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制定大气污染综合防治规划的程序与方法(二)

作者: 2014年08月15日 来源: 浏览量:
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本文节选自《废气污染控制技术手册》    大气环境污染预测    ⑴主要污染物源强变化预测(尘、等排放量的增长预测)   ①通过调查、经验判断、估算高架源的污染分担率与箱模型结合使用。

本文节选自 《废气污染控制技术手册》

  大气环境污染预测

  ⑴主要污染物源强变化预测(尘、 等排放量的增长预测)

 

 

 

 

  ①通过调查、经验判断、估算高架源的污染分担率与箱模型结合使用。

  ②将高斯烟流模型与箱模型结合使用分别求高架源及面源的转换系数。

  此外在 污染预测中还需要考虑颗粒物的沉降问题,这里不再介绍了。

  3.大气环境功能区划及环境目标

  ⑴大气环境功能区划

  这项工作属于专项环境功能区划。所以,大气环境功能区划主要是以地区(或城市)的综合环境功能区划为依据,根据国家环境空气质量标准(GB 3095—1996)和当地的气象特征,将地区(或城市)的大气环境划分成不同的功能区,列出各功能区应执行的大气环境质量标准。其划分方法如下:

  ①绘制地区(或城市)主要大气污染物浓度分布图,以及大气环境质量现状图;

  ②分析评价主要大气污染源对地区(或城市)各个网格的影响大小;

  ③预测规划年本地区(或城市)大气环境质量变化情况;

  ④以本地区(或城市)的综合环境功能区划为依据,划分大气环境功能区(宜粗不宜细);

  ⑤根据大气环境功能区划的结果,列出各大气功能区应执行的大气环境质量标准(如表18-2)。

 

  注:凡位于二类区内的工业企业,应执行二级标准;凡位于三类区内的原有居民小区应限制或禁止再扩建,并可执行三级标准,但应设隔离带。

  ⑵大气污染防治规划环境目标

  大气污染防治规划环境目标是指确定专项环境规划的具体环境目标,其方法步骤如下。

  确定指标体系。提出大气污染综合防治规划的环境目标,首先要确定恰当的指标体系,主要有三个环节。

  ①参数筛选(分指标的确定)。各项指标既有联系又有相对独立性,不能重叠;每项指标都要有代表性、科学性;各项分指标能组成一个完整的指标体系;便于管理和实施。

  ②分指标权值的确定。环境污染综合防治规划的指标体系,确定了污染防治的组成和范围,而各项分指标的权值确定了污染防治的重点。大气、水、固体废物、噪声,哪一方面的分项指标权值大,它就是污染综合防治工作的重点。也就是说,要给对环境质量影响大的主要污染比较大的权值,当然还要考虑投资效益和治理技术是否成熟,以及治理的难易程度等。

  ③分指标的综合,综合指标的确定。

  在实际工作中,大多数地区(或城市)对环境污染防治指标体系不做专题研究工作,而是参照国家确定的城市环境综合整治定量考核指标体系,结合本地区(或城市)的实际情况,邀请有关专家经讨论加以确定。制定大气污染防治规划确定指标体系,可供参照的分指标有以下3类:

 

  经过讨论确定了分指标及其权值以后,一般采用百分制分项评分,相加求和。当前尚未使用综合指标表达地区(或城市)的综合环境质量。

  ⑵确定环境目标在确定指标体系以后,即可提出各项分指标的控制目标。

  ①原则和方法。根据国家的要求和本地区(或城市)的性质功能;从实际出发,既不能超过本地区的技术经济发展水平,又要满足人民生存和发展所必须的基本环境质量;可采用费用效益分析等方法确定最佳控制水平(图18-4)。

 

  4.大气污染综合防治规划方案

  制定大气污染综合防治规划方案,要因地制宜,抓住主要矛盾,提出具体措施,达到科学性、适用性、可操作性及先进性的统一。一般方法步骤如下。

  ⑴计算主要大气污染物的削减量

  根据大气污染预测结果和环境目标允许的最大排放量,计算主要大气污染物的削减量。

  ①一般方法削减量的计算方法很多,但是必须与大气污染预测选用方法和模型保持一致。这种思想可表述如下:

  ②运用转换系数法求削减量转换系数是指一定污染物的排放强度在某个区域中的环境浓度响应系数,一般情况可用图18-5描述。

 

