第六章-大气环境规划

1、第七讲：大气环境规划第七讲：大气环境规划Air Environmental Planning 吉林大学环境与资源学院吉林大学环境与资源学院 汤洁汤洁指为协调某一区域经济、社会和大气指为协调某一区域经济、社会和大气环境质量要求之间的关系，以期达到大气环境质量要求之间的关系，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，寻求解决大气环境系统组成部分的功能，寻求解决该区域大气环境问题的环境方案。该区域大气环境问题的环境方案。大气环境规划的定义大气环境规划的定义资料来源：国家环境保护总局行政体制与人事司主编资料来源：国家环境保护总局行政

2、体制与人事司主编环境保护基础教程环境保护基础教程，中国环境科学出版社，中国环境科学出版社大气环境规划概述：大气环境规划概述：大气环境规划的内容大气环境规划的内容 大气环境规划的类型大气环境规划的类型 能流分析能流分析大气环境规划的组成：大气环境规划的组成：大气环境评价和预测大气环境评价和预测 大气环境规划目标和指标体系大气环境规划目标和指标体系 大气环境功能区划大气环境功能区划大气环境容量测算：大气环境容量测算：大气容量测算技术流程大气容量测算技术流程 大气环境容量测算方法大气环境容量测算方法总量负荷分配原则总量负荷分配原则大气污染物总量控制：大气污染物总量控制：颗粒物总量控制颗粒物总量控制

3、SO2总量控制总量控制 规划方案的制定规划方案的制定一、大气环境规划概述一、大气环境规划概述v大气环境规划的内容 v大气环境规划的类型v社会经济发展能流分析 1 1、弄清问题、弄清问题 -通过调查、评价、预测找出现在和规通过调查、评价、预测找出现在和规划期内大气环境主要问题。划期内大气环境主要问题。 2 2、确定环境目标、确定环境目标 -确定大气环境功能区的大气环境目确定大气环境功能区的大气环境目标标3 3、建立污染源和环境质量间的输入响应关、建立污染源和环境质量间的输入响应关系系 -确定污染物排放和大气环境质量之间确定污染物排放和大气环境质量之间的关系。的关系。v 目的：确定主要污染源；合理

4、布局；确目的：确定主要污染源；合理布局；确定控制方案定控制方案(4)(4)选择规划方法与建立规划模型选择规划方法与建立规划模型 -根据具体的污染物确定根据具体的污染物确定(5)(5)确定优选方案确定优选方案 -通过多个方案的比较和反复论证通过多个方案的比较和反复论证(6)(6)方案的实施方案的实施大气环境系统大气环境系统-大气环境规划对象大气环境规划对象v 大气环境过程子系统：大气环境过程子系统：日常所说的大气环境日常所说的大气环境v 大气污染物排放子系统：大气污染物排放子系统：污染源污染源v 大气污染控制子系统：大气污染控制子系统：污染源控制、清洁生产、污染源控制、清洁生产、提高能源利用率、

5、优化能源结构提高能源利用率、优化能源结构v 城市生态子系统：城市生态子系统：大气环境保护的保护对象，大气环境保护的保护对象，以人为主体，包括自然系统、经济系统和社会以人为主体，包括自然系统、经济系统和社会系统（教育、医疗、居住）系统（教育、医疗、居住）（1 1）根据时间跨度）根据时间跨度v分为：近期、中期和长远大气环境规划分为：近期、中期和长远大气环境规划v是和不同时间跨度的国民经济发展规划相是和不同时间跨度的国民经济发展规划相对应的。对应的。（2 2）根据行政区划）根据行政区划v分为：国家、省市、县大气环境规划分为：国家、省市、县大气环境规划。（3 3）根据规划层次）根据规划层次v分为：国家

6、、区域、部门大气环境规划分为：国家、区域、部门大气环境规划v其中区域大气环境规划不一定是某行政区其中区域大气环境规划不一定是某行政区的环境规划。的环境规划。(4)(4)根据规划内容分根据规划内容分v 大气环境质量规划：确定各大气环境功确定各大气环境功能区主要污染物的浓度限值能区主要污染物的浓度限值-确定大气确定大气环境规划目标环境规划目标v 大气污染防治规划：为实现质量规划的为实现质量规划的技术和管理技术和管理-规划措施和方案规划措施和方案v 相互联系、相互影响，一起构成规划的相互联系、相互影响，一起构成规划的全过程全过程二、大气环境规划的组成二、大气环境规划的组成v大气环境评价和预测大气环境

