1、1环境规划与管理课程设计指导书一、设计前期准备工作1. 查阅有关资料（1） 通过图书馆、电子阅览室等手段查阅以下资料： 编制规划的法律文件、原则； 某城市自然环境与社会环境特征、环境管理的现状； 环境保护投资、防治措施及环境经济评价； 某城市 2015 年远景规划及西部地区“十二五”规划内容；（2） 通过实地（环保局、统计局等）调研可以查阅以下资料： 某城市能源现状和发展计划； 污染源调查评价与污染负荷分担率； 环境污染现状评价； 某城市国民经济发展现状和发展计划；（3） 制定 SO2 控制规划的技术路线图 1 SO2综合防治控制规划技术路线2. 分析资料阶段（1） 分析所查阅资料的相关性和实
2、用性，整理出与本规划有关的数据或文字材料；（2） 对整理出的数据或文字资料进一步消化整理，得出相应图、表、文字性结论，从而进一步寻求线索、思路，为下一步制定具体规划奠定基础；3. 选定和书写关键材料阶段（1） 通过对 SO2 污染现状分析，确定环境目标将某种保证率下的环境质量标准称为环境目标。总量控制的环境目标值是以连续监测年平均浓度为基础。为了简化计算，用选择控制日法确定各地点的浓度控制到环境标准以下，则全年在某种保证率下，不会发生超过环境质量标准的现象。由于某城市二氧化硫重污染日主要发生在采暖期，从平均浓度来看，采暖期比非采暖期高得多。所以从采暖期的全部日数中选择控制日，保证率（G）可以选
3、择 90以上的任何数值（如 90和 95等） 。1）频率分布 g（）：浓度在某一范围内的天数占参选总天数的比例。2（a ）%10dg式中 g- 频率分布，；d- 参选的总天数，d；- 二氧化硫浓度在某一范围的天数；2）频率密度分布 q（ ）：指单位浓度间隔宽度时的频率分布。31%mg（ ） (b)c31式中 q- 频率密度分布， ；31gg- 频率分布，；c- 二氧化硫浓度增量；3） 保证率分布 G（）：指小于某一浓度的天数占总参选总天数的比例。(c)ccqg00表 1 浓度累积频率分布计算表（本表根据监测点的不同分类，共计 5 个）序号浓度间隔/mg.m-3间隔中值/mg.m-3某一浓度范围
4、天数/dd频率分布g/间隔宽度/mg.m-3c频率密度分布 q/ 31%mg间隔上限/mg.m-3保证率分布G/1 0-0.0042 0.004-0.0083 0.008-0.0124 0.012-0.0165 0.016-0.0206 0.020-0.037 0.03-0.048 0.04-0.059 0.05-0.0610 0.06-0.111 0.13注：二氧化硫污染监测数据参见附表 1。统计 5 个监测点的日平均浓度的频率分布，并在对数正态概率纸上绘制各控制点的二氧化硫日平均浓度的累积频率分布图( 实例参见附录) 。从图中可以查出保证率为 90和 95所对应的二氧化硫日平均浓度值，绘于
5、表 2 中。表 2 各控制点不同保证率的浓度 和 （mg/m 3）90kc5序号 监测点 保证率 90 保证率 951 高压开关厂2 兴 庆 小 区3 纺 织 城4 小 寨5 草 滩合理地选择控制日，使 5 个控制点的日平均浓度分布与上表中浓度分布接近。其实是选定最相近的一天，采用的公式为：(d)25102kkCS式中 S - 离差平方值；kC- 在采暖期各典型日控制点的浓度；0k- 表 2 中浓度值；取 S 最小的典型日为控制日，利用典型日的气象条件来计算浓度分布（也可以利用箱式模型计算，参见公式 e） ，从而确定削减量。（2） 能源消耗状况一次能源消耗及煤炭消耗参见附表 3附表 7。从各表
6、中和数据特征分析其能源特点和带来的经济效益与环境污染的关系，从而得出带来污染的主要原因。（3） SO2 污染源分布某城市空气质量状况参见附表 8、附表 9，主要行业二氧化硫排放情况参见附表 10-附表 12。（4） SO2 污染比例模式削减计算 各源对控制浓度的贡献，此时的源强 Q 是没有削减的，在控制日取保证率为 95的气象条件下，分别计算每个污染源对控制点的贡献，即削减前的分担浓度。注意：由于本次课程设计时间较短，所以只要求学生计算北环灞桥热电厂、西郊热电厂、北环化工厂、北环高压电瓷厂、北环制药厂、北环氮肥厂、第三印染厂等污染源对各测点的浓度贡献。4浓度分布的计算模型有很多，我们采用箱体模