  ⑵削减量分配到源

  计算出削减量以后要将其分配落实到源,这项工作可以和按功能区实行污染物总量控制,以及排污申报登记与排污许可证制度的实施结合起来。其原则与方法如下。

  ①必须满足大气环境功能区环境目标值的要求。污染物总量控制的涵义就是:在保证环境功能区目标值的前提下,所能允许的某种污染物的最大排放量。所以,削减后的大气主要污染物排放量必须能满足大气环境功能区环境目标值的要求。

  ②合理确定承担单位。削减量分配后为了便于操作和监督管理,一般将污染源分为3~4类,落实责任、监督管理。一是主要大气污染源(重点污染源),削减指标分配到每一个源(工业污染源);二是一般工业污染源,按行业分配削减指标;三是生活污染源及街道企业,按区(或街道委员会辖区)分配削减指标;四是交通污染源,可结合交通管理状况分配削减指标。烟尘控制区覆盖率大的城市,也可以分成两类:一是重点污染源,削减指标落实到每一个污染源;二是一般污染源按烟尘控制区分配削减指标。总之,要因地制宜,合理确定削减指标的承担单位。

  ③合理分配削减指标。这是一项比较复杂的工作,有条件的城市可以和实施排污许可证制度结合起来。在污染源调查、排污申报登记等工作的基础上分配削减指标,既要考虑污染源的排污分担率和污染分担率,又要考虑其生产工艺和环保工作现状、技术经济发展水平等。

  ⑶提出大气污染综合防治措施

  这是制定大气污染综合防治规划的关键环节。各承担单位分别提出污染防治措施和地区性宏观措施相结合,组合优化形成2~3个规划方案提供地区(或城市)领导决策。

  ①大气污染防治综合分析根据地区(或城市)大气污染现状及趋势预测,从整个地区(或城市)的生态特征出发,对影响大气环境质量的多种因素进行系统综合分析,确定大气污染综合防治的方向和重点,从而为具体制定大气污染综合防治措施提供依据(见图18-6)。

 

  ②确定大气污染综合防治的方向和重点通过对影响大气环境质量的多种因素进行综合分析,可以明确影响大气质量的主要因素和目前在控制大气污染方面的薄弱环节。在此基础上,就可以根据加强薄弱环节、控制环境敏感地区的原则,确定大气污染综合防治的方向和重点。例如,我国城市的大气污染当前主要是煤烟型大气污染,主要污染物是 ,但因城市的性质和功能不同,污染源的构成不同,环境特征与生态特征不同,经济技术发展水平不同,因而各地区(或城市)大气污染防治的方向和重点也不同。如:北方某海滨城市的风景区(面积约17 ),大气环境质量 均达不到国家规定的一级标准,在风景区内基本上没有工业污染源,绿化覆盖率达到50%,人均公共绿地20 ,大气污染主要是宾馆、饭店、居民取暖做饭等生活污染源燃煤造成的。所以,对大气污染进行防治,应以生活污染源为重点,改变能源结构及供热方式,建立烟尘控制区,提高除尘效率。同样是煤烟型污染,南方某工业城市的情况就大不相同,市中心区 可以达到国家规定的二级标准, 的环境浓度接近国家规定的二级标准,但酸雨污染较为突出,可以划为较重酸雨区。这个城市的生活污染源气化率达到80%以上(燃煤少),无大的建材和制酸工业,绿化覆盖率不高,绿化系统不完善,人均公共绿地不足1 。尘和 的排放量主要来自大的高架源(火力发电厂),其煤耗、 排放量、烟尘排放量分别占市区总量的90%、86%、80%。所以,这个城市大气污染防治的方向和重点首先是解决酸雨问题,其次是 污染的控制,要在燃煤电厂搞好脱硫,并提高除尘效率;完善绿化系统,城市气化率保持在90%(或更高)。从上述例子不难看出,对大气污染防治的方向和重点进行分析的必要性,这样做才可以突出重点,提高污染综合防治投资的效益。

  ③大气污染综合防治措施这方面的内容非常丰富,既有宏观的,也有微观的;既有技术措施,也有管理措施;既有合理利用大气自净能力的高烟囱排放,也有人为的各种大气污染治理技术;既有集中控制,也有分散的单项治理技术,等等。由于各地区(或城市)的大气污染特征、条件以及大气污染综合防治的方向和重点不尽相同,因此,污染防治措施要因地、因时制宜,很难找到适合一切情况的综合防治措施。这里仅简单介绍我国大气污染综合防治的一般性措施。

