1、大气环境功能区划和大气环境功能区划和大气环境容量核定大气环境容量核定 孙 蕾长沙环境保护职业技术学院2004.5主要内容主要内容 大气环境的基本概念及其大气污染问题大气环境的基本概念及其大气污染问题 我国的大气污染控制战略我国的大气污染控制战略 环境空气质量功能区划分原则和技术方环境空气质量功能区划分原则和技术方法法 大气环境容量核定大气环境容量核定大气：指包围地球表面并随地球旋转的空气层。约有大气：指包围地球表面并随地球旋转的空气层。约有1000km1000km的高空距离。其中：的高空距离。其中：对流层：空气在此层有强烈地对流运动。地面对流层：空气在此层有强烈地对流运动。地面8-9km8-9
2、km（两极）、（两极）、16-18km16-18km（赤道）、（赤道）、10-12km10-12km（中纬度地区），（中纬度地区），夏季较厚，冬季较薄。夏季较厚，冬季较薄。大气总质量的大气总质量的3/43/4集中在这一层。集中在这一层。对流层分为两层：对流层分为两层：12km12km为低层大气（摩擦层、边界层），为低层大气（摩擦层、边界层），排入大气的污染物绝大部分活动在这层。排入大气的污染物绝大部分活动在这层。12km12km以上，受地表影响很小，自由大气层、主要的天气以上，受地表影响很小，自由大气层、主要的天气过程在此层。过程在此层。一、一、大气环境的基本概念大气环境的基本概念地表大气平均
3、压力为地表大气平均压力为1个大气压，相当于每平方厘米地球包个大气压，相当于每平方厘米地球包围围1034g空气。空气。大气总质量：约为大气总质量：约为5.21015吨。吨。50%在距地表上空在距地表上空30km范范围内。围内。高度高度100km以上的空气质量仅占总质量以上的空气质量仅占总质量1/106。对流层：对流层：16-181km（赤道）（赤道）10-12（中纬）（中纬）平流层：平流层：15-35km（O3占占20km）均匀层均匀层 中间层：平流层顶（中间层：平流层顶（50km）80km 热层：热层：80 km-500 km 非均匀层非均匀层 逃逸层：逃逸层：500 km 一、一、大气环境的
4、基本概念大气环境的基本概念大气与环境空气大气与环境空气ISO 4225：1991/DAM 的定义为：环境空气（ambient air）:指人群，植物，动物和建筑物的室外空气。大气（atmosphere of the Earth）:地球环境周围所有空气的总和。从此定义出发考虑到我们要保护的对象以及与我们生活密切相关的空间看，环境学中所说的大气确切地定义为环境空气。空气污染（ISO）：由于人类活动和自然过程引起某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。一、一、大气环境的基本概念大气环境的基本概念空气污染物：由于人类活动或自然过程排入大
5、气空气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生有害影响的物质。气溶胶状的并对人或环境产生有害影响的物质。气溶胶状态污染物和气体状态污染物。态污染物和气体状态污染物。气溶胶：沉降速度可忽略的固体粒子、液体粒子气溶胶：沉降速度可忽略的固体粒子、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。粉尘、或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。粉尘、烟、飞灰、雾、降尘、漂尘、烟、飞灰、雾、降尘、漂尘、TSPTSP。气体状态污染物：主要有五个方面：以二氧化硫气体状态污染物：主要有五个方面：以二氧化硫为主的硫氧化物；以氧化氮和二氧化氮为主的含为主的硫氧化物；以氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物；摊碳
6、的氧化物；碳氢化合物及卤素化氮化合物；摊碳的氧化物；碳氢化合物及卤素化合物。合物。一、一、大气环境的基本概念大气环境的基本概念 排入大气中的污染物大多是还原态的，H2S、NH3、（CH4）由大气回到地表中的的物质往往是高氧化态的，硫酸、硝酸、硫酸盐、硝酸盐、二氧化碳。这些还原性气体并不是被空气中的氧气所氧化，分子氧中O-O键相对较强（502kj/mol），在常温常压下并不能与大多数还原性气体反应。是被大气中存在的高活性自由基氧化的。自由基在其电子壳层的外层有一个不成对的电子，有很强的亲和力，因此能起强氧化剂的作用。大气中存在的主要自由基有OH、HO2、RO、RO2。大气中的自由基来源于太阳辐射
