基于现状调查数据及日常监测数据,根据评价目的,按照《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633—2012)和《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ 663—2013),以及《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中的相关规定,开展评价范围内的大气环境质量现状评价工作。
(一)评价方法及评价标准
1.空气质量现状评价方法
常见的方法包括:单项指数法或标准指数法、超标倍数法或超标率法、综合污染指数法和空气质量指数法等。
(1)单项指数法。
单项指数法适用于不同地区间单项污染物污染状况的比较评价。评价时,污染物i的单项指数按式(3-5)计算:
式中:Ii为污染物i的单项指数;Ci,a为污染物i的浓度均值;Si,a为污染物i的浓度均值二级标准;为污染物i的24小时平均浓度的特定百分位数浓度;Si,d为污染物i的24小时平均浓度二级标准。
(2)标准指数法。
对于建设项目,根据监测结果可以对评价区域内的环境空气质量现状进行评价,计算公式为
式中:Ii为第i种污染物的质量指数,Ii<1表示清洁,Ii≥1表示超标或污染;Ci为第i种污染物的监测值,mg/m3;C0i为第i种污染物的环境质量限值标准,mg/m3。
根据评价结果,确定评价区域主要污染物,对于超标的,要分析超标原因。
(3)超标倍数法。
超标项目i的超标倍数按式(3-7)计算:
式中:Bi为超标项目i的超标倍数;Ci为超标项目i的浓度均值;Si为超标项目i的浓度限值标准,一类区采用一级浓度限值标准,二类区采用二级浓度限值标准。
(4)综合污染指数法。
综合污染指数是各项空气污染单因子的指数之和,可以直观、定量地描述和比较环境空气污染的程度,用以评价环境空气质量总体状况。空气综合污染指数数值越大,表示空气污染程度越严重,空气质量越差。
空气综合污染指数的数学表达式如下:
式中:P为空气综合污染指数;Pi为第i项空气污染物的分指数;Fi为第i项空气污染物的负荷系数;Ci为第i项空气污染物的年均浓度值;Ci0为第i项空气污染物的环境质量年均浓度限值二级标准;n为空气污染物项目数。
(5)空气质量指数法。
空气质量指数又称AQI指数,通常分为六级,即0~50、51~100、101~150、151~200、201~300和大于300这六个级别,对应的空气质量级别分别为优、良好、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染。指数越大,级别越高,说明污染越严重,对人体健康的影响也越明显。
AQI指数是一种用来定量描述空气质量状况的无量纲指数。AQI指数只用来评价日空气质量状况和小时空气质量状况,按照《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633—2012)的规定,通常需要将常规空气污染物(SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO、O3等)的浓度简化为无量纲指数值形式,再进行分级,从而更直观地表示空气质量情况。
AQI指数计算参考的标准是《环境空气质量标准》(GB 3095—2012),参与评价的污染物为SO2、NO2、PM10、PM2.5、O3、CO等六项。按照《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ 633—2012)的规定,AQI指数计算的数学表达式为
式中:IAQIp为污染物项目p的空气质量分指数;Cp为污染物项目p的质量浓度值;BPHi为表3-10中与Cp相近的污染物浓度限值的高位值;BPLo为表3-10中与Cp相近的污染物浓度限值的低位值;IAQIHi为表3-10中与BPHi对应的空气质量分指数;IAQILo为表3-10中与BPLo对应的空气质量分指数。
计算出各个污染物项目的空气质量分指数后,其中最大值即为要求的AQI值,计算公式如式(3-12)所示。
式中:IAQI为空气质量分指数;n为污染物项目数。
当AQI>50时,IAQI最大的污染物为首要污染物。当IAQI最大的污染物为两项或两项以上时,将其并列为首要污染物。IAQI>100的污染物为超标污染物。空气质量分指数及对应污染物项目的浓度限值如表3-10所示。
表3-10 空气质量分指数及对应污染物项目的浓度限值
2.评价因子
环境空气质量现状评价因子通常选择《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中涉及的常规六项,即SO2、NO2、CO、O3、PM10和PM2.5。另外,若涉及建设项目的特征因子,还需要对特征因子进行现状评价,如异味气体NH3、H2S和VOCs等也需要作为评价因子。(www.daowen.com)
3.评价标准
评价时首先需要确定评价区域所属的环境空气质量功能区。根据《环境空气质量标准》(GB 3095—2012),一般城市的居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区为二类环境空气质量功能区。因此,采用《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中的二级浓度限值标准。某种污染物的浓度小于或等于《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中对应平均时间的浓度限值标准即为达标,否则为不达标。
