第三章 大气环境规划
大气环境规划
大气环境规划
一、引言
大气环境规划是指针对大气环境保护与治理制定的长期战略规划和具体实施方案。
随着工业化和城市化的进程加快，大气环境污染成为严重的环境问题。
在这种背景下，科学合理的大气环境规划显得尤为重要。
二、大气环境现状
当前，我国大气环境状况依然严峻，主要表现在两个方面：一是大气污染物排
放过高，导致空气质量恶化；二是温室气体排放量持续增加，加剧了全球气候变化。
三、大气环境规划的重要性
1.维护健康环境：良好的大气环境直接关系到人类的健康和生存。
2.全面建设美丽中国：大气环境治理是建设美丽中国的重要内容。
3.国际责任：作为全球最大的排放国，我国有责任参与全球大气环境
治理。
四、大气环境规划内容
1.减排目标：明确大气污染物和温室气体减排目标。
2.技术路径：制定推动清洁能源与技术发展的措施。
3.监管措施：加强大气环境监测和执法力度，推动环境保护法治化。
4.社会参与：鼓励公众参与大气环境治理，提升社会责任感。
五、大气环境规划实施
1.政策支持：出台大气环境保护相关政策，引导各行业加大环境保护
投入。
2.资源保障：增加财政支持，完善环境保护资金管理制度。
3.协同治理：建立跨部门、跨地区联防联控机制，推动环保工作协同
发展。
六、大气环境规划的展望
未来，我国大气环境规划将继续加强，包括加大减排力度、提高监管水平、促
进科技创新等方面的工作。
只有全社会共同努力，才能实现大气环境质量逐步提升的目标，为建设美丽中国作出更大贡献。
大气环境规划
弄清问题
确定环境目标
建立源与目标关 系
方案实施
确定优化方案
选择方法建立模 型
大气环境规划类型
• 大气污染物排放与控制是相互联系而又相互独立的两个阶段，在进行大气环 境规划时，应将他们合并一起考虑，才可能以最小的费用获得最大的效益。
• 因此，可将大气环境规划分为两类，即大气环境质量规划和大气污染控制规 划。这两类规划相互联系、相互影响，构成了大气环境规划全过程。
二、大气环境规划的组成
一个完整的大气环境规划应包括多方面的内容： 大气环境评价 大气环境规划目标 大气环境功能区的划分
• 大气环境评价：大气环境现状评价是一个环境系统工程，一般应包括以下内 容：区域污染源调查和评价、区域大气环境现状监测及数据分析和区域大气 环境现状评价。
• 大气环境规划目标：大气环境规划目标主要包括大气环境质量目标和大气环 境污染总量控制目标
• 减少污染物排放量：⑴采取合理的能源政策⑵集中供热⑶实施清洁生产⑷控 制移动源的排放
• 利用大气自净能力：污染物在大气环境中发生稀释扩散、沉降和衰减现象使 污染物浓度降低的能力称为大气自净能力。利用大气自净能力的方法有污染 源的合理布局、城市功能区的合理划分及增加烟筒高度。
• 植物绿化：绿色植物除了吸收二氧化碳制造氧气外还可以吸收有害气体，粉 尘、
• 大气环境规划的内容和类型 • 大气环境规划的组成 • 大气环境规划的综合防治措施
一、大气环境规划的内容和类型
• 目的：为了平衡协调某一区域的大气环境与社会、经济之间的关系，以达到 大气环境系统功能的最优化，最大限度的发挥大气环境系统组成部分的功能 。
• 大气环境主要内容概括
•
• 大气环境功能区划分：大气环境功能区是因其区域社会功能不同而对环境保 护提出不同要求的地区。
环境规划复习提纲
第一章环境规划总论一、环境规划的类型1、按所覆盖的范围和管理层次划分，环境规划可分为国家环境规划、区域环境规划、部门环境规划2、按规划跨越时间长度划分，分为长远环境规划、中期环境规划、短期环境规划3、按环境规划的内容划分，1）从宏观、微观层次上可分为宏观环境规划、专项环境规划及环境管理规划2）按环境要素划分，可分为大气污染控制规划、水污染控制规划、固体废物污染控制规划、噪声污染控制规划3）在环境管理规划方面，有污染综合整治规划、污染物排放总量控制规划4、按环境规划的性质划分，包括生态规划、污染综合防治规划、自然保护规划、环境科学技术与产业发展规划5、按环境与经济的辩证关系划分，有经济制约性环境规划、协调性环境规划、环境制约性环境规划二、污染控制规划的内容1、工业污染控制规划其主要内容：①布局规划，划定发展不同工业的不同地区，并按照环境容量，确定工业的发展规模；②技术改造和产品改革规划，推行有利于环境的新技术，规定某些环境指标，淘汰有害环境的产品；③制定工业污染物排放标准2、城市污染控制规划其主要内容：①布局规划，实行功能分区，按照环境要求和条件，合理部署居民区、游览区、商业区、文教区、工业区和交通运输网络；②能源规划；③水源保护和污水处理规划；④垃圾处理规划；⑤绿化规划3、农业污染控制规划其主要内容：防治农药、化肥、污水灌溉造成的污染三、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做的规定。
