大气环境规划内容

大气环境规划内容第1页，课件共50页，创作于2023年2月济南市二氧化硫容量计算和总量控制规划方案第2页，课件共50页，创作于2023年2月主讲内容济南概况SO₂污染现状及容量SO₂总量控制气象条件SO₂污染现状SO₂削减方案SO₂容量计算规划区SO₂排放容量分配地理位置SO₂污染控制实施方案能源结构第3页，课件共50页，创作于2023年2月能源结构济南市的能源结构主要是以固体燃料(包括煤炭，焦炭)、石油、电力、天然气为主。固体燃料天然气及电力石油其他0%20%40%60%80%100%72％6％19%3%第4页，课件共50页，创作于2023年2月分布行业1.化学原料及化学品制造业

2.教育、文化艺术和广播事业

3.木材加工及木、竹、藤、棕、草制业4.行政单位及其他服务业

5.食品制造业

2004年济南市规模以上工业企业综合能耗主要集中在26个企业，综合能耗516．28万吨。第5页，课件共50页，创作于2023年2月行业名称原煤消耗量占全市SO₂排放量（万t）化学原料及化学品制造业225.5162.41.083教育文化艺术和广播事业36.1410.01.228木材加工及木.竹.藤.棕.草制造业22.776.31.218行政党委及其他服务业21.686.00.808食品制造业20.235.60.852五大行业小计326.3390.35.1891991-1998年济南市区环境空气中二氧化硫年均浓度值范围在0.134-0.208mg/Nm3之间,超过国家二级质量标准1.23-1.47倍。第6页，课件共50页，创作于2023年2月地理位置

济南市位于山东省中部，黄河下游，地理坐标为北纬，东经，济南市南与泰山毗邻，北与黄河相依。地势南高北低，地形复杂多样，南部为泰山隆起北侧延伸区，北部为黄河冲积平原济阳拗陷带。由南向北，依次为低山丘陵、山前倾斜平原、黄河冲积平原。第7页，课件共50页，创作于2023年2月气象条件

济南市属暖温带半湿润大陆性季风气候区，四季分明。春季少雨干旱多风；夏季炎热多雨，降水集中；秋季天气变化平稳，秋高气爽；冬季寒冷干旱少雨雪。常年平均气温14.2℃，年平均相对湿度58％，多年平均降水量673.3mm，全年无霜期为269天，日照时数为2062.4至2179.7小时。第8页，课件共50页，创作于2023年2月风况(1)风向频率分布在2002-2004三年内，济南市全年静风频率平均为5.61％。静风时，污染物在污染源附近各方位均匀缓慢扩散，易在源附近地面出现污染物高浓度。近三年主导风向为东南(SE)风。除静风天气外，该区域盛行风向较为集中，全年以东南(SE)风出现频率最高，其次为东南东(ESE)风。夏季、秋季和冬季与全年一致均以东南(SE)风出现频率为最高；春季以南(S)风出现频率为最高。第9页，课件共50页，创作于2023年2月

济南市近三年平均风速为3.6

m／s，从近三年情况看：春季和夏季风速较大(>3m／s)，其中以4月份4.23

m／s为最大；8月风速最小,为2.92

m／s。

(2)风速的季节(逐时)变化第10页，课件共50页，创作于2023年2月(3)各风向下的平均风速

全年平均以南(S)风向下的风速最大为5．2m／s：东南东(ESE)风向下风速最小为2．9m／s。(4)采暖期风速变化情况

第11页，课件共50页，创作于2023年2月

大气稳定度是大气温度场中的一个重要参数，它间接反映了气温的垂直分布。大气中污染物在垂直方向进行混合和扩散的效果，取决于大气稳定度。济南近三年各时次各级稳定度出现频率(％)(2002～2004年)济南近三年各级大气稳定度出现频率(％)(2002～2004年)大气稳定度稳定度BCDEF全年3.714.051.424.06.9春季5.514.753.719.36.7夏季4.915.455.718.65.3秋季3.115.047.828.25.9冬季1.210.948.129.69.5稳定度BCDEF02时0.00.010.411.13.508时1.84.017.41.80.014时1.910.013.00.00.020时0.00.010.611.13.4日平均3.714.051.424.05.9第12页，课件共50页，创作于2023年2月SO₂污染现状SO₂排放的主要污染源近年SO₂浓度空间及时间变化第13页，课件共50页，创作于2023年2月

