大氣環(huán)境質(zhì)量評價與預(yù)測模型課件

1、3 大氣環(huán)境質(zhì)量評價第1頁，共52頁。主要內(nèi)容：大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價大氣環(huán)境影響預(yù)測模型大氣環(huán)境影響評價123第2頁，共52頁。3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價3.1.1 大氣污染監(jiān)測評價 （1）大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價的程序大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價的程序調(diào)查準備階段污染監(jiān)測階段評價分析階段成果應(yīng)用階段第3頁，共52頁。 布點 采樣、分析方法 監(jiān)測頻率 同步氣象觀測 評價 評價標準的選擇評價因子的選擇（2）大氣污染監(jiān)測評價3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價監(jiān)測第4頁，共52頁。（1）上海大氣質(zhì)量指數(shù) 式中： Ci第i種污染物的實測濃度； Si第i種污染物的環(huán)境質(zhì)量標準； K評價因子總數(shù)。3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

2、評價3.1.2 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價的數(shù)學(xué)方法分級清潔輕污染中污染重污染極重污染I上0.60.61.01.01.91.92.82.8大氣污染水平清潔大氣質(zhì)量標準警戒水平警報水平緊急水平 大氣質(zhì)量指數(shù)的分級第5頁，共52頁。（2）均值型大氣質(zhì)量指數(shù) 式中： C表示實測濃度； S表示相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量標準。 3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價第6頁，共52頁。（3）沈陽大氣質(zhì)量指數(shù)3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價沈陽大氣質(zhì)量指數(shù)評價參數(shù)參數(shù)SO2NOX飄塵Pb背景濃度0.020.010.050.0001標準0.150.130.150.0007明顯危害濃度2.01.01.00.01沈陽大氣質(zhì)量指數(shù)分級質(zhì)量等級極重

3、污染重污染中等污染輕污染清潔I沈3131404055556161大氣污染水平緊急水平警報水平警戒水平大氣質(zhì)量標準清潔第7頁，共52頁。（4）分級評分法3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價大氣中污染物濃度分級與評分（單位：mg/m3） 參數(shù)第一級（理想級）第二級（良好級）第三級（安全級）第四級（污染級）第五級（重污染級）濃度分級平分濃度分級平分濃度分級平分濃度分級平分濃度分級平分降塵825122020154010405飄塵0.100.150.250.500.50SO20.050.150.250.500.50NOX0.020.050.100.200.20CO2461212總氧化劑0.050.10.200.

4、400.40分級評分法分級標準 M1009594757455543534以下大氣質(zhì)量等級第一級（理想級）第二級（良好級）第三級（安全級）第四級（污染級）第五級（重污染級）第8頁，共52頁。（5）美國橡樹嶺大氣質(zhì)量指數(shù)3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價式中：Ci 第i種污染物24小時平均濃度； Si第i種污染物的大氣質(zhì)量標準。 I橡與大氣環(huán)境質(zhì)量分級 質(zhì)量分級優(yōu)良好尚可差壞危險I橡2020394059607980100100第9頁，共52頁。（6）美國污染物標準指數(shù)（PSI）3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價 PSI選擇了SO2、顆粒物、CO、臭氧、NOX、SO2與顆粒物的乘積等6個參數(shù)。PSI與6個參數(shù)的

5、關(guān)系是分段線性函數(shù)。已知各污染物濃度后可用內(nèi)插值法計算各污染物的分指數(shù)，然后選擇各分指數(shù)中最大的作為PSI。 PSI是在全面比較6個因子后，選擇污染最重的分數(shù)指數(shù)報告大氣環(huán)境質(zhì)量的，突出了單因子的作用，使用方便，結(jié)果簡明。 第10頁，共52頁。（7）格林大氣污染綜合指數(shù)3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價然后將兩個污染物指數(shù)加以平均，得到污染綜合指數(shù)（I）： 式中：SSO2實測日均濃度，10-6g/g； C實測日均煙霧系數(shù)，COH單位/305m； a1、b1、a2、b2確定指數(shù)尺度的常數(shù)。格林建議的SO2和煙霧系數(shù)日均濃度標準 污染物希望水平警戒水平極限水平SO2（10-6，體積比）0.060.31.