四、环境规划目标的类型1、按规划内容分类：环境质量目标、环境污染总量控制目标2、按规划目的的分类：生态保护目标、环境污染控制目标、环境管理目标3、按规划时间、空间和规划管理层次分类按规划时间可分为短期（年度）、中期（5~10年）和长期（10年以上）目标按空间范围可分为国家、省区、县市各级环境目标按管理层次分为规划区在规划期内的宏观目标和详细目标五、确定环境规划目标的原则1、以规划区环境特征、性质和功能为基础2、以经济、社会发展的战略思想为依据3、应当满足人们生存发展对环境质量的基本要求4、环境规划目标应当满足现有技术经济条件5、环境规划目标要求能做时空分解、定量化六、确定环境规划目标常用的方式1、定量确定环境规划目标，是指在目标确定过程中尽量使目标量化的方式。
大气环境规划
第三节 大气污染物总量控制
二、大气污染物允许排放总量的计算方法
（一）A—P值法计算控制区域允许排放总量 1.A值法 2.A—P值法
（二）反推法计算控制区域允许排放总量 1.高架源允许排放量的计算 2.面源允许排放量的计算 3.高架源和面源的环境目标确定
第三节 大气污染物总量控制
三、总量负荷分配原则
1.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。
2.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，总量控制区的划定要包括其中。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。
第二节 大气环境规划的组成
一、大气环境现状调查与评价
（三）大气环境评质量现状监测与评价 1.常规监测数据的收集与分析 2.环境质量现状监测 （1）布点原则 （2）布点方法 （3）监测时间和频率 3.大气环境现状评价 单项质量指数法
第二节 大气环境规划的组成
二、大气环境功能区划
（一）目的、原则 （二）方法
1.确定评价因子 2.单因子分级评分标淮的确定 3.单因子权重的确定 4.单因子综合分级评分标准的确定 5.评价结果的最终确定
第二节 大气环境规划的组成
三、大气环境ห้องสมุดไป่ตู้测
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， 井建立或选择能够表达这种关系的数学模型。
环境规划
大气环境规划
第一节 第二节 第三节 第四节
大气环境保护规划文本例子
二环境保护回顾（一）大气环境保护回顾评价1.大气污染控制回顾评价2001-2004年禅城区大气污染控制指标变化趋势见表2-1。
（2001-2010）》中2005年指标值。
2001-2004年间，SO2排放量逐年增加，2004年为3.54万t/年，超过规划目标值；烟尘排放量呈不规则变化，其中2001和2004年相差不大，2002年略低于2001年，2003年最大，为0.466万t/年。
SO2和烟尘排放量都高于规划目标值，未达到规划目标。
2.大气环境质量回顾评价禅城区2001-2004年间的大气环境质量变化趋势及规划目标和评价标准见表2-2。
目发生变化，用NO2和PM10年均浓度分别替代NO x和TSP年均浓度，按《环境空气质量标准（GB3095-1996）》评价。
2001-2004年，降尘量呈不规则变化，最小值为2004年6.92吨/km3·月，超过规划目标值和评价标准。
SO2年均浓度呈逐年上升的趋势，最小值为2001年的0.058mg/m3，最高值为2004年的0.090mg/m3。
除2001、2002年达到评价标准外，其余二年均超标，2001-2004年均超过规划目标值。
SO2年均浓度污染严重。