7、评价和预测v大气环境规划目标和指标体系大气环境规划目标和指标体系 v大气环境功能区划分大气环境功能区划分 v区域大气环境现状评价区域大气环境现状评价 大气环境质量的现状评价是弄清大气污染物大气环境质量的现状评价是弄清大气污染物来源、性质、数量和分布的重要手段。依据此来源、性质、数量和分布的重要手段。依据此评价结果，可以了解区域内大气环境质量现状评价结果，可以了解区域内大气环境质量现状的优劣，为确定大气环境的控制目标提供依据；的优劣，为确定大气环境的控制目标提供依据；也可通过大气污染物浓度的时空分布特征，了也可通过大气污染物浓度的时空分布特征，了解当地烟气扩散的特征和污染物来源，进行大解当地烟气

8、扩散的特征和污染物来源，进行大气污染趋势分析，并可为建立污染源和大气环气污染趋势分析，并可为建立污染源和大气环境质量的响应关系提供基础数据。境质量的响应关系提供基础数据。v大气环境污染预测大气环境污染预测 首先应确定主要大气污染物，以及影响排首先应确定主要大气污染物，以及影响排污量增长的主要因素；然后预测排污量增长对污量增长的主要因素；然后预测排污量增长对大气环境质量的影响。这就需要确定描述环境大气环境质量的影响。这就需要确定描述环境质量的指标体系，并建立或选择能够表达这种质量的指标体系，并建立或选择能够表达这种关系的数学模型。关系的数学模型。 大气污染预测主要包括两个部分大气污染预测主要包括

9、两个部分 ：一是污：一是污染物排放量（源强）预测，二是大气环境质量染物排放量（源强）预测，二是大气环境质量变化预测。变化预测。v大气环境质量目标大气环境质量目标 各功能区大气污染物浓度限值各功能区大气污染物浓度限值v大气环境污染总量控制目标：大气环境污染总量控制目标： 对各污染源排放量的限值（为了达到对各污染源排放量的限值（为了达到大气环境质量目标，以本功能区和相关功大气环境质量目标，以本功能区和相关功能区的环境容量为基础，包括允许排放量能区的环境容量为基础，包括允许排放量指标和污染物削减目标）指标和污染物削减目标）大气环境规划目标大气环境规划目标v气象、气候指标气象、气候指标（风速、风向、温

10、度、湿度）（风速、风向、温度、湿度）v大气环境质量指标大气环境质量指标(SO(SO2 2、NONO2 2、PMPM2.52.5）v大气污染控制指标大气污染控制指标(SO(SO2 2、NOxNOx、颗粒物）、颗粒物）v区域环境建设指标区域环境建设指标（集中供热普及率）（集中供热普及率）v社会经济指标社会经济指标目的：目的：v确定大气环境规划目标确定大气环境规划目标v计算大气环境容量计算大气环境容量v实施大气污染物总量控制实施大气污染物总量控制-满足生活生产各方面对大气环境质量的满足生活生产各方面对大气环境质量的不同要求不同要求. .（1）功能和规划相匹配v根据区域功能划分功能区。根据区域功能划分

11、功能区。大气环境功能区划的原则大气环境功能区划的原则（2）根据自然条件划分功能区v功能区划时应充分考虑地理、气候、生态功能区划时应充分考虑地理、气候、生态等自然条件。比如等自然条件。比如: :利用自然界线（山脉、河流、道路）作为利用自然界线（山脉、河流、道路）作为相邻功能区的边界线相邻功能区的边界线-方便管理，不需方便管理，不需特意去进行边界的处理。特意去进行边界的处理。风向问题风向问题-应重点保护的一类功能区放应重点保护的一类功能区放在最大风频的上风向，三类放下风向。在最大风频的上风向，三类放下风向。（3 3）根据开发潜力划分）根据开发潜力划分v如：新经济开发区等如：新经济开发区等（4 4）

12、根据社会经济现状、特点和发展趋势划分）根据社会经济现状、特点和发展趋势划分v如：工业区、居民区、开发区、教育文化区如：工业区、居民区、开发区、教育文化区等。等。（5 5）根据行政区划分）根据行政区划分（6 6）根据环保重点和特点划分）根据环保重点和特点划分分为：重点保护区、一般保护区、污染控制区、分为：重点保护区、一般保护区、污染控制区、重点污染治理区等。重点污染治理区等。环境空气质量标准环境空气质量标准 GB3095-1996v一类区：自然保护区、风景名胜区和其他一类区：自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区需要特殊保护的地区v二类区：居住区、商业交通居民混合区、二类区：居住区、商业