6、5煙霧系數(shù)（COH單位/305m）0.93.010.0污染指數(shù)2550100第11頁，共52頁。3.1 大氣環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀評價3.1.3 大氣污染生物學(xué)評價根據(jù)植物葉片癥狀根據(jù)受害植物的不同用綜合生態(tài)指標 植物受污染物影響后會出現(xiàn)特征癥狀，這些癥狀可以作為環(huán)境污染狀況的一種度量指標。 有些植物對不同污染物的抗性和敏感性不同，因此，根據(jù)受害植物的種類不同可判斷污染物的種類。 可以根據(jù)植物種類和生長情況選擇一些綜合性的指標作為評價參數(shù)，并以此劃分大氣污染等級。 第12頁，共52頁。3.2.1 氣象要素和氣象條件3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型(1)主要氣象要素氣壓云濕度風(fēng)氣溫第13頁，共52頁。3.2

7、大氣環(huán)境影響預(yù)測模型（2）大氣邊界層溫度場氣溫垂直分布干絕熱直減率溫度層結(jié)與煙羽形狀溫度層結(jié) ：大氣在垂直方向的溫度分布 。四種情況：正常；中性；等溫；逆溫。煙羽形狀 a、波浪型 b、錐形 c、長帶型d、屋脊型 e、漫煙型 f、受限型第14頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型（3）大氣邊界層風(fēng)場式中 ：u2煙囪出口處平均風(fēng)速，m/s； z2煙囪出口處的高度，m；如果z2200，則取z2=200； u1氣象站z1高度處的平均風(fēng)速，m/s； z1測風(fēng)儀所在的高度，m； m指數(shù)，其數(shù)值與大氣穩(wěn)定度有關(guān)。不同大氣穩(wěn)定度下的m值 大氣穩(wěn)定度級別ABCDEFm城市0.100.150.200.250.

8、300.30鄉(xiāng)村0.070.070.100.150.250.25第15頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型3.2.2 大氣環(huán)境影響評價預(yù)測模型（1）點源擴散的高斯模型 A、 連續(xù)點源高斯模型的推出 式中：C污染物質(zhì)的平均濃度，mg/m3； x，y，z三個方向的坐標分量，m； u，v，w三個方向的速度分量，m/s； kx，ky，kz三個方向的擴散系數(shù)，m2/s； t時間，s； sp污染物源或匯的強度，mg/（m3s）；第16頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型 在推導(dǎo)連續(xù)點源條件下預(yù)測大氣環(huán)境質(zhì)量的高斯模型時，做如下假設(shè)： 大氣處于穩(wěn)定流動，且有主導(dǎo)風(fēng)向； 污染物在大氣中只有物理運動

9、，不發(fā)生化學(xué)或生物變化； 在所要預(yù)測的范圍內(nèi)沒有其他同類污染源或匯。根據(jù)假設(shè)的第一條有 根據(jù)假設(shè)的第二、三條有這樣方程可變?yōu)?進一步簡化為 第17頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型考慮到邊界條件和質(zhì)量守恒條件 x=y=z=0時，C= x，y，z時，C=0式中：Q連續(xù)點源的源強，mg/s。 對方程進行求解，得 假設(shè)x=ut，并令2y=2kyt，2z=2kzt。代入上式可得：第18頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型B、高斯公式的地面及源高修正 考慮地面對擴散的影響時，可以假定地面像鏡子一樣，對污染物起著全反射的作用。這樣就可以按全反射的原理采用“像源法”來處理。 對于實源，p點在以

10、實源為原點的坐標系中的垂直坐標為（zHe）。如果不考慮地面的影響，可知在p點的污染物濃度為：式中He為污染源有效高度，等于煙囪的高度H和煙氣的抬升高度H之和，m。 對于像源，p點的垂直坐標為（z+He），濃度為：第19頁，共52頁。 p點的實際污染物濃度是實源和像源之和，即通常要預(yù)測的是污染物在地面的濃度，可知在z=0時污染物沿下風(fēng)軸線方向的地面濃度，可令y=z=0得出：修正后污染源下風(fēng)方向任意一點小于24小時取樣時間的污染物地面濃度可用下式計算，式中：h混合層的高度，m； k反射次數(shù)，對于一、二級評價項目取k=4，對于三級評價項目取k=0。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型第20頁，共52頁。3.