NO2年均浓度在评价标准0.04 mg/m3左右浮动，除2002、2004年达到评价标准外，其余二年均超标。
PM10年均浓度除2002年略有下降外，其余呈逐年上升趋势。
除2004年超过评价标准外，其余三年均达标。
总体来说，大气环境质量一般。
3.存在的不足●能源结构调整缓慢。
目前禅城区相当部分企业使用高硫燃料，且没有配套脱硫设施或采用清洁燃烧技术。
●行业性污染、结构性污染突出。
陶瓷、纺织印染是禅城区的传统支柱产业，也是能耗大、排污量大的行业。
●烟囱高度偏低制约大气污染物的稀释扩散。
●机动车尾气污染依然严重。
四大气环境保护规划（一）大气污染源现状与预测1. 大气污染源现状调查与评价以2004年为基准年，调查禅城区的大气污染源及其主要污染物的排放量以及能源结构。
03环境科学概论-大气环境
空气中氧化剂特别是O3也包括PAN（过氧乙酰硝酸酯） 及其他化合物是烟雾形成的指标。
发生光化学烟雾还必须有烃类参加，烯烃特别能使烟 雾形成，也必须有NOx参加，NOx是建立导致烟雾形成的 起始光化学过程。 •光化学烟雾三个重要条件：NOx、HCs和紫外线
氮氧化物危害：
氮氧化物可以转化为硝酸，是形成酸雨主要物 质之一
形成光化学烟雾的重要物质 消耗臭氧的重要因子 NO2对人有生理刺激和腐蚀作用，引起城市居
民产生急性呼吸道病变的一种原因 可腐蚀织物、材料、破坏染料，使之褪色 危害植物，使其组织受害而落叶，甚至枯萎
D.碳的氧化物
CO主要是由含碳化合物不完全燃烧产生的无色 无味无刺激性的有毒气体。对人体的危害主要是阻 碍体内氧气的传输，使人体缺氧，导致死亡。
或者污染物之间相互反应，从而生成与原来的物质在理化性质 上完全不同的新的污染物
B.根据物理状态
• 固态、液态和气态
C.根据化学组成、性质
• 碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物、碳氢化合物、氧化剂、颗粒 物及气溶胶、放射性物质
主要污染物
类别
一次污染物
含硫化合物 含氮化合物 碳的氧化物 碳氢化合物 含卤素化合物
PM2.5 染毒病理实验
PM2.5染毒剂量增加 •肺泡上皮细胞增生 •间质血管扩张淤血 •肺泡壁逐渐增厚
B.含硫化合物
• 主要指H2S、SO2和SO3。湿度大的情况下，含硫化 合物最终被氧化形成硫酸，是硫酸型酸雨的主要来 源。
• 二氧化硫是一种无色的刺激性气体, 腐蚀性很大， 会严重刺激人的呼吸系统，使人出现咳嗽、嗓子疼、 胸闷和感到呼吸受阻，刺激腐蚀人的肺部，可造成 肺气肿和支气管炎，并加重哮喘病情。
大气环境规划
• Cs为污染物年平均浓度的标准限值(mg/m3 )
• VE为通风量 (m2/s) VE u Hi
• 把L用城市等效直径代替： x 2 s /
• S—总量控制区面积(km2)
一般把总量控制周期T取为1年。整个城市的 排放量Qa (104t/a) ：
Qaki Si Qak S
• 所以：
Qaki ACki
Si S
• 因此
Aki ACki
• 式中： Aki----第i功能区某种污染物排放总量控制 系数，104t·a-1·km-1；
各功能区污染物排放总量
Qaki Aki
Si S
n
S Si i 1
• Qaki----第i功能区某种污染物年允许排放总量限值， 104t；
• S----总量控制区总面积，km2； • Si----第i功能区面积，km2； • Aki----第i功能区某种污染物排放总量控制系数，
104t·a-1·km-1。
所以：
Qa ACs S
全区域以及各功能区某种大气污染 物排放总量：
n
Qak Qaki i 1
• 式总中 量： 限Q值a，k--1--0总4t；量控制区某种污染物年允许排放 • Q10a4kit-；---第i功能区某种污染物年允许排放总量限值， • n----功能区总数； • i----总量控制区内各功能分区的编号； • a----总量下标； • k----某种污染物下标。
• q1—通风稀释作用；由区域的实际条件决定 （地理地形、气象条件、浓度控制目标）
• q2 —污染物沉积等迁移清除过程； • q3 —化学转化作用。
2.国标A值法计算公式
大气规划课程设计
