《环境规划与管理》—第06章—区域大气环境规划与管理-4学时

经济管理手段
第六章 区域大气环境规划
与管理
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章节简介
第一节、区域大气环境规划与管理的 基础
第二节、区域大气污染物总量控制与 管理
第三节、区域大气环境规划与管理的 综合防治措施
第四节、大气环境规划实例
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第〇节 大气污染的概念
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气体废弃物的种类
一般也称为废气、空气污染物、大气污染物
排放来源：
将控制区域划分为很多单元（小区），把每一个 面源单元简化成“等效点源”，该“等效点源” 位置处在该面源单元的上风向作为一个虚拟点源， 此时，即可用“等效点源”计算式“反推”面源 单元污染物的容许纳污量。
排放标准
污染物排放标准是以实现环境质量标准为目标而 对污染源所规定的排放浓度和容许排放量。因此， 可以依据污染物的排放标准，对污染源实行排污 总量控制，实现对污染源的直接控制。
弄清问题
确定 环境目标
建立源与 目标关系
选择方法 建立模型
确定 优化方案
方案实施
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区域大气环境规划的内容
规划方案的实 施
确定优化方案
大气环境现状 调查及预测
内容
选择规划方法 建立规划模型
划分环境功能 区
确定大气环境 质量目标
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区域大气环境规划的类型
根据规划层次
国家、区域和部门大气环境 规划。
特点
更具有可操作性； 降低污染控制成本； 严于浓度控制；更 关注连续达标。
每个 国家环境污染物排 可操作性较差；
污染 放标准
控制成本不合理；
源
关注瞬时排放；
大气污染物总量控制区
大气污染物排放总量控制区（以下简称总量控 制区）是当地人民政府根据城镇规划、经济发 展与环境保护要求而决定对大气污染物排放实 行总量控制的区域。
优化规划分配原则——
源强优化规划分配原则：适用于多源模式，在控制区达到环境目标 值的约束条件下，使污染源排放量的削减量总和或削减率总和为最 小，从而求出污染源的允许排放量和削减量的最佳分配原则。
最小治理费用的分配原则：用于多源模式。在控制区达到大气环境 质量目标值的约束条件下，使污染治理费用投资总和为最小，来求 解各污染源的允许排放量和削减量的最佳分配原则。 40/69
保实现城市关系的大气环境质量目标。
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总量控制和浓度控制的区别
定义
总量 控制
指以控制一定时间 段内一定区域内 “排污单位”排放 污染物的总质量为 核心的环境管理方 法体系
浓度 控制
指以控制污染源排 放口排出污染物的 浓度为核心的环境 管理方法体系
管理 对象
企业
核心内容
环境质量与排放量 间的科学关系； 区域总量分解为排 污者总量；
区域大气环境分区管理
主要包括：制定大气环境质量标准、大气环境 质量评价与管理、大气污染源管理、大气污染 预测预报等。
依据制定的大气环境质量标准，在大气环境质 量评价的基础上，结合区域大气环境功能分区， 实施大气环境质量分区管理，对严重污染区进 行重点控制，逐步建立大气污染源控制区，并 对功能区实行环境目标管理。
总量控制区以外的区域称为非总量控制区，如 广大农村以及工业化水平低的边远荒僻地区。
对大面积酸雨危害地区应尽量设置SO2和NO2排 放总量控制区。
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总量控制区边界范围的确定
确定大气污染物总量控制区边界 范围是进行总量控制的基础。
行政边界
总量控制区的范围有时是一个 行政辖区的行政边界范围，也 可能是跨几个区域行政边界的 地理区域。
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大气环境功能区——旧
范
围
功能区
一类区
自然保护区、风景名胜区和其 他需要特殊保护的地区
GB30951996 一级
规划居民区、商业交通居民混 二类区 合区、文化区、一般工业区和
农村地区
GB30951996 二级
三类区 工业区和城市交通枢纽、干线
GB30951996三级
——《环境空气质量标准》（GB3095-1996）
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能流网络图
能流分析的基础是能流网络图，可以采用“用能 部门”为终端和以“用能设施”为终端两种形式。 21/69
能流分析的基本内容
能流过程 分析
能流平衡 分析
输入过程：重点分析总量、结构和污染物含量 集中转换过程：重点分析转换总量、比例、效率、
投资及其环境效益 分配过程：重点分析能流分配的合理性 终端用能过程：重点分析总量、结构和对大气环
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6.1.2 区域社会经济发展能流利用分 析
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能流分析