13、交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区文化区、工业区和农村地区v环境空气质量标准环境空气质量标准GB3095-2012GB3095-2012（20162016年在全国执行）年在全国执行）大气功能区划分方法大气功能区划分方法v划分大气环境功能区的方法：划分大气环境功能区的方法： 多因子综合评分法、多因子综合评分法、 模糊聚类分析法、模糊聚类分析法、 生态适宜度分析法、生态适宜度分析法、 层次分析法、层次分析法、 三、大气环境容量测算三、大气环境容量测算污染源数据收集污染源数据收集质量现状数据收集质量现状数据收集如不够，布点监测如不够，布点监测筛选大气扩散模型筛选大气扩散模型根据模型需要进行气象

14、根据模型需要进行气象参数收集或气象现场观测参数收集或气象现场观测现状环境容量测算现状环境容量测算计算各源对控制点的计算各源对控制点的实际浓度贡献实际浓度贡献, ,确定是否削减排放量确定是否削减排放量确定约束条件确定约束条件现状容量测算结果现状容量测算结果测算因子确定（测算因子确定（SOSO2 2、PMPM1010、NONO2 2）确定大气扩散模型确定大气扩散模型各污染源的环境浓度贡献各污染源的环境浓度贡献规划年环境容量测算规划年环境容量测算规划年容量测算结果规划年容量测算结果国家环境空气质量国家环境空气质量控制目标控制目标区域大气容量区域大气容量 大气环境容量测算技术流程包括大气环境容量测算技

15、术流程包括：（1）污染因子的确定；）污染因子的确定；（2）大气污染源数据收集；）大气污染源数据收集；（3）大气环境质量现状数据收集；）大气环境质量现状数据收集；（4）气象数据收集和分析；）气象数据收集和分析；（5）模型选取；）模型选取；（6）环境容量测算；）环境容量测算； 最后，报送环保部门等主要环节。最后，报送环保部门等主要环节。 根据根据城市大气环境容量核定工作方案城市大气环境容量核定工作方案大气环境容量测算方法主要有：大气环境容量测算方法主要有：vADMSADMS大气扩散模型、大气扩散模型、vISC-AERMODISC-AERMOD模型、模型、vA-PA-P值法。值法。vADMSADMS

16、大气扩散模型大气扩散模型 “ADMS-ADMS-工业工业” 可计算来自点源，线源，面源和体源的可计算来自点源，线源，面源和体源的污染浓度，可与地理信息系统污染浓度，可与地理信息系统(GIS)(GIS)连接。连接。 “ADMS-ADMS-环评环评”可以处理一个区域或城市所有的污染源类可以处理一个区域或城市所有的污染源类型，包括工业源，道路交通源，面源，体源和网格源等型，包括工业源，道路交通源，面源，体源和网格源等; ; 可与地理信息系统相连接。可与地理信息系统相连接。 “ADMS-ADMS-城市城市”是是ADMSADMS模型系列中最复杂的一个。它用模型系列中最复杂的一个。它用于计算来自大区域和城

17、市的污染浓度或空气质量。于计算来自大区域和城市的污染浓度或空气质量。 vISC-AERMODISC-AERMOD模型模型ISCST3ISCST3模型：模型： ISCST3 ISCST3扩散模型的核心是高斯烟流模型，可模拟大气主要扩散模型的核心是高斯烟流模型，可模拟大气主要污染物和有毒物质及危险废弃污染物质的连续排放。处理多污染物和有毒物质及危险废弃污染物质的连续排放。处理多重来源，包括点、立体、线、面和露天矿等。重来源，包括点、立体、线、面和露天矿等。ISC-PRIMEISC-PRIME模型：模型：专门针对当烟流经过两个建筑物时产生气流下洗的基本特专门针对当烟流经过两个建筑物时产生气流下洗的基

18、本特点而设计。点而设计。v A A值法值法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。A值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。P P值法值法P值法是根据烟囱有效高度估算各污染源的允许排放量。是用烟囱高度来控制污染物的排放率，所以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。A-PA-P值法值法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。