  1)工业合理布局。工业布局不合理是造成我国城市大气污染的主要原因之一。例如:大气污染源分布在城市主导风向的上风向,使得城市有限的环境容量过度使用,造成大气污染;污染源在一小,的区域内过度密集,必然造成局部严重污染,并可能导致污染事故的发生。所以,改善工业布局,合理利用大气环境容量是十分必要的。工业合理布局应该做到: 各地区、各部门要贯彻执行大分散、小集中、多搞小城镇的方针,现有大城市市区一般不应再建大型工业,必须新建的应放在远郊区; 在一个地区、一座城市,要以生态理论为指导,工业布局要符合生态要求,如污染型工业不得建在城镇的上风向和水源上游;城市居民稠密区不准设立有害环境的工厂,已设立的要改造,少数危害严重的应搬迁;风景游览区、自然保护区、重要名胜古迹等环境敏感地区不能设立工厂; 以生态理论为指导,综合考虑经济效益、社会效益和环境效益,研究工业各部门之间、各工厂之间的物质流、能量流的运行规律,合理设计“生产地域综合体”的工业链,达到经济密度大、能耗密度小、污染物排放强度小,使一个地区(或城市)的工业布局真正符合生态规律与经济规律。

  2)调整工业结构。工业结构是工业系统内部各部门、各行业间的比例关系,它是经济结构的主体。为了改善生态结构,促进良性循环,。必须调整地区(或城市)的工业结构(包括部门结构、行业结构、产品结构、原料结构、规模结构等)。工业的部门不同、产品不同、规模不同,单位产值(或单位产品)的污染物产生量和性质、种类也不相同。所以,在经济目标一定的前提下,通过调整工业结构可以降低污染物排放量。一些城市的实践证明,因地制宜的优化工业结构,可削减排污量10%~30%。

  调整工业结构要以国家的产业政策为依据,并要注意下列原则: 在保证实现本地区(或城市)经济目标的前提下,力争资源输人少、排污量小; 符合本地区(或城市)的性质功能,能体现出区域经济的特色和优势; 能满足国家发展战略的要求,能满足提高本地区(或城市)居民生活质量的需求; 有利于降低成本、提高产品质量,提高在市场经济中的竞争力。

  调整工业结构的方法主要是,根据本地区的经济技术发展水平和资源等方面的有利和不利因素,提出若干调整工业结构的方案,通过对环境效益与经济效益的综合分析,优选出经济效益、社会效益与环境效益能够协调统一的、综合效益好的工业结构。通常是提出5~7个都能达到本地区(或城市)经济发展目标的调整工业结构的方案,然后对各种方案的环境影响(或排污总量)进行预测分析。有条件的地区(或城市)可以借助数学模型进行定量分析,优选出可供领导决策的工业结构调整方案。

  3)大力开展综合利用,提高资源利用率这里所说的综合利用包括:进入工业生产系统的资源的综合利用,循环利用、重复利用,资源转化率的提高,“三废”资源化等。这对于实现经济增长方式的转变和控制环境污染是根本性的重要措施。

  在发展工业生产、保护环境的过程中,综合利用具有战略意义。从生态方面来看,它是促进人类生态系统保持良性循环的重大措施;从发展工业经济着眼,综合利用是一项重大越技术经济政策。现从以下两方面加以论述。

  从生态方面分析,在“人类—环境”系统中,工业生产过程做为中间环节,联系着自然环境与人类消费过程(图18-7),形成一个人工与自然相结合的人类生态系统,其中人类的工业生产活动起着决定性作用。

  从图l8-7可以看出,在复杂的人类生态系统中,为了维持人类的基本消费水平,要由环境输入资源,能源进行工业生产。当消费水平一定时,工业生产过程中的资源利用率越低,需要由环境中输入的资源也越多,向环境排放的废物也越多,而向人类消费过程提供的产品却越少;反之,开展综合利用,提高资源利用率,提高的越多,向环境排放的废物越少,而向人类消费过程提供的产品却增多。从生态系统的要求来看,在发展生产、提高人类消费水平的过程中,必须提高资源的利用率,做到少投入、多产出、少排废,使经济发展对资源的开发强度不超过环境的承载力,生产过程的排污量不超过环境的自净能力,促进生态系统的良性循环。

