单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大气环境功能区划和大气环境容量核定,孙 蕾,长沙环境保护职业技术学院,2004.5,大气环境功能区划和大气环境容量核定 孙 蕾,1,主要内容,大气环境的基本概念及其大气污染问题,我国的大气污染控制战略,环境空气质量功能区划分原则和技术方法,大气环境容量核定,主要内容大气环境的基本概念及其大气污染问题,2,大气：指包围地球表面并随地球旋转的空气层。约有1000km的高空距离。其中：,对流层：空气在此层有强烈地对流运动。地面8-9km（两极）、16-18km（赤道）、10-12km（中纬度地区），夏季较厚，冬季较薄。,大气总质量的3/4集中在这一层。,对流层分为两层：12km为低层大气（摩擦层、边界层），排入大气的污染物绝大部分活动在这层。,12km以上，受地表影响很小，自由大气层、主要的天气过程在此层。,一、,大气环境的基本概念,大气：指包围地球表面并随地球旋转的空气层。约有1000km的,3,地表大气平均压力为1个大气压，相当于每平方厘米地球包围1034g空气。,大气总质量：约为5.21015吨。50%在距地表上空30km范围内。,高度,100km,以上的空气质量仅占总质量,1/10,6,。,对流层：16-181km（赤道）10-12（中纬）,平流层：15-35km（O,3,占20km）均匀层,中间层：平流层顶（50km）,80km,热层：80 km-500 km 非均匀层,逃逸层：,500 km,一、,大气环境的基本概念,地表大气平均压力为1个大气压，相当于每平方厘米地球包围103,4,大气与环境空气,ISO 4225：1991/DAM 的定义为：,环境空气（ambient air）:指人群，植物，动物和建筑物的室外空气。,大气（atmosphere of the Earth）:地球环境周围所有空气的总和。,从此定义出发考虑到我们要保护的对象以及与我们生活密切相关的空间看，环境学中所说的大气确切地定义为环境空气。,空气污染（ISO）：由于人类活动和自然过程引起某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。,一、,大气环境的基本概念,大气与环境空气一、大气环境的基本概念,5,空气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生有害影响的物质。气溶胶状态污染物和气体状态污染物。,气溶胶：沉降速度可忽略的固体粒子、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。粉尘、烟、飞灰、雾、降尘、漂尘、,TSP,。,气体状态污染物：主要有五个方面：以二氧化硫为主的硫氧化物；以氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物；摊碳的氧化物；碳氢化合物及卤素化合物。,一、,大气环境的基本概念,空气污染物：由于人类活动或自然过程排入大气的并对人或环境产生,6,排入大气中的污染物大多是还原态的，H2S、NH3、（CH4）由大气回到地表中的的物质往往是高氧化态的，硫酸、硝酸、硫酸盐、硝酸盐、二氧化碳。这些还原性气体并不是被空气中的氧气所氧化，分子氧中O-O键相对较强（502kj/mol），在常温常压下并不能与大多数还原性气体反应。是被大气中存在的高活性自由基氧化的。,自由基在其电子壳层的外层有一个不成对的电子，有很强的亲和力，因此能起强氧化剂的作用。大气中存在的主要自由基有OH、HO,2,、RO、RO,2,。大气中的自由基来源于太阳辐射，一般年度10ppt（万亿分之一）（10,-6,ppm）。,一、,大气环境的基本概念,排入大气中的污染物大多是还原态的，H2S、NH3、,7,2001,年全国的废气中二氧化硫排放量,1947.8,万,t,，其中工业排放量,1566.6,万,t,，生活排放量,381.2,万,t,。