大气环境影响预测方法
环境影响评价9-大气预测
环境影响评价5.2大气环境影响预测 5.2.1大气环境影响预测湍流扩散与正态分布的基本理论:气体污染物进入大气后，一面随大气整体飘移，同时由于湍流混合，使污染物从高浓度区向低浓度区扩散稀释，其扩散程度取决于大气湍流的强度。
大气污染的形成及其危害程度在于有害物质的浓度及其持续时间，大气扩散理论就是用数理方法来模拟各种大气污染源在一定条件下的扩散稀释过程，用数学模型计算和预报大气污染物浓度的时空变化规律。
研究物质在大气湍流场中的扩散理论主要有三种：梯度输送理论、相似理论和统计理论。
针对不同的原理和研究对象，形成了不同形式的大气扩散数学模型。
由于数学模型建立时作了一些假设，以及考虑气象条件和地形地貌对污染物在大气中扩散的影响而引入的经验系数，目前的各种数学模式都有较大的局限性，应用较多的是采用湍流统计理论体系的高斯扩散模式。
采用统计学方法研究污染物在湍流大气中的扩散模型。
假定从原点释放出一个粒子在稳定均匀的湍流大气中飘移扩散，平均风向与x 轴同向。
湍流统计理论认为，由于存在湍流脉动作用，粒子在各方向（如图中y 方向）的脉动速度随时间而变化，因而粒子的运动轨迹也随之变化。
若平均时间间隔足够长，则速度脉动值的代数和为零。
如果从原点释放出许多粒子，经过一段时间T 之后，这些粒子的浓度趋于一个稳定的统计分布。
湍流扩散理论（K 理论）和统计理论的分析均表明，粒子浓度沿y 轴符合正态分布。
5.2.1.1 连续点源烟流扩散公式有风时( )点源扩散模式假定：烟羽中污染物浓度分布在水平方向和垂直方向都遵循高斯分布。
3.411ya y a X +=γσ15.222HX a z +=γσ c(x,y,z) ---- 空气污染物浓度, mg/m3; He----有效排放高度， 和 分别为烟囱的几何高度和抬升高度。
Q ---- 污染物源强, 即释放率, mg/s;u ---- 排气筒出口处的平均速度, m/s; p 为风速高度指数， 为10m 高度的年均风速 σy 、σz ---- 分别为水平方向和垂直方向扩散参数 γ1、α1、γ2、α2 ----称为扩散系数, 与大气稳定度有关. X---- 距排气筒下风方水平距离, m p 为风速高度指数，为10m 高度A. 下风向地面处（z=0）浓度：B. 下风向地面轴线浓度：最大落地浓度及出现距离： 式中， ──稀释系数]}2)(exp[]2)({exp[)2exp(2),,(222222ze z e y z y H z H z y u Q z y x C σσσσσπ+-+--⋅-⋅⋅=H H H se∆+=sH H ∆10u )2exp()]2(exp[)(),,(2222zy z y He Y U Qz y x c σσσσπ-⋅-=z e z y Hu Q x C σσσπ-⋅⋅=P uH e Q C e m ⋅=πzy P σσ= z qz e m P H x =小风和静风扩散模式：小风：1.5m/s>0.5m/s 静风：<0.5m/s假设： ， ， ，Q ＝常数，u ＝常数 v ＝w ＝0， ，则污染物地面浓度 为 ：式中，熏烟模式： 海岸线熏烟模式： 丘陵、山区扩散模式： 干沉积（颗粒物）模式： 湿沉积及化学迁移的修正： 线源、面源、体源模式： 长期浓度和日均浓度计算公式：烟气抬升公式：(1) 有风时，中性和不稳定条件 >2100kJ/s ， >35K式中， n0 ──烟气热状况及地表状况系数；n1 ──烟气热释放率指数； n2──烟囱高度指数； Qh ──烟气热释放率，kJ/s ；H ──烟囱几何高度，m ，若>240m ，取H ＝240m ； pa ──大气压力； Qv ──实际排烟率，m3/s ； ──烟气出口温度与环境温度差， ──烟气出口温度，K ；T a ──环境大气温度，K ；u ──烟囱出口处平均风速，m/s 。