点污染源将烟囱几何高度大于或等于30m，或者虽然几何高度小于30m，但可以找到一种以上更有效的控制措施的排放源作为点源。

面污染源一般将排放高度较低(<30m)、排放强度小(或单位时间能耗低)的污染源划为面源。

高架点源高度大于等于180m的污染源SO₂排放的主要污染源第14页，课件共50页，创作于2023年2月点污染源SO₂的主要贡献者是电厂、化肥厂及水泥厂的窑炉排放，或采暖期的大量采暖煤炉及锅炉，采暖煤炉及锅炉的污染物捐放有明显的季节或年变化特征。图：点源个数分布第15页，课件共50页，创作于2023年2月面源

主要集中工商活动和居民生活集中区,是污染比较严重的区域，其SO₂排放量约为1.2万吨／年。由于其排放高度较低(<30m),对城市环境污染贡献较大。第16页，课件共50页，创作于2023年2月高架点源

城区控制区范圈内高架点源主要有两个，为山东黄台火力发电厂，其烟囱高度分别为210m和240m。其SO₂年排放量达22208吨，为最大的污染源排放点。由于高架点源参加远距离输送，且此两个高架点源位于主导风向上风向，对本地区环境影响程度较大。第17页，课件共50页，创作于2023年2月近年SO₂浓度空间及时间变化

目前在济南市城区的大气环境例行监测点有7个，其中SO₂监测点有7个，城区控制区7个国控监测点位所在位置如下图所示。开发区种子站仓库监测站济南化工厂农科所机床二厂科干所第18页，课件共50页，创作于2023年2月济南市城区监测点位SO₂年均浓度单位：mg／ma

从上表可以看出，济南市城区控制区7个国控监测点均低于国家空气质量二级标准。其中，济南化工厂SO₂年均浓度最高，为0.052mg／m3；国防科工委干休所SO₂年均浓度最低，为0.035mg／m3；城区控制区7个国控监测点SO₂年均浓度为0.045mg／m3，低于国家二级标准0.06mg／m3。监测点化工厂监测站种子工厂机床二厂科干所开发区农科院平均SO₂浓度0.0520.0420.0510.0510.0350.0340.0490.045第19页，课件共50页，创作于2023年2月SO₂的空间分布及近四年的变化情况

将二氧化硫排放总量控制在国家规定的目标以内

,空气环境质量达到相应功能区的要求,到2010年

,二氧化硫排放量要有较大幅度的削减

,城市空气质量得到进一步的改善。目标第20页，课件共50页，创作于2023年2月A-P值法ADMS大气扩散模型AERMOD模型软件EIAA环评助手大气烟团轨迹模型SO₂容量测算美国环保局大气质量预报模式系统

第21页，课件共50页，创作于2023年2月模型的选取济南市的地形条件济南市的气象条件AERMOD模型软件

第22页，课件共50页，创作于2023年2月AERMOD模式系统

AERMOD模式系统AERMOD扩散模型

AERMET气象前处理

AERMAP地形前处理

第23页，课件共50页，创作于2023年2月AERMOD模拟结果验证SO2容量

采用2004年排放清单，应用2004年的地面逐时气象数据及1月、7月一天两次高空探测数据，对该模型软件，利用相关性分析方法，就济南市环境空气质量进行预测与模型验证。通过建立各主要污染因子模拟值与监测值进行相关关系的检。

统计量最大值最小值平均相关系数二倍误差范围内的点（%）监测0.4370.0010.0450.7276模拟0.6880.0030.1042004年济南市SO₂的监测值和模拟结果的比较结果第24页，课件共50页，创作于2023年2月2004年济南市化工厂SO₂的监测值和模拟结果的比较结果统计量最大值最小值平均相关系数N值监测2.4261.2511.6700.588760模拟2.6581.3651.852统计量最大值最小值平均相关系数N值监测0.8750.3870.4300.678760模拟1.2540.5230.681统计量最大值最小值平均相关系数N值监测1.7850.9571.410.828760模拟1.6580.8961.2432004年济南市监测站SO₂的监测值和模拟结果的比较结果2004年济南市种子仓库SO₂的监测值和模拟结果的比较结果第25页，课件共50页，创作于2023年2月2004年济南市机床二厂SO₂的监测值和模拟结果的比较结果统计量最大值最小值平均相关系数N值监测0.8750.3870.4300.678760模拟1.2540.5230.681统计量最大值最小值平均相关系数N值监测1.7850.9571.410.828760模拟1.6580.8961.2432004年济南市开发区SO₂的监测值和模拟结果的比较结果2004年济南市农科学SO₂的监测值和模拟结果的比较结果统计量最大值最小值平均相关系数N值监测2.4261.2511.6700.588760模拟2.6581.3651.852统计量最大值最小值平均相关系数N值监测2.4261.2511.6700.588760模拟2.6581.3651.8522004年国防科工委干休所SO₂的监测值和模拟结果的比较结果第26页，课件共50页，创作于2023年2月济南市区大气环境容量计算