7、，一般年度10ppt（万亿分之一）（10-6ppm）。一、一、大气环境的基本概念大气环境的基本概念 2001年全国的废气中二氧化硫排放量1947.8万t，其中工业排放量1566.6万t，生活排放量381.2万t。烟尘排放量1059.1万t，其中工业排放量841.2万t，生活排放量217.9万t。工业粉尘排放量990.6万t。2003年二氧化硫、烟尘和工业粉尘的排放量均比2002年增长10%以上，其中二氧化硫排放量2121万t，超过环境承载能力77%。一、一、大气污染状况大气污染状况颗粒物排放源及排放特点颗粒物排放源及排放特点 颗粒物来源复杂，不能简单归属于一个行业（以煤颗粒物来源复杂，不能简单
8、归属于一个行业（以煤烟尘为例）烟尘为例）建材化工冶炼钢铁煤烟尘工业锅炉民用燃煤电 厂一、一、大气污染状况大气污染状况同一源类的颗粒物可以通过多种排放途径同一源类的颗粒物可以通过多种排放途径进入到环境空气中（以电厂煤烟尘为例）进入到环境空气中（以电厂煤烟尘为例）电 厂煤烟尘大 气环境点 源吹灰场扬 尘原煤堆一、一、大气污染状况大气污染状况颗粒物进入环境空气中的途径颗粒物进入环境空气中的途径 湖南省：废气中二氧化硫排放量湖南省：废气中二氧化硫排放量74.3274.32万万t t，其中工业排放，其中工业排放量量57.5957.59万万t t，生活排放量，生活排放量16.7316.73万万t t。烟尘
9、排放量。烟尘排放量43.4343.43万万t t，其中工业排放量其中工业排放量36.7236.72万万t t，生活排放量，生活排放量6.716.71万万t t。工业粉。工业粉尘排放量尘排放量60.8360.83万万t t。我国的环境质量状况我国的环境质量状况 在统计的在统计的340340个城市中，达空气质量二级标准（优良空气）个城市中，达空气质量二级标准（优良空气）的城市占的城市占41%41%，达三级标准（轻微污染）的占，达三级标准（轻微污染）的占32%32%，超过三，超过三级标准（严重污染）的占级标准（严重污染）的占27%27%。长沙（重庆）排在后。长沙（重庆）排在后1010名。名。影响空气
10、质量的主要污染物仍是颗粒物，有影响空气质量的主要污染物仍是颗粒物，有54.454.4的城市颗的城市颗粒物年度超标粒物年度超标 。一、一、大气污染状况大气污染状况全国酸雨污染有加重的趋势全国酸雨污染有加重的趋势我国国土面积的我国国土面积的1/3已受酸雨影响，主要分布在长江以南、青藏高已受酸雨影响，主要分布在长江以南、青藏高原以东的地区和四川盆地。两控区（占原以东的地区和四川盆地。两控区（占11.4%）酸雨污染有所控）酸雨污染有所控制，氮制，氮2003年酸雨控制区面积在加大，浓度在增加，年酸雨控制区面积在加大，浓度在增加，pH值最低的值最低的江西坪江达江西坪江达3.67。大气污染中致癌物质很多，特
11、别是附着在颗粒物上的多环方烃类大气污染中致癌物质很多，特别是附着在颗粒物上的多环方烃类污染物，是这样致癌物。苯并（污染物，是这样致癌物。苯并（）芘为例，它是煤炭在一定温度）芘为例，它是煤炭在一定温度下燃烧的产物，尤其是民用直接燃煤的小煤炉。空气中苯并（下燃烧的产物，尤其是民用直接燃煤的小煤炉。空气中苯并（）芘年度增加万分之一，将使居民的癌症死亡率上升芘年度增加万分之一，将使居民的癌症死亡率上升5%。天津市中。天津市中心劝夜场苯并（心劝夜场苯并（）芘浓度可达）芘浓度可达0.0285g/m3（标准为（标准为0.01g/m3），），超标超标1.85倍，比郊区景盘山的浓度高倍，比郊区景盘山的浓度高50
12、多倍。多倍。一、一、大气污染状况大气污染状况我国的大气环境问题我国的大气环境问题 我国的环境问题是在发展中产生的，也必须在发展中解决。由于人我国的环境问题是在发展中产生的，也必须在发展中解决。由于人口多、技术水平低、环境基础设施建设滞后等原因，带来了工业、农口多、技术水平低、环境基础设施建设滞后等原因，带来了工业、农业和生活污染；还有技术发展带来的新问题，以及解决全球环境的压业和生活污染；还有技术发展带来的新问题，以及解决全球环境的压力，这是工业发达国家上百年逐步出现，分阶段解决的环境问题，我力，这是工业发达国家上百年逐步出现，分阶段解决的环境问题，我国在国在2020多年的快速发展中集中产生。
