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环境空气影响评价保证率法浓度预测技术 曹 洁 王栋成 山东省气候中心, 济南 250031 摘要 通过小时、日均污染物浓度预测多种现行方法的分析比较, 对保证率法进行了技术改进, 100保证率法才能够 满足当前环境空气质量标准和环评导则的相关要求。 在此基础上开发“ 环境空气影响评价保证率法浓度预测系统” , 建立了一套准确、系统的实用技术方案。 关键词 保证率法 浓度预测 环境空气影响评价 0 引言 大气污染浓度预测是建设项目环境影响评价中 一个非常重要的环节 ,其目的是定量给出建设项目实 施后对评价区和各关心点的环境空气质量影响的程 度、 范围。对污染物浓度预测结果应保证 100满足 环境空气质量标准 GB3095- 1996 [ 1] 和环境影响 评价技术导则 大气环境 HJ T 2. 2-93 [ 1] 的相关要 求。本研究建立了一套准确、系统的环境空气影响评 价保证率法浓度预测技术方案 。 1 技术方法研究论证 1. 1 小时浓度预测方法 小时浓度计算通常的方法是 在人为给定的典型 气象条件 [ 1] 下计算轴线浓度 ,然后从中挑选出在关心 点处的小时最大浓度 。其缺点在于靠经验给定的气 象条件不能保证对每个关心点 100典型 ,对不同区 域、 不同评价项目、不同污染源参数的典型气象条件 也简单地均一化处理 ,未能充分给出实际可能发生的 各种气象条件下污染物的最大落地浓度 ,导致预测结 果偏差较大,在一定程度上背离了客观评价原则。 1. 2 日均浓度预测方法 [ 2-4] 1 典型日法。对某一关心点 , 经验确定出可能 出现高浓度污染的几日气象条件 , 进行浓度预测, 取 其最大值作为日均浓度 。这样只能得到高浓度日均 值范围中的一种情况并不一定是最高浓度值。该方 法需要丰富的实践经验, 其可靠性往往难以保证。 2 换算法。用长期平均浓度 年或季 预测值按 一定比例关系 见HJ T 2. 2 -93 中 8. 1 节 换算为日均 浓度 。对关心点只能得到一个接近平均状态的日均 浓度值,忽略了 1 年中不同日间气象条件差异的影 响,即极值被平滑。 3 采样时间修正法。对扩散参数进行采样时间 为24 h的修正 , 直接计算得到日均浓度 , 其缺陷在于 一日内的气象条件较大变化被平滑, 结果的代表性 较差 。 4 国际上通用的保证率法 。对任一关心点, 将 1 年365 d的日均浓度贡献值按大小次序排列, 确定某 一累积频率, 例如 , 95或 98, 则对应于这一频率 的日均浓度值即该关心点的日均浓度 。此方法的优 点是能够充分预测给出实际可能发生的各种气象条 件下污染物最大日均浓度 ,但其缺点是日均浓度结果 保证率不是 100, 也没有将 100 保证率延伸到小 时最大浓度计算与评价, 尚不能完全满足中国环评标 准的具体要求。 1. 3 100保证率法 GB3095- 1996 中规定了污染物小时、日均浓度不 得超过的限值 ,其小时、日均浓度是指任何 1 h 和任何 1 d 的平均浓度。前面所述的浓度计算方法都难以完 全满足的这一要求。只有采用100 保证率法, 才能满 足当前国内环评标准、 导则 、 技术规范的要求。 因此, 在执行 HJ T 2. 2-93 的基础上 , 对国际上 通用的保证率法进行了改进 ,一是将 100 保证率延 伸到小时最大浓度预测与评价 利用项目所在地近 1 年的逐时气象资料确定浓度预测基础气象条件 包 括逐时风向、 风速、 总云量、 低云量、太阳高度角 、 气温 、 大气稳定度、混合层厚度等 , 对任一关心点计算 1 年 全部8 760 h的浓度贡献,按大小次序排列,取其最大值 则为该关心点的小时最大浓度。二是将日均最大浓度 保证率取为 100 在逐小时浓度计算的基础上, 按日 取平均值,对 1 年365 d的日均值,按大小次序排列,取 其最大值则为该关心点的日均最大浓度。 80 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 鉴于需要的气象资料全、浓度计算工作量大, 目 前的大气预测软件都尚未能达到 100保证率法的 要求 。为此,进一步研发了“环境空气影响评价保证 率法浓度预测系统” 。 2 系统简介 2. 1 系统概述 “环境空气影响评价保证率法浓度预测系统”的 编写语言为 Visual Basic, 运行环境为 Windows9X 2000 XP 。 系统设计以文本框为主要输入界面 ,以可调大小 的表格为显示界面, 以后缀为“ . txt”文本为输出文件 格式 。对于多关心点的同类型计算 ,系统设置了自动 完成一系列计算、命名、保存的功能。对关心点的多 方面信息 如浓度、 典型时次和日期 、 气象条件等 ,在 计算完成后,自动汇总于表格 , 方便保存 。日均浓度 区域分布以 XYZ 文件形式自动保存 , 以便直接利用 surfer8. 0 绘图 。 2. 2 系统结构与功能 系统主要分为以下 4个模块 。 1 参数输入 。包括评价要求 项目所在地、 地形 特征、评价等级、评价范围、计算网格间距 、 评价点距 离方位 、 采样时间等 和源强参数 污染源坐标 、 大气 压力 、 环境温度 、 温度梯度 、 烟囱高度、 出口内径、 出口 烟温 、 排烟率、 污染源排放量等 两部分 。 2 气象资料 。直接调用气象台站的近 1 年逐时 气象信息化资料 ,包括风速、 风向、总云量、 低云量 ,并 输出中间分析结果 逐时大气稳定度、 混合层厚度等。 3 小时浓度计算 。包括关心点浓度预测和小时 轴线浓度预测 含有风时最大落地浓度计算 两部分。 4 日均浓度计算 。包括关心点典型日浓度计算 和日均浓度区域分布计算等。 2. 3 系统预测模式 系统浓度预测一律遵循 HJ T 2. 2 -93 和中国环 境影响评价培训教材所规定和推荐的模式。 2. 4 运行要求 系统中针对每个关心点进行的小时浓度计算是 100保证率法确定最大日均浓度的前提。只有先对 关心点的小时、日均浓度计算与排序, 才能得到各个 关心点的典型日气象条件 ,然后才能计算日均浓度的 区域分布 。 3 应用举例 以某工程为例, 介绍该技术方法应用情况 。 