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通过不同气象叠加预测大气环境的影响

来源： http://www.top17.net/ 　类别：技术文章　更新时间：2013-04-23　阅读次

      大气环境影响评价的目的是通过农业环境监测仪的预测结果进行计算分析，科学、定量地解答建设项目对周围环境空气质量的影响程度、范围、频率以及环境可接受水平等问题，为项目建设和环保管理提供参考依据。大气环境影响评价主要内容之一是通过模拟计算对各评价点进行环境空气质量预测。目前国内外开发了众多基于气象、地形数据的预测模拟方法和软件，并在国内环评中广泛应用。利用现行预测模式，模拟预测大气污染物在环境中的扩散，受污染源强、气象条件、地形条件等诸多不确定因素影响，预测计算结果会存在较大的不确定性，如何让预测结果更加接近实际，使评价结论更合理可信，一直是大气环境影响评价的难题。
1 叠加分析方法
　　讨论2002—2008《环境影响评价技术导则大气环境》规定：项目建成后最终的环境影响=新增污染源预测值+现状监测值一削减污染源计算值一被取代污染源计算值。对于新建项目，项目建成后评价区内的大气质量，是由项目排放的污染物预测结果与现状监测值直接相加而得，虽然预测结果存在误差，但由于计算得到的浓度往往偏大，评价结果较为保守，对于保护评价区内的环境质量是有益的，也不会出现“负浓度”这一不符合客观规律的情况。
      在技术改造项目中，由于对评价区的大气质量预测采用的是现状监测值减去预测结果削减量而得到，如出现大气污染物削减量非常大的情况时，则可能出现“负浓度”这种情况。其主要原因是目前HJ 2002—2008导则推荐的模式采用的是一年或三年逐量逐时观测气象数据进行预测，预测结果为长期气象中最不利气象条件下的预测值，而现状监测为连续5—7天的监测值。由于预测与监测时的污染气象条件不同，从而导致预测值与实际监测值出现较大偏差，甚至导致叠加后有的评价点浓度出现负值的情况。
2 不同气象条件下预测结果
　　叠加分析下面结合实际工作，采用2002—2008导则推荐的预测模式ADMS，以某钢铁联合企业技术改造项目大气环境影响评价为例，对不同气象条件下的预测结果作叠加分析。
2．1 ADMS模型简介
　　ADMS模型耦合了大气边界层研究的最新进展，利用常规气象要素来定艾边界层结构，在模式计算中只需要输人常规气象参数，使得污染物浓度计算结果更准确、更可信，因而能更好地描述大气扩散过程。ADMS模型与其它大型扩散模型的一个显着区别是：使用了Moniu—Obukhov长度和边界结构的最新理论，精确地定义边界层特征参数。ADMS模型摒弃了Pasquil温度分类法和高斯模式体系，采用PDF模式及小风对流模式。ADMS适用于农村或城市地区、简单或复杂地形。
2．1．1 基本计算公式
　　 2．1．1．1 PDF模式在不稳定条件下，对低浮力烟羽采用Weil(1984)的PDF模式计算地面浓度。
       2．1．1．2 小风对流尺度模式在不稳定条件下，对高浮力烟羽采用Briggs(1985)的小风对流尺度模式。
       2．1．1．3 Loft模式对中性条件下的高浮力烟羽，采用Weil(1991)的Loft模式。
2．2 应用实例
2．2．1 污染源参数某西北地区钢铁联合企业烧结厂技术改造，新建1套烧结烟气脱硫装置，技术改造前后对比：排放污染源，地形参数采用SRTM 90地形数据，精度为90 II1×90 m，项目区域地形模拟见图1。

图1 项目区域地形模拟图

2．2．2 计算结果分析
(1)气象参数采用2008—2010年三年小型气象站的逐时逐次气象观测资料，各评价点的计算结果，采用长期气象条件预测结果做叠加分析时，由于削减量较大，叠加现状监测值后，l#2#、3#点的浓度均出现负值情况。(2)气象参数采用当地现状监测期间7天的逐时逐次气象观测资料，各评价点的计算结果。采用现状监测期间气象条件预测结果做叠加分析时，其预测结果与实际情况比较接近，不会因为削减量大而出现负值情况。(3)采用不同气象条件的预测结果与实际监测值的对比情况见图2。由图2可见，采用长期气象条件的预测结果均大于现状监测值，而采用现状监测期间气象条件的预测结果与现状监测值比较接近，且不会出现预测值大于监测值的情况。

图2 预测值与监测值对比

3 结论
　　叠加长期气象条件下的预测结果与叠加现状监测期间气象条件下的预测结果相比较，前者由于预测结果为长期气象条件下的最大值，一般而言，会比现状监测值要大。因此，在预测技术改造项目对评价点的环境质量时，常出现由于削减量大于现状监测值而导致改造后评价点出现负值的情况。后者由于预测采用的气象条件与监测时的气象条件一致，因此预测情况与实际情况较接近，从而避免了出现负值的情况，提高了技术改造项目环境影响评价的可信度。