13、多年的快速发展中集中产生。因而我国的环境问题呈现出显因而我国的环境问题呈现出显著的压缩型、复合型特点，更增加了解决问题的难度。著的压缩型、复合型特点，更增加了解决问题的难度。我国环境污染和生态破坏造成了巨大的经济损失，据世界银行估计，我国环境污染和生态破坏造成了巨大的经济损失，据世界银行估计，中国中国19951995年空气和水污染造成的损失占当年年空气和水污染造成的损失占当年GDPGDP的的8%8%。据。据20012001年西部年西部生态调查报告，西部生态调查报告，西部9 9省生态破坏造成的直接经济损失占当地省生态破坏造成的直接经济损失占当地GDPGDP的的13%13%。二、我国的大气污染控制
14、战略二、我国的大气污染控制战略 主要问题主要问题 二、我国的大气污染控制战略二、我国的大气污染控制战略 能源结构不合理能源结构不合理我国工业消费能源的比重是国外发达国家的我国工业消费能源的比重是国外发达国家的11.32.1倍。倍。国外交通运输能源的比重是我国的国外交通运输能源的比重是我国的73.5倍。倍。居民生活能源的比重我国的居民生活能源的比重我国的1.81.1倍。倍。交通和生活能源的消费比重小，反映了我国民用能源消费是低水交通和生活能源的消费比重小，反映了我国民用能源消费是低水平的。平的。我国能源从生产、加工转换、运输、贮存到终端使用效率为：我国能源从生产、加工转换、运输、贮存到终端使用效
15、率为：中国：中国：49%日本：日本：36.4%西欧：西欧：32%中国与发达国家单项能源利用效率对比中国与发达国家单项能源利用效率对比二、我国的大气污染控制战略二、我国的大气污染控制战略项目发达国家（%）中国火力发电效率354028 工业锅炉效率708055钢铁工业综合热效率506028合成氨生产效率506025铁路运输热效率202568炊事热效率60701518主要问题主要问题 二、我国的大气污染控制战略二、我国的大气污染控制战略能耗高能耗高 单位产值能耗比世界水平高单位产值能耗比世界水平高2.4倍，是德国倍，是德国 的的4.97倍，日本的倍，日本的4.43倍，美国的倍，美国的 2.1倍，印度
16、的倍，印度的 1.65倍。倍。资源消耗大资源消耗大 每万美元消耗的铜、铝、铅、锌、锡、镍合每万美元消耗的铜、铝、铅、锌、锡、镍合计为计为70.47kg，是日本的，是日本的7.1倍，美国的倍，美国的5.7倍，印度的倍，印度的 2.8倍。倍。水资源浪费大，农业灌溉用水利用系数是国外先进水平的水资源浪费大，农业灌溉用水利用系数是国外先进水平的1/2；工业万元产值用水量为；工业万元产值用水量为100m3，是国外先进水平的，是国外先进水平的10倍；倍；污染排放强度高，单位污染排放强度高，单位GDP氮氧化物排放量是日本的氮氧化物排放量是日本的27.7倍，倍，德国的德国的16.6倍，美国的倍，美国的6.1倍
17、；单位倍；单位GDP二氧化硫排放量是日本二氧化硫排放量是日本的的68.7倍，德国的倍，德国的26.4倍，美国的倍，美国的6.0倍；倍；产业结构不合理产业结构不合理我国工业能源消费构成中，重工业能源消费比重为我国工业能源消费构成中，重工业能源消费比重为49%，轻，轻工业能源消费比重为工业能源消费比重为49%，反映说明工业结构不尽合理。，反映说明工业结构不尽合理。工业生产技术水平较低，装备落后工业生产技术水平较低，装备落后 城市空气质量未达标的原因城市空气质量未达标的原因 针对煤为主要能源的控制政策不够充分针对煤为主要能源的控制政策不够充分 75%75%以上的能源是煤，以上的能源是煤，200020
18、00年耗标煤达年耗标煤达1515亿亿t t。其中，电力热力行业占。其中，电力热力行业占58%58%，生活，生活消费占消费占13%13%。空气污染造成的经济损失达。空气污染造成的经济损失达9292亿人民币，其中，仅呼吸道疾病一亿人民币，其中，仅呼吸道疾病一项就有项就有74007400万亿元。卫生部认定慢性障碍性呼吸道疾病是中国前导的死因之一，万亿元。卫生部认定慢性障碍性呼吸道疾病是中国前导的死因之一，占死亡人数的占死亡人数的1/41/4。快速的都市化和人口增长抵消了现有的侮辱控制努力快速的都市化和人口增长抵消了现有的侮辱控制努力 乡镇企业乡镇企业 移动源的排污移动源的排污 扬尘问题扬尘问题 不适
19、当的能源定价和收费系统压抑了控制污染的积极性不适当的能源定价和收费系统压抑了控制污染的积极性 煤与电的定价煤与电的定价 现有的对电力的补助和电价的控制不利于调动节能的积极性。现有的对电力的补助和电价的控制不利于调动节能的积极性。烟气脱硫的运转费应计入电费烟气脱硫的运转费应计入电费 排污收费制度排污收费制度 末端治理工程项目的投资末端治理工程项目的投资效益低下效益低下 执法不利和部门间协调合作问题执法不利和部门间协调合作问题 非独立的执法机构导致政治权力结构内的非独立的执法机构导致政治权力结构内的地位非常弱地位非常弱 公众的关心及对空气污染的社会意识不强公众的关心及对空气污染的社会意识不强二、我