根据《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ 663—2013),城市环境空气质量除要求各污染物年平均浓度达标外,还要求特定的日均值百分位数浓度小于或等于日均值标准。基于《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)和《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ 663—2013)的要求,以及评价目的,即可开展针对某种或某几种污染物,如SO2、NO2、CO、O3、PM10和PM2.5的评价工作。
(二)数据来源及处理
空气质量现状评价数据来源于两个方面:一是生态环境保护单位设立的国家或地方环境空气质量监测网的监测数据,其特点是数据量大而全;二是评价单位自己根据评价需要开展监测得到的数据,其特点是监测项目具有针对性,既有常规或基本的污染物监测数据,也有特征污染物监测数据。
1.基本污染物环境质量现状数据取舍方法
基本大气污染物是指《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中规定的常规六项污染物:SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO和O3。目前,各地设置的大气环境地面自动监测站中均有能够常年监测常规六项污染物的仪器。利用这些监测站的监测数据时,建议考虑以下事项:
(1)当进行项目所在区域环境空气质量现状达标判定时,建议优先采用国家或地方生态环境主管部门公开发布的评价基准年环境质量公告或环境质量报告中的数据或结论。
(2)采用评价范围内国家或地方环境空气质量监测网中评价基准年连续1年的监测数据,或采用生态环境主管部门公开发布的环境空气质量现状数据。
(3)如果项目或规划区域评价范围内没有环境空气质量监测网数据或公开发布的环境空气质量现状数据,可选择符合《环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)》(HJ 664—2013)规定,并且与评价范围地理位置邻近,地形、气候条件相近的环境空气质量城市点或区域点监测数据。
(4)对于位于环境空气质量一类区的环境空气保护目标或网格点,各污染物环境质量现状浓度可取符合《环境空气质量监测点位布设技术规范(试行)》(HJ 664—2013)规定,并且与评价范围地理位置邻近,地形、气候条件相近的环境空气质量区域点或背景点监测数据。
2.其他污染物环境质量现状数据
(1)优先采用评价范围内国家或地方环境空气质量监测网中评价基准年连续1年的监测数据。
(2)当评价范围内没有环境空气质量监测网数据或公开发布的环境空气质量现状数据时,可收集评价范围内近3年与项目排放的其他污染物有关的历史监测资料。
(3)在没有以上相关监测数据或监测数据不能满足评价要求时,应进行补充监测。
3.空气质量现状监测数据的有效性分析方法
在对现有监测站(点)的例行监测数据进行分析时,首先需要对数据进行有效性分析。有效性分析请参考《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中污染物的数据统计的有效性规定,如表3-11所示。
表3-11 污染物浓度数据有效性的最低要求
4.其他数据分析方法
对于环境空气保护目标及网格点的环境监测数据的处理,可以采用以下方法得到评价区域内的环境质量现状浓度数据。
(1)多个长期监测点位数据的处理。
取各污染物相同时刻各监测点位的浓度平均值,作为评价范围内环境空气保护目标及网格点环境质量现状浓度,计算方法如式(3-13)所示。
式中:C现状(x,y,t)为环境空气保护目标及网格点(x,y)在t时刻的环境质量现状浓度,μg/m3;C现状(j,t)为第j个监测点位在t时刻的环境质量现状浓度(包括短期浓度和长期浓度),μg/m3;n为长期监测点位数。
(2)现状补充监测数据的处理。
取各污染物不同评价时段监测浓度的最大值,作为评价范围内环境空气保护目标及网格点环境质量现状浓度。对于有多个监测点位数据的,先计算相同时刻各监测点位平均值,再取各监测时段平均值中的最大值。计算方法如式(3-14)所示。
式中:C现状(x,y)为环境空气保护目标及网格点(x,y)的环境质量现状浓度,μg/m3;C现状(j,t)为第j个监测点位在t时刻的环境质量现状浓度(包括1小时平均、8小时平均或日平均质量浓度),μg/m3;n为长期监测点位数。
另外,对照各污染物有关的环境空气质量标准,分析其年际、月际和日际变化趋势,以及长期浓度(年均浓度、季均浓度、月均浓度)、短期浓度(日平均浓度、小时平均浓度)的达标情况。若监测结果出现超标,应分析其超标率、最大超标倍数以及超标原因。
(三)项目所在区域达标判断
(1)城市环境空气质量达标情况评价指标涉及SO2、NO2、PM10、PM2.5、CO和O3,采用上述评价方法时,只有这六项污染物的浓度全部达标,才能表明城市环境空气质量达标。
(2)根据国家或地方生态环境主管部门公开发布的城市环境空气质量达标情况,判断项目所在区域是否属于达标区。如果项目评价范围涉及多个行政区(县级或以上,下同),需分别评价各行政区的达标情况,若存在不达标行政区,则判定项目所在评价区域为不达标区。
(3)国家或地方生态环境主管部门未发布城市环境空气质量达标情况的,可按照《环境空气质量评价技术规范(试行)》(HJ 663—2013)中各评价项目的年评价指标进行判定。当年评价指标中的年均浓度和相应百分位数24小时平均或8小时平均质量浓度,均满足《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中的浓度限值要求时,才能判断为达标。
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