大气环境影响评价现状空气质量监测布点技术方法.pdf

大气环境影响评价现状空气质量监测布点技术方法 杨淑英 1 王栋成 2 郭少华 1 1． 山东省环境保护科学研究设计院， 济南 250013;2． 山东省气候中心， 济南 250031 摘要 基于 HJ2． 22008 环境影响评价技术导则 － 大气环境 的规定， 结合某石化焦化扩建案例实践， 对大气环境影 响评价现状空气质量监测方案的制定、 监测布点原则与技术要点进行了深入系统地研究， 进一步探讨了在环评中执行 的具体问题及解决方案。 关键词 大气环境影响评价; 现状空气质量监测; 布点 TECHNOLOGY OF STATUS MONITORING PROGRAM IN ATMOSPHERIC ENVIRONMENT IMPACT ASSESSMENT Yang Shuying1Wang Dongcheng2Guo Shaohua1 1． Shandong Academy of Environmental Science，Jinan 250013，China; 2． Shandong Climate Center， Jinan 250031，China AbstractBased on the“Technical Guidelines on Environmental Impact AssessmentAtmospheric Environment” HJ2． 2 2008 ，the status monitoring programs， the principle of monitoring sites and technology focus on the atmospheric EIA are systematically studied and discussed in depth，combined with practical cases． The further discussion has been done on specific issues and solutions of the technology points in the implementation of the EIA． Keywordsatmospheric environmental influence assessment;airquality monitoring;distribution of measuring points 0引言 环境空气质量现状监测是现状调查的主要内容 和途径之一， 也是进行现状评价最有效的手段。为了 得到符合实际情况的评价区各污染物浓度， 并为预测 评价提供现状浓度， 现状监测需要开展的工作主要包 括 制定监测方案、 确定监测因子、 执行监测制度、 布 点与监测等。 HJ2． 22008环境影响评价技术导则 － 大气环 境 规定了各等级评价的现状监测内容和要求， 但在 具体的大气环评实践中， 还存在不少技术性的问题需 解决， 比如 现状监测不利季节的判定; 无主导风向区 域的布点; 监测点在评价范围内的总体布局; 高浓度 落区监测点位的设置; 存在无组织排放时的监测布 点; 监测布点使用的风向频率玫瑰图等。结合案例分 析， 本文对现状监测方案的制定及监测布点技术方法 进行了深入系统地探讨， 提出了现状监测方案制定必 需的基础性工作、 监测点的布设原则、 技术方法要点， 对大气环评监测方案的制定有指导意义。 1现状监测方案的制定 在进行环境空气质量现状监测布点前， 应通过收 集建设项目资料、 现场考察、 工程分析、 污染源调查等 工作， 清晰了解评价区范围内及附近区域的各有关情 况， 并根据项目污染排放特点、 运行工况、 监测与评价 的主要工作内容等， 制定完善的监测方案。 1. 1监测方案的主要内容 1 监测对象、 监测内容、 监测要求; 2 监测点位 的距离、 方位 表、 图 ; 3 监测项目、 监测分析方法 包括检出限值 ; 4 监测时间与频率要求; 5 同步气 象资料的收集要求。 1. 2监测方案制定必备的基础性工作 1 了解评价区范围内及附近区域的风场特征 风向、 风速、 复杂风场等 ， 收集当地近 20 年以上的 主要气候统计资料， 包括风向玫瑰图; 对一、 二级评价 项目还应分别收集近 5 年、 3 年内的至少连续 3 年、 1 年的逐日、 逐次长期气象数据， 进行常规气象分析， 绘 制年和四季风向玫瑰图， 进行年和四季主导风向的判 211 环境工程 2011 年 8 月第 29 卷第 4 期 别， 为监测点布设提供基础资料和依据。 