IAQI1， IAQI2， … ， IAQI3 ， … ， IAQIn ） AQI大于50时，IAQI最大的污染物为首要污染物若IAQI最大的污染物为两项或两项以上时，并列为首要污染物 IAQI大于100的污染物为超标污染物,第一节 大气环境质量现状评价,5、美国格林大气污染综合指数,,格林建议的SO2和烟雾系数日平均浓度标准,第一节 大气环境质量现状评价,第一节 大气环境质量现状评价,5、美国污染标准指数（PSI）（同API指数） 6 、橡树岭大气污染指数,7、大气质量分级评分法,大气质量标准和评分,分级标准,第一节 大气环境质量现状评价,习题课： 1、已知某市某日的空气质量指标分别 :PM2.5为123ug/m3 、 PM10 为 0.080mg/m3 、 NO2 为 0.090mg/m3 、 SO2 为 0.085mg/m3 、 CO为14.6mg/m3。

试根据空气污染指数分级浓度限值 , 求出上述五类污染物的空气质量指数 AQI, 并确定空气质量级别和首要污染物第一节 大气环境质量现状评价,一、气象要素与气象条件 污染气象调查旨在获取影响大气污染物浓度的重要气象要素，从而确定用于预测大气污染物浓度的参数第二节 大气环境质量预测模型,污染气象要素系指与大气污染或大气自然净化有关的那一部分气象要素第二节 大气环境质量预测模型,一、气象要素与气象条件 大气是通过三种机制达到自然净化的，即平流输送、湍流扩散和清除机制清除机制是指因沉积和转化等物理、化学等方面的作用对大气污染物的清除对于大多数评价项目，主要是调查与前两种自然净化机制有关的污染气象要素，即地面和大气边界层平均场气象要素及湍流扩散参数一）主要气象要素,常用的污染气象要素主要有以下几种 气温：气象上讲的地面气温一般是指离地面1.5m高处在百叶箱中观测得到的空气温度 气压：气压是指大气作用在单位面积上的作用力，即大气的压强第二节 大气环境质量预测模型,,风：空气的流动就形成风水平(horizontal)方向的空气运动称为风 风的形成：风主要由于气压的水平分布不均匀而引起的，而气压的水平分布不均是由温度分布不均造成。

第二节 大气环境质量预测模型,（一）主要气象要素,第二节 大气环境质量预测模型,（一）主要气象要素,风的形成除热力原因外，还有动力原因，自然界的风是由于这两种原因综合作用的结果，但只要有温差存在，空气就不会停止运动风的度量（风向和风速）： 风是矢量，有方向和大小，即风向和风速风速(风的大小)：单位时间内空气在水平方向移动的距离， 常用单位：m/s，Km/s风向(风的来向)：可用8个方位或16方位表示第二节 大气环境质量预测模型,（一）主要气象要素,第二节 大气环境质量预测模型,第二节 大气环境质量预测模型,（一）主要气象要素,云：是发生在高空的水汽凝结现象 云量：指云遮蔽天空的成数在我国，将天空分为10等份，有几分天空被云遮盖，云量就是几如：云占天空的1/10，云量记为1；在云层中有少量空隙（空隙总量不到天空的1/20）记为10；当天空无云或云量不到1/20时，云量为0,第二节 大气环境质量预测模型,（一）主要气象要素,国外，将天空分为8等份国外云量与我国云量间的关系，国外云量×1.25=我国云量 总云量：指所有云遮蔽天空的成数，不论云的层次和高度 低云量：低云的云掩盖天空的成数云量的记录：一般总云量/低云量的形式记录，如10/7。

云高：指云底距地面的垂直距离，以米为单位第二节 大气环境质量预测模型,（一）主要气象要素,太阳高度角：为太阳光线与地平线间的夹角，是影响太阳辐射强弱的最主要的因子之一ho即太阳高度角，它随时间而变化第二节 大气环境质量预测模型,（一）主要气象要素,（二）大气边界层的温度场 1、大气边界层 受下垫面影响的低层大气，其厚度约为1－2km称为大气边界层 下垫面以上100m左右的一层大气称近地层 近地层到大气边界层顶的一层称过渡层大气扩散发生的地方第二节 大气环境质量预测模型,（二）大气边界层的温度场 2、气温垂直分布 （1）温度层结：温度随高度的分布情况它影响大气垂直方向的流动情况，由于地面构筑物不同，温度层结不同 （2）温度层结类型,第二节 大气环境质量预测模型,（二）大气边界层的温度场,a — 递减层结 b — 中性层结 c — 逆温层结 d — 等温层结,温度梯度等于或近似于1℃/100m，称中性层结3、气温垂直递减率 单位高差气温变化速率的负值环境温度的变化 γ不是一常数，随太阳辐射、气候等而变化，对流层中环境温度直减率的平均值为0.65℃/100m二）大气边界层的温度场,4、干绝热直减率 干空气在绝热升降过程中，每升降单位距离引起气温变化速率的负值。

通常取100米），根据计算，得到γd约为0.98K/100m，近似1K/100m二）大气边界层的温度场,当r-rd0，气块加速运动，大气不稳定；当r-rd0，气块减速运动，大气稳定；当r-rd=0，大气为中性 因此，大气稳定度可以用温度直减率与干绝热直减率之差来判断，即r-rd大于、小于和等于零为大气静力稳定度的判据二）大气边界层的温度场,对于r和rd的物理意义应具有较确切认识，rd是以质量衡定的一块空气团为对象在干绝热条件下沿垂直上升而导出的气温垂直递减率，是一个由气态方程给定的确定值r则是气温的环境层结, 是在太阳、地球的热量幅射和其他气象因素作用下形成的实际环境状况二）大气边界层的温度场,,,5、气温层结与烟羽形状,γ＝ γα,,（二）大气边界层的温度场,上层不稳定，下层稳定（爬升型）,上层稳定，下层不稳定（熏烟型）,（三）大气边界层的风场 ①随时在变化：如我国季风（北京附近冬天东北风） ③随高度变化：在一定范围内，风随高度的增大而增大地面有建筑物，树木的影响 风速随高度变化的曲线叫风速廓线，其数学表达式叫风速廓线模式（见下页）②随地理位置而变：山区会产生山风、谷风、海风，海区有海陆风（如上海、大连等）。

m的取值范围,二、大气扩散模型,根据质量守恒原理和梯度输送理论，污染物在大气中的运动规律可以写成如下形式：,为导出连续点源条件下预测大气环境质量的高斯模式，提出以下假设： 假定大气流动是稳定的、有主导方向的； 假定污染物在大气中只有物理运动、没有化学和生物变化； 假定在所要预测的范围内没有其他同类污染源和汇 结合质量守恒条件：,在大气环境影响评价的实际工作中，大气扩散计算通常以高斯大气扩散公式为主 高斯模式是一类简单实用的大气扩散模式在均匀、定常的湍流大气中污染物浓度满足正态分布，由此可导出一系列高斯型扩散公式实际大气不满足均匀、定常条件，因此一般的高斯扩散公式应用于下垫面均匀平坦、气流稳定的小尺度扩散问题更为有效1．点源扩散的高斯模式,1．1坐标系 高斯模式的坐标系为：以排放点(无界点源或地面源)或高架源排放点在地面的投影点为原点，平均风向为 x轴，y 轴在水平面内垂直于x 轴，y 轴的正向在 x 轴的左侧，z 轴垂直于水。