大气污染最大落地浓度及其距离计算方法的探讨.pdf

大气污染最大落地浓度及其距离计算方法的探讨 王 峰 程小泉 陈 飞 安徽省气象信息中心, 安徽 合肥 230061 摘要 分析环境影响评价技术导则 大气环境中最大落地浓度及其出现距离计算方法存在的缺陷和实际运用中 存在的问题, 给出简单易算的替代计算方法, 可供环评工作者在实际工作中参考使用。 关键词 点源 最大落地浓度 距离 0 引言 在大气环境影响评价工作中, 需要对污染源产生 的大气污染最大落地浓度及其出现距离进行计算 ,以 考察污染物对区域环境空气产生影响贡献值的大小。 国家环保总局环境影响评价技术导则 大气环 境 HJ T2. 2- 93 [ 1] 以下简称导则 对最大落地浓 度及其出现距离给出了计算模式, 但没有给出明确的 模式来源 、 推导过程 、 应用条件 ,且计算复杂。很多环 境评价单位,基本都是不分条件直接引用他人编制好 的计算程序求解 。导致实际应用中出现较大偏差 ,且 无法很好解释计算结果 。本研究对实际工作中最大 落地浓度及其出现距离的计算模式存在的问题进行 探讨 ,结合工作经验给出最大落地浓度及其出现距离 的计算方法。 1 导则模式 污染物在大气中的运动是一个极其复杂的过程, 且易受到地理条件和气象环境的影响 。实际运用中 通常要做较多的定常假设 ,根据物质守恒原理和浓度 梯度传输理论, 可得到著名的连续点源高斯扩散 模式 [ 2] 。 q x , y ,z ; H Q 2π uσyσz exp - y 2 2σ 2 y exp - z -H 2 2σ 2 z exp - z H 2 2σ 2 z 1 导则大气预测模式基本都是根据公式 1 推演 而来, 逐步发展形成了有风时点源扩散模式 、 最大落 地浓度及其距离排气筒距离计算模式、小风和静风点 源扩散模式、长期平均模式 、熏烟模式等 。其中导 则给出的最大落地浓度及其距离模式为 Cm Xm 2Q e πU H 2 eP1 2 P1 2γ1 γ - a1 a2 2 1 a 1 a2 1 2 1 a1 a2 H 1- a1 a2 ee 1 2 1- a1 a2 3 Xm He γ 2 1 a2 1 a 1 a2 - 1 2a2 4 式中 Xm 最大落地浓度出现距离 ; Cm 最大落地浓度 ; Q 单位时间排放量 ; U 排气筒出口处平均风速; He 排气筒有效高度; γ1 横向扩散参数回归系数 ; γ2 铅直扩散参数回归系数 ; a1 横向扩散参数回归系数 ; a2 铅直扩散参数回归系数 。 2 问题探讨 式 2 ～ 式 4 在实际运用中存在以下问题 1 计算模式是在计算机编程技术未得到普及, 在一定假设条件下根据公式 1 导出的解析表达式, 导则未给出公式的推导过程 ,事实上缺乏严谨 [ 3] 。 2 公式计算方法烦杂 ,交叉利用参数次数过多, 导则中对参数给出为分段函数形式, 且均为经验 值,选取也存在较多的人为因素, 与计算点距排气筒 的距离和气象条件 稳定度、风速 均有很大关系, 导 致公式的计算结果容易出现较大偏差。 3 导则根据建设项目污染物排放情况及项目 所在地环境情况 ,将建设项目大气环境评价分为 3 个 等级,1、2级的评价需要考虑混合层的反射问题, 表 现为在公式 1 中 k 取值为k 4 ,而 3 级评价可适当 简化 ,不考虑混合层的反射 ,表现为 k 0。根据实际 计算结果及相关文献 [ 4] ,导则中的最大落地浓度公 式及出现距离 即式 2～ 式 4 只与 3 级评价计算 42 环 境 工 程 2008年 4 月第26 卷第2 期 结果接近 ,而与 1、 2 级评价计算结果相差较远。 4 公式只能计算单点源的最大落地浓度及其出 现距离,而在实际运用中通常有几个点源共同影响, 该公式无法计算 。 基于以上问题 ,在环评实际工作中 ,对于最大落 地浓度及其出现距离的计算应考虑利用其他方法 。 根据实际工作经验, 认为有两种替代方法可以考 虑 对于单点源的计算可以直接利用点源扩散模式循 环迭代求取; 对于多点源的计算可以利用多点源模式 结合坐标变换求取。 导则中最大落地浓度及其距离的计算公式是 在计算机编程技术不普及的特定形式下 ,利用有风点 源扩散模式经过一定的假设和简化演算而来的。完 全可以利用计算编程直接从点源扩散模式中循环迭 代直接求取。这可解决计算偏差问题, 使计算参数对 计算结果的影响降低到最小 ; 同时 , 可以根据导则 对大气环境影响评价的分级, 选择是否考虑混合层的 反射影响 ,增加计算结果的真实性 。 对于多点源的计算, 则加入坐标平移 ,取相对坐 标下的浓度贡献值进行叠加, 考虑多点源的共同 影响 。 根据编制的程序 , 得出的计算结果见表 1 以单 点源情况为例 。 表 1 技术参数 稳定度ABCDEF 最大落地距离 m1 2021 4021 8024 62111 70233 302 最大落地浓度 mgm- 3 0. 07230. 05600. 04590. 0228 0 . 01480. 0114 有效源高 m776. 15205. 48144 . 62128. 53 149. 90134 . 20 出口风速 ms- 10. 492. 735 . 317. 064 . 292. 99 10 m处风速 ms- 10. 42. 03. 54 . 22. 31. 6 混和层厚度 m700. 0800 . 0900. 0600. 0300. 0100. 0 污染源参数 烟囱高度 80 m ; 烟囱出口直径 3 m ; 烟气排放强度45 600 mg s。 环境参数 环境大气压1 000 hPa ; 环境大气温度 25℃。 由表 1 可见 ,计算结果能清楚地给出在不同稳定 度和不同混合层厚度下最大落地浓度及其出现距离, 而采用式 2 ～ 式 4 无法实现这些功能 ,计算所得结 果在混合层厚度变化时并不变化。对于原来无法实 现的多点源浓度影响计算, 只要加入坐标平移变换, 引入相对坐标。同样可得到表 1 的结果。 3 结论 导则中最大落地浓度及其出现距离计算方法 在实际运用中存在较多问题, 很多环评工作者未考虑 该模式的实际应用条件, 直接引用进行计算 ,对计算 结果也无法给出很好的解释。本研究根据实际工作 经验 ,分析了导则模式存在的主要缺陷和实际运用 中存在的主要问题 ,针对模式的来源, 给出了简单易 算的替代计算方法, 完善了导则对最大落地浓度及 其出现距离的计算方法, 可供环评工作者在实际工作 中参考使用 。 参考文献 [ 1] 国家环境保护总局. HJ T2. 2-93 环境影响评价技术导则 大 气环境 [ 2] 蒋维楣. 空气污染气象学教程. 北京 气象出版社, 1993 77 -86 [ 3] 邓新民. 