《环境规划学》第六章 大气环境规划-2

案 中方案
把低烟囱的燃煤锅炉换成燃油 或燃气锅炉，中高烟囱的排放 量不变
把低、中、高烟囱的燃煤锅炉 换成燃油或燃气锅炉
城市低烟囱的SO2排放量是原来 的一半，中高烟囱的排放量不变 城市低、中、高烟囱的SO2排放 量是原来的一半
把低烟囱的燃煤锅炉换成用电， 城市低烟囱的排放量为零，中、
– SO2空气质量不仅与排放量有关，还取决于城市污染源 的排放结构和城市污染物的扩散能力。
– 由1996年度《全国环境质量报告书》中给出的SO2年平 均浓度和SO2空气质量管理模式，可得出每个城市的年 平均扩散系数。
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表6-6 贵阳和重庆的SO2年平均浓度和年平均扩散系数
城市 贵阳 重庆
– SO2控制区：环境空气SO2年平均浓度超过国家二级标 准，日平均浓度超过国家三级标准，SO2排放量较大， 以城市为基本控制单元。
– 国家级贫困县暂不划入SO2和酸雨控制区。
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12
80
60
40
20 11.4
0
国土面积
39
人口
67
GDP
66
SO2
两控 区和 全国 对比 （%
）
“两控区”包括了4个直辖市和21个省会城市,全国16个沿海开 放城市中有11个在“两控区”内，深圳、珠海、汕头、厦门四 个经济特区全部在“两控区”内。
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• 1、二氧化硫重点治理城市的确定
– 环保重点城市每年SO2排放量居前5名的依次为：上 海、贵阳、太原、天津和重庆。
– SO2质量最差的前5名的依次为：贵阳、重庆、太原、 青岛和济南。
– 下面仅以贵阳和重庆为例，研究SO2总量控制目标值。
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• 2、二氧化硫年扩散系数的确定
地面年平均浓度/mg/m3 0.418 0.321
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• 4、制订控制方案
– 根据2010年SO2的发展量（假设以5％的速度发展）， 假定每个城市SO2年均浓度达二级标准 （0.06mg/m3），即可给出SO2总量控制设计方案。
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表6-8 SO2总量控制方案
• ④ 控制工业炉窑的SO2排放； • ⑤ 控制民用燃煤炉灶SO2排放。 • ⑥ 加强城市能源基础设施建设，包括固硫型煤工程、城
市天然气工程和城市煤气集中供热工程。
• ⑦ 控制工艺过程中的SO2排放，进一步淘汰高能耗、重 污染的落后生产工艺设备，推行清洁生产工艺。
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• 4、二氧化硫总量控制存在的问题
年平均扩散系数 0.003434 0.001825
SO2地面年平均浓度/mg/m3 0.418 0.321
达标分析 超标 超标
贵阳和重庆都是SO2空气质量严重超标的城市。 贵阳年均扩散系数为0.003434，属不利于污染物扩散的城市； 重庆年均扩散系数为0.001825，属较有利于污染物扩散的城市。

m1 m2

Q1


H
e
2

Q2 H e1
– 城市二氧化硫环境质量的好坏，主要决定于中、低源的排放，要 改善城市空气质量，关键在于改造城市的中、低源。
• 假定城市SO2年平均浓度ρ为：
X K Qb Y K Qm Z K Qh
• 式中： – ρ—城市SO2年平均浓度，mg/m3； – Qb—城市低烟囱产生的SO2年排放量，104 t/a； – Qm—城市中烟囱产生的SO2年排放量，104 t/a； – Qh—城市高烟囱产生的SO2年排放量，104 t/a； – K—城市年平均扩散系数； – X，Y，Z —低、中、高烟囱产生SO2年平均浓度的权重系数。
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•（四）实施清洁生产
– 改革工艺，研究开发无污染或少污染的清洁生产工艺，是减轻环 境污染的根本措施。
•（五）控制移动源的排放
– 机动车拥有量迅速增加，城市大气环境污染从以煤烟型为主，逐 步过渡到以氮氧化物为主的机动车燃油氧化型污染。
– 具体措施：严格制定用车污染排放标准及新车污染排放管理办法， 促使新出厂轻型汽油车采用电喷装置、安装三元催化净化装置； 对于公共汽车、出租车可采用集中的强化的I/M，并配合安装三 元催化净化装置；对于污染排放严重车辆要进行淘汰；气象条件 恶劣时应限制车辆的出行量等。
第六章
大气环境规划
本章主要内容：
第一节 大气环境规划的内容和类型 第二节 大气环境规划的组成 第三节 大气污染物总量控制 第四节 大气环境规划的综合防治措施 第五节 大气污染物总量控制规划实例
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第四节 大气环境规划的综合防治措施
植物绿化
充分利用 大气自净 减少污染 能力 物排放
酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东的广大地区及四川盆地，酸雨区面 积约占国土面积的30%。近年来，华中酸雨区一直是全国酸雨污染最严重的区 域；西南酸雨区污染有所缓和，但整体污染仍很严重；华南酸雨区总体格局 变化不大；华东酸雨区局部污染加重；北方部分地区也出现酸雨。
SO2污染控制区包括了我国环渤海经济圈的大部分城市 以及中西部能源基地的重要工业城市。
实施总量控制方案
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SO2总量控制的技术路线
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• 2、二氧化硫地面浓度来源分析
– 最大落地浓度除与气象条件有关外，还与污染物排放强度和烟囱
有效高度有关。
m