大气环评
距离x及大气稳定度的函数 He是有效排放高度，m
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2 高空存在逆温层
k
F
nk
exp
2nh He
2
2 z
2
exp
2nh H
2
2 z
e
2
一、二级评价项目，可取下式中的k=4；三级评价项目可取k=0
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3 地面最大浓度
污们染一物般浓并度不分水 恶类平化：，空自在气然维质源持量和正，人常人人为们的们源活生也态无影平法响 衡有环大条效境气件的科污下控学染研预，制究测他它和与
动功能 范围 控制的工作中
大气污染源
分为固定源 工业源、生活源和 局地源和 点源、面源、
和移动源
交通运输污染源 区域源 线源和体源
瞬时排放点源、连续排放
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第五节 大气环境影响评价等级与 评价范围
1 等级划分 按主要污染物排放量、周围 地形的复杂程度以及当地执行的大 气环境质量标准等因素 ，确定1-3 个污染物为主要污染物，然后计算 其Pi值，取其中最大者确定评价等 级。
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建设项目的大气环境影响评价 范围
主要根据项目的级别确定， 此外还应考虑 评价区内和评价区边界外有关区域的地 形、地理特征及该区域内是否包括大中 城区、自然保护区、风景名胜区等环境 保护敏感区。
律以及主要气象参数与结构变化，及 其对环境污染影响的效应 2 在最不利的气象条件下，大气污染物 排放总量的控制限度，可能发生的大 气污染风险事件及其影响程度和概率 3 不确定性因素可能导致的大气污染混 沌状态及其临界风险与敏感生态问题
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三、大气环境状况调查
图集的收集及划定 自然环境状况调查 社会环境概况调查 大气污染源调查和统计
环境影响评价060127题库二
一．选择题1.一般在实际应用时，水环境容量的推求是以污染物在水体中的迁移扩散规律以及水质模型为基础，由水环境质量标准出发，反过来推求水环境在此标准下所剩的污染物允许纳余量，其中包含了在总量控制的情况下，对纳污能力的估算和再分配（B）A对B错2.大气环境影响预测方法采用推荐模型预测分析建设项目或规划排放污染物对评价区域不同时段的贡献浓度。
当污染物排放量/(t/a)为硫氧化物+氮氧化物大于等于2000，预测因子为PM2.5时，二次污染物预测方法选择（C）AAERMOD/ADMS(系数法) BCALPUFF（模型模拟法)C网格模型（模型模拟法)D网格模型(系数法)3.计算大气污染源源强的方法通常有（C）A物料衡算法B现场实测、类比法和经验估计法C现场实测、物料衡算法和经验估计法D现场调查和实测法4.地表水环境影响的预测是以一定的预测方法为基础的，而这种方法的理论基础是水体的自净特性（A）A对B错5.温排水也是废水（A）A对B错6.修建大型水库有可能诱发地震（A）A对B错7.水库下泄的冷排水灌溉水稻会导致减产（A）A对B错8.水体自净包括：物理自净、化学自净和生物自净（A）A对B错9.干绝热直减率是指实际空气气层的垂直变化率（B）A对B错10.逆温对于大气污染扩散是一种不利的气象条件（A）A对B错11.大河一般按河流宽度和长度确定其规模（B）A对B错12.大气污染事件的发生主要与污染源排放污染物、大气不利的气象条件和受污染对象存在相关联（A）A对B错13.城市区域环境噪声标准（GB3096-93）中规定1类区域昼间噪声标准值为（B）A45dBA B55dBA C60dBA D70dBA14.