点源大气扩散模式计算的参数选取. 成都气象学院学 报, 1999, 14 2 [ 4] 王菊, 房春生,董德明, 等. 关于导则中最大落地浓度及其距离 计算模式的探讨. 重庆环境科学, 2003, 25 1 作者通信处 王峰 230061 合肥市芜湖路 220 号 安徽省气象信息 中心 电话 0551 2290167 E -mail ahqx 163. com 2007- 09-07 收稿 新 书 出 版 信 息 工业除尘设备 设计、制作、安装与管理 , 主编姜凤有, 152万字。 该书共分两篇 第一篇重点介绍工业除尘设备设计总 则和机械式除尘器、袋式除尘器、湿式除尘器、静电除尘器、除尘器壳体结构设计与输灰设施的设备设计; 第二篇分别介绍设备制 作、设备安装、设备验收、设备运行和技术经济, 并按工作需要附录有工业气体特性、工业粉尘特性和排放标准等技术资料。 该书 每册售价 170元 含邮资 , 若需购此书的单位和个人, 请与环境工程编辑部联系。 1 银行汇款 开户银行 中国工商银行北京北太平庄支行 户 名 中冶集团建筑研究总院 13 帐 号 0200010019200071570 请注明“购书” 2 邮局汇款 北京海淀区西土城路 33 号 100088 环境工程编辑部 3 联系电话 010 82227638; 传真 010 82227806 43 环 境 工 程 2008年 4 月第26 卷第2 期 THE ENERGY-SAVING OF BGBS DESULFURIZATIONDuJijun Shi Yingjie Zhang Fan 30 Abstract The half dry and half wet de -sulfurization BGBStechnology used in coal power plant was investigated.The measures and potential of BGBS for energy -saving were analyzed. The results showed that the BGBS technology could corporate the de -sulfurization agents and the de -sulfurization ash digesting, activation, oxidation and transportation after the steam jet flow technology applied in this technology.As a result, the energy consumption and the operation cost were saved.In contrast, the power driving way which is applied in power plant currently stays in the end of energy transportation chain. It is quite energy consumable. Keywords thermal power plant, BGBS technology, steam jet flow and energy -saving STUDY ON PURIFICATION OF HYDROGEN SULFIDE ODOR BY BIO-TRICKLING FILTER INOCULATED WITH DENITRIFYING THIOBACILLUS Zhang Chengzhong Xing Yi Guo Mingfei et al 33 Abstract A strain of denitrifying Thiobacilluswas isolated from soil, which isinoculated in the bio -trickling filter to purify hydrogen sulfide. Removalefficiency can reach above 92 under following conditions the concentration of inlet 1 453 mg m3, HRT 78 s, pH 6. 0, The strain bacterium can endure the high pollution load and possess the larger buffer capacity and removing efficiency of hydrogen sulfide, which offered a basis for treating H2S in the industrial application. Keywords hydrogen sulfide, denitrifying Thiobacillus and bio -trickling filter NEW TECHNOLOGY OF DUST REMOVAL AND DESULFURIZATION FOR SMALL-SIZED BOILERSNiu Taotao Wang Jiangen Li Zhenyu et al 36 Abstract In this paper, the process composition and principle of double -alkali of sodium calcium multi-polar spray strong swirl process were introduced. Combining the project design, the environmental and economic benefits were analyzed. The results show that this process features less investment low running cost and good effect, it has broad development prospects. Keywords flue gas, double -alkali of sodium calcium and dust removal desulfurization STUDY ON LOW-TEMPERATURE ADSORPTION OF NO IN FLUE GAS BY MODIFIED ACTIVATED CARBON FIBERWang Xiaoming Xu Lusi Shu Zhan 39 