2016环境规划与管理第五章区域环境规划1.pptx

环境规划与管理第五章区域环境规划 区域环境 指具有独特结构和特征 占有特定地域空间的自然或社会环境 按功能和性质 区域环境可分成 自然区域环境 森林 草原 荒漠 冰川 海洋 河流 湖泊 山地 平原等 社会区域环境 城市 镇 村 商业 工业 开发区 经济区 文化区等 农业区域环境 农田 畜牧区 水产养殖区等 旅游区域环境 旅游区 疗养 度假等 等 区域环境规划 针对区域社会发展状况 环境特征及其环境发展趋势 对人类自身活动和环境建设所做的时间和空间上的合理安排 一 概述 区域环境规划任务 摸清 家底 掌握生态环境的受损程度 污染的危害和根源 环境未来的承载压力和容量 区域生态循环可调节的潜力 以及污染治理 生态补偿的社会需求与经济 技术支撑的能力 环境治理与保护方案 规划节约资源 减少污染排放 加强生态屏障和消解能力的建设 以及有序地调节产业的发展方向 完善区域基础建设与保护文化遗产和自然物种 规划实施的对策与措施 在不同时空域规划目标和方案确立的基础上 从社会 经济和生态调节机制与政策 法规 管理措施方面 探索和制定切实可行的策略 区域环境规划特点与要求 区域环境规划应谋求经济 社会和环境的协调发展 保护人民健康 促进社会生产力持续发展及资源和环境的持续利用 结合区域特点 应特别注意 1 注重宏观规划的合理性 将宏观规划与微观规划相结合 区域是地域范围较大及经济 社会 环境复合系统 区域环境规划必须首先注重宏观的协调 如生产力布局的环境合理性 产业结构与资源优势的配置 污染物总量的地域分布等 宏观规划应特别注重环境区划或环境功能区划分 2 坚持点 线 面结合的城乡一体化环境规划的方针 区域内城 镇 村之间相互联系 河流 渠系 道路等形成网络 它们又在国土范围内成为有机整体 城镇人工生态 自然生态与工农业发展应得到均衡 协调 持续发展 3 因地制宜原则 区域环境规划必须符合区域情况 符合经济发展阶段 环境目标切实可行 措施具有可操作性 指标 工程项目具有可分解性 可落实到行政和行业的环境计划中去 区域环境规划特点与要求 4 在突出重点环境问题和城市环境综合整治的基础上 体现环保政策的延续性 区域环境规划 必须坚持 全面规划 合理布局 突出重点 兼顾一般 的原则 在区域内抓好城市 工矿等主要污染源和人群密集区的环境规划 是区域环境规划的核心 区域环境规划特点与要求 5 加强区域经济特征分析 是区域环境规划的必要基础 分析主要集中于资源配置 生产布局 产业结构以及生产力发展水平等方面 资源是经济社会发展的基础 决定区域生产力布局和产业结构 也决定环境的基本问题和环境规划的基本方向与内容 资源形势分析一般包括 土地资源 水资源 生物资源 矿产资源 海洋资源及其他资源的形势分析 区域环境规划特点与要求 产业结构决定了区域环境污染特征 调整产业结构是区域环境规划的重要决策内容 生产力布局分析包括 投入产出损益分析 重大环境项目的环境影响分析 区域生产 再生产的各个环节 各生产部门 各生产要素的空间组合方式 及其对区域环境的影响 区域内城市 乡村 工业 农业及其它部门之间的协调程度及造成的环境影响与危害等 区域环境规划特点与要求 生产力发展水平包括 生产总值 收入 生产技术水平 设备 工艺的先进程度 能耗水平 万元产值的能耗 万元产值排放废水 固体废物量 由生产力发展水平分析污染出现的可能性和客观规律性及其损益 控制污染的有效途径等 区域社会要素分析 人口和社会意识 人是社会的基本组成 又是社会生产和消费的主体 人通过生产和消费活动与环境间构成了相互联系 相互作用 相互制约的对立统一关系 人口数量 分布 密度 结构 城乡人口分布 行业人口分布等都直接或间接影响环境 社会意识 是指区域内人们的思想 道德 哲学 美学 文艺 宗教 风俗等社会意识形态 特别是人们的环境意识状况 及这些意识对区域环境产生的影响 区域环境规划特点与要求 6 突出区域环境要素分析区域环境要素 气象 水体 土壤 生物 生态等自然环境要素和化学污染物及噪声 电磁 辐射 振动 放射性等物理污染 区域环境规划特点与要求 区域环境规划类型 区域宏观环境规划 是一种战略层次的环境规划 主要包括环境保护策略 污染总量宏观控制规划 区域生态建设与生态保护规划等 区域专项环境规划 包括区域环境分要素规划和区域子空间规划 二 区域环境规划的内容 考点 区域环境规划实施与管理 区域环境规划方案设计与优化 区域环境现状调查与评价 内容 自然 社会 经济基本状况 土地利用 水资源供给 生态环境 居民生活状况 以及对大气 水 土壤 噪声和固体废弃物等环境质量状况进行详尽的调查 收集相关数据进行统计分析 按照国家制定的环境标准和评价方法作出相应的环境质量评价 阐明区域环境污染的现状 重点分析区域环境质量的现状及发展演变趋势 区域环境质量变化的原因 已经采取的改善区域环境质量的措施及其效果 分析区域环境质量目前存在的主要问题和水 气 声 固体废弃物等区域环境质量进一步改善的主要障碍和症结所在 区域环境预测 社会发展和经济发展预测 污染产生与排放量预测 区域环境规划目标确定 环境规划目标是对规划对象未来某一阶段环境质量状况的发展方向和发展水平所作的规定 区域环境规划目标确定的原则 以规划区环境特征 性质和功能为基础 以经济 社会发展的战略思想为依据 