响度级为70方时，其响度为（D）A2宋B4宋C6宋D8宋15.测得含某声源的环境噪声值为53dBA，关闭某声源时背景噪声值为50dBA，则声源噪声为（C）A43dBA B45dBA C50dBA D51dBA16.噪声污染级是既考虑噪声的平均强度又考虑噪声的()的评价量（D）A频率B周期C平均峰值D变化幅度17.A计权网络的特性曲线近似于()等响曲线的倒转（A）A40方B50方C70方D100方18.噪声按空间分布形式来分类，可分为（D）A机械性噪声、空气动力性噪声、电磁性噪声和火焰噪声B工业噪声、交通运输噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声C稳态噪声、非稳态噪声、周期性噪声、非周期性噪声D点声源、线声源、面声源19.环境噪声污染指的是（C）A在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音。
环境影响评价技术方法教案——环境影响预测与评价
5-12）或根据无组织排放量按下式计算确定
Qc 1 (BLC 0.25r 2 )0.50 LD cm A
14
• 应注意的几个问题：无组织排放量并不是各个企业 直接产生的量，而是工艺合理、生产管理与设备维 护处于先进水平的所有同类企业正常运行时无组织 排放量的平均值；企业污染源应按无组织排放量大 小分类管理；多种有害成分同时排放时，取其中最 大者；若按两种（含）以上有害气体计算出的卫生 防护距离处于同一级别时，应提高一级设防
20
二维河流稳态水质模式（熟悉）
• 二维稳态水质方程：顺直均匀河流，描述溶解态污 染物的二维对流扩散的基本方程（P137公式6-11）； 累积流量坐标表示的二维水质方程（P138公式6-12~ 公 式 6-14） ；连 续点源 的河流 二维稳 态水质 模式 （P139公式6-16）（以上内容重点掌握各模型中各 项的物理意义）
模拟平坦地区定场情况下连续排放污染源的浓度 分布
6
模式的选用（掌握） • 当模拟预测条件与上述要求不同时，应根据排放特
征和地形条件等因素选择相应的修正模式 • 如按排放特征：点源、线源、面源分别选用对应的
扩散模式 • 如按地形条件：有平坦、复杂和山区地形之分
7
有风点源正态烟羽扩散模式（掌握） • 适用条件：地面10m高处的平均风速1.5m/s；平坦
日平均浓度计算的气象条件（掌握） • 计算方法：保证率法、典型日法（实践中通常采
用）、换算法 • 典型日法：根据典型日的逐时气象条件，利用扩散
模式求得小时平均浓度，然后求其24h的平均值。关 键在于典型日的选择，必要时可选择多个
大气环境影响预测方法
大气环境影响预测方法、步骤和内容注意：一、《环境空气质量标准》修改单内容：1、取消氮氧化物指标；2、二氧化氮的二级标准的年平均浓度限值由0.04改为0.08，日平均浓度限值由0.08mg/l改为0.12mg/l，小时平均浓度限值由0.12mg/l改为0.24mg/l；3、臭氧的一级标准的小时平均浓度限值由0.12mg/l改为0.16mg/l，,二级标准的小时平均浓度限值由0.16mg/l改为0.20mg/l。
4、《大气污染物综合排放标准》中要求，排放氯气、氰化氢、光气的排气筒高度不低于25米。
二、估算模式所需输入的基本参数如下：1、点源参数（5项）：排气筒几何高度、排气筒出口内径、排气筒出口处烟气温度、排气筒出口处排放速度、点源排放速率；2、面源参数（4项）：面源排放高度、面源长度、面源宽度、面源排放速率【g/(s.m2)】；3、体源参数（4项）：体源排放高度、初始横向扩散参数、初始垂直扩散参数、体源排放速率（g/s）;4、复杂地形参数（2项）：主导风向下风向的计算点与源基底的相对高度、主导风向下风向的计算点与源中心的距离；5、建筑物参数（3项）：建筑物长度、宽度、高度；6、项目污染源位于海岸或宽阔水体岸边可能导致岸边熏烟的，提供排放源到岸边的最近距离；7、其他参数：计算点的离地高度、风速仪的测风高度。