20、国的大气污染控制战略二、我国的大气污染控制战略二、我国的大气污染控制战略二、我国的大气污染控制战略 控制对策控制对策 二氧化硫与酸雨的控制对策二氧化硫与酸雨的控制对策 低架面源改用清洁燃料低架面源改用清洁燃料 高架点源搬迁和转业高架点源搬迁和转业 市区点源的节能改造市区点源的节能改造 中小燃煤锅炉的脱硫示范中小燃煤锅炉的脱硫示范 停止开采高硫煤停止开采高硫煤 煤的洁净技术示范煤的洁净技术示范 控制二氧化硫和酸雨有待解决的问题控制二氧化硫和酸雨有待解决的问题 电厂烟气脱硫成本摊入电价电厂烟气脱硫成本摊入电价 电厂烟气脱硫成本摊入电价电厂烟气脱硫成本摊入电价 产业结构改造与清洁生产的减排不容忽视产
21、业结构改造与清洁生产的减排不容忽视 因地制宜开发洁净技术和简易脱硫技术因地制宜开发洁净技术和简易脱硫技术 区域治理区域治理二、我国的大气污染控制战略二、我国的大气污染控制战略 控制对策控制对策 氮氧化物的控制对策氮氧化物的控制对策 代用燃料代用燃料 改善交通管理和道路系统的建设薄弱状况改善交通管理和道路系统的建设薄弱状况 柴油车改造区域治理机动车污染改造柴油车改造区域治理机动车污染改造 颗粒物的污染控制对策颗粒物的污染控制对策 天然气的替代天然气的替代 集中供热集中供热 鼓励使用清洁能源鼓励使用清洁能源 安装烟道脱硫设备安装烟道脱硫设备 加强城市地面的固化和绿化（扬尘的控制加强城市地面的固化和
22、绿化（扬尘的控制 灌木丛灌木丛防尘效果好。管理费用低）防尘效果好。管理费用低）次生颗粒物德控制对策次生颗粒物德控制对策 60706070为为PM10PM10，其中硫酸盐，其中硫酸盐24%24%，硝酸盐和铵盐各占，硝酸盐和铵盐各占12%12%。这些盐类是二氧化硫、。这些盐类是二氧化硫、氮氧化物和氨气在大气中反应生成的即次生颗粒物氮氧化物和氨气在大气中反应生成的即次生颗粒物 积极推进清洁生产积极推进清洁生产 建立清洁生产业绩标准建立清洁生产业绩标准 三、环境空气质量功能区划分原则和技术方法三、环境空气质量功能区划分原则和技术方法 与环境空气质量标准一、二、三级标准相对应划与环境空气质量标准一、二、
23、三级标准相对应划分为一、二、三类环境空气质量三类功能区分为一、二、三类环境空气质量三类功能区环境空气质量功能区环境空气质量功能区 为保护生态环境和人群健康的基本要求而划分的环境空气质量保护区为保护生态环境和人群健康的基本要求而划分的环境空气质量保护区一类环境空气质量功能区一类环境空气质量功能区 指自然保护区、风景名胜区、和其他需要特殊保护的地区指自然保护区、风景名胜区、和其他需要特殊保护的地区二类环境空气质量功能区二类环境空气质量功能区 城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区以及一、三类不包括的地方（
24、不包括区和农村地区以及一、三类不包括的地方（不包括19981998年后新建的任何工年后新建的任何工业区）业区）三类环境空气质量功能区三类环境空气质量功能区 指特定工业区指特定工业区环境空气质量功能区划分原则环境空气质量功能区划分原则应充分利用现行行政区界或自然分界应充分利用现行行政区界或自然分界宜粗不宜细宜粗不宜细既要考虑空气污染状况，又要兼顾城市发展规划既要考虑空气污染状况，又要兼顾城市发展规划不能随意降低已化定的功能区类别不能随意降低已化定的功能区类别环境空气质量功能区划分的方法环境空气质量功能区划分的方法分析区域或城市发展规划，确定范围，准备底图分析区域或城市发展规划，确定范围，准备底图
25、综合分析，确定每一单元的功能区综合分析，确定每一单元的功能区单元连片，绘污染物日平均等值线图单元连片，绘污染物日平均等值线图反复审核，确定最终的功能区反复审核，确定最终的功能区 三、环境空气质量功能区划分原则和技术方法三、环境空气质量功能区划分原则和技术方法 三、环境空气质量功能区划分原则和技术方法三、环境空气质量功能区划分原则和技术方法 环境空气质量功能区划分的要求环境空气质量功能区划分的要求不得小于不得小于4km4km2 2三类区中的生活区，应根据实际情况和可能，有计划的迁出三类区中的生活区，应根据实际情况和可能，有计划的迁出三类区不应设在一、二类功能区的主导风向的上风向三类区不应设在一、