2 了解建设项目所在地的功能区划、 城市规划 和环境规划， 掌握项目周围的环境空气敏感区和特殊 保护区等分布状况， 列表给出环境空气敏感区内主要 保护对象的名称、 大气环境功能区划级别、 与项目的 相对距离、 方位以及受保护对象的范围和数量。 3 根据收集的 1∶ 50 000 ～ 1∶ 250 000 的地形图， 并与 GOOGLE 卫片或航片及最新的行政地图、 现场 考察资料等相比对， 了解评价区及其周围地形复杂程 度、 地貌及土壤和植被状况。在污染源点位及环境空 气敏感区分布图上清晰标注评价范围、 项目污染源、 评价范围内其他污染源、 环境空气敏感区 保护目 标 、 环境空气质量例行监测点、 气象台站等。 4 根据工程分析资料和结果， 确定评价工作等 级和评价范围， 筛选评价因子， 确定监测因子， 以明确 不同监测因子的不同监测布点方案。 5 分析现有的环境空气质量例行监测资料， 近 三年与项目有关的历史监测资料， 从环境空气质量变 化规律、 项目污染源排放特点、 评价区地形影响、 评价 工作等级的不同要求等方面， 综合确定环境空气质量 现状监测的不利季节。 6 结合污染源调查结果， 了解现状监测期间各 类污染源的实际运行排放情况， 理清新建项目投产后 评价区各类污染源的浓度贡献变化情况， 以确定恰当 的浓度预测方案和浓度叠加评价方案。 7 对自身即为环境空气敏感区的建设项目， 应 首先调查其周围污染源对项目运营期可能的影响， 根 据这些污染源的环境影响因素和项目自身的环境影 响因素， 综合制定完善的环境空气质量现状监测方案 如不同垂直高度的监测 。 8 制定环境空气质量现状监测方案的同时， 对 存在无组织排放的现有、 改扩建工程应同时制定无组 织排放监测方案 包括厂界和近距离敏感点 ， 对需 要进行污染源强 包括有组织、 无组织 监测的应同 时制定污染源监测方案。 2现状监测布点的原则和技术要点分析 2. 1监测因子的确定 除 HJ2． 22008 规定的监测因子确定原则外， 新 建项目监测因子应包括与项目排放有关的常规污染 物和特征污染物， 但对现有和改、 扩建工程的监测因 子应包括所有的评价因子， 而不应只考虑扩建工程的 评价因子。对项目自身即为环境空气敏感区的， 监测 因子的确定应综合考虑项目自身的环境影响因素和 周围污染源的环境影响因素。 2. 2监测制度的规定与执行 除 HJ2． 22008 规定的监测制度外， 还应注意以 下问题 对于部分特征污染物的监测， 如连续 3 天未 检出， 可适当缩短监测时间或减少频次; 但对于低浓 度的特征污染物， 小时浓度应适当延长每次的采样时 间， 以确保监测值客观真实。 2. 3监测点的设置原则和技术要点 1 不利季节与监测布点。HJ2． 22008 中规定 二级评价项目可取一期不利季节进行监测， 必要时应 作二期监测， 可理解为在冬季或夏季选一期进行。不 利季节应指四季中环境净化能力最差、 污染最严重的 季节。但对不同的评价区域、 不同的项目、 不同的污 染物 常规污染物、 特征污染物 排放、 不同的地形条 件、 建筑物下洗条件、 复杂风场条件等， 环境空气质量 监测的不利季节是大不相同的。如城市区域例行监 测的污染物浓度年变化， 环境空气中 SO2、 NO2高浓 度一般出现在冬季， 而 TSP、 PM10高浓度一般出现在 春、 冬季。恶臭污染物的高浓度一般出现在夏季。对 电厂项目其烟温在 40℃ 左右时烟囱最大落地浓度往 往会出现在夏季的不利季节气象条件下。应结合评 价范围内近 3 年例行监测数据分析结果和污染源排 放现状等分析确定项目所在区域的不利季节。 2 无主导风向区域的布点。准确把握有、 无主 导风向情形的一、 二、 三级评价项目布点原则与方法。 在没有主导风向的地区， 一般可在全方位布点的原则 下， 考虑最多风向及其对污染物扩散和最大落地浓度 可能影响的区域布设监测点。 3 监测点在评价范围内的总体布局。一般来 说， 应依据极坐标布点法， 兼顾主导风向的原则， 同时 结合环境空气敏感区的分布， 尽量将监测点设置在临 近污染源的近距离环境敏感区 尤其是存在低矮排 放源与无组织排放源时， 更应注意 ， 和项目对评价 区域环境空气质量影响最大的区域。两季监测点位， 设置在敏感点上的监测点位应该重合， 下风向加密点 位可根据季节主导风向有所调整。而对于距离污染 源较远的区域可利用浓度预测和收集例行监测数据 等方式加以关注。特别是对于评价范围比较大 如 在数十千米 的情形， 监测点位不需要在距离项目位 置太远的区域布设， 可以考虑引用一些例行监测数据 进行补充说明。