根据《济南市环境保护“十一五”规划》，要求将点源、面源数据库输入AERMOD模型，选定大气扩散基本参数、本底浓度值、环境温度、大气压等，选定模型模拟。污染因子环境容量（万t/a）实际排放量（万t/a）需要削减量（万t/a）SO₂5.686.502.89区域SO₂环境容量计算结果统计第27页，课件共50页，创作于2023年2月目前国内主要有以下几种分配方案1.最优组合治理方案分配2.等比例分配3.加权分配法4.分区加权分配5.排污指标有偿分配6.行政协调分配7.多目标加权评价法规划区SO₂排放容量分配第28页，课件共50页，创作于2023年2月分配方案的选取

根据济南市污染排放，建立环境基尼系数方法作为总量分配的基本方法。该方法的基本思想是：在全面了解各分配对象(行政区、流域)的自然属性、并承认其社会经济发展现状的前提下，对各分配对象应排放的污染物总量进行分配，以工业总产值作为环境基尼系数的分配指标，分配过程中，通过环境基尼系数的调整体现公平的思想。环境基尼系数方法中，用横轴代表各种控制指标的累计百分比，用纵横代表总量指标的累计百分比，绘制洛伦兹蓝线。控制指标的累积百分比总量指标的累积百分比ABCD第29页，课件共50页，创作于2023年2月利用环境基尼系数制定总量分配方案

2004年城区SO₂排放量为6.5万吨，大于计算结果5.68万吨，因而应对城区进行总量削减，制定济南市的总量削减计划。由于城区生活污染源较难削减，位于城区控制区山东黄台火力电厂等10家重点污染企业污染负荷比占城区控制区的55.8％。因此，针对2004年的总量控制指标，研究济南市城区SO₂排放量排名前10位的工业点源的总量分配和削减方案。总量控制指标是建立在现状排污量上的总量指标。据实际情况和容量核算情况，制定合理的削减方案，并利用环境基尼系数，探讨总量削减方案的公平合理性。济南市重点污染企业清单见下表。第30页，课件共50页，创作于2023年2月单位名称2004年SO₂排放量（t/a）

削减量（t/a）网络允许排放量（t/a）2004年的总量指标（t/a）污染负荷比（%）工业总产值（万元）济南正吴纤新材料有限公司96201123.25472.850.61600山东费台火力发电厂17814.214000198721850029.2109528济南南郊热电厂1861.27820424360.072.322060济南明湖热电厂1048211556.08544.392.25600济南北郊热电厂6424.7150001154.31115.093.529100济南化肥厂有限公司198.430161.4161.40.319613济南东新热电有限公司981.72500661.06587.811.58644中石化济南分公司1439.901828.2818062.920000济南钢铁集团13292.43530018170.2810102.1913.3345000济南裕兴化工总厂933.71085174.4382.440.714500第31页，课件共50页，创作于2023年2月环境基尼系数法进行总量分配的技术路线

一、确定初始总量分配方案。收集分配对象的控制指标数据：工业总产值和总量控制指标。二、绘制各种控制指标的洛伦兹曲线，计算相应的环境基尼系数。绘制时应按工业总产值的单位污染物排放量对数据进行排序。三、对环境基尼系数进行分析，评估分配方案的合理性。1、如环境基尼系数在合理范围内，则认为现有的各控制单元分配比例合理，分配削减；2、如某种环境基尼系数不合理，则将其作为主要调整指标，并采取相关措施进行修正，修正原则是：主要指标的环境基尼系数由高向低进行调整，其他指标的环境基尼系数不超过合理范围，所有的环境基尼系数均合理是调整的理想状态。第32页，课件共50页，创作于2023年2月制定总量削减方案