环境规划目标应当满足人们生存发展对环境质量的基本要求 环境规划目标应当满足现有技术经济条件 环境规划目标要求能作时空分解 定量化 制定区域环境规划指标体系 区域环境功能区划 划分功能区主要根据以下原则进行 1 环境功能与区域总体规划相匹配 保证区域或城市总体功能的发挥 2 根据地理 气候 生态特点或环境单元的自然条件划分功能区 3 根据环境的开发利用潜力划分功能区 如新经济开发区 生态绿地等 4 根据社会经济的现状 特点 未来发展趋势划分功能区 如工业区 居民区 科技开发区 教育文化区 开放经济区等5 根据行政辖区划分功能区 按一定层次的行政辖区划分功能 往往不仅反映环境的地理特点 而且也反映某些经济社会特点 有其合理性 也便于管理 6 根据环境保护的重点和特点划分功能区 特别是一些敏感区域 可分为重点保护区 一般保护区 污染控制区 重点整治区等 工业 科技开发 商住 重点环境整治 预留商住 预留工业 农业 农业 区域环境规划方案设计与优化 包括环境质量 污染状况 主要污染物和污染源 现有环境承载力 污染削减量 现有资金和技术 从而明确环境现状 治理能力和污染综合防治水平 摆明环境存在的主要问题 明确环境现有承载能力 削减量和可能的投资 技术支持 从而综合考虑实际存在的问题和解决问题的能力 区域环境规划方案设计与优化 如区域环境污染综合防治措施 生态环境保护措施 自然资源合理开发利用措施 调整生产力布局措施 土地规划措施 城乡建设规划措施和环境管理措施 区域环境规划实施与管理 将环保规划内容纳入地区国民经济与社会发展计划 分解落实环境规划目标 落实环境保护资金 1 2 3 三 区域环境规划编制程序 考点 1 开展污染源 区域环境质量本底调查和现状评价 掌握区域的环境现状 特征 主要环境问题和制约因素 2 预测区域的社会经济结构 发展规模 水平 环境质量 三 区域环境规划编制程序 考点 3 进行环境承载力分析 4 进行区域可持续发展环境指标体系研究 包括区域的环境质量 资源利用与保护 生态系统整合性等 联合国可持续发展委员会提出的可持续发展指标体系 134个指标 四个方面 社会指标 41 经济指标 23 环境指标 55 能力建设指标 15 三 区域环境规划编制程序 考点 5 提出保护环境的途径 分析区域社会经济的发展对其环境所造成的正不利影响 6 提出协调区域社会经济发展与环境保护的控制方案 三 区域环境规划编制程序 考点 7 制定区域生态系统开发 利用 保护的方案 8 制定区域污染源总量控制方案及区域污染物总量控制方案 先调查现状 确定环境问题 确定环境环境容量 总量控制指标和污染物削减量 然后针对各种污染物确定相应的污染控制规划 提出相应的污染对策和方案 结合其他社会经济规划评价目标 投资 方案是否可行 可行就组织实施 不可行对前面的规划重新再调整 案例双流县生态环境保护与建设规划 2004 2020 第一章总论目的意义编制依据指导思想和规划原则规划目标规范范围与规划时限技术路线 第二章双流基本县情分析自然条件分析社会经济条件分析第三章双流县生态环境现状分析资源利用与生态破坏污染物排放与治理区域环境质量现状分析环境保护与生态建设 第四章区域经济社会发展趋势与环境影响预测区域经济社会发展趋势区域城镇体系规划区域土地利用规划区域发展趋势第五章生态建设与环境保护定位与SWOT分析 优势 问题 机遇 挑战SWOT 双流县生态位分析生态建设与环境保护的SWOT分析第六章生态环境区划功能区划的原则功能区划的依据环境功能区的划分与分区概况各个环境功能区生态环境保护与建设目标和措施第七章可持续发展战略和生态建设规划方案人口容量规划生态适宜度规划 第八章环境保护规划方案水环境质量保护规划大气环境质量保护规划声学环境保护规划第九章生态环境保护与建设重点工程规划方案生态环境保护与建设的重点任务生态城市与绿色人居环境建设绿地系统与景观生态元建设生态产业培育城乡废物无害化 资源化第十章规划实施的保障措施加强组织领导 实行目标责任制加强制度建设 建立三个机制加强法制建设 依法进行生态建设和环境保护加强资金保障 落实建设经费加强宣传教育 提高全民环境意识提高科技支撑能力 积极推进经济增长方式的转变加强监督管理 确保各项任务全面完成 崇州市生态示范区建设规划 20011 2020 前言第一章基本情况自然条件社会经济情况资源开发与环境保护现状及评价现状评价结论和发展趋势预测第二章制约可持续发展的主要因素自然因素社会经济因素技术因素管理因素第三章生态示范区建设的指导思想与规划目标崇州市国民经济及社会发展目标和有利条件分析生态示范区建设的指导思想和原则生态示范区建设近 中期规划目标 第四章环境生态经济发展规划生态经济建设规划崇州市生态功能区域划分及评价第五章生态示范区主要建设领域和重点任务农业生态建设领域重点项目生态恢复领域工程项目水利水保生态工程建设项目工业城市污染防治工程项目城乡废物无害化 资源化改善能源结构生态旅游工程项目城镇生态质量调控及环境优美小城镇建设工程项目环境保护基础设施第六章实施规划的保障措施建设机构 加强领导目标责任化纳入国民经济和社会发展计划 落实建设任务 管理对策增强环保部门对环保工作的统一监督管理提高公众的生态意识 促进生态建设第七章经费概算与效益分析经费概算经济效益生态效益社会效益第八章生态示范区建设的可持续发展分析2011 