例如， 对于某二级评价水泥厂项目， 311 环境工程 2011 年 8 月第 29 卷第 4 期 评价范围 12 km 12 km， 现状监测布点时必须既考 虑窑尾 废 气 处 理 等 高 架 排 放 源 排 放 的 NO2、 SO2、 PM10、 F， 又考虑石灰石均化等低矮排放源的 TSP、 PM10， 还应考虑物料装卸、 堆存等无组织排放源的 TSP。不同高度的排放源， 其影响范围和区域、 最大 落地浓度距离和区域是差别很大的， 各监测点的环境 质量代表性也就不一样， 近距离点主要是 TSP、 PM10， 远距离点主要是 NO2、 PM10、 SO2、 F 等。 4 预 计 高 浓 度 区 的 监 测 点 位 设 置。HJ2． 2 2008 规定在主导风向下风向距离中心点 或主要排 放源 不同距离， 加密布设 1 ～ 3 个监测点。不同距离 加密监测点的设置， 可采用导则推荐的估算模式计算 污染物最大落地浓度出现范围来确定， 鉴于估算模式 采用的多种预设的气象条件在某个地区有可能发生， 也可能不发生， 加密布点区域及主要布点范围应在估 算模式计算最大落地浓度出现距离稍远一些的区域， 并选择该范围附近有代表性的敏感区以及评价范围 内特殊需要保护的地区布点。表 1 给出了假定条件 下的建议加密布点范围。如有可能， 对于一级评价项 目或对环境较为敏感的二级评价项目， 可在采用进一 步的精算模式进行浓度预测和绘制分布图后， 在受项 目影响的高浓度区增设监测点位进行补充监测。 表 1不同方案排气筒污染物最大落地浓度出现距离及建议加密布点范围 烟囱高度 / m 出口内径 / m 烟温 /℃ 排烟率 / m3s － 1 出口烟速 / m s － 1 污染物排 放速率 / g s － 1 最大落地浓度 出现距离 /m 建议的加密布点区域 及主要布点范围 /m 300. 6602． 38． 01． 4260200 ～ 400 801． 57026． 515． 010. 3752700 ～ 900 1203． 570144． 315． 027. 81100900 ～ 1 500 1806． 545663． 720. 0100. 01172900 ～ 3 000 2107. 045769． 720. 0180. 61093900 ～ 3 500 注 以上假定的计算条件为项目位置为农村平原， 测风高度 10 m， 环境气温 15 ℃ ， 预测点离地高度 0 m。 5 存在无组织排放时的监测布点。对新建项目 存在无组织排放时， 应注意近距离环境空气敏感区的 布点。对现有、 改扩建工程存在无组织排放时， 应根 据 HJ/T552000大气污染物无组织排放监测技术 导则 和 GB162971996大气污染物综合排放标 准 等， 制定较为完善的包含环境空气敏感区、 厂界 浓度、 无组织排放源等区域的现状监测布点方案。 6 监测布点与风向频率玫瑰图。一、 二级评价 项目分别以近 3 年、 1 年的对应监测所处季节的风向 玫瑰图和主导风向为依据; 三级评价项目通常可依据 评价范围内 20 年以上的年风向玫瑰图布点， 如能收 集到近 3 或 1 年的对应监测所处季节的风向玫瑰图， 应作为依据。 对评价区近 20 年的年风向出现频率， 与近 3 年 或近 1 年的年和四季风向出现频率， 出现较大变化导 致主导风向或最多风向不一致的情况， 其监测布点可 按以下原则和步骤进行 a． 核实风频变化原因， 进行 常规气象资料适用性分析; b． 仍以一级或二级评价大 气预测需要的近 3 年或近 1 年气象调查资料为基础， 根据导则规定的有、 无主导风向布点要求， 按极坐标 布点方法， 并结合均匀布点、 加密布点原则进行监测 点的设置; c． 另外， 结合近 20 年风向玫瑰图， 对其最 多风向、 次多风向下的敏感点进行重点考虑， 加密布 点; d． 考虑对评价区域范围内其它重要的环境敏感区 布点监测， 以及被取代污染源区域的布点监测; e． 考 虑对评价区域范围内所有环境敏感区的全方位、 均匀 布点， 尤其是近距离敏感保护目标; f． 对上述各监测 点的布设， 结合污染源可能的影响范围、 程度、 频率等 综合判别， 综合确定不少于 HJ2. 22008 规定监测点 位数目的布点方案;g． 复杂地形、 复杂风场监测点设 置。结合地形复杂性、 污染源及环境空气保护目标的 布局， 应适当考虑增加监测点设置数量， 在预计受复 杂地形或复杂风场影响落地浓度最大的区域布点， 以 尽可能客观地反映评价区域有代表性环境保护目标 的环境空气质量现状， 和建设项目对其可能造成的最 大影响程度。 3案例分析 某石化延迟焦化扩建项目， 现有工程和扩建厂址 距离为 800 m 左右， 选择近 1 年的风频玫瑰图， 并查 阅了近 20 年的风频玫瑰图， 该区域近 1 年和近 20 年 区域主导风向均不明显， 最多风向为 ENE ～ ESE。