大部分环境问题的产生都与经济发展和能源供 求有着密切的关系。
社会经济系统中存在这一种连锁反应关系：
发展经济和提高生活水平 能源消耗的增加 大气污染物产生量的增 加 大气污染物排放量的增加 大气环境质量的恶化。
能流分析是大气环境规划基本方法之一，主要 是针对能源的输入、转换、分配、使用的全过 程进行系统分析，以剖析大气污染物的产生、 治理、排放规律，找出主要环境问题，找出解 决问题的最佳方案。
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第二节 区域大气污染物总量控制与管
理
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6.2.1 区域大气污染物总量控制区边 界的确定
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区域大气污染物总量控制
大气总量控制是通过控制给定区域污染源允许 排放总量，并将其优化分配到源，以确保实现 大气环境质量目标值的方法。
只有实行总量控制，才能建立大气污染物排放 总量与大气环境质量的定量关系，建立污染物 削减与最低治理投资费用的定量关系，从而确
根据时间跨度
近期、中期和长远大气环境 规划。
根据规划控制目标
大气环境质量规划—是以城 市总体布局和国家大气环境 质量标准为依据，规定城市 不同功能区主要大气污染物 的限值浓度。 大气污染控制规划—是实现 大气环境质量规划的技术与 管理方案，其基础在于“环 境容量”和“总量控制”。
根据行政区划大小
国家、省市和县级大气环境 规划。
境的危害
重点分析能流各阶段输入、输出和流失量之间的 平衡关系，包括能量和污染物量两个方面。污染 物量又包括排放量和治理量，其比例的大小放映 了城市能源系统先进程度和对污染的开展能力。
能流过程 优化分析
在能流转换效率、排污系数、投资费用系数、经 济技术等约束参数的分析基础上，采用数学规划 方法，建立优化分析模型。 主要合理优化能源分配途径，合理安排目的在于 能源改造项目，进而控制大气污染。
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总量负荷分配原则（二）
按燃料或原料用量的分配原则——
将计算得到的控制区允许排放总量，按各污染源或工厂（烟源群） 使用的燃料和原料用量进行分配，从而控制全区大气污染的方法。
一律削减排放量的分配原则——
通常是在使用大气扩散模式法模拟计算允许排放总量过程中使用的， 它是通过对所有源排放量都进行削减，来实现大气环境质量目标， 从而确定控制区允许排放总量，并且同时完成总量负荷分配到源的 方式。这种分配原则有三种：等比例削减的分配原则、A-P值分配 原则、按贡献率削减排放量的分配原则。
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6.2.3 总量负荷分配原则及管理
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总量负荷分配原则（一）
绩效方法分配原则
绩效方法分配总量主要用于 电力行业二氧化硫总量的分 配。
贡献率消减排放量
按各个污染源对总量控制区 域内环境影响程度的大小来 削减污染负荷，即环境影响 大的污染源多削减，反之少 削减。它体现每个排污者公 平承担损坏环境资源价值的 责任。
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大气环境功能区——新
范围
功能区
一类区
自然保护区、风景名胜区和其 他需要特殊保护的区域
GB30952012 一级
二类区
居住区、商业交通居民混合区、GB3095文化区、工业区和农村地区 2012 二级
——《环境空气质量标准》（GB3095-2012代替GB3095-1996）
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气态废弃物的来源与分类
气
体
活动
废
人 功能
弃 物
污 染
运动 状态
固定污染源 流动污染源
物 影响
范围
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一些大气污染物的来源
污染 物
自然排放
排放源
排放量 （t/a）
人类活动排放
排放源
大气中背景 排放量（t/a） 浓度
SO2
火山活动
未估计
煤和油的燃 烧
H2S
火山活动/沼泽 生物作用
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等比例分配原则
在承认区域内各污染源排污 现状的基础上，将总量控制 系统内的允许排污总量按各 污染源核定的现在排污量， 按相同的百分率进行削减， 各源分担等比例排放责任。
费用最小分配原则
以区域为整体，以治理费用 为目标函数，以环境目标值 作为约束条件，使全区域的 污染治理投资费用总和最小， 求得各污染源的允许排放负 荷。
根据EIA确定控 制边界
在进行项目EIA时，需要确定 其范围。对于一个区域而言， 在确定大气污染物总量控制区 边界时，可以将区域内各个项 目EIA的评价范围进行叠加， 作为总量控制边界。
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6.2.2 区域大气环境容量的计算方法