三、附图、附表、附件要求：（一）附图：1、污染源点位和环境空气敏感区分布图：包括评价范围底图、评价范围、项目污染源、评价范围内其他污染源、主要环境空气敏感区、地面气象站、探空气象站、环境监测点；2、基本气象分析图：年、季风向玫瑰图；3、常规气象资料分析图：包括年平均温度月变化曲线图、温廓线；年平均风速月变化曲线图、季小时平均风速日变化曲线图、风廓线；4、复杂地形的地形示意图：5、污染物浓度等值线分布图：评价范围内出现区域浓度最大值（小时平均和日平均值）时所对应的浓度等值线分布图、长期气象条件下浓度等值线分布图。
第五章大气环境影响预测与评价
第五章大气环境影响预测与评价第一节大气环境影响预测方法与内容概述大气环境影响预测，即正确推断各种条件下污染物浓度分布及其随时间的变化，是大气环境影响评价所要解决的核心问题。
通常采用模式预测法即大气扩散模式进行大气环境影响预测。
所谓大气扩散模式，就是以大气扩散理论和实验研究结果为基础，将各种污染源、气象条件和下垫面条件模式化，从而描述污染物在大气中输送、扩散、转化的数学模式。
按经典的划分法，数学方法可分三大类：第一类是基于Taylor理论的“统计理论”；第二类是假设湍流通量正比于平均梯度的所谓“梯度理论”；第三类是基于量纲分析的“相似理论”。
上述方法通常都是需要进行数值计算，因此，在工程上尚未达到普遍应用的地步。
但是三大理论中的有关内容，却经常在工程中应用。
例如，利用“统计理论”确定扩散参数或利用“相似理论”确定参数化公式中的相似参数等。
主要的大气扩散模式有高斯模式、赫一帕斯奎尔模式、萨顿模式等。
在工程和环评实践中最普遍应用是基于统计理论而建立起来的正态模式(即Gauss模式)。
正态扩散模式的前提是假定污染物在空间的概率密度是正态分布，概率密度的标准差亦即扩散参数通常用“统计理论”方法或其他经验方法确定。
正态扩散模式之所以一直被应用，主要因为它有以下优点：①物理上比较直观，其最基本的数学表达式可从普通的概率统计教科书或常用的数学手册中查到；②模式直接以初等数学形式表达，便于分析各物理量之间的关系和数学推演，易于掌握和计算；③对于平原地区、下风距离在10km以内的低架源，预测结果和实测值比较接近；④对于其他复杂问题(例如，高架源、复杂地形、沉积、化学反应等问题)，对模式进行适当修正后，许多结果仍可应用。
但是在应用时应当注意，常用的正态羽扩散模式实质上已假定流场是定常，不随时间变化的；同时在空问是均匀的。
均匀意味着：平均风速、扩散参数随下风距离的变化关系到处都一样，在空间是常值。
这一条件加上正态分布的前提，限制了正态扩散模式的应用与发展。
大气环境影响预测评价内容
根据HJ2.2-2008《环境影响评价技术导则－大气环境》新导则的规定，结合该区域的污染气象特征，采用逐日逐时的方式进行大气环境影响预测，本次评价内容主要包括：
全年逐时或逐次小时气象条件下，环境空气保护目标、网格点处的地面浓度和评价范围内的最大小时地面浓度及出现位置（前10个高浓度值），最大小时均浓度分布图（最大值），各关心点1小时最大落地浓度；以及可能出现超标浓度的概率和次数；
全年逐日气象条件下，环境空气保护目标、网格处的地面浓度和评价范围内的最大地面日平均浓度，各关心点日均最大落地浓度；以及可能出现超标浓度的概率和次数；
长期气象条件下，环境空气保护目标、网格处的地面浓度和评价范围内最大年均地面浓度出现位置（前10个高浓度值），各关心点年平均最大落地浓度值，年平均浓度分布图；
非正常排放情况下，全年逐时或逐次小时气象条件下，环境空气保护目标的最大地面小时浓度和评价范围内最大地面小时浓度。