该 企业现有工程包括常减压、 特种沥青加工、 糠醛白土 等装置， 装置各种加热炉为工艺气和天然气， 排放筒 高度在 30 ～ 50 m 之间。根据 HJ2． 22008 规定本项 目计算评价等级为三级， 但考虑到属石油化工项目， 现有和扩建涉及的污染物种类较多， 项目下风向有集 411 环境工程 2011 年 8 月第 29 卷第 4 期 中城镇等因素， 环评最终确定的评价等级为二级， 现 状监测时按照二级评价的要求及项目周围的敏感目 标分布设置了 11 个监测点， 分别见图 1 和表 2。 图 1环境空气现状监测布点图 1 监测项目及监测季节的选择。本项目为扩建 工程， 监测时充分考虑现有工程的影响， 监测项目选 择时考虑了现有及拟建工程的常规项目 SO2、 NO2、 PM10、 TSP， 并考虑了现有及拟建项目的特征污染物 NH3、 H2S、 CO、 非甲烷总烃、 苯并［a］芘。选择特征污 染物的不利季节冬季作为监测季节。 2 监测点的设置。根据 HJ2． 22008 二级评价 要求， 至少要设置 6 个监测点， 因无主导风向， 本次监 测首先考虑了均匀布点原则， 在厂址的四周均布置了 监测点。厂址附近上风向有西赵、 崔货郎和官庄三个 敏感点， 由于距离较近， 考虑到无组织排放的影响， 在 三个村庄均设置了监测点。最多风向下风向区包括 现有工程厂址和集中城镇的敏感目标， 考虑到现有工 程各种低矮源的影响， 在现有工程厂区下风向侧设置 了一个监测点， 并在老厂区附近的青园小区、 市东办 事处、 后刘均设置了监测点。 表 2环境空气现状监测布点情况一览 编号名称 方向及距最近 厂界距离 /m 设置理由监测项目 1 号拟建厂址 －拟建厂址现状本底 SO2、 NO2、 TSP、 PM10、 氨、 H2S、 CO、 非甲烷总烃 2 号辛家 W180新厂区年最多风向下风向 敏感点 SO2、 NO2、 TSP、 PM10、 氨、 H2S、 CO、 非甲烷总烃 3 号西赵 E150新厂区年最多风向上风向 敏感点 SO2、 NO2、 TSP、 PM10、 氨、 H2S、 CO、 非甲烷总烃 4 号崔货郎 NNE600敏感点 SO2、 NO2、 TSP、 PM10、 氨、 H2S、 CO、 非甲烷总烃 5 号官庄 SSE930敏感点 SO2、 NO2、 TSP、 PM10、 氨、 H2S、 CO、 非甲烷总烃 6 号苏家 SSW650敏感点 SO2、 NO2、 TSP、 PM10、 氨、 H2S、 CO、 非甲烷总烃 7 号老厂区 NW800老厂区现状本底 SO2、 NO2、 TSP、 PM10、 氨、 H2S、 CO、 非甲烷总烃、 苯并［a］芘 8 号青园小区 W2500老厂区最多风向下风向 敏感点 SO2、 NO2、 TSP、 PM10、 氨、 H2S、 CO、 非甲烷总烃 9 号市东办事处 W3500敏感点 SO2、 NO2、 TSP、 PM10 10 号后刘 NW2300敏感点 SO2、 NO2、 TSP、 PM10、 氨、 H2S、 CO、 非甲烷总烃 11 号东海国际 NW2200敏感点 SO2、 NO2、 TSP、 PM10 4结语 制定完善的监测方案有利于环境评价工作科学 顺利地开展。在遵循导则规定方法和原则的前提下， 应根据项目的实际情况， 筛选出对拟建项目来说相对 特殊的区域进行布点， 从而使现状监测最大限度地满 足大气环境影响评价的要求。现状环境空气质量监 测方案制定技术， 还有待于在环评实践中进一步检 验、 改进和完善。 参考文献 ［ 1］HJ 2． 22008 环境影响评价技术导则 － 大气环境［S］． ［ 2］国家环境保护总局环境工程评估中心． 环境保护标准汇编［M］． 北京 国家环境保护总局环境工程评估中心， 2000． ［ 3］环境保护部环境工程评估中心． 环境影响评价技术方法 2010 年 版［M］． 北京 中国环境科学出版社， 2010． ［ 4］环境保护部环境工程评估中心． 环境影响评价技术导则与标准 2010 年版［M］． 北京 中国环境科学出版社， 2010． ［ 5］HJ/T 552000 大气污染物无组织非排放监测技术导则［S］． ［ 6］GB 162971996 大气污染物综合排放标准［S］． 作者通信处杨淑英250013山东省济南市历下区历山路 50 号 电话 0531 885870062 E- mailyangyunsi 126． com 2010 － 09 － 29 收稿 511 环境工程 2011 年 8 月第 29 卷第 4 期