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区域大气环境容量的计算方法
箱式模型
等效点源 模型
假设大气总量控制区域是一个矩形的箱子，便可 根据区域大气环境质量标准，用箱式模型“反推” 区域大气环境的容许纳污量。
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6.1.3 区域大气环境功能区划与管理
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大气环境功能区的划分
正确划分大气环境功能区是研究和编制大气环 境规划的基础和重要内容，也是实施大气环境 总量控制的基础前提。
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。
功能区数目不限，但应由当地人民政府根据国 家有关规定及城乡总体规划划分为一、二、三 类大气环境功能区。
化学过程污 水处理
CO
森林火灾、海 洋、萜烯反应
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机动车和其 他燃烧过程
排气
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304×106
0.2×109 0.2×109 0.1×106
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气体废弃物的特征
来源广泛、成分复杂 空间层次性 造成多种典型污染
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来源广泛、成分复杂
气体废弃物的来源十分广泛，人类社会生产生活的各 个方面均要产生各种各样的气体废弃物，同时各种自 然环境过程也要产生各种与人类产生的气体废弃物成 分一致的各种气体。
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大气环境功能区的划分方法
划分大气环境功能区的方法一般有：多因子综合评
分法、模糊聚类分析法、生态适宜度分析法及层次
分析法。
确定评价因子
以多因子综合评分法（二类 功能区）为例，说明如何大 气环境功能区的划分步骤：
单因子分级评分标准的确定
单因子权重的确定
单因子综合分级评分标准的确定
评价结果的最终确认
一次污染物（Primary Pollutants，直接排放） 二次污染物（Secondary Pollutants，间接生成）
源自文库
一次污染物
二次污染物
对环境和人体的危害
存在状态：
气溶胶状态污染物（Aerosol，悬浮颗粒物） 气体状态污染物（Air Pollutants，气态污染物）
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气态污染物及其人为源
由于人类生产活动的差异，特别是使用燃料的区 别，会形成不同的典型大气污染类型。 煤烟型大气污染 酸雨 光化学烟雾污染 温室气体效应—臭氧层破坏耗损
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第一节 区域大气环境规划与管理的基
础
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区域大气环境系统
构成大气环境系统的子系统概括分为大气环境过程 子系统、大气污染物排放子系统、大气污染控制子 系统及城市生态子系统。
大气环境过程 子系统
大气环境质量
大气污染物排放 子系统
城市生态 子系统
大气污染控制 子系统
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6.1.1 区域大气环境规划与管理的内 容和类型
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区域大气环境规划
大气环境是人类赖以生存的基本要素之一，大 气环境质量的优劣不仅直接影响以人为主体的 城市生态系统，而且关系到城市社会经济能否 持续发展。
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空间层次性
按气体废弃物排放后的影响范围，分为微观、中 型和宏观3个层次。 微观空气污染：放射性建筑材料的自然辐射所引 起的室内空气污染。 中型空气污染：工业生产及汽车排放所引起的室 外周围空气的污染。 宏观空气污染：空气污染物的远距离传输及对全 球的影响，如酸雨污染。
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多种典型污染
区域大气环境规划就是为了平衡和协调某一区 域的大气环境与社会、经济之间的关系，制定 行之有效的相关手段，以期达到大气环境系统
功能的最优化，最大限度地发挥大气环境系统 组成部分的功能。
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区域大气环境规划的流程
首先对大气环境系统进行系统分析，确定各子 系统之间的关系；
其次对规划期内的主要资源进行需求分析，重 点分析城市能流过程，从能源的输入、输送、 转换、分配和使用各个环节中，找出产生污染 的主要原因和控制污染的主要途径，从而为确 定和实现大气环境目标提供可靠保证。