2015年生态系统质量变化分析2016年可持续发展分析 论述 我眼中的 气十条 水十条 土十条 课后作业 区域大气环境规划与管理 中国城市大气环境现状 空气中主要污染物颗粒物 pm2 5 仍是影响空气质量的首要污染物 部分地区二氧化硫 SO2 污染较重 少数大城市氮氧化物 NOX 浓度较高 2015年 全国338个地级以上城市中 有73个城市环境空气质量达标 占21 6 265个城市环境空气质量超标 占78 4 338个地级以上城市平均达标天数比例为76 7 平均超标天数比例为23 3 其中轻度污染天数比例为15 9 中度污染为4 2 重度污染为2 5 严重污染为0 7 480个城市 区 县 开展了降水监测 酸雨城市比例为22 5 酸雨频率平均为14 0 酸雨类型总体仍为硫酸型 酸雨污染主要分布在长江以南 云贵高原以东地区 城市大气环境现状两控区 SO2和酸雨 来源 2015中国环境状况公报 降雨pH值 4 5的 可以划定为酸雨控制区 近三年来环境空气二氧化硫年平均浓度超过国家二级标准的 可以划定为二氧化硫污染控制区 中国城市大气环境现状 2015年 酸雨区面积约72 9万平方千米 占国土面积的7 6 酸雨污染主要分布在长江以南 云贵高原以东地区 主要包括浙江 上海 江西 福建的大部分地区 湖南中东部 重庆南部 江苏南部和广东中部 一 大气环境规划与管理的内容和类型 大气环境规划与管理就是为了平衡和协调某一区域的大气环境与社会 经济之间的关系 以期达到大气环境系统功能的最优化 最大限度地发挥大气环境系统组成部分的功能 现状调查与预测 划分功能区 确定大气环境环境质量目标 建立模型选择规划方法 方案优选确定方案 方案实施 现状调查评价 分析污染物产生 排放 治理现状和发展趋势 找出环境问题 结合环境 社会 经济发展的需要确定环境目标 确定总量控制目标和大气质量指标 制定各功能区的规划目标 论证备选方案 优选方案组和方案组合 论证方案的可行性 保障能力和管理政策措施 一 大气环境规划与管理的内容和类型 数学规划模型及预测软件 大气环境质量规划以城市总体布局和国家大气环境质量标准为依据 规定不同功能区主要大气污染物的限值浓度 一 大气环境规划与管理的内容和类型 大气污染控制规划是实现大气环境质量目标的技术与管理方案 二 大气环境评价与预测 环境质量评价 污染源调查与评价 大气环境污染物排放预测 大气环境质量趋势预测 主要的和潜在的大气环境问题 区域社会经济技术发展预测 环境质量评价 主要评价 功能区达标评价参考评价 两控区控制指标评价主要因子 TSP PM10 PM2 5 SO2 NO2 酸雨 O3 光化学烟雾 温室气体 CO2 CH4 二 大气环境评价与预测 自然源 火山 森林火灾 自然溢出的煤层气 烃类 天然气 瘴气 稻田和湿地等的甲烷人为源 生产 生活 交通 点源 面源 线源 能源燃烧 工业粉尘 建筑扬尘 路面扬尘 本地源 背景源 污染源调查与评价 主要污染因子筛选 80 以上污染负荷 主要污染源筛选 80 以上污染负荷 主要污染区域筛选 二 大气环境评价与预测 环境质量评价 污染源调查与评价 大气环境污染物排放预测 大气环境质量趋势预测 主要的和潜在的大气环境问题 区域社会经济技术发展预测 二 大气环境评价与预测 主要的和潜在的大气环境问题 能源结构是否合理 是否有优化的余地和条件能源利用水平 利用效率首要污染因子 污染源及其可控制情况空气环境质量迫切需要改善的区域未来社会经济发展的能源和大气环境压力未来空气环境质量可能恶化的区域空气环境质量与社会经济发展和人民需求 二 大气环境评价与预测 目标与指标体系 环境质量目标 达标 目标 污染物总量控制目标 气象气候指标 指标体系 空气环境质量指标 大气污染控制指标 城市环境建设指标 城市社会经济指标 风向 气温 气压 风速日照 大气稳定度混合层高度 TSP 飘尘 降尘 PM10 PM2 5 SO2 NOX CO 光化学烟雾 O3 卤代物 废气排放总量 达标排放率污染物产生 排放总量污染物去处率 回收利用率烟尘控制区覆盖率 城市气化率 集中供热率城市型煤普及率 绿地覆盖率 人均公共绿地 单位产值 GDP 产品能耗单位产值GDP产品排污系数人口密度 大气环境功能区划 环境空气质量标准GB3095 1996 一类区为自然保护区 风景名胜区和其它需要特殊保护的地区 二类区为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 三类区为特定工业区 交通干线 环境空气质量标准GB3095 2012 2016年1月1日实施 二类区为城镇规划中确定的居住区 商业交通居民混合区 文化区 工业区和农村地区 环境空气质量标准GB3095 2012 2016年全国范围内实施 环境空气质量标准GB3095 2012 2016年各地根据本地具体情况实施 三 大气污染物总量控制 内涵 大气总量控制是通过控制给定区域污染源允许排放总量 并将其优化分配到源 以确保实现大气环境资料目标值的方法 控制区边界的确定 概念 三 大气污染物总量控制 大气污染物排放总量控制区 以下简称总量控制区 是当地人民政府根据城镇规划 经济发展与环境保护要求而决定对大气污染物排放实行总量控制的区域 总量控制区以外的区域称为非总量控制区行政边界或者环境影响评价边界 控制区边界的确定 如何确定 三 大气污染物总量控制 