1 评价要求 、 源强参数与气象资料 评价要求与 源强参数见表 1,气象资料略 。 表 1 评价要求与污染源参数 评价要求参数关心点参数污染源强参数 经纬度122 07′ N 37 29 ′ E2距离 3. 56 km 排烟率 m3s- 1605 大气压 hPa1009. 22方位ENO2排放量 kg h- 11 132. 47 年均气温 ℃13出口烟温 ℃40 项目区域特征城市烟囱高度 m240 评价等级二级出口内径 m5. 9 评价范围与步长20 km20km 1km 2 关心点小时最大浓度计算结果与排序见表 2 以 2 点为例列举前 5 个最大值及对应气象条件 。 表 2 评价点 2 NO 2小时浓度由大到小排序结果 日期时次NO2浓度 mgm- 3 风向 风速 ms- 1 稳定度 05 -10T210. 068090W0. 5D 07 -02T190. 068090W0. 5D 08 -06T020. 068090W0. 5D 09 -11T050. 068090W0. 5D 10 -31T140. 066324W1. 5B 3 关心点日均浓度预测结果见表 3 以 2 点为例 列出前 5 d的最大值 ,对应典型日气象条件见表 4。 表 3 2005 年 365 d NOx日均浓度自大到小排序结果 日期NO2浓度 mgm-3日期NO2浓度 mgm- 3 12 -080. 01901910 -230. 016882 12 -150. 01795212 -220. 016265 09 -300. 017169 表 4 2关心点典型日及气象条件 2005-12-08 时次风向 风速 ms- 1时次 风向 风速 ms- 1 1WSW1. 513W5. 3 2WSW1. 514W5. 5 3NW1. 615WNW3. 8 4WWW0. 416W3. 6 5WSW2. 117WSW4. 2 6W418WSW3. 9 7W5. 319WSW4. 8 8W5. 220W4. 9 9WSW521W4. 2 10W4. 922W4. 8 11W5. 223W5. 7 12W6. 224W5. 7 注 各时次的稳定度为 D。 下转第 89 页 81 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 表 2 废水生物处理单元运行效果mg L pH 除外 日期 黑液进水好氧出水厌氧出水 pH CODCr pH CODCr CODCr去除 率 pH CODCr CODCr去除 率 CODCr总去 除率 2005 -10 -1812. 675 253. 69. 043 417. 134. 968. 352 385. 430. 1954. 59 2005 -10 -2212. 815 631. 29. 363 475. 538. 288. 512 390. 831. 2157. 54 2005 -11 -1513. 075 668. 39. 653 646. 435. 678. 942 466. 632. 3656. 48 2005 -11 -1812. 95 191. 19. 483 366. 535. 158. 92 366. 829. 7054. 41 平均值12. 825 421. 39. 373 495. 635. 528. 692 405. 131. 1755. 61 而改造工程受先天设计不足 如 厌氧池结构等 影 响,效率很难进一步提高 。 4. 2 经济指标分析 表3 为改造前后各项运行费用对比, 由表 3 可 知,改造后运行费用只有改造前的 1 3, 如果计算沼气 的回收效益,改造后总运行成本可进一步降低 。 表 3 工程改造前后运行费用对比表元 t 项目改造前改造后 磷酸、尿素、硫酸1. 5920 耗电0. 850. 79 耗自来水0. 2920 人工费用0. 0820. 054 维修、折旧等0. 2020. 152 合计3. 0180. 996 5 结论 1 对废水进行清污分流, 提高需处理废水的 CODCr,降低废水量, 为整个废水处理系统减少了容积 负荷 ,取得了较好的效果 。 2 改“厌氧※好氧”工艺为“好氧 ※厌氧”工艺, 以好氧生物处理代替酸中和, 降低原水 pH 值 , 改变 厌氧池的半瘫痪状态, 有大量沼气产出, 厌氧 CODCr 去除率达 31。黑液生物处理系统运行稳定, CODCr 总去除率达 55。 3 取消无轴锥筛, 停止硫酸 、尿素和磷酸的投 入,方便了操作管理 ,使运行费用降至原来的 1 3。 参考文献 [ 1] 辛银花. 棉浆粕黑液处理技术的展望. 人造纤维, 2005,3 23 -25. [ 2] 赵保生. 酸析工艺用于棉浆黑液处理. 人造纤维, 2002,5 18 -20. [ 3] 贺延龄. 废水的厌氧生物处理. 北京 中国轻工出版社, 1998. [ 4] 许燕滨, 杨汝德等. 极端酶的稳定性及其在废水处理中的应用. 化工环保, 2001, 21 1 21-24. 作者通讯处 缪礼鸿 430023 湖北省武汉市 武汉工业学院生物 与制药工程系 电话 027 83937393 2006- 10-31 收稿 上接第 81页 4 结语 1 基于 100 保证率法的环境空气影响浓度预 测技术可靠、方便 、快捷 , 系统实用性强, 应用效果 良好 。 2 该技术方案目前只适用于单个点源连续排放 高斯模式计算, 尚未考虑多源 、 线源 、 面源模式及其它 特殊条件下扩散模式计算方案 ,有待于进一步改进与 完善 。 参考文献 [ 1] 国家环境保护总局环境工程评估中心编. 环境影响评价技术导 则与标准. 北京 中国环境科学出版社,2005. [ 2] 国家环境保护总局监督管理司. 中国环境影响评价培训教材. 北京 化学工业出版社, 2000. 103 -104. [ 3] 秦艳, 施介宽, 张志宗. 典型气象日方法在大气环境影响评价中 的应用. 东华大学学报 自然科学版 ,2006, 32 1 64 -68. [ 4] 肖青, 沈虹, 鲍仙华. 采用“ 典型日”法计算日均浓度的方法探 讨. 能源研究与信息, 2004, 20 4 232 -238. 