11、2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型C、最大落地濃度及其位置 為了得出最大落地濃度計算公式，首先將擴散參數(shù)y、z表示成如下經(jīng)驗式：式中：1、2、1、2經(jīng)驗式的回歸系數(shù)。1小時取樣時間的最大落地濃度Cm及其出現(xiàn)時的下風(fēng)距離xm。式中：第21頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型D、小風(fēng)和靜風(fēng)擴散模型 以煙囪地面位置的中心點為坐標原點，下風(fēng)方向為x軸，地面任一點處的污染物濃度可由下式計算： 式中：01、02分別是水平和垂直方向的擴散參數(shù)回歸系數(shù)； （s）正態(tài)分布函數(shù)，可根據(jù)s由數(shù)學(xué)手冊查得； T擴散時間，s。第22頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型E、熏煙模型 假定發(fā)生熏煙后，污染物濃度在垂直方向

12、為均勻分布，則熏煙條件下的地面濃度：式中：hf逐漸增厚的混合層高度，m； yf熏煙條件下的側(cè)向擴散參數(shù)，它們是下風(fēng)距離x的函數(shù)，m； （p）正態(tài)分布函數(shù)，它用來反映原穩(wěn)定狀態(tài)下的煙羽進入混合層中的份額的多少。第23頁，共52頁。 由于混合層厚度hf和擴散參數(shù)yf都是下風(fēng)距離x的函數(shù)，當(dāng)給定下風(fēng)距離x或到達時間t （t=x/u），則hf可由下式計算。式中：hf混合層在煙囪出口處向上的凈增加高度，m； a大氣密度，g/m3； cp大氣恒壓比熱容，J/（gK）； d /dz位溫梯度，K/m，d /dzdTa/dz+0.0098，Ta為大氣溫度，如無實測值，d /dz可在0.005-0.015K/m之

13、間選取。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型第24頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型（2）線源擴散模型A、無限長線源擴散模型當(dāng)風(fēng)向與線源垂直時，主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向為x軸。連續(xù)排放的無限長線源下風(fēng)向濃度模型為：當(dāng)風(fēng)向與線源不垂直，風(fēng)向和線源交角，且45，線源下風(fēng)向濃度模型為：B、有限長線源擴散模型式中：第25頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型（3）面源模型式中：Qi、Hi、ui分別是接受點上風(fēng)方第i個網(wǎng)格單元的源強g/（m2s），平均排放高度（m）以及Hi處的平均風(fēng)速（m/s）； 、垂直擴散參數(shù)z的回歸系數(shù)， 。A、將評價區(qū)在選定的坐標系內(nèi)網(wǎng)格化B、計算評價項目面源的地面濃度Cs。以評價區(qū)

14、的左下角處為原點，分別以東和北為x軸和y軸，網(wǎng)格單元面積為LL。第26頁，共52頁。 x軸指向上風(fēng)方向， 。 （，）為不完全伽馬函數(shù)：3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型C、不同風(fēng)向路徑時的計算圖形可參考國家HJ/T2.2-93標準。第27頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型（4）可沉降顆粒物的擴散模型式中：s顆粒沉降速度。 地面反射系數(shù)，可按下表取值。 地面反射系數(shù)值 粒徑范圍（m）15303147487576100平均粒徑（m）22396188反射系數(shù)0.80.50.30第28頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型（5）箱式大氣質(zhì)量模型式中：L箱的長度； B箱的寬度； H箱的高度； c0

15、箱內(nèi)污染物的本底濃度； k污染物的衰減速度常數(shù)； Q箱內(nèi)的污染源強度； u平均風(fēng)速； c箱內(nèi)的污染物濃度； t時間。大氣質(zhì)量單箱模型示意圖 A、單箱模型第29頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型若不考慮污染物的衰減，則可解之得：當(dāng)時間很長以后，箱內(nèi)的污染物濃度趨于平衡，平衡濃度為：若考慮污染物的衰減，方程的解為：這時的平均濃度為：第30頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型B、 多箱模型 以二維多箱模型為例 二維多箱模型二維多箱模型在高度方向上將H分成m個相等的子高度H，在縱向?qū)分成n個相等的子長度L，共構(gòu)成mn個子箱。將風(fēng)速、源強的處理為計算方便作如下假設(shè)：（1）風(fēng)速作為高度的函

16、數(shù)分段計算；（2）源強根據(jù)坐標關(guān)系輸入最低一層子箱中；（4）把每一個子箱子都看作混合均勻的體系；（5）各子箱子的濃度分布處于平衡狀態(tài)。（3）忽略X方向的彌散作用及Z方向的遷移作用；第31頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型大氣質(zhì)量多箱模型示意圖 對子箱1：式中：E1,2為高度方向上第一個箱子與第二個箱子間的湍流系數(shù)。 對子箱2：對子箱3： 對子箱4：第32頁，共52頁。 若記 ， ，i=1，2，m-1，則四個子箱方程可轉(zhuǎn)化為：3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型這是一個關(guān)于濃度ci的線性方程組，可寫成矩陣形式：其中：第33頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型3.2.3 系數(shù)估算（1）煙氣抬

