关于我国环评中大气预测模式的应用分析

关于我国环评中大气预测模式的应用分析

温文婷

东莞市生态环保研究院有限公司 523000

摘  要：大气预测模式在环境评估中具有十分重要的作用，依据大气预测模型可以准确地对区域的环境进行预测。目前，大气预测的模型有多种类型，结合我国发布的大气预测标准，选取Aermod预测模型对固定区域大气进行预测分析。文章详细地分析了Aermod模型的参数的设置、输出结果分析、污染物检测等内容，并以实践的案例，详细地探究了Aermod模型在大气预测中的应用。

关键词：环境评估；大气预测；应用

2018年7月，我国正式发布《环境影响评价技术导则——大气环境》（HJ2.2—2018）标准，该标准的使用范围比较广泛，新建或改、扩建工程的项目大气环境以及区域规划的环境影响评价，都能够运用这个标准，该标准也适合我国大气环境预测的需求。该标准中推荐了多种大气环境预测分析模型，其中Aermod模型作为大气评估的推荐模型，基于大气边界层数据特征模拟出各个点源、面源和体源等多种排放源的污染物浓度，对大气污染做出评估，同时它还适用于地形复杂或简单地形下洗且范围≤50km，还可以对农村与城市的大气污染的环境进行预测与评价。

一、大气预测模型分析

1、Aermod的模型运行参数

在对大气环境进行预测时，需要相关的污染源数据、地形参数、气象数据等作为运行参点，然后通过计算，确定选取数据的有效性，才可以对大气环境进行预测。第一，污染源参数的选择，如污染点源的污染物排放速率、排气筒的出口烟气流速、温度、排气筒出口内径、排放工况、年排放小时数等；第二，气象参数的确定，包括地面气象数据和高空气象数据。其中地面气象数据至少包括风速、风向、总云量、干球温度。另外，根据预测精度要求及预测因子特征，可选择观测资料包括：湿球温度、露点温度、相对湿度、降水量、降水类型、海平面气压、地面气压、云底高度、水平能见度等。高空气象数据选择模型所需观测或模拟的气象数据，要素至少包括一天早晚两次不同等压面上的气压、离地高度和干球温度等。第三，地形参数的确定，对评价区域的网格点、任意点的地理坐标、DEM文件数据等，一般依据测评区域3公里范围的土地类型进行分析，还可以采用Aersurface软件来读取土地的数据。

2、模型的输出结果分析

由于测评区域长期受到气象条件、日气象等条件影响，被评价项目对大气环境敏感区及评价范围是保证大气环境预测的关键，需要详细地计算大气环境是否超标，确定超标的位置点与影响程度，还需要进一步分析出小时/日均浓度超标概率与对大气环境影响的范围，以及大气环境超标的最大持续时间，然后依据计算出的数据参数，生成大气环境预测区域的小时/日均浓度最大值曲线分布图，便于直观的分析大气环境的污染情况。

3、污染物含量分析

Aermod 模型应用的比较广泛，可快速的对二氧化硫、氮氧化物、二氧化氮等污染物进行检测与分析，计算出大气中污染物的含量，同时还可以对可吸入颗粒物、总悬浮物等进行分析测试。

4、Aermod 模型的类型

Aermod大气预测模型是一种稳态的烟羽扩散模式，主要是检测区域的大气边界层数的特点数据进行模拟，计算出模拟区域的点、面、体的大气污染物小时/日均浓度与变化情况，形成短期浓度分布曲线图，还能根据区域大气环境的污染物浓度变化长期浓度分布特点，形成总体环境污染数据曲线图。因此，Aermod 模型的应用十分广泛，可以对不同环境区域的大气污染进行预测，分析大气环境污染的趋向。由于Aermod 模型主要有气象预处理和地形预处理两种模式，在利用Aermod 模型对区域大气环境进行预测时，需要结合建筑物的烟羽下洗，即尾流影响对大气预测模型的影响，才能根据具体参数得出气象数据模型模拟大于1小时的浓度计算分析。