,烟尘排放量,1059.1,万,t,，其中工业排放量,841.2,万,t,，生活排放量,217.9,万,t,。,工业粉尘排放量,990.6,万,t,。,2003,年二氧化硫、烟尘和工业粉尘的排放量均比,2002,年增长,10%,以上，其中二氧化硫排放量,2121,万,t,，超过环境承载能力,77%。,一、,大气污染状况,2001年全国的废气中二氧化硫排放量1947.8万t，,8,颗粒物排放源及排放特点,颗粒物来源复杂，不能简单归属于一个行业（以煤烟尘为例）,建材,化工,冶炼,钢铁,煤烟尘,工业锅炉,民用燃煤,电 厂,一、,大气污染状况,颗粒物排放源及排放特点建材化工冶炼钢铁煤烟尘工业锅炉民用,9,同一源类的颗粒物可以通过多种排放途径进入到环境空气中（以电厂煤烟尘为例）,电,厂,煤,烟,尘,大,气,环,境,点 源,吹灰场,扬 尘,原煤堆,一、,大气污染状况,颗粒物进入环境空气中的途径,同一源类的颗粒物可以通过多种排放途径进入到环境空气中（以电厂,10,湖南省：废气中二氧化硫排放量74.32万t，其中工业排放量57.59万t，生活排放量16.73万t。烟尘排放量43.43万t，其中工业排放量36.72万t，生活排放量6.71万t。工业粉尘排放量60.83万t。,我国的环境质量状况,在统计的340个城市中，达空气质量二级标准（优良空气）的城市占41%，达三级标准（轻微污染）的占32%，超过三级标准（严重污染）的占27%。长沙（重庆）排在后10名。影响空气质量的主要污染物仍是颗粒物，有54.4的城市颗粒物年度超标。,一、,大气污染状况,一、大气污染状况,11,全国酸雨污染有加重的趋势,我国国土面积的1/3已受酸雨影响，主要分布在长江以南、青藏高原以东的地区和四川盆地。两控区（占11.4%）酸雨污染有所控制，氮2003年酸雨控制区面积在加大，浓度在增加，pH值最低的江西坪江达3.67。,大气污染中致癌物质很多，特别是附着在颗粒物上的多环方烃类污染物，是这样致癌物。苯并（）芘为例，它是煤炭在一定温度下燃烧的产物，尤其是民用直接燃煤的小煤炉。空气中苯并（）芘年度增加万分之一，将使居民的癌症死亡率上升5%。天津市中心劝夜场苯并（）芘浓度可达0.0285g/m,3,（标准为0.01g/m,3,），超标1.85倍，比郊区景盘山的浓度高50多倍。,一、,大气污染状况,全国酸雨污染有加重的趋势一、大气污染状况,12,我国的大气环境问题,我国的环境问题是在发展中产生的，也必须在发展中解决。由于人口多、技术水平低、环境基础设施建设滞后等原因，带来了工业、农业和生活污染；还有技术发展带来的新问题，以及解决全球环境的压力，这是工业发达国家上百年逐步出现，分阶段解决的环境问题，我国在,20,多年的快速发展中集中产生。,因而我国的环境问题呈现出显著的压缩型、复合型特点，更增加了解决问题的难度。,我国环境污染和生态破坏造成了巨大的经济损失，据世界银行估计，中国,1995,年空气和水污染造成的损失占当年,GDP,的,8%,。据,2001,年西部生态调查报告，西部,9,省生态破坏造成的直接经济损失占当地,GDP,的,13%,。,二、我国的大气污染控制战略,我国的大气环境问题 我国的环境问题是在发展中产,13,主要问题,二、我国的大气污染控制战略,能源结构不合理,我国工业消费能源的比重是国外发达国家的11.32.1倍。,国外交通运输能源的比重是我国的73.5倍。,居民生活能源的比重我国的1.81.1倍。,交通和生活能源的消费比重小，反映了我国民用能源消费是低水平的。,我国能源从生产、加工转换、运输、贮存到终端使用效率为：,中国：49%,日本：36.4%,西欧：32%,主要问题 二、我国的大气污染控制战略 能源结构不合理,14,中国与发达国家单项能源利用效率对比,二、我国的大气污染控制战略,项目,发达国家（%）,中国,火力发电效率,3540,28,工业锅炉效率,7080,55,钢铁工业综合热效率,5060,28,合成氨生产效率,5060,25,铁路运输热效率,2025,68,炊事热效率,6070,1518,主要问题,中国与发达国家单项能源利用效率对比二、我国的大气污染控制战略,15,二、我国的大气污染控制战略,能耗高,单位产值能耗比世界水平高2.4倍，是德国 的4.97倍，日本的4.43倍，美国的 2.1倍，印度的 1.65倍。