26、二类功能区的主导风向的上风向一、二类区间，一类与三类间，二类与三类之间设置一定宽度的一、二类区间，一类与三类间，二类与三类之间设置一定宽度的缓冲带。一般一类与三类间的缓冲带宽度不小于缓冲带。一般一类与三类间的缓冲带宽度不小于500m500m，其他类别功，其他类别功能区之间缓冲带的宽度不小于能区之间缓冲带的宽度不小于300m300m，位于缓冲带内的污染源，应根据其对环境空气质量要求高的功能位于缓冲带内的污染源，应根据其对环境空气质量要求高的功能区影响情况，确定该污染源执行排放标准的级别区影响情况，确定该污染源执行排放标准的级别 四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定基本目的基本目的 从从“九五
27、九五”开始，我国开始实行全国主要污染物排放总量控制计划，开始，我国开始实行全国主要污染物排放总量控制计划，这是我国环境保护的一项重大举措，也是保证实现环境保护目标的客观这是我国环境保护的一项重大举措，也是保证实现环境保护目标的客观需要。为了更合理地制定总量控制目标和控制战略，使有限的大气环境需要。为了更合理地制定总量控制目标和控制战略，使有限的大气环境容量资源得到合理的利用，促进城市大气污染物排污许可证制度的落实，容量资源得到合理的利用，促进城市大气污染物排污许可证制度的落实，为为“十一五十一五”城市环境保护规划提供技术支持，国家环保总局要求以城城市环境保护规划提供技术支持，国家环保总局要求以
28、城市为单位开展大气环境容量测算工作。市为单位开展大气环境容量测算工作。基准年基准年大气环境容量测算基准年定为大气环境容量测算基准年定为2002年年 四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定大气环境容量大气环境容量大气环境单元所允许承纳的污染物质的最大数量。所谓某环境单元指的是一个特定的环境。本次核算所指的环境单元是城市建成区。建立了源环境浓度间的函数关系，可根据各参数变化得出一个动态环境容量。模型模型根据湖南省6个重点城市的大气环境特征，确定我省大气环境容量测算模型统一选用中国环境科学院的“区域大气环境总量控制管理模型”软件。该模型软件包括以下内容：一组基础计算程序和适用于不同情况的五组总量模
29、型程序组。基础程序计算组可以选择计算参数、确定大气污染物基础排放量和一些基础计算。总量模型程序组是根据不同情况计算区域大气总量。四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定大气环境容量测算步骤大气环境容量测算步骤确定建成区和规划区范围并进行区域网格化确定建成区和规划区范围并进行区域网格化初定扩散参数初定扩散参数初定气象条件初定气象条件初定污染源资料初定污染源资料第一次模拟计算第一次模拟计算分析浓度贡献分析浓度贡献与实测资料对比与实测资料对比分析误差调整参数分析误差调整参数四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定大气环境容量测算步骤大气环境容量测算步骤确定区域环境容量确定区域环境容量整体计算结果偏差
30、，可能是气象资料问题，回到步骤整体计算结果偏差，可能是气象资料问题，回到步骤1 1、步骤、步骤2 2，核对气象资料，调整气象参数；核对气象资料，调整气象参数；局部计算结果偏差，可能是污染源资料问题，通过污染浓度贡献局部计算结果偏差，可能是污染源资料问题，通过污染浓度贡献分析，甄别问题污染源，回到步骤分析，甄别问题污染源，回到步骤4 4、步骤、步骤5 5，校对统计资料，调整，校对统计资料，调整污染源参数，重新计算。污染源参数，重新计算。重复以上环节，直到模拟值与监测值符合。重复以上环节，直到模拟值与监测值符合。根据达标方案，调整现有污染源。根据达标方案，调整现有污染源。根据区域规划，布置新污染源
31、。根据区域规划，布置新污染源。形成多个环境质量达标的模拟方案。形成多个环境质量达标的模拟方案。四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定、基础数据的收集及分析基础数据的收集及分析大气污染源数据收集大气污染源数据收集污染源类型的划分中应注意的问题污染源类型的划分中应注意的问题 高于（含）高于（含）180m 180m 的高架源容量测算时要特别考虑，在污染源排放清单要的高架源容量测算时要特别考虑，在污染源排放清单要特别注明其位置和排放量；特别注明其位置和排放量；排放高度小于排放高度小于30m30m的污染源划为面源；的污染源划为面源；将居民生活和零散商业排放源作为第一类面源其平均排放高度为将居民生活和零