  从经济方面来分析,人类的工业生产过程由自然环境输入资源,把一部分转化为社会经济产品,另一部分做为废物排放。排放的废物实质上是未被利用的资源,是资源的流失和浪费(是一种经济损失)。由图18-7可以看出,在社会经济产品总量不变的条件下,资源的流失量与资源的输入量成正比,与工业净产值成反比;在由环境输入工业生产过程的资源总量不变的条件下,资源流失量与资源利用率成反比,资源利用率越高、资源流失量越少(排废就越少),而社会经济产品增多、工业净产值增多。所以,以大量消耗资源粗放经营为特征的经济增长模式不但排污量大损害环境,而且经济效益也不好。出路在于大力开展综合利用,提高资源利用率。

  在制定大气污染工业污染源的废气治理措施时,要把开展综合利用提高资源利用率作为重点,提出适合本地区(或城市)的实施方案。根据我国的国情,工业污染源的综合防治,着重点不在于“废气”(大气污染物)产生了再去净化,而是把重点放在正确处理发展工业生产与保护环境的关系上,在发展生产的过程中消除(或减少)污染。开展综合利用、提高资源利用率、推行清洁生产等都是这方面的重大措施。

  4)改善能源结构,积极采取节能措施我国城市煤烟型大气污染严重,污染状况恶化的趋势至今未得到控制。主要是能源以煤为主,且能耗大、浪费严重。万元产值综合能耗1995年与“七五”期间相比虽有所降低,但与发达国家相比差距仍然较大。在一些大城市和特大城市中汽车尾气的污染日益突出;温室气体 的排放量,在世界上排放 最多的25个国家和地区中,我国的人均排放量虽排在第25位,但排放总量的绝对值却排在第2位,1995年为30亿  (国际能源机构的调查材料)。要从根本上解决上述的大气污染问题,必须改善能源结构和大力节能。通常采取的措施包括:

  集中供热。城市集中供热系统由热源、热力网和热用户组成。根据热源不同,一般可分为热电厂集中供热系统(即选用热电联产的供热系统)和锅炉房集中供热系统。在我国燃料构成以煤为主的条件下,为了满足工业生产和人民生活的需要,根据节约能源和减轻大气污染的原则,有条件的城市在进行规划和建设中,都应积极发展集中供热和联片供热。特别是新建的工业区、居民小区和卫星城镇,今后不应再搞那种一个单位一个锅炉房的分散落后的供热方式。集中供热比分散供热可节约煤30%~35%,并便于提高除尘效率和采取脱硫措施,减少尘和 的排放量。

  近些年来,我国北方城市根据节能和环境保护的要求,大都建设了规模不等的城市集中供热系统。例如,沈阳市建设的热电联产热力网,为68个企业事业单位和35000户居民供暖,每年仅采暖期即可节约煤10万 ,节电80万度,取代相当于2 的小锅炉267台,节省人力1670人,削减烟尘2000 1600

  城市煤气化煤气是一种清洁、使用方便的能源。燃料气化是当前和今后解决煤烟型大气污染的有效措施。气态燃料净化方便、燃烧完全,是节约能源和减轻大气污染的较好的燃料形式,并且技术上成熟、经济上合理,因此应大力发展和普及城市煤气。

  各类地区(或城市)应把城市煤气化作为防治大气污染的重要措施,因地制宜、广开气源。天然气、矿井气、液化石油气、油制气、煤制气(包括炼焦煤气)和中等热值以上的工业余气等,都可作为城市煤气的气源。要制定恰当的政策,充分利用现有气源,加快城市煤气事业的发展,例如把工业上烧锅炉和可利用低热值煤气的窑炉用气顶替出来。充分利用液化石油气作为城市煤气的气源也是合理的,1 石油液化气供应城市居民使用,可以替代7 左右的煤,但作为工业燃料却只能替代出相当于2.5 的煤。

  普及民用型煤这是解决分散的生活面源的有效措施,是解决小城镇煤烟型大气污染的一项切实可行的措施。烧型煤比散烧可节煤20%,减少烟尘排放量50%~60%,加固硫剂可减少 排放量30%~50%。实践证明,普及民用型煤是一项行之有效的措施。