7、型计算浓度分布。各源对控制点的贡献为：(e)HSuQKcikiik式中 iQ- 第 i 个污染源二氧化硫排放量，mg/s， （附表 12） ；K - 比例系数，可将 1991-2000 年二氧化硫监测值代入上式，求得平均 K 值，可取0.34；u- 某城市当日平均风速；ikS- 第 i 个污染源距第 k 个控制点的距离，m， （参见附表 13） ；H- 当日混合层高度，可取 526m；ikc- 第 i 个污染源对第 k 个控制点的贡献，mg/m 3；表 3 各保证率下各污染源对测点贡献率95%保证率下各污染源对测点贡献率 90%保证率下各污染源对测点贡献率高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩
8、高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩北环灞桥热电厂西郊热电厂北环化工厂北环高压电瓷厂北环制药厂北环氮肥厂第三印染厂其它 0.0250 0.0380 0.0480 0.0440 0.0350 0.0200 0.0360 0.0580 0.0450 0.0350 合计 Ck15 浓度分担率各控制点（如高压开关厂等）浓度计算值：（f ）miikkcc1式中 kc- 第 k 个控制点二氧化硫浓度，mg/m 3；ik- 第 i 个污染源对第 k 个控制点的贡献，mg/m 3；m - 污染源个数；浓度分担率为：（g）22kiikcX式中 2ikX- 第个污染源对第 k 个控制点贡献率；ikc- 第 i
9、个污染源对第 k 个控制点的浓度贡献，mg/m 3；k- 第 k 个控制点二氧化硫计算浓度，mg/m 3；表 4 各保证率下各污染源对测点浓度分担率95%保证率下各污染源对测点浓度分担率 90%保证率下各污染源对测点浓度分担率高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩北环灞桥热电厂西郊热电厂北环化工厂北环高压电瓷厂北环制药厂695%保证率下各污染源对测点浓度分担率 90%保证率下各污染源对测点浓度分担率高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩北环氮肥厂第三印染厂其它 0.1027 0.3004 0.5902 0.4019 0
10、.4614 0.0872 0.3145 0.6668 0.4396 0.4925 合计 Ck 计算削减浓度每个控制点超过环境目标值的浓度就是应该削减的浓度 。削kc（h）Rcckk )(标削式中 削k- 每个控制点应该削减的浓度，mg/m 3；标c- 环境中二氧化硫目标浓度，mg/m 3；R - 调节系数，使削减后各控制点的浓度小于或等于环境目标值，一般取 0-3 之间的实数；表 5 各保证率下削减后浓度95%保证率下削减后浓度 90%保证率下削减后浓度高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩RCk 削北环灞桥热电厂西郊热电厂北环化工厂北环高压电瓷厂北环制药
11、厂北环氮肥厂第三印染厂其它7 计算削减后的浓度控制点每一步削减的浓度值乘以烟源的削减率，即为该源的削减浓度，该源在控制点的分担浓度减去削减浓度，即为该源在控制点削减后的浓度。将每个削减后的浓度加和就为削减后的浓度 。ikc削（j）标削削 ccXkkikikik 22 计算削减率。达到标准后，原分担浓度（C i0）与削减后的浓度（C i）之差，除以原分担浓度，即为该污染源的削减率 。ikd（k）ikikikc削式中 kid- 削减率；表 6 各保证率下污染源削减率95%保证率下削减率 90%保证率下削减率高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩高压开关厂兴庆小区 纺织城 小寨 草滩北环灞桥热电厂西
12、郊热电厂北环化工厂北环高压电瓷厂北环制药厂北环氮肥厂第三印染厂其它（5） 允许排放量的计算按各点源，对 5 个控制点分别计算了削减率。每个源有 5 个削减率，选取最大值作为该源的削减率，则由削减的源强 Q，计算出允许排放量。(m)max(1 ikii d8式中 iQ- 第 i 个污染源允许排放量，mg/s；i- 第 i 个污染源源强，mg/s；(6) 总量控制方案依据以上计算可以给出某城市 2001 年及各水平年二氧化硫污染总量控制方案、总量控制后二氧化硫的排放量，并与其它城市或地区对比，选出合理的方案构成（表 7） 。表 7 总量控制方案2001方案 2010 2015控制浓度*/mg.m-