对于大气污染严重的城市和地区 控制区一定要包括全部大气环境质量超标区 以及对超标区影响比较大的全部污染源 非超标区根据未来城市规划 经济发展适当地将一些重要的污染源和新的规划区包括在内 控制区边界的确定 如何确定 三 大气污染物总量控制 对于大气污染尚不严重 但是存在着孤立的超标区或估计不久会成为严重污染的区域 总量控制区的划定方法同大气污染严重的城市和地区 如果仅仅要求对城市中某一源密集区进行总量控制则可以将该源密集区及它的可能污染区划为控制区 控制区边界的确定 如何确定 三 大气污染物总量控制 对于新经济开发区或新发展城市 可以将其规划区作为控制区 在划定总量控制区时 无论是哪种情况 都要考虑当地的主导风向 一般在主导风向下风方位 控制区边界应在烟源的最大落地浓度以远处 所以在该位上控制区应该比非主导风向上长些 控制区边界的确定 如何确定 三 大气污染物总量控制 总量控制区不宜随意扩大 应以污染源集中区和主要污染区为主 它不同于总量控制模式的计算区 计算区要比控制区大 大出的范围由控制区边缘的烟源的最大落地浓度的距离而定 总量控制区一般是 考点 超标区 污染源污染源密集区 影响区域新规划区 开发区 新城市 主要污染源的最大落地浓度应在控制区范围内 允许排放总量计算方法 三 大气污染物总量控制 根据烟囱有效高度估算各污染源的允许排放量 用烟囱高度来控制污染物的排放率P值法是污染物排放总量的计算方法 可以运用P值法检验执行浓度控制或总量控制标准地区的污染物排放是否超标 P值法 P值法 对于某个固定的污染源 其污染物排放量与地面环境质量标准 源的高度之间的关系为 Q P Cs 10 6He2 Q为烟囱允许排量 t h P为取决于当地污染气象条件的点源排放系数 t h m2 He为烟囱有效高度 m P值法 当一个规划区内存在多个污染源时 需要修正每个污染源的允许排放量 Pi为在多源条件下 污染源i的点源控制系数 i为规划区内功能区i的点源调整系数 为规划区的点源调整系数 Qai Qbi分别为功能区i的允许排放总量 低架源的允许排放量 Qmi为按照单个污染源计算的功能区i的中架源排放量之和 Qa Qb分别为规划区的允许排放量总量 低架源允许排放量 Qm Qh分别为按照单个点源计算的规划区中架源的排放总量和高架源排放总量在计算中 如果出现 i 1 则取 i 1 如果 1 则取 1 高架源 100m 中架源 30 100m 低架源 30m Q P Cs 10 6He2 允许排放总量计算方法 三 大气污染物总量控制 A值法 A值法属于地区系数法 只要给出控制区总面积及各功能分区的面积 再根据当地总量控制系数A值 就能计算出该面积上的总允许排放量 该方法是以地面大气环境质量为目标值 使用简便的箱模式而实现的具有宏观意义的总量控制 是对以往实行的P值法的修改 A值法 基本原理 如果假定某城市分为n个区 每分区面积为Si 总面积S为各个分区面积之和 S 总量控制区总面积 km2Si 第i功能区面积 km2 允许排放总量计算方法 A值法 全市排放的允许总量 Qa 总量控制区某种污染物年允许排放总量限值 104tQai 第i功能区某种污染物年允许排放总量限值 104tn 功能区总数i 总量控制区内各功能区的编号a 总量下标Cs 环境质量标准A 地理区域性总量控制系数 104km2 a 主要由当地通风量决定 允许排放总量计算方法 A值法 各功能区污染物排放总量限值 Csi 国家和地方有关大气环境质量标准所规定的与第i功能区类型相应的年日平均浓度限值 mg Nm3 允许排放总量计算方法 我国大气容量系数的分布 允许排放总量计算方法 A值法 Qb 总量控制区某种污染物低架源年允许排放总量限值 104tQbi 第i功能区某种污染物低架源年允许排放总量限值 104tb 低架源排放总量下标 总量控制区内低架源的大气污染物年允许排放总量 允许排放总量计算方法 A值法 Qbi 第i功能区某种污染物低架源年允许排放总量限值 104tQai 第i功能区某种污染物年允许排放总量限值 104ta 低架源排放分担率 各功能区低架源污染物排放总量限值 允许排放总量计算方法 a 低架源排放分担率 A值法 中架源污染物排放总量限值 允许排放总量计算方法 高架源影响到整个污染控制区 中架源和低架源主要影响本功能区 对于某一功能区来说 低架源与中架源的排放量之和不能超过功能区的允许排放总量 整个规划区 A值法 高架源污染物排放总量限值 允许排放总量计算方法 对于整个规划区来说 高架源 低架源与中架源的排放量之和不能超过规划区的允许排放总量 因此高架源的允许排放量Qh A P值法 考点 允许排放总量计算方法 A值法中只规定了各区域总允许排放量而无法确定每个源的允许排放量 P值法可以对固定的某个烟筒控制其排放量 但无法对区域内烟筒的数量加以限制 A P值法是指用A值法计算控制区域中允许排放总量 用修正的P值法分配到每个污染源的一种方法 A P值法 允许排放总量计算方法 步骤1 确定规划区所在地区面积S 识别值A a值 P值等参数 步骤2 确定规划区的功能区 相应功能区面积Si 执行的环境质量标准Csi等 步骤3 计算各功能区允许排放量Qai及低架点源允许排放量Qbi A P值法 允许排放总量计算方法 步骤4 根据P值法 计算每个功能区中架源的排放量 步骤5 根据P值法 计算每个功能区高架源的排放量 步骤6 