AERMOD模式在大气环境影响评价中的实例研究

文章以某燃气热电项目大气影响预测为例展开建设项目工程实例研究,展示了大气预测情景模式、预测网格点的设置和相应地形和气象等参数的选取,从科学性、工程性、可操作性等多方面考虑,提出了在实际预测工作中应注意的问题以及参数选取的技巧和方法。为大气影响评价的研究和实践工作提供参考和借鉴作用,为今后深入开展大气影响预测评价工作提供思路和启迪。     

AERMOD与CMAQ模式在园区规划环评大气颗粒物浓度预测中的运用对比

AERMOD模型及CMAQ模式均可实现对大气颗粒物浓度的预测,其中AERMOD模型以预测点源和小型面源为主,也可通过设置矩阵实现对片区多个污染源的预测,CMAQ模式则适用于更大尺度空间模拟。对于规模较小的工业园区,两种模式均可达到预测效果。本文以昆明市海口化工园区为例,分别采用这两种模式对颗粒物(PM₁₀)浓度分布进行预测,对结果进行对比分析,提出各自优势及特点,为园区规划环评大气模拟提供更多拓展思路。     

AERMOD模型在大气环境影响评价点源预测中的应用研究——某城市集中供热点源预测为例

介绍了AERMOD模型,利用AERMOD模型,结合《环境影响评价技术导则》（HJ2.2-2008）（下称《导则》）中的相关规定,对某城市集中供热进行了环境空气质量影响预测与评价,并提出了相关结论和对策。     

AERMOD与估算模式在环境影响评价中的应用与比较

采用AERMOD和估算模式两种预测模式对同一生活垃圾填埋场进行了预测。比较两种预测结果可以看出,在污染源、预测范围、运行周期相同的情况下,敏感点处的落地浓度均与排放源强呈正比,与距离呈反比。预测结果同时说明,估算模式是一种保守的预测模式,其预测结果比AERMOD模式大,可作为进一步预测模式的有效补充。     

模拟高空气象数据在AERMOD预测中的适用性分析研究

针对同一污染源,采用2006年～2009年上海浦东高空探空气象数据和高空模拟气象数据,利用AER—MOD进行了大气预测中排气高度、温度、速度等因子敏感性分析。点源预测结果表明：在中、短时间尺度下,除非排气筒高度特别高（〉60m）,一般情况下模拟高空气象数据预测结果与实际探空气象数据预测结果的偏差在一6％～6％之间,高空模拟数据适用;但长时间尺度下,只有当排气筒高度低于20m和（或）排气温度低于30℃时,模拟高空气象数据才适用。对面源的预测结果表明,模拟高空气象数据通常适合于各种情形。     

AERMOD与估算模式在环境影响评价中的应用与比较研究

简单描述了大气环境影响评价中的AERMOD模型及估算模式,采用这两种预测模式对同一生活垃圾填埋场无组织排放的NH3、H2S进行了预测。比较两种模式的预测结果可以看出,估算模式仅能预测小时值,AERMOD模式可同时预测小时值、日平均值、年平均值。在污染源、预测范围、运行周期相同的情况下,不论哪种预测模式,污染物的最大落地浓度均与排放源强呈正比,敏感点处的落地浓度均与污染物源强呈正比、与距离呈反比。预测结果同时说明,估算模式是一种保守的预测模式,其预测结果比AERMOD模式大,可作为进一步预测模式的有效补充。     

经度、纬度及时差设置对AERMOD预测结果的影响

为了验证经度、纬度和时差参数对AERMOD模式预测结果是否有影响,假设在某气象条件下存在一个点源,利用AERMOD模式计算该点源排放的污染物的浓度分布.保持气象条件和污染源参数不变,仅改变点源所在地的经度、纬度或时差,重新利用AERMOD模式进行了预测,比较预测结果的差异.结果表明,经度、纬度和时差参数对白天时段行星边界层参数的计算值有影响,受影响的参数包括地表热通量、摩擦速度、Monin-Obukhov长度、对流速度尺度、温度尺度和混合高度.经度、纬度和时差的不同取值对AERMOD计算出的污染物小时平均浓度最大值和浓度分布影响明显.根据AERMOD公式的描述和能量变化得出,经度、纬度和时差的改变引起了项目所在地白天太阳高度角的变化,进而改变了地表热通量.地表热通量的改变,造成了行星边界层参数的变化,最终影响了浓度分布的计算值.     