19、 在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。而P值法则可以对固定的某个烟筒控制其排放总量，但无法对区域内烟筒个数加以限制，即无法限制区域排放总量。若将二者结合起来，则可以解决上述问题。 nAP值法-国标提出的方法总量控制区某种污染物年允许排放总量为总量控制区某种污染物年允许排放总量为：1akinakiQQ式中：Qak 总量控制区某种污染物年允许排放总量限值，104t；Qaki第i功能区某种污染物年允许排放总量限值，104t；n功能区总数；i总量控制区内各功能分区的编号；v Q Qakiaki第第i i功能区某种污染物年允许排放总量限值，功能区某种污染物年允许排放总量限值

20、，10104 4t t；v S S总量控制区总面积，总量控制区总面积，kmkm2 2；v SiSi第第i i功能区面积，功能区面积，kmkm2 2；v AkiAki第第i i功能区某种污染物排放总量控制系数，功能区某种污染物排放总量控制系数，10104 4t ta a-1-1kmkm-1-1。 各功能区污染物排放总量限值各功能区污染物排放总量限值 ：SSAQikiakiv AkiAki第第i i功能区某种污染物排放总量控制系数，功能区某种污染物排放总量控制系数，10104 4t ta a-1-1kmkm-1-1； v CkiCkiGB 3095GB 3095等国家和地方有关大气环境质量标准所规

21、定的等国家和地方有关大气环境质量标准所规定的与第与第i i功能区类别相应的功能区类别相应的年日平均浓度限值年日平均浓度限值，mgmgm m-3-3；v A A地理区域性总量控制系数，地理区域性总量控制系数，10104 4kmkm2 2a a-1-1，可参照表，可参照表6-46-4（P144P144）所列数据选取。）所列数据选取。AkiAki亦可按（亦可按（GB/T 3840-91GB/T 3840-91）附录提供）附录提供的方法进行计算。的方法进行计算。各类功能区内某种污染物排放总量控制系数各类功能区内某种污染物排放总量控制系数 ：kikiACAv QbkQbk总量控制区内某种污染物总量控制区

22、内某种污染物低架低架源年允许排放总量限值，源年允许排放总量限值，10104 4t t；v QbkiQbki第第i i功能区功能区低架低架源某种污染物年允许排放总量限值，源某种污染物年允许排放总量限值，10104 4t t； 总量控制区内总量控制区内低架低架源大气污染物年排放总量限值源大气污染物年排放总量限值nibkibkQQ1v QbkiQbki第第i i功能区低架源某种污染物年允许排放总量限值，功能区低架源某种污染物年允许排放总量限值，10104 4t t；v QakiQaki第第i i功能区某种污染物年允许排放总量限值，功能区某种污染物年允许排放总量限值，10104 4t t；v A A低

23、架源排放分担率低架源排放分担率 各功能区低架源污染物排放总量限值各功能区低架源污染物排放总量限值 ：akibkiQQ我国各地区总量控制系数我国各地区总量控制系数A、低源分担率、低源分担率a、点源控制系数、点源控制系数P值值 v按燃料或原料用量分配按燃料或原料用量分配v一律削减排放量的分配原则一律削减排放量的分配原则v优化规划分配原则优化规划分配原则四、大气污染物总量控制四、大气污染物总量控制v颗粒物总量控制颗粒物总量控制 根据环境空气质量目标，对颗粒物实施目根据环境空气质量目标，对颗粒物实施目标容量总量控制，应考虑各源类对环境空气中标容量总量控制，应考虑各源类对环境空气中颗粒物的现状排放量和贡

24、献值，并通过一定的颗粒物的现状排放量和贡献值，并通过一定的技术方法和手段制定各源类的目标允许排放量技术方法和手段制定各源类的目标允许排放量和贡献值。和贡献值。 颗粒物来源解析（颗粒物来源解析（CMBCMB模型）模型）有组织排放源现状贡献值有组织排放源现状贡献值颗粒物二级标准值颗粒物二级标准值SOSO2 2排放源排放源基准允许排放因子基准允许排放因子环境空气环境空气质量模型质量模型综合调节系综合调节系数数污染源初始允许排放量污染源初始允许排放量是是允许排放总量允许排放总量否否环境质量达标环境质量达标绩效综合分析绩效综合分析电厂电厂燃煤燃煤源源供热供热燃煤燃煤源源工业工业燃煤燃煤源源民用民用燃煤燃煤源源v环境目标可达性分析及最