大气规划课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解大气规划的基本概念，掌握大气污染的类型及成因；2. 学生能够描述大气污染防治的主要措施和策略；3. 学生能够概述我国大气规划的政策框架及其实施情况。
技能目标：1. 学生能够分析现实生活中大气污染问题，提出解决策略；2. 学生能够运用所学知识，参与小组讨论，进行问题探究；3. 学生能够运用图表、报告等形式，展示对大气规划的学习成果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对环境保护的责任感和使命感，增强环保意识；2. 培养学生关注社会热点问题，提高对大气污染问题的关注度；3. 培养学生团队合作精神，提升探究问题和解决问题的能力。
课程性质：本课程旨在帮助学生了解大气规划相关知识，提高学生解决实际问题的能力，培养学生环保意识和责任感。
学生特点：考虑到学生所在年级的特点，课程内容以基础知识为主，结合实际案例，注重培养学生的实践能力和综合素质。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究问题，关注学生个体差异，提高课堂教学效果。
通过多元化的教学方法和评价手段，确保学生达到课程目标。
二、教学内容1. 大气规划概述- 大气规划的定义与意义- 大气污染的类型及成因- 大气污染防治的基本原则2. 大气污染防治措施- 环境法律法规及政策- 大气污染物排放标准- 大气污染源控制技术- 环境监测与管理3. 我国大气规划政策框架- 大气污染防治行动计划- “大气十条”政策解读- 大气污染防治攻坚战4. 实践案例分析- 城市空气质量改善案例- 工业企业大气污染治理案例- 区域联防联控案例5. 学生小组讨论与报告- 针对本地区大气污染问题，提出解决方案- 分析大气污染防治政策实施效果- 探讨大气规划在未来的发展趋势教学内容安排与进度：第一周：大气规划概述第二周：大气污染防治措施第三周：我国大气规划政策框架第四周：实践案例分析第五周：学生小组讨论与报告教材章节关联：《环境科学》第四章：大气污染与控制《环境规划与管理》第三章：大气环境规划与管理《环境保护法律法规》相关章节：大气污染防治法律法规教学内容确保科学性和系统性，结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生对大气规划的认识和实践能力。
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范围
执行大气质量标 准
自然保护区、风景 一级 游览区、疗养区
二类区 三类区
规划居民区、商业、二级 交通、居民混合区、 文化区、名胜古迹 及广大农村
工业区及城市交通 三级 枢纽、干线
②充分考虑规划区的地理、气候条件、科学 地合理地划分大气环境功能区。 ③大气环境功能区划宜粗不宜细 ④征求各部门意见 ⑤绘制大气环境功能区划图： 当难以明显划分时可以用多因子综合评价 法来确定这些子区的环境功能划分.
各功能区污染物排放总量
Qaki Aki
Si S
n
S Si i 1
• Qaki----第i功能区某种污染物年允许排放总量限值， 104t；
• S----总量控制区总面积，km2； • Si----第i功能区面积，km2； • Aki----第i功能区某种污染物排放总量控制系数，
104t·a-1·km-1。
二、大气总量控制
（一）概述 1.推行总量控制的基本指导思想
（1）什么是总量控制？ （区域环境总量控 制）
①控制区域排放总量 ②优化分配到源 ③治理超额排放的区域和源 ④确保控制区实现环境目标
总量负荷分配原则：
（1）按燃料或原料用量的分配方式 （2）一律削减排放量的分配原则
①等比例削减原则 ②A-P值分配原则 ③按贡献率削减排放量的分配原则 （3）优化规划分配原则
Qa q S T (VECs / x) S T
VE Cs 109 104 S 103 (365 24 3600) / 2 VE Cs S 3.1536103 / 2
• 引入A:
A 3.1536 *10 3 VE / 2
• A—反映大气环境承载能力地理区域性的总量控制系数 (出10。4km2/a)，只要给定了平均通风量VE, 其值也就很容易求