32、散商业排放源作为第一类面源其平均排放高度为7-10m7-10m；几何高度小于几何高度小于30m 30m 的烟囱，且无法实施控制的污染源划为第二类面源；的烟囱，且无法实施控制的污染源划为第二类面源；几何高度大于或等于于几何高度大于或等于于30m 30m 的烟囱，或几何高度小于的烟囱，或几何高度小于30m30m，但可以找到有，但可以找到有效控制方法的排放源；效控制方法的排放源；开放源、机动车排放等按面源处理。有条件的城市可考虑增加大气污染开放源、机动车排放等按面源处理。有条件的城市可考虑增加大气污染物二次转化等因素。物二次转化等因素。点源调查内容点源调查内容排气筒底部中心坐标（相对值或经纬度）；排
33、气筒高度（排气筒底部中心坐标（相对值或经纬度）；排气筒高度（m）和出口内径）和出口内径（m）；排气筒出口烟气温度（）；排气筒出口烟气温度（）；烟气出口速度（）；烟气出口速度（m/s）；主要污）；主要污染物正常排放量（染物正常排放量（t/a，t/h或或kg/h）。）。面源调查内容面源调查内容 将城市在选定的坐标网格化内网格化。一般可取将城市在选定的坐标网格化内网格化。一般可取10001000（m2）城）城市较小时，可取市较小时，可取500500（m2），按网格统计面源的下述参数：），按网格统计面源的下述参数：各主要污染物排放量的时变化值（最大时变化量或平均时变化量各主要污染物排放量的时变化值（最
34、大时变化量或平均时变化量t/（h.km2），以及时变化系数），时排放系数可按各季或各月给出典型，以及时变化系数），时排放系数可按各季或各月给出典型日的时变化系数；日的时变化系数；面源排放高度：网格内排放高度不等时，可按排放量加权平均取平均排面源排放高度：网格内排放高度不等时，可按排放量加权平均取平均排放高度将面源按高度分为放高度将面源按高度分为2-3类。类。四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定 线源调查内容线源调查内容 对机动车排放污染较重的城市，需将高速路、快速路和主干线作为线源，对机动车排放污染较重的城市，需将高速路、快速路和主干线作为线源，并采用适当的方法进行处理。机动车源的排放高度
35、定为并采用适当的方法进行处理。机动车源的排放高度定为1m。大气环境质量现状数据收集大气环境质量现状数据收集 国控点例行监测数据收集：收集所在地近国控点例行监测数据收集：收集所在地近1-5年的环境监测资料，分析年的环境监测资料，分析污染物的来源、大气环境质量达标情况及变化趋势。污染物的来源、大气环境质量达标情况及变化趋势。现状监测：根据模型验证需要，如对原有国控点数据密度不够，无法满现状监测：根据模型验证需要，如对原有国控点数据密度不够，无法满足需要的，需进行大气环境质量现状监测（同时监测风速、风向、云量足需要的，需进行大气环境质量现状监测（同时监测风速、风向、云量和温度等气象参数）和温度等气象
36、参数）清洁对照点：对起不到对照作用的清洁对照点，要与省环境监测中心站清洁对照点：对起不到对照作用的清洁对照点，要与省环境监测中心站协商并报国家环境监测总站批准重新进行调整。计算规划容量时应说明协商并报国家环境监测总站批准重新进行调整。计算规划容量时应说明大气污染背景值。大气污染背景值。四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定 气象数据收集和分析气象数据收集和分析 收集可代表该地区气象条件的气象台近收集可代表该地区气象条件的气象台近3年的气象资料：年的气象资料：包括：每日风向、风速、总云量；年、季降水量、气压、气包括：每日风向、风速、总云量；年、季降水量、气压、气温、湿度等。主要目的以满足模型计
37、算需要。温、湿度等。主要目的以满足模型计算需要。气象数据分析：利用收集或观测的气象数据分析该地区的气象气象数据分析：利用收集或观测的气象数据分析该地区的气象特征、大气扩散规律，给出风向玫瑰图、年各风向风速大气稳特征、大气扩散规律，给出风向玫瑰图、年各风向风速大气稳定度联合频率等，选取合适的大气扩散参数，对容量计算提供定度联合频率等，选取合适的大气扩散参数，对容量计算提供必要的参数。必要的参数。对近对近3年的气象条件作出年的气象条件作出“气候诊断气候诊断”分析，诊断分析出城市分析，诊断分析出城市地区大气输送通道，不能仅仅考虑三年气象数据的平均值。地区大气输送通道，不能仅仅考虑三年气象数据的平均值