二、Aermod 模型大气预测应用分析

（一）大气预测模型构建

1、应用场景分析

通过对Aermod模型的大气预测模型分析，需要结合具体的场景作为参数分析，可以有效的对大气环境进行预测。某企业是集炼钢、轧钢、烧结等为一体的综合性生产企业，由于这种大型的生产企业对大气的环境影响比较大，需要对大气污染进行预测，而且该企业地处山区，地形比较复杂多样，山地高，而且山区的平均风速大约在1.6m/s左右，目前，企业的生产区域内有3台烧结机，通过以这3台设备的基础数据作为评价的参考依据，对Aermod 模型大气预测应用进行探究。

2、污染源强数据的选取

污染源数据选择主要对烧结机排放的污染物进行检测与数据收集，通过检测发现，该企业产生的污染物主要为二氧化硫、氮氧化物、烟（粉）尘。因此，选取二氧化硫、氮氧化物、烟（粉）尘作为预测因子。

3、气象/地形数据参数的选取

地面气象数据的选择，主要是依据2018年该企业所在区域的全年逐次逐日气象数据作为参考数据，在该企业附近选择1个高空模拟格点，采集的数据作为探空数据参数；运用软件来获取地形三维数据作为地形参数，然后利用ArcGIS软件对获取的地形参数作为投影转化，生成地理信息坐标及地理投影数据，形成DEM文件数据。

4、大气环境的模型预测方案

在基础参数数据收集完成之后，就可以将该企业的污染源的数据、将气象/地形数据等参数输入到Aermod软件模型中，形成大气预测模型，根据输入的参数就可以得到预测方案，从而能对该企业所在区域的探空数据、地形数据、气象数据分别建立相应的预测方案，这就快速对该企业所在区域的环境敏感点的污染情况进行判断，得到比较精确的大气环境污染的类型与数据，快速的预测该企业大气污染的结果。

5、预测结果

在利用Aermod模型对该企业所在区域的空气模型进行分析，可以快速发现大气污染的情况，通过对模拟的数据处理，发现SO2、NO2、颗粒物最大落地浓度出现在2#机的烟囱西南面1.5公里处，分别达到了25μg/m3、22.4μg/m3、9.6μg/m3。因此，可以根据具体大气污染模型，为大气污染治理提供依据。

（二）预测结果数据分析

1、地形对探空数据的影响

由于该企业的复杂地形，对于探空数据的预测要比无探空数据预测的模型更加准确，预测到的敏感点的污染浓度比较大，而且这种情况按照小时变化的幅度变化，污染程度变化幅度超过了30%以上。因此，复杂的地形对大气污染也比较严重，探空数据对大气预测模型污染结果影响较大，在不同的时间段呈现出不同的特征。

2、探空数据，地形数据对大气预测结果影响分析

由于探空数据对不同地形的大气预测模型存在着不同的差异，平坦地形的敏感点最大地面的浓度值要比复杂山区的值大。其中，如果以小时为单位，探空数据按小时浓度的幅度变化进行分析，当探空数据范围在0.23%-5.32%区间变化时，相对应的日均浓度变化幅度集中在0.35%-8.92%区间，总体变化对大气预测模型分析的影响效果不是十分明显，而且日均浓度变化的最大值与出现的时间呈现出一致性的特征。因此，如果将探空数据综合在大气预测模型中，地形数据对大气预测模型的结果影响不是十分明显。

三、结束语

通过分析可以看出，地形数据、探空数据对大气预测结果的敏感点选择变化幅度比较大。如果只考虑探空数据，在考虑地形数据，大气预测模型时，探空数据会对模型预测结果影响比较大，日均浓度变化的最大值与探空数据的变化呈现出一致的特征；如果考虑地形数据，不考虑探空数据，平坦地形预测结果比复杂地形预测结果大部分敏感点偏大，但是对大气预测的结果影响不是太大。因此，大气预测模型的应用，选择可靠的数据参数十分关键，而气象数据的采集难度比较大，就需要加大对探空数据、地形数据等收集，才能提高大气预测模型的准确性。

参考文献：

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[4]HJ2.2—2018.环境影响评价技术导则——大气环境[s]．