计算功能区内调整系数和规划区调整系数 A P值法 允许排放总量计算方法 步骤7 计算P值的调整值Pi对于中架源有对于高架源有 步骤8 计算每一个中架源和高架源的允许排放量的分配量对功能区i的每一个中架源对规划区每一个高架源 Pi为在多源条件下 污染源i的点源控制系数 i为规划区内功能区i的点源调整系数 为规划区的点源调整系数 例题 允许排放总量计算方法 某城市位于江苏省境内 二氧化硫控制区面积为267km2 一 二 三类功能区的面积分别为67 200km2 分别执行大气环境质量标准为0 02 0 06mg m3 1 试根据A值法确定各功能区的二氧化硫允许排放量 2 已知该市当前的二氧化硫排放总量为14 6 104t a 计算二氧化硫的削减量 查表得江苏省A 3 6 4 9 a 0 25 P 50 75 计算中取A 4 9 根据计算一类 二类功能区二氧化硫年允许排放量 例题 允许排放总量计算方法 2 已知该市当前的二氧化硫排放总量为14 6 104t a 计算二氧化硫的削减量 二氧化硫控制区允许排放总量为 二氧化硫的削减量为 例题2 允许排放总量计算方法 河北平原某市二氧化硫总量控制区为1369 9km2 全部为二类功能区 其中 区 区和整个控制区的面积 各区二氧化硫实际年排放量 低架源 中架源 高架源的实际年排放量等数据见表1 点源高度 作为有效高度处理 及个数见表2 试求各区二氧化硫总量控制限值及P的实施值 本例题H 25m为低架源 注 括号中的数值未将高架源排放量计入 因高架源排放量仅计入城市总量 但各高架源仍使用所在分区的Pi实际值 注 H 为所有高度大于100m烟囱的高度平方和的平方根 允许排放总量计算方法 查表A 4 5 a 0 15 P 150 Cs1 Cs2 0 15mg m3 日均值 步骤1 计算各功能区允许排放总量及低架源允许排放量控制区的允许排放量 允许排放总量计算方法 区允许排放量为 控制区 区低架源允许排放量分别为 允许排放总量计算方法 步骤2 计算个功能区中架源的排放量 区高度为25 40 60 80m的中架源允许排放量分别为 允许排放总量计算方法 区中架源允许排放量为 区高度为25 40 60 80m的中架源允许排放量分别为 区中架源允许排放量为 允许排放总量计算方法 步骤3 计算个功能区调整系数和规划区的调整系数 1 则取 1 步骤4 计算各功能区调整后P值对 区的中架源对 区的中架源 允许排放总量计算方法 i为规划区内功能区i的点源调整系数 为规划区的点源调整系数 Qai Qbi分别为功能区i的允许排放总量 低架源的允许排放量 Qmi为按照单个污染源计算的功能区i的中架源排放量之和 Qa Qb分别为规划区的允许排放量总量 低架源允许排放量 Qm Qh分别为按照单个点源计算的规划区中架源的排放总量和高架源排放总量在计算中 如果出现 i 1 则取 i 1 如果 1 则取 1 允许排放总量计算方法 步骤5 计算规划区与功能区的削减量 区总削减量 区低架源削减量 区总削减量 区低架源削减量 1 1 2020 案例 一 成都大气环境规划实例 一 污染源预测1 功能区划将成都市锦江区 青羊区 金牛区 武侯区 成华区和高新区6个行政区分为西北区 东南区 中心区 东北区 西南区共5个控制区中心区以一环线为界 其他控制区均以城外森林区为界 大致三环路 总面积S 553 9km2 西北区S1 147 2km2 东北区S2 127 3km2 中心区S3 27 6km2 东南区S4 117 4km2 西南区S5 114 3km25个功能区均属于环境空气质量的二类功能区 1 1 2020 成都大气环境规划实例 一 污染源预测2 气象状况风速 地面平均风速 低空300 1500m平均风速 2000m以上平均风速 静风频率主导风向 风玫瑰图气压 年平均 最低 最高气压云量 总云量7 6 9 1 低云量0 7 2 2降雨湿度稳定度逆温天气 月份 时间 高度 1 1 2020 成都大气环境规划实例 一 污染源预测3 基本气象条件的确定 1 大气稳定度考虑冬季污染物扩散能力较差 取1月份中旬 下午3点 2 混合层高度在确定大气稳定度为D后 1 1 2020 4 大气扩散模式由成都的气象资料 选取高斯模型中的小静风和逆温模型作为研究模型 1 1 2020 成都大气环境规划实例 一 污染源预测5 大气污染源分析考虑6个行政区内的工业企业污染状况 确定二氧化硫 二氧化氮 PM10为大气主要污染物确定各区域企业的主要技术经济指标收集各企业的的三种污染物的排放数据计算小风和逆温模型下各敏感点的污染物浓度 1 1 2020 成都大气环境规划实例 二 总量控制用A值法求出各控制区污染物的年允许排放量 再用P值法确定各控制区内每个点源的年排放限值 三 综合治理措施脱硫方法与措施脱硝方法与措施粉尘处理方法与措施 主要控制措施降低煤炭含硫量 控制火电厂SO2排放 控制锅炉SO2排放 控制工业炉窑 民用燃煤炉灶的SO2排放 加强城市能源基础设施建设 控制工艺过程中的SO2排放 推行清洁生产工艺 案例二 二氧化硫总量控制规划实例 一 二氧化硫总量控制目标的确定1 实施SO2总量控制的技术路线 SO2浓度来源分析 SO2排放总量分析 污染源排放对环境质量影响分析 确定SO2地面环境质量控制目标 制定削减各层高度上污染源排放量方案 2 SO2地面浓度来源分析单点源下风向最大地面浓度 