电厂项目中有关大气预测技术问题的讨论

本文以某电厂项目为例,探讨了在这类项目中大气预测技术方面应注意的几个问题。首先,在运行估算模式确定项目评价等级和评价范围时,应注意环境温度和污染源位置的选择。而后,探讨了区域替代、上大压小热电联产项目中有关大气环境效益计算时应注意的问题。最后,对利用AERMOD模型在进行电厂项目的大气预测时所应注意的问题进行了简单的讨论,其中包括模型参数的选择、不同下垫面对污染物浓度的影响以及地形对预测结果的影响。     

利用AERMOD预测焦化行业大气环境影响实例分析

随着焦化行业的快速发展,其环境污染问题也日益暴露出来,以大气污染最为严重。不同的焦化项目运行之后将会排放不同量的苯、CO、NH3、H2S、SO2和苯并芘等有毒有害气体,其排放量大小对项目所在地周围环境有着巨大影响,因此准确预测一个焦化项目对周围大气环境影响的程度,对决定此项目是否可行有着重大意义。以甘肃省某100万t焦化项目为例,在确定污染源的前提下,利用AERMOD模型,从气象数据及地形数据的获取方式、污染源选项、污染源设置、背景图、评价范围、网格点关心点的选取等方面详细介绍了利用AERMOD预测焦化行业大气环境影响的重点及技术要点,最后以SO2预测结果为例,分析了污染物对周围环境的影响程度,并简要介绍了影响污染物浓度分布的各个因素。希望为焦化行业大气环境影响预测以及AERMOD模型使用提供一定参考。     

地形数据输入范围对AERMOD预测结果的影响

为验证复杂地形条件下地形数据输入范围对AERMOD模型预测结果的影响,试验分别给定1个10 m低架源和1个100 m的高架源,在输入10 km×10 km、15 km×15 km、20 km×20 km 3种范围地形数据,其他参数不变的条件下,计算污染源在同样的10 km×10 km区域内小时值、日均值、年均值落地浓度的变化。结果表明,地形数据输入范围的不同对AERMOD模型计算出的污染物落地浓度预测结果有着显著的影响,试验结果中变化的网格点最大占到总网格点的23.96%,变化幅度最大可达99.96%。在某些情况下,很有可能使得部分敏感点计算结果从达标变成超标,从而造成大气环境影响评价结论的误差。通过对AERMOD和AERMAP公式的分析可知,地形数据输入范围对AERMAP确定的受体山体控制高度有一定影响,造成了AERMOD临界分流高度和烟羽权重参数计算值的变化,从而影响了AERMOD对受体处浓度的计算结果。     

AERMOD大气扩散模型研究综述

AERMOD模型是美国环保局和美国气象学会联合开发的一种大气扩散模型,它采用了最新的大气边界层和大气扩散理论,替代ISC(Industrial Source Complex)模型成为美国的新一代法规模型,该模型已被列入我国环境影响评价技术导则--大气环境(HJ/T2.2-2008)推荐模型之一。国内外针对该模型开展了很多研究,主要集中在:AERMOD模型与其它大气扩散模型的对比研究和评价;AERMOD模型运行所需气象数据的模拟以及AERMOD模型在某些领域中的具体应用。AERMOD模型较我国旧版环境影响评价技术导则--大气环境(HJ/T2.2-93)推荐模型更能反映污染物的实际扩散规律,但由于目前该模型系统在国内的应用不算广泛,而且该模型本身也一直在不断完善当中,因此,为验证它的可靠性、合理性及实用性并确定其预报准确率,建议在该模型推广应用到一个新的地区或城市之前应当经过模型评估过程。     