单位名称削减量（t/a）总量控制指标（t/a）工业总产值（万元）单位污染物排放量济南正吴纤新材料有限公司0472.85.1600000.006山东费台火力发电厂018062000000.007济南南郊热电厂0161.4196130.010济南明湖热电厂530010102.193450000.039济南北郊热电厂108582.44145000.069济南化肥厂有限公司820360.07220600.084济南东新热电有限公司2500587.8186440.114中石化济南分公司14000185001095280.163济南钢铁集团211544.3956000.187济南裕兴化工总厂50001115.09291000.220第33页，课件共50页，创作于2023年2月

山东黄台火力发电厂需削减的比例最大,济南市北郊热电厂和济南市明湖热电厂次之

从总的来看，济南市削减任务主要集中在山东黄台火力发电厂和济南四所热电厂，应加大治理力度，减少排放。

根据单位污

染排放量小

的削减比例小，单位污染排放量大的削减比例大的原则第34页，课件共50页，创作于2023年2月根据济南市10个重点污染企业排放现状以及其经济实力制定以下五个削减方案，利用环境基尼系数检验每个削减方案的公平性。

环境基尼系数在0．2～O．3时认为分配相对平均；在0．3～O．4时为比较合理；达到0．4～O．5时才是差异较大。

第35页，课件共50页，创作于2023年2月2004年基于工业总产值的环境基尼系数

由济南市2004年重点污染源企业SO₂总量控制指标和2004年工业总产值计算环境基尼系数为0.428，绘制洛伦兹曲线图，如下：

第36页，课件共50页，创作于2023年2月环境基尼系数计算公式

式中：为工业总产值指标的累计百比；

为污染物的累计百分比；

当i=1的时候，()视为（0,0）。2004年基于工业总产值的环境基尼系数0.428第37页，课件共50页，创作于2023年2月削减方案一

1、2、3、4、5号源削减10％，6、7号源削减15％，8、9、10号源削减15％，由此得出洛仑兹曲线图：

环境基尼系数为0．383

第38页，课件共50页，创作于2023年2月削减方案二

1、2、3、4、5号源削减10％，6、7号源削减5％，8、9号源削减10％，10号源削减30％，洛仑兹曲线图如下：环境基尼系数为0．402

第39页，课件共50页，创作于2023年2月削减方案三

1、2、3、4、5号源不削减，6、7号源削减5％，8、9号源削减5％，10号源削减50％，洛仑兹曲线图：

环境基尼系数为0．397

第40页，课件共50页，创作于2023年2月削减方案四

1、2、3、4、5号源削减10％，6、7号源削减5％，8、9号源削减量为0，10号源削减50％，洛伦兹曲线图如下：环境基尼系数为0．5第41页，课件共50页，创作于2023年2月削减方案五

1、2、3、4、5号源削减10％，6、7号源削减5％，8、9号源削减10％10号源削减量为0，洛仑兹曲线图如下：环境基尼系数为0.608第42页，课件共50页，创作于2023年2月削减方案一、三环境基尼系数在0.3—0.4之间，总量削减方案较合理可行；削减方案二各个污染源同时削减，环境基尼系数与2004年基于工业总产值的环境基尼系数0.428相差不大；削减方案四8、9号源削减量为0，环境基尼系数为0.537，与2004年基于工业总产值的环境基尼系数0.428相差较大；削减方案五10号源削减量为0时，环境基尼系数为0.608，与2004年基于工业总产值的环境基尼系数0.428相差最大。

由此可见，济南市2004年总量指标严重倾向于第8、9、10号源，分布为济南明湖电熟厂、济南北郊热电厂及山东黄台火力发电厂。

第43页，课件共50页，创作于2023年2月

济南市SO₂总量削减指标主要是火力发电业(山东黄台火力发电厂为该行业龙头企业)，次之是热电行业(以济南明湖热电厂、济南北郊热电厂、济南南郊热电厂、济南东新热电有限公司为主要代表)。最终削减指标第44页，课件共50页，创作于2023年2月济南市SO₂污染控制方案城市布局规划与调整产业结构作相应的调整清洁能源利用与燃煤污染控制全面实行污染物排放总量控制第45页，课件共50页，创作于2023年2月

从济南市目前的状况来看，并没有完全扭转长期沿用的大量消耗资源