Abstract A pilot study was done by micro -reactor of rayon-based R -ACF for denitration. The results showed if ACF immersed into sulfuric acid before impregnated with ammonia solution.it can efficiently increase the oxygen functional groups, and nitrogen functional groups, and is feasible for oxygenating removal NOXat low temperature. Through successive test record the amount ofNO adsorption, the adsorption efficiency of R -ACF before and after desorption of NO reached 15. 2 and 11. 5 respectively.In addition, through negative air desorption the R -ACF removal efficiency can reach 78. 7.It wasverified that R -ACF has good desorption cycle efficiency and renewable NO perance, which has a value of industrial application aswell. Keywords rayon -based activated carbon fiber R -ACF, denitration, modified and analytic test DISCUSSION ONCALCULATING THE GROUND MAXIMUM CONCENTRATION AND MAXIMUM DISTANCE OF ATMOSPHERIC POLLUTIONWang Feng Cheng Xiaoquan Chen Fei 42 Abstract It is analysed that the limitations and problems in calculating model for calculation of the ground maximum concentration and maximum distance of Technical Guidelines for Environmental Impact Assessment on Atmospheric Environment. At the same time, a simple substitution is given. It maybe a referrence to the work of EIA . Keywords point source, maximum ground concentration and distance THE RECYCLING TECHNOLOGY OF WASTED CRT DISPLAY UNITS Yin Fengfu Wang Hailong Liu Zhenyu et al 44 Abstract The harm to the environment of cathode ray tubes CRTdisplay units and their dismantling s are discussed. The physical seperating s like heated-ring , heat-deation, seperating at melten status, laser cutting and diamand cutting, and the chemical seperating s like hot acid ejecting and hot acid in dipping are analyzed. According to the local situation, material reusing status in China is analyzed after the CRT have been seperated. It is posed that different trends of seperating CRT in both the developed and developing countries. Keywords CRT display unit, seperating technology, lead glass and material reusing REGENERATION OF WASTE LUBRICATING OIL BY FLOCCULATION -CLAY PROCESS Zhang Xianming Jiao Zhaojie Li Chuan et al 47 Abstract Based on the research of regeneration and recycling technology at home and abroad, the non-pollution, low-cost regeneration technology which is on the basis of flocculation and combinedwith activated-clay wasproposed. Depending on the earlier experimentof flocculants decoloring and regeneration, it was emphasizedthat the best parameterson activated-clay refining the waste oil was thatwhen the clay dosage was 8～ 11、 the clay contact reaction temperature wasabout 130℃、stirting time was20 min and the constant temperature subsidence temperature 3 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 26, No. 2,Apr. ,2008