• 混合层：近地层大气污染物能够充分垂直 混合的空间。
箱模型假设
• 将城市范围由地面至混合层顶看作一个固定箱， 只研究箱体内污染物浓度变化；
• 假设x轴与平均风向一致，忽略顺风向的扩散，假 设箱体内水平、垂直向污染物浓度分布均匀；
• 城市在尺度Δx范围内排放量是一个常数； • 污染物一经排放，便迅速混合均匀； • 把箱体的侧边界和顶层看成不透壁，忽略其扩散 • 区域外本底浓度Cb=0; • 认为平衡之后，浓度不随时间变化。
第三章 大气环境规划
一、大气环境规划的组成
1、大气环境评价和预测 2、大气环境功能区划分
应由当地人民政府根据国家有关规定及城乡 总体规划分为一、二、三类大气环境功能 区。程序和方法如下：
（1）调查区域现行的功能区划 （2）提出大气环境功能区划方案
①提出方案依据：
表6-1 大气环境功能区划
功能区 一类区
• q1—通风稀释作用；由区域的实际条件决定 （地理地形、气象条件、浓度控制目标）
• q2 —污染物沉积等迁移清除过程； • q3 —化学转化作用。
2.国标A值法计算公式
• 对于一般城市范围（尺度10Km左右）气态污染 物或飘尘，沉积清除迁移及化学转化作用远小于 通风稀释作用，所以q2、q3可忽略。
所以：
Qa ACs S
全区域以及各功能区某种大气污染 物排放总量：
n
Qak Qaki i 1
• 式总中 量： 限Q值a，k--1--0总4t；量控制区某种污染物年允许排放 • Q10a4kit-；---第i功能区某种污染物年允许排放总量限值， • n----功能区总数； • i----总量控制区内各功能分区的编号； • a----总量下标； • k----某种污染物下标。
u Cb
C Hi
q w
L
Hi W
——混合层高度m，L——城市顺风向长度m， ——城市u宽度m，C——箱体内污染物浓度m，
Cb —
上—风—向上u平风均向风空速气m中/污s, 染q 物—浓—度允m许g排/m放3，率密—度。
q q1 q2 q3
• q —单位时间、单位面积污染物排放量，又 称允许排放率密度。（单位：质量/m2·s）
A-P值法为国家标准《制定地方大气污染物排 放标准的技术方法》（GB/T 3840-91）提出 的总量控制区排放总量限值计算公式；根据计 算出的排放量限值及大气环境质量现状本底情 况，确定出该区域可容许的排放量。
1.箱模型
• 把整个城市空间或某个区域空间看作一个 或多个矩形的箱体，箱底和箱顶分别为城 市下垫面及混合层顶，四周由城市（或） 区域空间来确定。
②P值控制法
•
Qpki
Pki
H
2 e
106
• 式中： Qpki----第i功能区内某种污染物点源 允许排放率限值，t·h-1；
• Pki----第i功能区内某种污染物点源排放控 制系数，t·h-1·m-2 ，
• He----排气筒有效高度，m，
P值法优缺点
• 优点： • 克服浓度法的一些缺点，确定Q与He关系，从
因此 q q1 CsuHi / L VECs / L
• Cs为污染物年平均浓度的标准限值(mg/m3 )
• VE为通风量 (m2/s) VE u Hi
• 把L用城市等效直径代替： x 2 s /
• S—总量控制区面积(km2)
一般把总量控制周期T取为1年。整个城市的 排放量Qa (104t/a) ：
①最小治理费用的分配原则
2.与浓度控制相结合
① 浓度控制法 针对单个污染源的控制方法。 世界上大多数国家首先是浓度开始，这推 动了污染治理和燃料结构的改革，但浓度 控制法有其弱点。
浓度控制法弱点
a.对小烟源和无组织排放控制效率不大。 b.对污染源排放高度没有任何限制。 c.无法阻止烟源数目的增加和密集分布
Qaki Si Qak S
• 所以：
Qaki ACki
Si S
• 因此
Aki ACki
• 式中： Aki----第i功能区某种污染物排放总量控制 系数，104t·a-1·km-1；
烟囱高度来控制排放率。 Q
其理论基础是：Cmax与 He2 成正比
• 缺点： a.高烟囱扩大污染的范围，甚至造成区域性
酸雨等，所以太高烟囱的效果是有限的。
b.仍不能控制烟源数目的增加和密集。 c.对小烟源或无组织排放仍无法控制。 d.P值不断调整，造成实施困难。
三、大气总量控制的基本模型
（箱模型与宏观总量控制A-P值法）