13、3 0.07( )95kc0.06( )90kc0.07( )95kc0.06( )90kc保证率 95 90 95 90控制日 - -总削减率 - -注：“控制浓度”一栏中数据为示例数据按照附表 11 中数据特点，可以计算出燃烧一吨煤产生二氧化硫的量，就可以预测出某城市各水平年排放的二氧化硫的量( 如表 8)。浓度预测可以采用箱体模型：(l)0CSHuQKC式中 C - 预测二氧化硫浓度，mg/m 3；Q- 二氧化硫排放量，mg/s， （附表 12） ；K - 比例系数，K=0.34；u- 某城市平均风速；S- 污染源距控制点的距离，m，可取 29340m；H- 年平均混合层高度，可取 52
14、6m；C0 - 背景二氧化硫浓度，可取 0.0081mg/m3；某城市各水平年二氧化硫排放量及排放浓度预测值见表 8表 8 某城市各水平年二氧化硫排放量及排放浓度预测水平年 2010 2015二氧化硫排放量Q1/104t.a-1二氧化硫排放浓度/mg.m-39二氧化硫控制目标 Q为： mg/s，KSHuCQ/ 0目 标二氧化硫削减量 Q2 为： 12总削减率 k 为: %)/(则各水平年的减排比例及控制目标如表 9.表 9 各水平年的减排比例及控制目标水平年 2010 2015二氧化硫年平均浓度控制目标 C 目标 /mg.m-3 0.07 (示例数据) 0.06(示例数据)二氧化硫控制目标 Q
15、/104t.a-1二氧化硫削减量Q2/104t.a-1总削减率 k二、编写规划书规划大纲为：前言1. 编制规划的法律保障、技术路线、指导原则；1.1. 编制规划的法律保障包括大气污染防治法、二氧化硫污染控制区有关规定、远景规划、控制计划等法律文件的名称、编号等。1.2. 编制规划的技术路线实施二氧化硫总量控制规划的技术路线1.3. 编制规划的指导原则2. 某城市基本情况2.1. 某城市自然条件包括地理位置、地址地貌等；2.2. 国民经济和社会发展状况2.3. 能源消耗及 SO2 污染状况(1) 一次能源消耗状况(2) 市区 SO2 污染状况3. 某城市 SO 2 污染控制规划方案3.1. 二氧
16、化硫排放量预测3.2. 二氧化硫浓度预测3.3. 污染控制目标4. 综合防治规划的控制措施10附录 某城市相关基础资料一、某城市自然条件某城市位于我国内陆腹地，横跨北纬 3339至 3445，纵居东经 10740至 l0949，市区面积 861 平方公里。 自然环境优越，平均海拔 400 米左右，年降水量 600 毫米，气候类型属于温暖带大陆性季风半湿润气候，气候变化较温和，四季分明。年平均气温 13.3C，年平均相对湿度为 71，年平均日照为 2125 小时。某城市南倚秦岭，北偎渭河平原，地形平坦、开阔，土质肥沃。二、某城市国民经济和社会发展概况某城市是某省政治、经济、文化中心，不仅是我国一
17、个重要的科研、高等教育、国防科技工业和加工工业基地，也是西部一个重要对外“窗口” 。未来 15 年内某城市总体发展的战略思路是：率先建立社会主义市场经济体制，扩大对内对外双向开放，充分发挥科技、旅游、商贸和加工工业的优势，逐步以高新技术产业取代和改造传统产业，促进国民经济持续、健康、快速增长和第三产业比重逐步上升，在基本完成工业化任务的基础上，向现代化建设第三步战略目标迈出重大步伐，构筑起外向型城市框架，最终成为具有广泛影响力的国际性城市。全市总人口 668.2 万人（1998 年末） ，市区 300 万人，若加上日平均流动人口，则城市人口达366 万左右。三、其它相关资料目前某城市的能源结构
18、煤炭消耗量约占 90以上，而且燃料煤以高硫煤为主。随着国民经济的发展，燃煤的需求量不断增长，高硫煤的燃烧已使城市空气环境难以承受。采取措施促使某城市燃料煤使用低硫煤或洗选动力煤是削减二氧化硫排放既经济又有效的措施。据统计，目前全市燃煤的含硫量平均约 274左右。然而该省低硫煤或洗选煤近期可供某城市燃用的数量有限，只能逐步增加燃用低流煤的比例。我国环境“十五”计划对煤矿外采提出要求，即煤炭工业“增产不增污” ，要求新建硫份大于 15的煤矿必须配套建设洗煤设施、已建生产硫份大于 2的煤矿补建洗煤改施。2000 年灞桥热电厂燃煤约 100 万吨/年，为控制二氧化硫排放量，已与铜川崔家沟煤矿签约提供 100 万吨/年低硫长焰煤（ S 1.51%） ，至 2005 年五期改造工程早已完成，处于正常运行阶段年耗煤量控制 100 万吨/年。西郊热力公司二期工程预计 2005 年满负荷运行预计需燃煤 110 万吨。