作者通讯处 曹洁 250031 济南市无影山路 12 号 山东省气候 中心 电话 0531 85937448 2006- 07-19 收稿 89 环 境 工 程 2007年 6 月第25 卷第3 期 SYNTHESIS OF NANOMETER IRON FROM FLUE SLIME OF BLAST FURNACE Xu Ying Wang Wei Hu Binsheng 64 Abstract The FeCl2solution was synthesized by using flue slime of blast furnace as raw materials on gas and solvent extraction. The nanometer iron was synthesized in the system of ethanol and water. KBH4was using asreducer, the surface activity material exist at the same time. The influence factors of whole process were studied. The sample of nanometer iron with the average grain size of 71 nm was prepared and characterized by XRD and SEM. Keywords flue slime of blast furnace, synthesis, extraction and nanometer iron metal DECHLORIDIZATION MECHANISM AND EXPERIMENT IN INCINERATION PROCESS OF MEDICAL WASTESQing Shan Wang Hua He Ping et al 66 Abstract Because the medical wastes include PVC containing chlorine element, and their incineration would produce pollutantHCl so it is necessary to dechloridize in medical wastes incineration. Firstly, from the thermodynamics analysis, it is known that during the dechloridization processwith addition of absorbents, the absorbentswith the best dechloridization effect are Ca OH2, CaO, CaCO3, MgCO3, Mg OH2, while the worst isMgO. The resultsof experiment show that the temperature plays important effects on dechloridization, the optimal temperature is controlled aroundfrom 800 ℃; The smaller the granule of absorbent is, the higher the utilizing efficiency of absorbent surface is, and the higher the dechloridization efficiency is; with the Ca Cl increases, the dechloridization efficiency increases, but the increasing rate tends to slow, and the optimal Ca Cl is 2 . 5～ 3. Keywords medicalwaste, dechloridization, mechanism and experiment ANALYSISOFENVIRONMENTALPROTECTIONFORELECTRONICPRODUCTION CIRCULAR ECONOMY PROJECTYuJun Qiu Wanhua 71 Abstract It is analyzed the problems of e -waste recycling in China, and some solutions are also proposed. Through the analysis of environmental protection for electronic production circular economy project inHaidian District, Beijing, the important role of government pushing combining with market pulling in improving e -waste recycling chain is stressed. Their practices can be popularized. Keywords e -waste recycling, treatment, technology and circular economy DETERMINATION OF PCP FROM SEWAGE BY SPE AND HPLCLi Ping Guan Xiujuan 75 Abstract The of determination PCP from sewage by solid -phase extraction SPEand high-perance liquid chromatography HPLC was studied. Results show thatsample pH4, eluting solvent was 100methanol, eluting solvent volume was 2 mL, flow rate of water samplewas 4 mL L. The recoveries of PCP were between 85～ 95. Important advantages of