黃濤(廣州市環(huán)境保護科學(xué)研究院,廣東 廣州 510620)
造紙行業(yè)大氣環(huán)境影響研究
黃濤(廣州市環(huán)境保護科學(xué)研究院,廣東 廣州 510620)
工業(yè)化進程的加速推進,一方面要求造紙生產(chǎn)提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,另一方面考慮到環(huán)境的荷載對污染物排放指標加以嚴格限制,造紙行業(yè)主要大氣污染物為動力鍋爐產(chǎn)生的煙氣,本文以廣東某造紙項目為研究對象,分析其廢氣排放對環(huán)境空氣質(zhì)量的影響。
造紙;預(yù)測;措施
1.1 污染源
該項目動力鍋爐排放源為高150m,出口內(nèi)徑5.9m,煙氣量175.56m3/s的主煙囪,SO2、NO2、PM10排放速率分別為22.82g/s、35.11g/s、5.27g/s。
1.2 項目污染治理措施
本項目主要大氣污染源是動力鍋爐,熱電站實行熱電聯(lián)產(chǎn),以供熱為主、多余的熱能用于發(fā)電。熱電站采用流化床鍋爐,鍋爐主要燃料為煤,按“熱電聯(lián)產(chǎn)、熱量自給”的原則設(shè)計,盡可能減少煤的使用。流化床鍋爐煙氣中主要有煙塵、SO2、NOx。采取的治理措施及效率如下:
SO2:爐內(nèi)濕法白泥脫硫、效率≥80% TSP:布袋除塵、除塵效率>99%
NOx:低溫燃燒、送風(fēng)分配,效率≥60%
1.3 計算方法
本項目所在地地形平坦,屬于簡單地形,涉及污染源為點源,評價范圍小于50km,評價等級為二級,因此大氣擴散模式采用HJ2.2-2008《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則 大氣環(huán)境》中推薦的三種主要預(yù)測模式之一AERMOD模式。
AERMOD是一個穩(wěn)態(tài)煙羽擴散模式,可基于大氣邊界層數(shù)據(jù)特征模擬點源、面源、體源等排放出的污染物在短期(小時平均、日平均)、長期(年平均)的濃度分布,適用于農(nóng)村或城市地區(qū)、簡單或復(fù)雜地形。該系統(tǒng)以擴散統(tǒng)計理論為出發(fā)點,假設(shè)污染物的濃度分布在一定程度上服從高斯分布。AERMOD具有下述特點:1)按空氣湍流結(jié)構(gòu)和尺度的概念,湍流擴散由參數(shù)化方程給出,穩(wěn)定度用連續(xù)參數(shù)表示;2)中等浮力通量對流條件采用非正態(tài)的PDF模式;3)考慮了對流條件下浮力煙羽和混合層頂?shù)南嗷プ饔茫?)考慮了高度尺度對流場結(jié)構(gòu)及湍動能的影響;5)AERMOD模式系統(tǒng)可以處理:地面源和高架源;平坦和復(fù)雜地形;城市邊界層。
根據(jù)項目排放特點,確定大氣環(huán)境影響評價預(yù)測內(nèi)容及評價因子如下:
(1)SO2、NO2、PM10的1小時濃度分布;
(2)SO2、NO2、PM10的日均濃度分布;
(3)SO2、NO2、PM10的長期平均濃度分布。
通過模式計算的結(jié)果如下:
(1)項目排放源最大地面小時濃度貢獻值預(yù)測結(jié)果評價
在給定的逐時氣象條件下,SO2最大地面濃度貢獻值為0.01 mg/m3,占評價標準(0.5mg/m3)的2%;NO2最大地面濃度貢獻值為0.016 mg/m3,占評價標準(0.24mg/m3)的6.7%%;PM10最大地面濃度貢獻值為0.002 mg/m3,占評價標準(0.45mg/m3)的0.4%。由于主導(dǎo)風(fēng)向因素,各污染物最大地面小時濃度增值出現(xiàn)在項目西面。本項目排放源正常排放情況下,在周圍造成一定的濃度增值,但總體來說增值較小,造成的最大地面小時濃度增值與評價標準限值相比較小,對環(huán)境的影響在可接受范圍內(nèi)。
(2)最大地面日平均濃度貢獻值預(yù)測結(jié)果
在給定的逐時氣象條件下,本項目排放源正常排放情況下,SO2、NO2和PM10在評價區(qū)造成的日平均濃度增值較小,最大值為分別為0.003 mg/m3、0.004mg/m3和0.001mg/m3,分別占評價標準的2.0%、3.3%和0.7%,對評價區(qū)環(huán)境空氣的影響總體上在可接受的范圍內(nèi)。由于主導(dǎo)風(fēng)向因素,各污染物最大地面日均濃度增值出現(xiàn)在項目西面。
(3)最大地面年平均濃度貢獻值預(yù)測結(jié)果
從全年平均來看,SO2、NO2、PM10在評價區(qū)造成的增值較小。SO2、NO2和PM10在評價區(qū)造成的年平均濃度增值最大值為0.0006 mg/m3、0.0009mg/m3和0.0001mg/m3,分別占評價標準的1.0%、1.6%和0.1%,年均增值均遠小于評價標準,對評價區(qū)環(huán)境空氣的影響在可接受的范圍內(nèi)。
本項目排放源正常排放時,在給定的逐時氣象條件下,SO2、NO2和PM10最大小時濃度貢獻值分別為0.01 mg/m3、0.016 mg/m3和0.002 mg/m3,最大日均濃度增值分別為0.003 mg/m3、0.004mg/m3和0.001mg/m3,最大年均濃度增值為0.0006 mg/m3、0.0009mg/m3和0.0001mg/m3。正常排放時,本項目排放源對地面造成的濃度貢獻時小,占評價標準份額小。
大氣環(huán)境影響預(yù)測的任務(wù)是從保護自然生態(tài)環(huán)境的目的出發(fā),并借助一些調(diào)查和預(yù)測方法,來分析、判斷該項目的建設(shè)過程中以及投入運行后所排放的污染物對大氣環(huán)境質(zhì)量的影響程度及范圍,為此類項目的選址和大氣污染預(yù)防措施的制定提供指導(dǎo)性意見和建議,從而使項目對大氣環(huán)境的影響降至最低。