K

Q
H
e
K－年平均扩散系数， 仅与气象参数有关。
– 在相同气象条件下，同等的污染源排放强度，其最大落地浓度取
决于烟囱有效高度和表征扩散状况的α值。（ α取值1.4～3.0）
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• 一、减少污染物排放量
–（一）采取合理的能源政策 –（二）集中供热 –（三）采用有效的治理技术 –（四）实施清洁生产 –（五）控制移动源的排放
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•（一）采取合理的能源政策
– 目前最主要的能源是煤、石油、天然气等传统能源。
– 1、使用新能源
• 太阳能、风能、地热、潮汐能和沼气等；
• ① 降低煤炭含硫量，包括限产关停高硫煤矿，加快发展 动力煤洗选加工。
• ② 控制火电厂SO2排放，包括严格控制新建火电厂SO2 排放；有效削减现有火电厂的SO2排放；关停污染严重 的小火电厂机组；合理电厂布局，调整电力结构。
• ③ 控制锅炉的SO2排放。
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– 二氧化硫排放控制措施主要包括：
• 绿化隔离带的距离应根据当地的气象、地形条件、环境质量 要求、有害物质的危害程度、污染源排放的强度及治理的状 况，通过扩散公式或风洞实验来确定。
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第五节 大气污染物总量控制规划实例
•一、酸雨控制区和二氧化硫污染控制区
– 为控制中国酸雨和SO2污染不断恶化的趋势，1998年1
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•（三）采用有效的治理技术
– 1．控制颗粒物排放
• 常用处理设备：重力沉降设备、旋风式集尘器、洗涤除尘器、 过滤集尘器、静电除尘器和声波除尘器。
• 在经济能力允许的情况下，可采用不同类型的除尘设备组成多 种除尘组合器，以达到最佳除尘效率。
– 2．控制气体污染物排放
• 主要方法：燃烧、吸收、吸附、催化和回收等。 • 应根据气体污染物的性质和经济能力来决定污染控制方法。 • 目前，大部分气体污染物采用吸收、吸附、催化法来控制。
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3、城市二氧化硫排放量与环境质量分析
表6-7 SO2在不同高度上的排放量和地面环境质量之间的关系
城市 贵阳 重庆
烟囱高度/m
> 120 60 ~ 120
< 60 > 120 60 ~ 120 < 60
排放量/104 t/a
6.87 11.40 19.33 5.62 6.18 6.87
– 1．实施二氧化硫总量控制的技术路线 – 2．二氧化硫地面浓度来源分析 – 3．城市二氧化硫排放量与环境质量分析 – 4．二氧化硫总量控制目标确定
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城市污染源排放SO2总量分析
各层高度上的污染源排放 对环境质量的影响
制订削减各层高度上的污染物 排放量方案
大气环境质量功能区标准
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• 3、城市二氧化硫排放量与环境质量分析
– 根据《全国污染物排放申报登记》分析得出各重点城 市高、中、低烟囱的SO2年排放量。由1996年度《全国 环境质量报告书》中给出的SO2年均浓度及年平均扩散 系数，从而确定城市SO2排放量与环境质量的关系。
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• 4、二氧化硫总量控制目标确定
高方案 把中、高烟囱的燃煤锅炉换成 高烟囱的SO2排放量是原来的一
月12日国务院正式批复了中国酸雨控制区和SO2污染 控制区（简称“两控区”）的划分方案。
– “两控区”面积确定为109万km2，其中酸雨控制区面 积约为80万km2，SO2控制区约为29万km2。
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• 1、“两控区”划分的基本条件
– 酸雨控制区：现状监测降水pH<4.5，硫沉降超过临界 负荷，SO2排放量较大的区域；
– 设每个城市SO2年均浓度达二级标准，给出4种SO2排放 量的削减方案，以2010年SO2的发展量（假设以5％的 速度发展）为约束，则可得到各城市SO2 2010年总量 控制目标值。
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• 三、重点城市二氧化硫总量控制目标值的实例 研究
– 1、二氧化硫重点治理城市的确定 – 2、二氧化硫年扩散系数的确定 – 3、城市二氧化硫排放量与环境质量分析 – 4、设定控制方案 – 5、总量控制目标及分析