AERMOD和CALPUFF大气污染扩散模型的对比研究

大气污染控制模式能够分析雾霾的成因和发展趋势,预测大气污染物的迁移和转化规律,并对环境空气质量恶化起到一定的预防作用,系统阐述了AERMOD和CALPUFF大气扩散模型的理论及应用研究进展,并且比较了二者扩散模式的异同及各自适用范围.结果得出,近场范围内(小于50 km)使用AERMOD大气污染控制模型进行污染物的模拟预测,长距离(大于50 km)或复杂流场条件下使用CALPUFF大气污染控制模型,能够对大气污染的模拟预测起到良好预期效果.     

AERMOD模式高空气象资料处理方法研究

文章针对《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ2.2-2008)推荐的AERMOD模式所需要的高空气象格点数据格式,以模拟山东省2009年逐时高空风温场、湿度数据为例,建立WRF中尺度模式模拟系统,并对WRF模式输出的模拟结果进行分析处理,编制格式处理程序,处理成rao探空标准格式,最终形成了高空气象资料处理技术方法。     

戴云山国家级自然保护区大气氮沉降特点

利用干湿沉降采集器,持续观测戴云山国家级自然保护区内大气氮素干、湿沉降,调查当地大气氮沉降的种类和沉降通量.结果表明,2015-03-27~2015-10-09观测期间,戴云山自然保护区大气氮干、湿沉降量分别为2.30 kg·hm~(-2)和14.79kg·hm~(-2),以湿沉降形式为主(87%).干沉降中可溶性有机氮的沉降量为1.21 kg·hm~(-2),占干沉降通量的53%;无机氮以硝态氮为主(0.71 kg·hm~(-2)),铵态氮相对较低(0.37 kg·hm~(-2)).湿沉降中无机氮和可溶性有机氮沉降量分别为9.41 kg·hm~(-2)和5.38 kg·hm~(-2),其中无机氮以铵态氮为主(6.07 kg·hm~(-2)).大气氮湿沉降量和当地降雨量显著正相关,降雨量越大,对应的湿沉降氮量也越大.戴云山国家级自然保护区大气氮素沉降量较高,可能会对当地生态环境产生较大的影响.     

北京城区大气金属元素干湿沉降特征

为研究北京市大气中金属元素的干湿沉降特征,评估不同观测方法的差异性,于2014年5月至2015年4月在北京城区同步采集了混合沉降和湿沉降样品.利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)测定了样品中19种金属(Na、Mg、Al、K、Ca、V、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Se、Mo、Cd、Sb、Tl、Th和U)的浓度.结果表明,混合沉降样品中各金属浓度[7 160.68μg·L~(-1)(Ca)～0.02μg·L~(-1)(Th)]普遍高于湿沉降样品[4 237.74μg·L~(-1)(Ca)～0.01μg·L~(-1)(Th)].两种样品中相同金属的富集因子差异较小,其中Cu、As、Tl、Zn、Cd、Se和Sb的富集因子均大于100,表明这些重金属主要来自人为污染源.气团轨迹分析表明,北京城区降水过程主要受偏南气团的影响,其中来自西南气团的降水样品中Ca、Mg、Fe、Al、Cu、Mo、U和Th等金属浓度较高,而来自南部的气团K、Zn、Mn、Sb、Cd和Tl等金属浓度较高.观测期间大气中金属元素的混合沉降通量变化于3 591.35 mg·(m~2·a)~(-1)(Ca)～0.01 mg·(m~2·a)~(-1)(Th),湿沉降通量变化于1 847.78 mg·(m~2·a)~(-1)(Ca)～0.01mg·(m~2·a)~(-1)(Th).混合沉降与湿沉降差减得到19种金属的干沉降通量变化于1 743.57 mg·(m~2·a)~(-1)(Ca)～0.01mg·(m~2·a)~(-1)(Th).大气颗粒物的粒径大小对金属的干湿沉降过程具有重要影响.     