the SPE compared to the liquid -liquid extraction were the short extraction time, and reduced consumption of organic solvents. Keywords pentachlorophenol PCP , solid -phase extraction and liquid -liquid extration DETERMINATION OF MICROANALYSIS OF MINIM PHTHALATE ESTERS INWATER Cheng Aihua Wang Lei Zhang Rui et al 77 Abstract The phthalate esters PAEsare a kind of persistent harmful pollutantwhose content is tiny andmeasurement is difficult. Through comparison of the liquid -liquid extraction, the solid phase extraction, the high perance liquid chromatography and the gas chromatography mass spectrometry analytical determining PAEsinwater, the SPE-GC -MS analytical for the simultaneous separation and determination of PAEs from water samples was considered the best in laboratory. Keywords phthalate esters,liquid -liquid extraction,solid phase extraction,high perance liquid chromatographyand gas chromatography mass spectrometry analytical UATION OF AIR IMPACT CONCENTRATION BY ASSURING -PROBABILITY CaoJie Wang Dongcheng 80 Abstract It is compared several s of hourly and daily average concentrationforecast in common use and assuring -probability is also modified. It is 100 assuring -probability that meets pertinent requirements of current ambient air quality standard and technical guidelines for environment impact assessment. Based on this , a system of ambient air impact assessment assuring -probability concentration forecast is developed and a set of precise, systematical and applied technical project is built up. Keywords assuring -probability , concentration forecast and ambient air impact assessment THE ENTROPY WEIGHT -GREY RELATION -FUZZY UATION FOR THE CONTAMINATION LEVEL OF WASTED INDUSTRIAL OILZhang Xianming CaoHualing Li Chuan 82 Abstract As there are some interrelations and interactions between inds in the contamination level uation of industrial wasted oil, it is difficult to uate directly . With the application of the objective entropy weight , a theory model of entropy weight-grey relation -fuzzy uation is presented. The simplicity, reliability and applicability of the delivered are validated by the experimental results. Also it offers the theoretical basis for the treatment, utilization of wasted industrial oil and environment protection research. Keywords entropy weight, grey relational degree, fuzzy uation, wasted industrial oil and contamination level THE DESIGN OF NEW COMBINED 3R BIOREACTOR Hou Li Zhou Jiti Zhang Xiuhong et al 85 Abstract It is introduced a new combined 3R carbon, nitrogen and phosphorus removal bioreactor. In this combined bioreactor, carbon, 5 ENVIRONMENTAL ENGINEERING Vol. 25,No. 3, Jun. , 2007