最大落地浓度与气象条件 排污强度和烟囱有效高度有关 相同气象及排污强度下 最大落地浓度取决于烟囱有效高度 地面最大浓度及其出现距离的计算公式 大气不稳定 烟囱有效抬升高度比为2 6 最大落地浓度只相差几倍 大气稳定 最大落地浓度相差十几倍到几百倍 因此 城市SO2环境质量好坏主要决定于中 低源排放 改善城市空气质量关键在于改造城市中 低源 SCREEN3MODEL说明 污染源参数窗口 SCREEN3MODEL说明 污染物参数窗口 SCREEN3MODEL说明 预测参数窗口 计算结果窗口 假定城市SO2年平均浓度为 令Z 1 X 10 Y 3 城市SO2排放量与浓度的关系模式为 3 城市SO2排放量与环境质量分析依据 全国污染物排放申报登记 得出各重点城市高 中 低烟囱SO2年排放量 依据某年 全国环境质量报告书 中给出的SO2年均浓度及年平均扩散系数 确定城市SO2排放量与环境质量的关系 4 SO2总量控制目标确定设一城市SO2年均浓度达二级标淮 给出4种SO2排放量削减方案 以2015年SO2发展量 假设以5 的速度发展 为约束 可得该城市SO22015年总量控制目标值 重点城市SO2总量控制目标值的实例研究 以贵阳和重庆为例第1步SO2年扩散系数的确定根据公式求出城市SO2年平均扩散系数K 其中SO2年平均浓度 B由年度 全国环境质量报告书 提供 年平均扩散系数较高 较不利于扩散 年平均扩散系数较低 较利于扩散 计算出的年平均扩散系数K见下表 第2步SO2排放量与环境质量分析两个城市在不同高度上排放量与地面环境质量的关系 贵阳SO2污染高于重庆 第3步设定控制方案根据2015年SO2发展量 假设5 速度发展 假定每个城市SO2年均浓度达二级标准 可给出二氧化硫总量控制设计方案 SO2总量控制方案 第4步总量控制目标及分析根据假设的4个方案和SO2空气质量管理模式及年平均扩散系数 可算出4个方案中贵阳和重庆SO2的2015年总量控制目标值 贵阳 重庆只有在采取了高方案后 城市二氧化硫的空气质量才能达到二级标准 1 1 2020 按排放标准计算区域大气环境容量 二氧化硫允许排放量计算 允许排放总量计算方法 根据二氧化硫排放源情况的不同 分为甲类和乙类允许排放量的计算 甲类标准适用于 1 平原地区的农村 城市远郊区 2 平原地区城市的城区 排气筒高度大于50m者 或二氧化硫排放量大于40kg h的排放源 Wc P 10 6 H2 Wc为二氧化硫允许排放量 1 1 2020 二氧化硫允许排放量计算 乙类标准适用于平原地区城市的城区 排气筒高度低于50m者和二氧化硫排放量小于40kg h的排放源 Wc Ps 10 6 S Ps为排放指标 kg h m2 S为城区或某一区域的面积 m2 Ps 9u10CPsIPs2 U10为距离地面10m高处风速 C为大气质量标准 PsI Ps2为污染分担率 二氧化硫允许排放量计算 Wc qiBi qi为第i个污染源的排放量 Bi为第i个污染源的高度参数 Bi aH b 其他有害气体允许排放量计算 当排气筒高度大于或等于15m时 除二氧化硫之外的有含气体允许排放量 Wc 12 8 10 3P2Ku10CH2 C为GB3095 2012中规定的居民区大气中有害物质一次最大允许浓度 对于GB3095 2012未规定的有害气体 则采用TJ36 79 工业企业卫生设计标准 的规定 若规定中仅有日平均浓度 取其3倍 K为其他有害气体区域调节系数 城区K 1 其他地区K 1 0 1 5 P2为风向方位系数 农村地区和城区取1 城市远郊区按相对其城市的方位 取值为P2i 其他有害气体允许排放量计算 i为郊区相对城区的方位标号 一般为16个方位 fi为风向落在i方位的频率 f0为静风频率 ui为风向在i方位时的平均风速 u10为距离地面10m高处定时观测最近5年的平均值 计算出16个方位的P2i后 将相邻的4个P2i和最小的方位合并成1个象限 以该4个P2i的平均值定位该象限的P2值 再依次求出其他3个象限的P2值 P2大于1时取为1 P2 P2 P2 P2 丘陵山区大气污染物允许排放量计算 Wc a Wc0 C C0 Wc0排污单位实际排污量 C为排放标准 C0污染物实测浓度值 a为系数 在0 7 C C0之间 按排放标准计算颗粒物允许排放量计算 反推法 利用大气环境质量模型 在确定大气环境质量标准的情况下 通过模型反推 可以计算控制区域各种污染源的排放总量 也可以规划新源的位置 源强和排放高度 允许排放总量计算方法 反推法 烟囱的几何高度 30m常用高斯模型 高架源以外常用箱模型 允许排放总量计算方法 同样的比例削减 控制区域比较小或污染源相当密集 等比例分配原则 总量负荷分配原则 以区域为整体 以治理费用为目标函数 以环境目标价值为约束条件 使全区域污染治理投资费用总和最小 求得各污染源的允许排放负荷 缺点就是有些污染源承担的削减量超过应承担的量 有些污染源承担少于应承担的削减量 费用最小分配原则 按各污染源对控制区地面大气环境质量浓度贡献大小削减排放量 对于环境质量影响大的要多削减 影响小的要少削减 比较公平合理的 从总量控制的总体观念上看又是不合理的 不具备削减量总和或削减率总和最小的源强优化规划特点也不具备治理费用总和最小的经济优化规划特点 按贡献率削减排放量的分配原则 总量负荷分配原则 污染负荷分配方法 