朱玲
(天津市環(huán)境監(jiān)測中心,天津 300191)
中國《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)第7.2節(jié)中明確規(guī)定:“兩個排放相同污染物(不論其是否由同一生產(chǎn)工藝過程產(chǎn)生)的排氣筒,若其距離小于其幾何高度之和,應(yīng)合并視為一根等效排氣筒。若有3根以上的近距離排氣筒,且排放同一種污染物時,應(yīng)以前兩根的等效排氣筒依次與第三、四根排氣筒取等效值”[2]。同時在附錄A中規(guī)定了等效排氣筒污染物的排放速率、高度及位置的計(jì)算公式。
但在實(shí)際監(jiān)測中,計(jì)算相鄰排氣筒的等效高度時,計(jì)算結(jié)果并不唯一。
現(xiàn)從數(shù)學(xué)角度對最低等效排氣筒計(jì)算規(guī)律進(jìn)行推演,方法簡單易行,在實(shí)際工作中能大大簡化計(jì)算過程,提高效率。
設(shè)有排氣筒h1,h2,h3,…,hn且為正數(shù),當(dāng)h1>h2>h3>…>hn,n≥3時,求證等效排氣筒公式①的等效高度為最小值。
式中:h——等效排氣筒高度;h1,h2——1#和2#排氣筒的高度;
(1)
式中:h12——1#和2#排氣筒的等效排氣筒高度;
(2)
式中:h3——3#排氣筒的高度;
(3)
證明,當(dāng)n≥3,h1>h2>h3>…>hn時,h12…n最小
當(dāng)hk+1最小,a2k最小,
∴h1>h2>h3>…>hn時,a2n-1最小,即a最小,等于h12…n取最小值。
通過以上論證證明,在排氣筒組中,將需要等效的排氣筒從高到低排列進(jìn)行等效,計(jì)算出的等效排氣筒高度最低;反之將排氣筒從低到高排列,計(jì)算出的等效排氣筒高度最高。由于等效高度所對應(yīng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)值是不同的,等效高度越低,所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值越嚴(yán);等效高度越高,所對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值越寬。故在實(shí)際監(jiān)測中,選擇最低等效排氣筒高度對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值,以其作為評判標(biāo)準(zhǔn)是合理的。
某企業(yè)鑄造車間屋頂上設(shè)立4個高度不同、均排放同一種污染物且距離相近的排氣筒,其排放高度及設(shè)置位置見表1和圖1。
等效排氣筒污染物排放速率Q=Q1+Q2,Q1和Q2為1#和2#排氣筒的某污染物排放速率。無論以哪一個排氣筒作為初始點(diǎn),計(jì)算結(jié)果均相同。
表1 各排氣筒高度和排放污染物相距距離
圖1 排氣筒組相對位置
等效排氣筒高度見表2。
表2 等效排氣筒高度計(jì)算結(jié)果
由表2可以看出,以2#-4#-3#-1#及4#-2#-3#-1#順序計(jì)算后的等效高度最低,以1#-3#-4#-2#及3#-1#-4#-2#順序計(jì)算后的等效高度最高。由于公式①中第一次等效時無論h1在前或h2在前,均不會影響第一次等效結(jié)果,故以40m-
30m-26m-15m順序計(jì)算出的等效高度最低,反之以15m-26m-30m-40m順序計(jì)算出的等效高度最高。
x=a(Q-Q1)/Q=aQ2/Q,a為1#排氣筒至2#排氣筒的距離,Q,Q1,Q2同3.1。分別以每個等效排氣筒為初始點(diǎn)來計(jì)算,所得結(jié)果一致,即等效排氣筒位置不受排氣筒計(jì)算初始點(diǎn)選擇的影響,其等效排氣筒位置見圖1。
通過對最低等效排氣筒高度計(jì)算規(guī)律的推演及實(shí)例驗(yàn)證得出,在排氣筒組中,將排氣筒從高到低排列進(jìn)行等效,計(jì)算出的等效排氣筒高度最低,反之則最高。從保護(hù)污染源周圍環(huán)境大氣質(zhì)量出發(fā),以及按照標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán)執(zhí)行的原則,在實(shí)際大氣污染物排放監(jiān)測中,選擇最低等效排氣筒高度對應(yīng)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限值作為評價依據(jù)是合理的,符合大氣污染物排放監(jiān)測要求。
在此,建議將《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 16297-1996)附錄A中計(jì)算最低等效排氣筒的內(nèi)容予以明確,即“若有3個以上的近距離排氣筒,且排放同一種污染物時,先將其分組以保證兩兩排氣筒距離小于其高度之和,再將各組排氣筒高度從高到低排列依次計(jì)算,得最低等效排氣筒作為評價依據(jù)”。依此方法,不但可以提高環(huán)保驗(yàn)收的實(shí)效性,也為環(huán)境管理提供重要依據(jù)。
[1] 國家環(huán)境保護(hù)總局環(huán)境影響評價管理司.建設(shè)項(xiàng)目竣工環(huán)境保護(hù)大氣污染物排放監(jiān)測培訓(xùn)教材[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2008:41-43.
[2] GB 16297-1996 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)[S].