38、。四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定 颗粒物源解析颗粒物源解析 各城市的容量测算报告中应设置颗粒物源解析章节。各城市的容量测算报告中应设置颗粒物源解析章节。具体可参考城市环境空气中煤烟尘贡献值具体可参考城市环境空气中煤烟尘贡献值(分担率分担率)的的评估方法进行简单估算。在源解析基础上，确定主评估方法进行简单估算。在源解析基础上，确定主要固定源排放颗粒物的贡献率和总量控制要求。对于要固定源排放颗粒物的贡献率和总量控制要求。对于其它颗粒物来源可不提出总量要求，但要明确控制措其它颗粒物来源可不提出总量要求，但要明确控制措施，促进城市环境空气颗粒物达标。施，促进城市环境空气颗粒物达标。四、大气环
39、境容量核定四、大气环境容量核定 环境容量测算环境容量测算 测算范围测算范围主要计算城市建成区环境容量。如果有排放量大的污染源不在建城区内，主要计算城市建成区环境容量。如果有排放量大的污染源不在建城区内，则要适当扩大区域，将其包含进去。则要适当扩大区域，将其包含进去。约束条件约束条件约束条件是各功能区日均浓度和年均浓度均达标。约束条件是各功能区日均浓度和年均浓度均达标。6个重点城市的功能个重点城市的功能区日均浓度达标保证率应满足下表要求：区日均浓度达标保证率应满足下表要求：城市张家界 常德岳阳长沙湘潭株洲达标率（%）908080707060四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定 大气环境容量计
40、算的时间段大气环境容量计算的时间段 现状环境容量计算：在现状环境容量计算：在2002年排放量基础上的现状，利用年排放量基础上的现状，利用控制点的现状浓度值，对模型进行验证，然后计算在原有控制点的现状浓度值，对模型进行验证，然后计算在原有污染源位置不变情况下的现状环境容量，各类源的允许排污染源位置不变情况下的现状环境容量，各类源的允许排放率。在放率。在 计算各类源的允许排放率时，不应采取更比率削计算各类源的允许排放率时，不应采取更比率削减法确定削减量，应采取可行的削减方案，重点考虑削减减法确定削减量，应采取可行的削减方案，重点考虑削减未达标源。未达标源。规划环境容量计算：在规划环境容量计算：在“
41、十一五十一五”规划期间，准备要对污规划期间，准备要对污染源重新调整布局规划后的环境容量。染源重新调整布局规划后的环境容量。对高架源的考虑：高架源对本地区影响比较复杂，对排放对高架源的考虑：高架源对本地区影响比较复杂，对排放高度高于（含）高度高于（含）180m的高架源，要分别计算。即包含所有的高架源，要分别计算。即包含所有污染源时和去除排放高度高于（含）污染源时和去除排放高度高于（含）180m 的高架源时。的高架源时。四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定 大气环境容量测算报告编制大气环境容量测算报告编制各城市大气环境容量测算报告的编制参照执行全国环境保护重点城市大各城市大气环境容量测算报告的
42、编制参照执行全国环境保护重点城市大气环境容量核定工作方案测算报告编制的要求。结构上包括以下内容：气环境容量核定工作方案测算报告编制的要求。结构上包括以下内容：总论：研究内容、测算方法、技术路线、拟提交的主要成果等。总论：研究内容、测算方法、技术路线、拟提交的主要成果等。城市环境现状分析：自然地理条件、社会经济概况、城市建设和发展规划、城市环境现状分析：自然地理条件、社会经济概况、城市建设和发展规划、污染物排放状况、大气环境质量状况、大气环境本底等内容。污染物排放状况、大气环境质量状况、大气环境本底等内容。大气环境容量测算基础工作：污染源排放清单编制、排放源分类、气象条大气环境容量测算基础工作：
43、污染源排放清单编制、排放源分类、气象条件分析、容量测算范围、控制点位、控制目标等。件分析、容量测算范围、控制点位、控制目标等。环境容量测算方法：数学模型、各参数取值等。环境容量测算方法：数学模型、各参数取值等。颗粒物源解析：颗粒物源解析方法、颗粒物主要来源。颗粒物源解析：颗粒物源解析方法、颗粒物主要来源。容量测算结果：三种主要污染物的现状容量和优化布局后的最大环境容量，容量测算结果：三种主要污染物的现状容量和优化布局后的最大环境容量，以及规划容量。以及规划容量。污染源削减方案：根据大气环境容量测算结果，提出削减污染源排放、优污染源削减方案：根据大气环境容量测算结果，提出削减污染源排放、优化污染
44、源布局的方案以及区域规划环境容量。化污染源布局的方案以及区域规划环境容量。结论：得出建成区大气环境容量现状值和规划值及空气质量达标建议。结论：得出建成区大气环境容量现状值和规划值及空气质量达标建议。四、大气环境容量核定四、大气环境容量核定 利用沈阳市2001年的污染源排放清单和95%保证率下的气象数据，应用ADMS-城市大气扩散模型，采用比例模式、最优化分配模式和箱模式对沈阳市大气环境容量进行了测算和规划。1999年，沈阳市实施大规模的烟源普查，获得了迄今为止最为详实的烟源信息，依此为基础建立数据库、编制排放清单并于其后逐年修正、补充。污染源排放清单主要包括污染源烟囱编号、地理坐标、烟囱高度、