美国AERMOD模型与中国大气导则推荐模型点源比较

介绍了美国AERMOD模型和中国大气导则推荐模型一般浓度公式,通过大气稳定度和扩散参数的确定、复杂地形处理和对流条件下污染物扩散等原理方面的比较认为,AERMOD模型优于大气导则推荐模型.以美国环境保护局(USEPA)2个试验场Clifty Creek(平坦地形)和Lovett(复杂地形)的数据资料为比较数据,分别用AERMOD模型和大气导则推荐模型计算SO₂小时质量浓度,在Pasquill 6类稳定度下用相对偏差(FB)、预测值与观测值的比率(RHC_R)及图形法(Q-Q图)等进行模型比较,结果表明:在RHC_R和FB中,AERMOD模型除个别值外,其他均好于大气导则推荐模型;而大气导则推荐模型存在接近或大于模型可靠性界限0.67(0.66和0.74),说明其可靠性比AERMOD模型差;图形法比较中,强不稳定和不稳定下AERMOD模型明显好于大气导则推荐模型,而大气导则推荐模型预测值明显偏低,其他稳定度下结果相差不大.研究认为:在平坦地形和复杂地形条件下,AERMOD模型点源预测值均优于大气导则推荐模型,并从原理上进行了解释.      

城市垃圾焚烧发电项目烟气中重金属干沉降对土壤的影响

焚烧炉烟气中重金属沉降造成的土壤污染是城市垃圾焚烧发电项目环境影响评价及环境保护管理工作关注的重点。以某城市垃圾焚烧发电项目为例,在确定焚烧炉排放源强及气象数据等资料的基础上,采用AERMOD模型预测焚烧烟气中Pb、Hg、Cd的沉降特征和对项目所在区域土壤环境质量的影响。结果表明:土壤中污染物浓度随离源距离的增加均呈现出先上升后下降的趋势,其中Hg的占标率最大为27.2%,其次Cd为21.8%,Pb的占标率最小为4.7%,预测的重金属浓度均满足《土壤环境质量标准》(GB 15618—1995)二级标准限值要求;污染物分布与风密切相关,利用污染系数衡量风对污染物扩散传输的影响,可知污染扩散距离北向大于南向、东向大于西向,南北向大于东西向,污染系数与污染物沉降量分布一致。研究可为气体涉重金属污染物扩散沉降对土壤环境影响相关领域的科研、应用工作提供参考和借鉴。     

长春市城区重金属大气干湿沉降特征

为弄清长春市城区重金属大气干湿沉降特征,于2006年5月26日—2007年6月12日采用被动采样技术分采暖期和非采暖期共收集大气干湿沉降样品24件,采用全谱直读电感藕合等离子发射光谱法(ICP-AES)和原子荧光光度法(AFS),分析了其w(As),w(Hg),w(Cd),w(Cu),w(Pb),w(Zn)和w(Cr). 结果表明:长春市大气干湿沉降样品中w(As),w(Cd),w(Cr),w(Cu),w(Hg),w(Pb)和w(Zn)分别为38.9,2.24,92.3,76.2,0.27,115.2和462 mg/kg,均明显高于表层土壤,且w(Cu),w(Hg),w(Pb)和w(Zn)在采暖期均显著低于非采暖期;经估算,As,Cd,Cr,Cu,Hg,Pb和Zn大气年干湿沉降量的平均值分别为4.79,0.25,10.67,8.22,0.030,12.31和48.15 mg/(m2·a),明显高于北美和欧洲,且As,Cd和Cr在采暖期的日均干湿沉降量高于非采暖期;根据目前的重金属大气干湿沉降速率估算,重金属大气干湿沉降有可能造成长春市表层土壤中重金属不同程度的累积,其中Zn的累积最为明显.