Air Quality Assessment & Management

Book Cover......Page 1
Half-Title......Page 2
Title......Page 4
Copyright......Page 5
Clay’s Library of Health and the Environment......Page 6
Contents......Page 7
Preface......Page 14
Dedication......Page 15
Acknowledgements......Page 16
1.2 AIR POLLUTION—A CONCERN......Page 17
1.3 BOOK FORMAT......Page 19
2.2 COMPOSITION OF THE ATMOSPHERE......Page 20
2.3 AIR POLLUTION SOURCES......Page 21
2.4 TYPES OF POLLUTANTS AND THEIR SOURCES......Page 23
2.4.1.2 1,3-Butadiene......Page 25
2.4.2 Carbon monoxide......Page 26
2.4.3 Carbon dioxide......Page 27
2.4.4 Lead......Page 28
2.4.5 Nitrogen dioxide......Page 29
2.4.6 Ozone......Page 30
2.4.7 Particulates......Page 32
2.4.8 Sulphur dioxide......Page 33
2.4.9 Dioxins and furans......Page 35
2.4.10 Other pollutants......Page 37
2.5.3 Nitrogen dioxide......Page 39
2.5.4 Sulphur dioxide......Page 40
2.6 INDOOR AIR POLLUTION......Page 41
2.6.1 Smoking......Page 45
3.2.1 Smogs and air pollution episodes......Page 46
3.2.2 Assessing health effects......Page 50
3.2.4 Health effects of specific air pollutants......Page 51
3.2.4.1 Sulphur dioxide......Page 52
3.2.4.3 Ozone......Page 53
3.2.4.5 Carbon monoxide......Page 54
3.2.4.6 Dioxins and furans......Page 56
3.3 FLORA......Page 57
3.4 FAUNA......Page 58
3.6 MATERIALS......Page 59
3.7 VISIBILITY (PARTICLE HAZE)......Page 61
3.8.1 Acid rain......Page 62
3.8.2 Ozone depletion......Page 64
3.8.3 Greenhouse effect......Page 65
4.2 THE PURPOSE OF EMISSION INVENTORIES......Page 69
4.3 ATMOSPHERIC EMISSION INVENTORY INITIATIVES......Page 70
4.4.1 Industrial emissions......Page 72
4.4.2 Domestic emissions......Page 74
4.4.4 Motor vehicle emissions......Page 75
4.5 INFORMATION REQUIREMENTS......Page 77
4.6.1 UK national atmospheric emissions inventory......Page 79
4.6.2 European emission inventories......Page 81
4.6.3 Canadian national emission inventory......Page 82
4.7.1 Terrestrial......Page 83
4.7.2 Marine......Page 85
4.8 POLLUTION EMISSION TRENDS......Page 86
4.9 EXERCISE......Page 89
5.3 SITE SELECTION......Page 90
5.4 MONITORING STRATEGIES......Page 91
5.6.1.1 Passive sampling methods......Page 93
5.6.1.2 Active sampling methods......Page 94
5.6.1.3 Automatic methods......Page 95
5.6.1.4 Optical/long path methods......Page 96
5.6.2.3 Chemical and electrochemical reaction techniques......Page 97
5.6.3.1 Particulate deposition......Page 98
5.6.3.2 Suspended particulates......Page 100
5.6.3.4 Short-term surveys......Page 101
5.6.5 Sulphur dioxide......Page 102
5.6.8 Volatile organic compounds......Page 103
5.7 ODOUR MEASUREMENT......Page 104
5.9.1 GEMS......Page 105
5.9.2.2 US ambient air monitoring network......Page 109
5.9.2.3 The Danish air quality monitoring network......Page 110
5.9.2.5 Singapore......Page 111
5.9.2.8 Helsinki, Finland......Page 112
5.10.1 Point source monitoring......Page 113
5.10.2 Mobile sources......Page 115
6.2 MECHANISMS FOR DISPERSION......Page 118
6.2.1 Wind speed and direction......Page 119
6.2.2 Atmospheric turbulence......Page 120
6.2.3 Temperature inversions......Page 121
6.2.4 Topography......Page 122
6.2.5 Plume formation......Page 123
6.3 AIR DISPERSION MODELLING......Page 124
6.3.1 What is a model?......Page 126
6.4.1 Time and space scales......Page 127
6.4.7 Model accuracy and limitations......Page 128
6.6 AIR DISPERSION MODELLING PROCEDURES......Page 130
6.7 STACK HEIGHT DETERMINATION......Page 131
6.8 PLUME RISE......Page 133
6.9 GAUSSIAN MODELLING......Page 134
6.10 BOX MODELS......Page 136
6.13 TYPES OF AIR DISPERSION MODELS......Page 137
6.14 EXERCISE......Page 139