  积极开发清洁能源在大力节能的同时要积极开发清洁能源。各地区(或城市)可以因地制宜地开发水电、地热、风能、海洋能,以及充分利用太阳能;核电站也是一种清洁能源;从长远来看可控热核反应(核聚变),以及利用仿叶绿体功能的催化剂,光解水获得氢(燃烧后又变为水),能够大规模利用并达到商品化,就可以达到彻底消除等造成大气污染的污染物的目的,温室效应(全球气候变暖)、大面积的酸雨污染可以从根本上得到解决。

  5)大气污染综合防治的环境管理措施。大气污染综合防治要求技术措施与管理措施相结合。所以,环境管理措施也是大气污染综合防治的重要环节。

  建设城市烟尘控制区烟尘控制区是指以城市街道和行政区为单位划定的区域内,对各种锅炉、窑炉、茶炉、营业灶、食堂大灶等排放的烟尘黑度,各种炉窑、工业生产设施的烟尘浓度,进行定量控制,使其达到规定的标准。

  一些城市区域性烟尘管理的经验证明,防治烟尘污染,三分在治、七分在管理。1987年国务院环委会颁布了《城市烟尘控制区管理办法》。第三次全国环境保护会议以后,在全国推行“城市环境综合整治定量考核制度”,把烟尘控制区覆盖率做为大气污染控制的重要考核指标。定义及计算公式是:

  根据《城市烟尘控制区管理办法》的要求,对环境保护重点和非采暖期地区的大中城市,烟尘控制区内,各种炉、窑、灶排放的烟气黑度以排放台(眼)计算,分别有90%以上达到国家或地方规定的排放标准,其余部分烟气黑度必须控制在林格曼三级以下。各种炉窑、工业生产设备排放的烟尘浓度,以排放台(眼)计算,分别有80%以上达到国家或地方规定的排放标准。国家考核的城市都执行上述标准。坚持标准、定期监督考核,建设城市烟尘控制区是大气污染综合防治的有效措施。

  按功能区实行总量控制,实施大气污染物排放许可证制度。大气环境功能区的环境质量主要取决于排入该功能区的大气污染物总量。总量控制的含义就是为保证大气环境功能的质量要求(环境目标值),所能允许的某种大气污染物的最大排放量。

  例如:上海市中心的居民商业区,由于污染源密度大、能耗密度大,即使炉室及工业生产设施的烟尘排放浓度都达到排放标准,大气环境质量  (年日均值)仍达不到GB 3095—1996规定的二级标准,烟尘(再加扬尘的作用)的排放总量仍然超过大气环境容量。所以,按功能区实行总量控制,实施大气污染排放许可证制度势在必行。这项工作的程序和方法如下。

  首先在大气环境容量研究的基础上,对大气环境功能区进行容量分析,确定出 、颗粒物等大气主要污染物的最大允许排放量;其二,大气污染源进行排污申报登记,并经相应的环保行政主管部门核实;其三,由环保行政主管部门科学合理地分配总量控制指标;其四,发排污许可证,凡是在当年可达到总量控制指标要求的,发正式排污许可证,需制定治理计划在2~3年内可达到总量控制指标的发临时排污许可证;其五,定期监督检查,对不遵守规定屡次超量排放污染物的,可考虑采取相应的处理措施,直至收回排污许可证。

  其他行之有效的环境管理措施。主要有:控制汽车排气污染的管理措施,北京、大连、广州等城市已有成功的经验;控制酸雨的新措施——试行征收 排污费。l992年经国务院批准,于1992年9月14日由国家环保局、国家物价局、财政部和国务院经贸办联合发出《关于开始征收工业燃煤二氧化硫排污费试点工作的通知》,决定贵州、广东二省及重庆、宜宾、南宁、桂林、柳州、宜昌、青岛、杭州、长沙等九市作为开征工业燃煤 排污费的试点地区。这项新措施不同于以浓度控制为基础征收超标排污费措施,而是按排污总量征收排污费。规定一般排放每公斤 收费不超过0.2元,具体收费标准和收费范围由地方确定。这是一项控制 排放总量的有力措施,有利于促进节能、脱硫和改善能源结构。

  此外,建立对大气污染物单项治理技术进行环境经济综合评价制度,因地制宜地优化筛选单项治理技术,以及坚持环境影响评价“三同时”制度,控制新污染源等,都是经实践证明行之有效的环境管理措施。

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