45、烟囱出口直径、烟气出口温度、源强、年运行时间等信息。排放源分类排放源分类 依据排放源高度，将各排放源按点源与面源进行计算。同时考虑到不同高度的环境贡献以及管理需求，将排放源分为三类：高架源：烟囱高度50米 中架源：25米烟囱高度50米 面 源：烟囱高度25米 案例案例沈阳市大气环境容量测算沈阳市大气环境容量测算 控制日的确定控制日的确定 选择某一气象条件做为控制日，并且有这样的结果：如果在这一气象条件下，污染物浓度能控制到既定的标准，那么其它气象条件的绝大部分情况下，污染物都不会超过这个标准。沈阳市冬季典型天气类型分析沈阳市冬季典型天气类型分析 对沈阳市20余年的气象资料和环境监测数据进行分析
46、，冬季天气形势可归纳为8种典型天气类型，分别是长白山小高压弱梯度、长白山小高压弱梯度地形槽、高压内部型、高压前部弱梯度、高压前部中梯度、低压冷锋、高压前部强梯度和鞍型场。其中长白山小高压、高压前部弱梯度和鞍型场等天气类型，往往造成扩散条件不利，空气污染加重。沈阳市大气环境容量测算沈阳市大气环境容量测算 案例案例 SO2SO2控制日确定控制日确定 将2001年5个监测点位SO2日均值从小到大排列，计算累计概率，找出累计概率为95%所对应的SO2日均值，小于等于该均值的保证率为95%。经计算得到保证率为95%各监测点位二氧化硫日均值 利用方差公式计算2001年采暖期每日SO2均值与95%保证率下各
47、监测点位SO2日均值方差，选取方差最小所对应的日期，该日期作为95%保证率的控制日。沈阳市大气环境容量测算沈阳市大气环境容量测算 案例案例 SO2SO2控制日确定控制日确定 计算得出2001年采暖期151天的最小方差值为0.00065，对应日期为2001年1月11日，该日可以作为95%保证率的控制日，具体时段为10日12:0011日11:00时。该日沈阳市受高压前部弱梯度控制，日平均气温-26.0,主导风向为ENE,平均风速1.2m/s。高压前部弱梯度在沈阳市采暖期属较重污染天气形势，并且出现频率较高。该日的气象条件下如果能将SO2浓度控制在二级标准，那么全年的保证率将达到95%。沈阳市大气环
48、境容量测算沈阳市大气环境容量测算 案例案例 PM10PM10控制日的确定控制日的确定 同样的算法，计算得出可吸入颗粒物2001年采暖期151天的最小方差值为0.000265，对应日期为2001年12月26日，该日即为95%保证率的控制日，具体时段为25日12:0026日11:00时。该日沈阳市同样受高压前部弱梯度控制，日平均气温-13.9,主导风向为E,平均风速1.1m/s。沈阳市大气环境容量测算沈阳市大气环境容量测算 案例案例 大气环境容量测算结果大气环境容量测算结果二氧化硫现状环境容量二氧化硫现状环境容量 因现状环境容量计算的前提是烟源布局不变、排放状况不变，因此采用比例模式进行测算。经测
49、算，沈阳市二氧化硫浓度达到环境空气质量二级标准的情况下，二氧化硫现状环境容量为5.9万吨/年。在满足环境控制目标值的情况下，各类源的允排率为63.4%。因此，如果烟源布局及排放状况不变，沈阳市大气环境容量资源是非常有限的，仅为5.9万吨/年。沈阳市大气环境容量测算沈阳市大气环境容量测算 案例案例 二氧化硫环境容量的规划二氧化硫环境容量的规划 采用最优化方法进行计算，计算结果是二氧化硫环境容量为8.6万吨/年。可吸入颗粒物现状环境容量可吸入颗粒物现状环境容量 在烟源布局不变的情况下，全市烟尘排放量仅为3.4万吨/年。可吸入颗粒物环境容量的规划可吸入颗粒物环境容量的规划 根据沈阳市空气中颗粒物源解
50、析结果，将控制点的控制目标值确定为0.10毫克/立方米。采用最优化方法进行计算，环境容量为6万吨/年，沈阳市大气环境容量测算沈阳市大气环境容量测算 案例案例 结结 论论 环境容量的测算是在95%保证率的前提下进行的，也就是说保证全年有95%的天数达到二级标准。利用2001年全年气象数据，对二氧化硫和可吸入颗粒物环境容量规划结果进行年日均值验证，二氧化硫和可吸入颗粒物年日均值分别为0.040毫克/立方米和0.028毫克/立方米，均远远低于年日均值标准。在现状条件不变的情况下，烟尘和二氧化硫环境容量最小，分别为3.4万吨/年和5.9万吨/年；如果进行合理布局、最优化组合，环境容量大大增加，达6.0