,资源消耗大,每万美元消耗的铜、铝、铅、锌、锡、镍合计为70.47kg，是日本的7.1倍，美国的5.7倍，印度的 2.8倍。,水资源浪费大，农业灌溉用水利用系数是国外先进水平的1/2；工业万元产值用水量为100m3，是国外先进水平的10倍；污染排放强度高，单位GDP氮氧化物排放量是日本的27.7倍，德国的16.6倍，美国的6.1倍；单位GDP二氧化硫排放量是日本的68.7倍，德国的26.4倍，美国的6.0倍；,产业结构不合理,我国工业能源消费构成中，重工业能源消费比重为49%，轻工业能源消费比重为49%，反映说明工业结构不尽合理。,工业生产技术水平较低，装备落后,二、我国的大气污染控制战略能耗高 单位产值能耗比世界水平高,16,城市空气质量未达标的原因,针对煤为主要能源的控制政策不够充分,75%以上的能源是煤，2000年耗标煤达15亿t。其中，电力热力行业占58%，生活消费占13%。空气污染造成的经济损失达92亿人民币，其中，仅呼吸道疾病一项就有7400万亿元。卫生部认定慢性障碍性呼吸道疾病是中国前导的死因之一，占死亡人数的1/4。,快速的都市化和人口增长抵消了现有的侮辱控制努力,乡镇企业 移动源的排污 扬尘问题,不适当的能源定价和收费系统压抑了控制污染的积极性,煤与电的定价 现有的对电力的补助和电价的控制不利于调动节能的积极性。烟气脱硫的运转费应计入电费 排污收费制度 末端治理工程项目的投资效益低下,执法不利和部门间协调合作问题 非独立的执法机构导致政治权力结构内的地位非常弱,公众的关心及对空气污染的社会意识不强,二、我国的大气污染控制战略,城市空气质量未达标的原因二、我国的大气污染控制战略,17,二、我国的大气污染控制战略,控制对策,二氧化硫与酸雨的控制对策,低架面源改用清洁燃料,高架点源搬迁和转业,市区点源的节能改造,中小燃煤锅炉的脱硫示范,停止开采高硫煤,煤的洁净技术示范,控制二氧化硫和酸雨有待解决的问题,电厂烟气脱硫成本摊入电价,电厂烟气脱硫成本摊入电价,产业结构改造与清洁生产的减排不容忽视,因地制宜开发洁净技术和简易脱硫技术,区域治理,二、我国的大气污染控制战略控制对策,18,二、我国的大气污染控制战略,控制对策,氮氧化物的控制对策,代用燃料,改善交通管理和道路系统的建设薄弱状况,柴油车改造区域治理机动车污染改造,颗粒物的污染控制对策,天然气的替代 集中供热 鼓励使用清洁能源,安装烟道脱硫设备 加强城市地面的固化和绿化（扬尘的控制 灌木丛防尘效果好。管理费用低）,次生颗粒物德控制对策,6070为PM10，其中硫酸盐24%，硝酸盐和铵盐各占12%。这些盐类是二氧化硫、氮氧化物和氨气在大气中反应生成的即次生颗粒物,积极推进清洁生产 建立清洁生产业绩标准,二、我国的大气污染控制战略控制对策,19,三、环境空气质量功能区划分原则和技术方法,与环境空气质量标准一、二、三级标准相对应划分为一、二、三类环境空气质量三类功能区,环境空气质量功能区,为保护生态环境和人群健康的基本要求而划分的环境空气质量保护区,一类环境空气质量功能区,指自然保护区、风景名胜区、和其他需要特殊保护的地区,二类环境空气质量功能区,城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区以及一、三类不包括的地方（不包括1998年后新建的任何工业区）,三类环境空气质量功能区,指特定工业区,三、环境空气质量功能区划分原则和技术方法 与环境空气质量标,20,环境空气质量功能区划分原则,应充分利用现行行政区界或自然分界,宜粗不宜细,既要考虑空气污染状况，又要兼顾城市发展规划,不能随意降低已化定的功能区类别,环境空气质量功能区划分的方法,分析区域或城市发展规划，确定范围，准备底图,综合分析，确定每一单元的功能区,单元连片，绘污染物日平均