大气环境质量评价与预测模型(ppt 52页)
22
3.2 大气环境影响预测模型
E、熏烟模型
假定发生熏烟后，污染物浓度在垂直方向为均匀分布，则熏烟条件下的地面浓度：
Cf
Q
2 uh f yf
exp
y2
2
2 yf
( p)
t
( p) -
1
2
exp
t2 2
dt
p hf He
z
yf
y
He 8
式中：hf——逐渐增厚的混合层高度，m； yf——熏烟条件下的侧向扩散参数，它们是下风距离x的函数，m； （p）——正态分布函数，它用来反映原稳定状态下的烟羽进入混合层中
8
3.1 大气环境质量现状评价
（5）美国橡树岭大气质量指数
I 橡
5 5.7 i1
Ci Si
1.37
式中：Ci ——第i种污染物24小时平均浓度； Si——第i种污染物的大气质量标准。
质量分级 I橡
优良 ＜20
I橡与大气环境质量分级
好
尚可
差
20～39 40～59 60～79
坏 80～100
危险 ＞100
不同大气稳定度下的m值
大气稳定度级别
A
B
C
D
E
F
城市
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.30
m
乡村
0.07
0.07
0.10
0.15
0.25
0.25
15
3.2 大气环境影响预测模型
3.2.2 大气环境影响评价预测模型
（1）点源扩散的高斯模型
A、 连续点源高斯模型的推出
C
t
环境影响评价06-大气环境影响预测与评价
2013-8-23
6
2013-8-23
7
第6章
4．大气环境影响预测模型选用的一般步骤
大气环境影响预测与评价
确定预测因 子
确定预测范 围及计算点
确定污染源 参数
落实污染气 象参数
地形数据确 定
设定预测情 景
其他相关参 数的确定
选择预测模 型
预测模型验 证
确定预测模 型
2013-8-23 8
第6章
我们更为关心的是烟羽扩散对地面的影响。高架连续点源烟羽落地时，Z=0
He2 y2 c( x, y,0, H e ) exp( 2 ) exp( ) 2 U y z 2 y 2 z Q
若为地面源
y2 c( x, y,0) exp( 2 ) U y z 2 y Q
2 地面轴线浓度
ay 2
c c0 e
bz 2
（6.1）
a
1
2 2 y
b
1 2 z2
⑵大气流动有主导风向，风速在预测范围均匀稳定，即U＝常数 ⑶在x轴方向上，平流输送作用远大于扩散作用，故在x轴方向的扩散作用 可以忽略不计。 ⑷污染源强连续且均匀，污染物质量守恒
Q
cUdydz
2013-8-23 9
第6章
⑶确定污染源计算清单
大气环境影响预测与评价
包括污染源的几何形态、空间位置、烟囱参数、源强、污染物性质等 ⑷落实污染气象参数 ⑸确定地形复杂程度
简单地形 距离污染源中心点5km 内的地形高度（不含建筑物） 低于排气筒高度的地形 。
起伏地形 排气筒高度 排气筒
在此范围内地形高度不超过排气筒基底高度时，
大气环境影响评价与预测技术介绍
5.6.4
5.6.4.1
5.6.4.2
5.6.4.3
5.6.4.4
5.6.3.1
5.7 大气环境质量状况调查 5.7.1 现有例行监测资料分析 收集评价区及界外区个例行大气监测点的近三 年监测资料。 依据《环境空气质量标准》（GB3095-1996） 中数据统计规定，分别统计分析各个监测点不同 取值周期的浓度均值，如年均浓度、日均浓度、 小时平均浓度等，按照区域相应执行的环境空气 质量标准评价长期浓度、短期浓度(日均浓度或 小时平均浓度)达标情况（或超标情况、最大超 标倍数）和变化趋势。
统计分析一定周期内，短期浓度（日均、小时） 的超标率情况。 分析不同季节（取暖期和非取暖区、或春夏秋 冬季节）主要大气污染物污染水平的变化情况。 利用历史资料分析大气环境质量状况，应对其 采用的监测方法、仪器性能、监测频次等数据的 有效性予以说明，评估数据质量；当项目同时开 展空气质量现状监测时，应对历史资料与现状监 测结果的系统误差进行评估、说明。