17、升高度的計算式中：He污染源的有效排放高度， H煙囪的幾何高度，m； H煙氣抬升高度，m。A、 有風(fēng)時，中性和不穩(wěn)定條件下的煙氣抬升高度 當(dāng)煙氣熱釋放率大于或等于2100kJ/s，且煙氣溫度與環(huán)境溫度的差值T大于或等于35K時，H可用下列公式計算：第34頁，共52頁。式中：n0煙氣熱狀況及地表狀況系數(shù)，見下表； n1煙氣熱釋放率指數(shù)，見下表； n2煙囪高度指數(shù)，見下表； Qh煙氣熱釋放率，kJ/s； H煙囪的幾何高度，m，H240m時，取H=240m； Qv煙氣排放量，m3/s； T煙囪出口處的煙氣溫度與環(huán)境溫度的差，K； Ts煙囪出口處的煙氣溫度，K； Pa大氣壓力，Pa。3.2 大氣環(huán)境影

18、響預(yù)測模型Qh，kJ/s地表狀況（平原）n0n1n2Qh21000農(nóng)村或城市遠郊區(qū)1.4271/32/3城市及近郊區(qū)1.3031/32/32100Qh21000且T35K農(nóng)村或城市遠郊區(qū)0.3323/52/5城市及近郊區(qū)0.2923/52/5第35頁，共52頁。 當(dāng)煙氣熱釋放率1700kJ/sQ h2100kJ/s時：3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型式中： Vs煙囪出口處煙氣的排出速度，m/s； D煙囪的出口直徑，m； H2煙氣抬升高度，m。當(dāng)煙氣熱釋放率Qh1700kJ/s或者T35K時：第36頁，共52頁。3.2 大氣環(huán)境影響預(yù)測模型B、 有風(fēng)時，穩(wěn)定條件下的煙氣抬升高度：式中：dTa/dz煙

19、囪幾何高度以上的大氣溫度梯度，K/m。C、 靜風(fēng)和小風(fēng)（u10Pi2.5108Pi50%，則認為影響較大。第49頁，共52頁。3.3 大氣環(huán)境影響評價3.3.5 大氣環(huán)境影響評價內(nèi)容大氣環(huán)境影響評價內(nèi)容排氣筒高度合理性評價環(huán)境保護對策衛(wèi)生防護距離的確定生產(chǎn)工藝評價評價結(jié)論建設(shè)項目的場址和總圖布置的評價第50頁，共52頁。Thank You !第51頁，共52頁。1、不是井里沒有水，而是你挖的不夠深。不是成功來得慢，而是你努力的不夠多。2、孤單一人的時間使自己變得優(yōu)秀，給來的人一個驚喜，也給自己一個好的交代。3、命運給你一個比別人低的起點是想告訴你，讓你用你的一生去奮斗出一個絕地反擊的故事，所以

20、有什么理由不努力!4、心中沒有過分的貪求，自然苦就少?？诶锊徽f多余的話，自然禍就少。腹內(nèi)的食物能減少，自然病就少。思緒中沒有過分欲，自然憂就少。大悲是無淚的，同樣大悟無言。緣來盡量要惜，緣盡就放。人生本來就空，對人家笑笑，對自己笑笑，笑著看天下，看日出日落，花謝花開，豈不自在，哪里來的塵埃!25、你不能拼爹的時候，你就只能去拼命！26、如果人生的旅程上沒有障礙，人還有什么可做的呢。27、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。勵志名言：比別人多一點執(zhí)著，你就會創(chuàng)造奇跡28、偉人之所以偉大，是因為他與別人共處逆境時，別人失去了信心，他卻下決心實現(xiàn)自己的目標。29、人生就像一道漫長的

21、階梯，任何人也無法逆向而行，只能在急促而繁忙的進程中，偶爾轉(zhuǎn)過頭來，回望自己留下的蹣跚腳印。30、時間，帶不走真正的朋友；歲月，留不住虛幻的擁有。時光轉(zhuǎn)換，體會到緣分善變；平淡無語，感受了人情冷暖。有心的人，不管你在與不在，都會惦念；無心的情，無論你好與不好，只是漠然。走過一段路，總能有一次領(lǐng)悟；經(jīng)歷一些事，才能看清一些人。31、我們無法選擇自己的出身，可是我們的未來是自己去改變的。32、命好不如習(xí)慣好。養(yǎng)成好習(xí)慣，一輩子受用不盡。33、比別人多一點執(zhí)著，你就會創(chuàng)造奇跡。50、想像力比知識更重要。不是無知，而是對無知的無知，才是知的死亡。51、對于最有能力的領(lǐng)航人風(fēng)浪總是格外的洶涌。52、思想