动态规划法 动态规划是美国数学家贝尔曼在上世纪50年代提出来的 其基本思想是 最优性原理 把多阶段过程转化为一系列单阶段问题 利用各阶段之间的关系 逐个求解 某城建部门需要将A工业园区的污水经过B C两个地区引至D区的污水处理厂 污水管网的铺设方式如下 考虑距离 费用 时间 某地区有2个火力发电厂A B和一个水泥厂C 他们都向大气排放大量的悬浮颗粒物 已知发电厂每消耗1吨燃煤排放95kg的悬浮颗粒物 水泥厂每生产1吨水泥 排放85kg悬浮颗粒物 发电厂每年燃煤量为40万吨和30万吨 水泥厂每年生产水泥25万吨 未来防治大气污染 环保部门要求该地区悬浮颗粒物排放总量削减80 而经调查 各种除尘器的去除率及所需费用如表 试问各厂该如何选择除尘器类型 既能使该地区的总处理费用最少 又能达到悬浮颗粒物总排放量削减80 的目标 例题 动态规划法 依题意可知 A厂的排放量为40 0 095 3 80万吨 年 B厂为30 0 095 2 85万吨 年 C厂为25 0 055 2 125万吨 年 合计8 775万吨每年 而环保部门规定的最大允许排放量为8 775 1 80 1 775万吨每年 显然三厂排污量均超过最大允许排污量 都应当进行厂内治理 设A B C三厂的悬浮颗粒物排放量分别为x1 x2 x3 万吨 年 各厂相应的治理费用分别用C1 X1 C2 X2 C3 X3 动态规划法 与x1 x2 x3一样C1 X1 C2 X2 C3 X3 也相应的分别有3 3 4种取值可能 如C1 X1 的3种可能取值1 00 40万吨 年 40万元 年2 00 40万吨 年 80万元 年2 8 40万吨 年 112万元 年 动态规划法 因此 可以将原问题描述为下列最优化模型 求x1x2x3使minF x C1 X1 C2 X2 C3 X3 x1 x2 x3 1 755X1 1 558 0 228 0 114 X2 1 169 0 171 0 086 X3 0 871 0 553 0 340 0 128 s t 用Si表示分配到污染源的排放量 动态规划法 依题意 S1只有一种可能取值 S1 1 775 按公式S2 S1 X1 分配到2 3厂的排放量 S2的取值有3中可能 0 197 1 527 1 641 按公式S3 S2 X3 分配到3厂的排放量 S3的取值有9种可能性 0 972 0 026 0 111 0 358 1 356 1 441 0 472 1 470 1 555 其中负值和不满足s3 x3 0的剔除 所以S3有6种可能取值 0 358 0 472 1 356 1 441 1 470 1 555 动态规划法 将S3的每一个可能值所一一对应的C1 X1 C2 X2 C3 X3 进行累加 哪个累加值最小 就选用那种方案 比如 S1 1 775 我们取X1为1 558 那么S2 0 197 当x2 1 169时 S3有3种取值可能 0 972 0 358 0 472 满足s3 x3 0的x3取值就只有0 340和0 128 0 340和0 128对应x1和x2的费用进行累加 以此类推 找到最小费用方案 本题的最优解为F X 159 5万元 年 x1 0 228 喷雾除尘器 x2 1 169 重力沉降器 x3 0 340 旋风除尘器 总排放量为1 737万吨 年 四 大气环境规划的综合防治措施 减少污染物排放量 四 大气环境规划的综合防治措施 充分利用大气自净能力 四 大气环境规划的综合防治措施 水环境规划与管理 中国近年来的重大水污染事件 沱江特大污染事故 2004年3月 地处成都市青白江区的川化集团违法排污 高浓度氨氮 造成沱江特大污染事故 沱江特大污染事故导致沿江简阳 资中 内江三地百万群众饮水被迫中断 直接经济损失在3亿元左右 松花江水环境污染 2005年11月13日 中石油吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故 造成大量苯类污染物进入松花江水体 引发重大水环境污染事件 这一事件给松花江沿岸特别是大中城市人民生活和经济发展带来严重影响 广东北江水污染 2005年12月 因韶关冶炼厂设备检修期间超标排放含镉废水 导致北江韶关段镉严重超标 严重威胁下游饮用水源安全 无锡太湖蓝藻暴发 2007年5月 太湖中蓝藻暴发导致水质恶化 无锡居民饮水受到严重影响 自来水开始出现变味 发臭等现象 广西龙江河镉污染事件 2012年1月15日 龙江河拉浪水电站内群众用网箱养鱼突然批量死亡 1月26日 污染团进入龙江下游的柳江 27日 柳江上游部分河段现轻微污染 柳州寻备用水源 原因是河池市金城江区鸿泉立德粉材料厂和广西金河矿业股份有限公司冶化厂存在违法排污行为 国家水质自动监测148个站 一 中国水环境监测网络概况 一 中国水环境质量状况与流域水污染控制 四川有4个断面 乐山岷江大桥宜宾凉姜沟泸州沱江二桥广元清风峡 四川水质自动监测57个站 二 流域水污染控制 各主要流域规划实施中遇到难以协调的水污染焦点问题是常规规划 执法 管理体系难以协调的跨行政区域 跨部门 跨流域问题 必须要有强有力的高层次协调机构 河南境内农业灌溉蓄水在闸坝调控方面的争议 山东菏泽 临沂污水出路与江苏的争议 河南 安徽在来水质量上的争议 淮河流域 围绕哈尔滨饮用水源地保护 出现黑 吉两省水污染责任的争议 