式中： Pi—第i个污染物的最大地面浓度占标率，%。 Ci—采用估算模式计算出第i个污染物的最大地面浓度，mg/m3 ; Coi —第i个污染物的环境空气质量标准，mg/m3。 Coi 一般选用GB3095中一小时平均取样时间的二级标准浓度限值；对于没有小 时浓度限值的污染物，可取日平均浓度限值的三倍值；对标准中未包含的污染 物，可参照TJ36中的居住区大气中有害物质的最高容许浓度的一次浓度限值。 如已有地方标准，应选用地方标准的相应值。对某些上述标准中都未包含污染 物，可参照国外机关标准选用，但应作出说明，报环保主管部门批准后执行。
二级：不伤害
三级：不中毒 空气质量功能区分三类：
一类为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区，执行一级标准。
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大气环境影响预测方法、步骤和内容
注意：
一、《环境空气质量标准》修改单内容：
1、取消氮氧化物指标；
2、二氧化氮的二级标准的年平均浓度限值由0.04改为0.08,日平均浓度限值
由0.08mg/l改为0.12mg/l,小时平均浓度限值由0.12mg/l改为0.24mg/l;
3、臭氧的一级标准的小时平均浓度限值由0.12mg/l改为0.16mg/l,,二级标准
的小时平均浓度限值由0.16mg/l改为0.20mg/l。
4、《大气污染物综合排放标准》中要求，排放氯气、氟化氢、光气的排气筒高度不低于25米。
二、估算模式所需输入的基本参数如下：
1、点源参数（5项）：排气筒几何高度、排气筒出口内径、排气筒出口处烟气温度、排气筒出口
处排放速度、点源排放速率；
2、面源参数（4项）：面源排放高度、面源长度、面源宽度、面源排放速率
【g/（s.m2）】；
3、体源参数（4项）：体源排放高度、初始横向扩散参数、初始垂直扩散参数、
体源排放速率（g/s）;
4、复杂地形参数（2项）：主导风向下风向的计算点与源基底的相对高度、主导风向下风向的计
算点与源中心的距离；
5、建筑物参数（3项）：建筑物长度、宽度、高度；
6、项目污染源位于海岸或宽阔水体岸边可能导致岸边熏烟的，提供排放源到岸
边的最近距离；
7、其他参数：计算点的离地高度、风速仪的测风高度。
三、附图、附表、附件要求：
（一）附图：
1、污染源点位和环境空气敏感区分布图：包括评价范围底图、评价范围、项目污染源、评价范围
内其他污染源、主要环境空气敏感区、地面气象站、探空气象站、环境监测点；
2、基本气象分析图：年、季风向玫瑰图；
3、常规气象资料分析图：包括年平均温度月变化曲线图、温廓线；年平均风速月变化曲线图、季
小时平均风速日变化曲线图、风廓线；
4、复杂地形的地形示意图：
5、污染物浓度等值线分布图：评价范围内出现区域浓度最大值（小时平均和日
平均值）时所对应的浓度等值线分布图、长期气象条件下浓度等值线分布图。
（二）附表：
1、采用估算模式计算结果表：
2、污染源调查清单表：包括周期性排放系数统计表，点、面、体、线源参数调查清单，颗粒物粒
径调查清单；
3、环境质量现状监测分析结果：
4、常规气象资料分析表：包括年平均温度月变化，年平均风速月变化、季小时
平均风速日变化，年平均风频月变化、年平均风频季变化及年均风频；
5、环境影响预测结果及达标分析。
（三）附件：
1、环境质量现状监测原始数据文件：
2、气象观测资料文件：注明观测资料来源和气象观测站类别；
3、预测模式所有输入文件及输出文件：气象输入文件、地形输入文件、程序主控文件、预测浓度
输出文件。