7.2 IMPACT SIGNIFICANCE......Page 142
7.2.1 EU air quality standards......Page 143
7.2.2 World Health Organisation air quality guidelines......Page 145
7.2.3 National air quality standards......Page 147
7.2.4 Derived air quality standards......Page 149
7.3 AIR POLLUTION INDICES......Page 150
7.4 RISK ASSESSMENT......Page 153
7.5.1 Particulates......Page 156
7.5.2 Odour......Page 157
7.5.3 Visibility......Page 161
7.6 FLORA......Page 162
7.8 POLLUTION EPISODES......Page 163
7.9 AIR POLLUTION LEGISLATION......Page 164
7.9.2 Ozone layer......Page 165
7.9.3 International conventions......Page 166
7.9.4.1 Industrial emissions......Page 167
7.10.1 UK air pollution control regime......Page 169
7.10.2 US air pollution control regime......Page 171
7.10.5 People’s Republic of China legislative system......Page 172
7.11 PUBLIC AWARENESS......Page 173
8.3 CONTROL OF FUGITIVE EMISSIONS......Page 175
8.3.1 Fugitive dust control......Page 176
8.3.2 Fugitive gaseous control......Page 177
8.3.3 Visual inspections......Page 178
8.4.1.2 Absorption......Page 179
8.4.1.3 Adsorption......Page 181
8.4.1.4 Biological treatment......Page 182
8.4.1.5 Thermal processing......Page 183
8.4.3 Control of sulphur dioxide......Page 184
8.4.4 Odour control......Page 185
8.4.5 Control of dioxin emissions......Page 186
8.5 TECHNIQUES FOR THE CONTROL OF PARTICULATE EMISSIONS......Page 187
8.5.3 Fabric or bag filters......Page 188
8.5.4 Electrostatic precipitators......Page 189
8.5.5 Wet scrubber......Page 190
8.5.6 Equipment selection......Page 191
8.7 FLARING......Page 192
8.8 CONTROL OF EMISSIONS FROM MOTOR VEHICLES......Page 193
8.9 COST EFFECTIVENESS......Page 195
8.10.1 AQM process......Page 196
8.10.3 Designation of air quality management areas......Page 198
8.10.4 Air quality action plans......Page 199
9.2.1 Presentation to management......Page 201
9.2.3.1 Site inspections......Page 202
9.2.3.3 Documentation review......Page 203
9.2.6 Close out meeting......Page 204
9.3 PROJECT MANAGEMENT......Page 205
9.3.2 Financial control......Page 206
10.2 CASE STUDY 1—SCREENING AIR QUALITY MONITORING STUDY......Page 208
10.3 CASE STUDY 2—INDOOR AIR QUALITY HEALTH ASSESSMENT......Page 210
10.4 CASE STUDY 3—EMISSION INVENTORY......Page 211
10.5.1 Sulphur dioxide and smoke......Page 215
10.5.2 Nitrogen dioxide......Page 217
10.6 CASE STUDY 5—AIR DISPERSION MODELLING STUDY......Page 219
10.7 CASE STUDY 6—QUANTITATIVE HEALTH RISK ASSESSMENT......Page 220
10.8 CASE STUDY 7—AIR QUALITY MANAGEMENT......Page 222
10.8.1 Screening study......Page 227
10.8.2 Long-term calculations......Page 229
10.9 CASE STUDY 8—EMISSION CONTROL......Page 232
10.10.2 Baseline air quality and meteorological conditions......Page 233
10.10.4 Potential emissions......Page 235
10.11 CASE STUDY 10—POWER STATION AIR DISPERSION MODELLING STUDY......Page 237
10.11.2 Modelling parameters......Page 238
10.11.3 Modelling results......Page 239
10.11.6 Environmental consequences......Page 240
10.12.1 Description of study area......Page 241
10.12.2 Construction phase air quality impacts......Page 244
10.12.3 Operational phase air quality impacts......Page 245
10.13 CASE STUDY 12—EMISSION INVENTORY OF VOCs......Page 246
10.15 CASE STUDY 14—A COMPARISON OF MODEL PREDICTIONS AND BASELINE MONITORING DATA......Page 248
Epilogue......Page 252
A.1 TERMINOLOGY......Page 254
A.2 POLLUTANTS......Page 258
A.3 UNITS......Page 260
A.4 ANNOTATIONS......Page 262
A.5.1 National environmental agencies......Page 263
A.6 CONVERSION TABLES......Page 264
References......Page 266
Country index......Page 276
Subject index......Page 278