引发了给水部门和水利部门使用江水与水库水源之争 松花江流域 河南 山西卫河 漳河污水与德州污水污染河北沧州 天津等水源地 海河流域 三峡库区 三峡工程2003年蓄水发电 使四川 重庆市水污染防治时间表提前10年 同时要求重庆市重新定位发展目标 调整城市功能 确保库区水质基本达II类 长江流域 二 流域水污染控制 实现流域可持续发展的生态环境保护措施 流域发展模式是二十一世纪中国可持续发展的重点所在 各流域在防治污染的同时 必须解决好发展经济与生态保护环境的关系 我国的城市污水治理比发达国家晚了30 40年 在管网建设方面甚至晚了100多年 污水处理设施建成以后 正常运行的只有50 有的污水处理厂污水处理率不足20 三 流域水污染控制 实施污染物排放总量控制是保护和恢复我国流域水环境质量的根本措施之一 十三五 期间 全国水环境管理实行容量总量控制 还需要在总量控制理论与技术方法方面进行规范和完善 确保污染物总量控制制度在流域水环境管理中的科学实施 流域水污染防治规划的任务 站在全流域的角度 科学地划分不同水体的功能 科学地分析水体的环境容量 合理利用水体的自净能力 确定可行的污染物排放方案 提出水污染防治措施 以满足流域内各功能区对水质的要求 促进流域经济的可持续发展 二 水环境规划的内容和工作程序 一 水环境规划的内容 考点 提出水体功能区划和水质控制指标 确定水质超标河段和主要污染物 确定各河段主要污染物的环境容量 确定各排污口的允许排污量 预测污染治理费用 提出最佳规划方案 二 水环境规划的工作程序 第一 找出水环境的主要问题 收集以下资料 1 地图 最好是水系图 2 规划范围内的水文 水质现状以及用水现状 3 污染源清单 4 水资源规划 土地利用规划和经济发展规划 5 水污染控制方法及其技术经济和环境效益的资料 二 水环境规划的工作程序 第二 确定规划目标 第三 选定规划方法 水质 根据水环境功能要求 确定合理的能满足生产 生活或自然保护要求的水质目标水量 水资源合理开发利用 数学规划法 线性规划 非线性规划 动态规划 适用于单目标项目规划模拟比较法 矩阵法 层次分析法 系统动力学法 二 水环境规划的工作程序 第四 拟定规划措施 提出供选方案 第五 规划实施 第六 调整经济结构和工业布局 实施清洁生产工艺 提高水资源利用率 充分利用水体的自净能力和增加污水处理设施 在给定的水域和水文 水力学条件 给定排污口位置和排放方式 满足水域保护目标要求的排污口允许排放量 叫做该水域在上述条件下的允许纳污量 也称为环境容量 简言之 水环境容量是指某水体在特定的环境目标条件下所能容纳的污染物量 一 水环境容量 考点 三水环境容量与总量控制 水环境容量的3个基本特征 1 资源性是有限的可再生资源 在一定条件下 水环境质量具有自我修复的能力 2 时空性不同区域 不同时段对污染物的净化能力存在差异 3 系统性要将水环境容量与经济 社会 环境看作一个整体进行系统化研究 一 水环境容量 指在给定水域的本底污染物浓度低于水质目标时 依靠稀释作用达到水质目标所能承纳的污染物量 指由于沉降 生化 吸附等物理 化学和生物作用 给定水域达到水质目标所能自净的污染物量 自净容量 稀释容量 1 按降解机制分 1 自然水环境容量 以污染物在水体中的自然基准值为水质目标 则水体的允许纳污量称为自然环境容量 其模型为 式中 E 水环境容量 B基 污染物在水体中的基准值 B 污染物在水体中的背景浓度 V 水的体积 K自 水体自净系数 二 水环境容量分类 2 按水环境目标分类 2 管理 或规划 环境容量 以污染物在水体中的标准值为水质目标 则水体的允许纳污量称为管理环境容量 当以水污染损害费用与治理费用之和最小为约束条件 规划允许排污量时 称为规划环境容量 2 按水环境目标分类 环境质量基准简称环境基准 指环境中污染物对特定保护对象 人或其他生物 不产生不良或有害影响的最大剂量或浓度 是一个基于不同保护对象的多目标函数或一个范围值 例如 大气中二氧化硫年平均浓度超过0 115mg m3 对人体健康就会产生有害影响 这个浓度值就称为大气中二氧化硫的基准 环境基准是一个科学术语 由环境物质与特定对象之间的剂量 效应关系确定 不包含社会 经济 技术等人为因素 也不具有法律效力 但它是制定环境标准的基础和科学依据 环境标准规定的环境有害化学组分或物理因素的容许浓度 或剂量 强度 原则上应小于或等于相应的环境基准值 耗氧有机物的水环境容量 有毒有机物的水环境容量 重金属的水环境容量 3 按污染物性质分类 重金属及有毒有机物要进行严格的源头控制 慎重开发利用它们的水环境容量 不可降解或长时间内只能微量降解的污染物容量容量的恢复只表现在污染物的迁移 吸附 沉积和相的转移 在大环境中的总量不变 重金属 可降解污染物的水环境容量通过生物降解 环境容量可以不断再生 永续利用 可更新水环境容量 不可更新水环境容量 4 按可再生性分类 三 影响因素 水体特性几何特征 岸边形状 水底地形 水深或体积 水文特征 流量 流速 降雨 径流等 化学性质 pH值 硬度等 物理自净能力 挥发 扩散 稀释 沉降 吸附 化学自净能力 氧化 水解等 生物降解 光合作用 呼吸作用 水质目标不同功能区划 对水环境容量的影响很大 水质要求高的水域 水环境容量小 水质要求低的水域 水环境容量大 影响要素 污染物特性不同污染物本身具有不同的物理化学