22、如鉆子，必須集中在一點鉆下去才有力量。53、年少時，夢想在心中激揚迸進，勢不可擋，只是我們還沒學(xué)會去戰(zhàn)斗。經(jīng)過一番努力，我們終于學(xué)會了戰(zhàn)斗，卻已沒有了拼搏的勇氣。因此，我們轉(zhuǎn)向自身，攻擊自己，成為自己最大的敵人。54、最偉大的思想和行動往往需要最微不足道的開始。55、不積小流無以成江海，不積跬步無以至千里。56、遠大抱負始于高中，輝煌人生起于今日。57、理想的路總是為有信心的人預(yù)備著。58、抱最大的希望，為最大的努力，做最壞的打算。59、世上除了生死，都是小事。從今天開始，每天微笑吧。60、一勤天下無難事，一懶天下皆難事。61、在清醒中孤獨，總好過于在喧囂人群中寂寞。62、心里的感覺總會是這樣

23、，你越期待的會越行越遠，你越在乎的對你的傷害越大。63、彩虹風(fēng)雨后，成功細節(jié)中。64、有些事你是繞不過去的，你現(xiàn)在逃避，你以后就會話十倍的精力去面對。65、只要有信心，就能在信念中行走。66、每天告訴自己一次，我真的很不錯。67、心中有理想 再累也快樂68、發(fā)光并非太陽的專利，你也可以發(fā)光。69、任何山都可以移動，只要把沙土一卡車一卡車運走即可。70、當(dāng)你的希望一個個落空，你也要堅定，要沉著！71、生命太過短暫，今天放棄了明天不一定能得到。72、只要路是對的，就不怕路遠。73、如果一個人愛你、特別在乎你，有一個表現(xiàn)是他還是有點怕你。74、先知三日，富貴十年。付諸行動，你就會得到力量。75、愛的

24、力量大到可以使人忘記一切，卻又小到連一粒嫉妒的沙石也不能容納。1、這世上，沒有誰活得比誰容易，只是有人在呼天搶地，有人在默默努力。2、當(dāng)熱誠變成習(xí)慣，恐懼和憂慮即無處容身。缺乏熱誠的人也沒有明確的目標。熱誠使想象的輪子轉(zhuǎn)動。一個人缺乏熱誠就象汽車沒有汽油。善于安排玩樂和工作，兩者保持熱誠，就是最快樂的人。熱誠使平凡的話題變得生動。3、起點低怕什么，大不了加倍努力。人生就像一場馬拉松比賽，拼的不是起點，而是堅持的耐力和成長的速度。只要努力不止，進步也會不止。4、如果你不相信努力和時光，那么時光第一個就會辜負你。不要去否定你的過去，也不要用你的過去牽扯你的未來。不是因為有希望才去努力，而是努力了，

25、才能看到希望。5、人生每天都要笑，生活的下一秒發(fā)生什么，我們誰也不知道。所以，放下心里的糾結(jié)，放下腦中的煩惱，放下生活的不愉快，活在當(dāng)下。人生喜怒哀樂，百般形態(tài)，不如在心里全部淡然處之，輕輕一笑，讓心更自在，生命更恒久。積極者相信只有推動自己才能推動世界，只要推動自己就能推動世界。6、人性本善，純?nèi)缜逑魉冬摖q。欲望與情緒如風(fēng)沙襲擾，把原本如天空曠蔚藍的心蒙蔽。但我知道，每個人的心靈深處，不管烏云密布還是陰淤蒼茫，但依然有一道彩虹，亮麗于心中某處。7、每個人的心里，都藏著一個了不起的自己，只要你不頹廢，不消極，一直悄悄醞釀著樂觀，培養(yǎng)著豁達，堅持著善良，只要在路上，就沒有到達不了的遠方！8、不要活在別人眼中，更不要活在別人嘴中。世界不會因為你的抱怨不滿而為你改變，你能做到的只有改變你自己！9、欲戴王冠，必承其重。哪有什么好命天賜，不都是一路披荊斬棘才換來的。10、放手如拔牙。牙被拔掉的那一刻，你會覺得解脫。但舌頭總會不由自主地往那個空空的牙洞里舔，一天數(shù)次。不痛了不代表你能完全無視，留下的那個空缺永遠都在，偶爾甚至?xí)惓炷?。適應(yīng)是需要時間的，但牙總是要拔，因為太痛，所以終歸還是要放手，隨它去。11、這個世界其實很