几种先进大气环境影响评价的技术方法概述

近年来,我国大气污染问题凸显,大气环境越来越受到重视,对大气环境影响评价的要求也越来越高,因而,引入一些新的方法能更全面和细致地评价大气环境影响。本文基于法规模式体系,介绍在实际环评工作中用到的四种方法,包括足迹(footprint)函数法、四维通量法、源解析法和动画演示法,对其原理和适用范围进行了描述。这些方法以大气导则推荐的模式系统为基础,从不同视角深入地描述大气污染物的运动和分布特征,在大气环评工作中可根据实际问题的需要选择合适的方法进行大气环境影响的分析与评估研究。     

对流边界层中地面源的铅直扩散模拟

对流边界层(CBL)中高架源浓度轴线下倾而地面源浓度轴线上升。本文分析了形成这种相反的几何图象的机理，从而认为:只要能够恰当模拟CBL中铅直湍流结构的特征，一个粒子随机扩散模式应既能模拟高架源的扩散，也能模拟地面源的扩散。因此，用作者早先模拟高架源的模式模拟了地面源的铅直扩散，同样获得较好的结果，进一步证实了模式的有效性。本文还应用Thomson准则检验了模式，讨论了它在理论上的合理性和适用范围。     

城市面源SO2允许排放总量的网格分配方法

为了弥补A—P值法的不足，本文以A值法和SSIM模式为基础。提出了一种合理分配城市面源SO2允许排放总量的方法。该方法将A值法计算出的面源SO2允许排放总量作为一个约束条件放入SSIM（Source Strength Inversed Model）模式，调整该模式中各组源强的分担率，直至模式反演出的城市控制区各网格内的面源允许排放量之和与约束条件相等为止，此时模式输出的网格面源SO2允许排放量就是城市控制区内面源SO2允许排放总量的分配结果。应用该方法对石家庄市面源SO2允许排放总量进行网格分配，并采用美国工业源长期浓度复合模式（ISC3LT）对石家庄市SO2总量控制效果进行检验。结果表明：采用该方法分配面源SO2允许排放总量，可保证城市总量控制区内各网格上的SO2浓度值均满足国家标准。     

水泥企业卫生防护距离设置的探讨

根据大气环境防护距离和卫生防护距离设置要求,提出了水泥行业防护距离设置方案。通过对某水泥厂案例研究,确定其卫生防护距离为面源外300 m,大气环境防护距离为距源中心250 m,建议取防护距离为面源边界以外300 m。通过实践,验证了方案的可行性,并提出了今后确定水泥企业防护距离的建议。     

北京大兴国际机场不利气象条件下飞机尾气排放对大气环境影响的模拟研究北大核心CSCD

北京大兴国际机场作为吞吐量巨大的超大型国际枢纽,其运营过程中飞机尾气排放量大,对机场周边地区大气环境的影响不容忽视。为研究不利气象条件下飞机尾气排放对大气环境的影响,根据北京市环境空气数据筛选出2020年度不利气象条件时段,基于北京大兴国际机场2025年规划相关基础数据,采用排放与扩散模型系统(EDMS)建立飞机尾气排放源清单,开展不利气象条件下大气污染扩散模拟预测分析。气象分析结果表明不利气象条件时段存在小静风、高湿、厚度薄而强度大的接地逆温等特征,该时段北京地区经历以PM_(2.5)为首要污染物的重污染过程,并伴随着低能见度天气。模式预测结果显示在不利气象条件下摩擦速度和混合层高度等参数均处于较小的水平,大气污染扩散条件较差,飞机尾气对周边环境产生较大程度的影响,且污染物落地浓度存在昼间较低、夜间较高的时间分布规律。分析不利气象条件下的污染气象特征和飞机尾气污染物落地浓度分布特征对开展机场大气污染控制措施研究工作具有一定的参考价值。     

海岸线熏烟扩散模式

该文导出一个无需作常涡扩散系数或“面源”假设的海岸线熏烟扩散模式。根据二维理论和观测资料对热力内边界层（TIBL）高度公式进行了简化。分析和预测结果表明:在海岸线附近,应尽可能将高污染源设置在远离海岸或靠近海岸线处,避免设置在有效源高度与当地TIBL高度相等的地点附近。     

降水中甲酸和乙酸研究综述

对大气降水中甲酸和乙酸的相关研究进行了综述。介绍了过去曾采用的研究降水样品中两种有机酸的处理和分析方法,以及目前最常用的实验室分析方法。对降水中两种有机酸的浓度范围、全球时空分布以及受影响因素等相关研究工作进行了系统归纳,并且结合理论计算说明了有机酸对降水酸度的影响是不可忽视的。介绍了历史研究工作中得出的降水中两种有机酸的来源,包括天然源、人为源和有机物的二次化学转化等,以及有机酸源研究对于开展其它降水有机酸工作的研究意义。     

源项对FLEXPART模式模拟福岛核事故放射性物质长距离传输的影响

对包括拉格朗日粒子模式在内的大气扩散模式,提供准确的源项有助于获取更好的模拟结果。以日本福岛核电站2011年3月发生的核泄漏事故为研究对象,采用日本原子能机构Terada源项以及挪威大气研究所Stohl源项,利用FLEXPART(FLEXible PARTicle dispersion mode)模拟了放射性物质137Cs在全球大气中扩散传输的过程,并利用大气辐射监测数据讨论了基于两种源项模拟烟云的时空分布特征,探讨了源项对模拟结果的不确定性影响。结果显示:Terada源项及Stohl源项之间释放总量、释放速率、释放高度等虽然略有差别,但总体趋势描述相似,使得基于两源项的模拟烟云的扩散过程及影响区域基本一致。两模拟烟云在中纬度西风带作用下,均表现为自西向东扩散,经过太平洋、美洲大陆、欧洲,最后在整个北半球传输。基于两源项在亚洲—太平洋及北美大陆等近距离的模拟烟云的首次到达时间与首次监测时间吻合度较好,在全球尺度上基于Stohl源项的模拟在首次到达时间方面表现更优。其次,基于两源项进行全球尺度的模拟,近距离站点的模拟效果优于远距离站点模拟效果,且基于Stohl源项的模拟精度较好,Terada源项可能存在低估。另外模式进行全球尺度的模拟时,针对不同粒子数目对模拟结果的影响进行了分析,发现粒子数目的多寡对模拟精度有所影响,也影响模拟烟云扩散后期的疏密程度。     

大气环境影响评价估算模式（SCREEN3）视窗化处理系统

针对大气环境影响评价中估算模式DOS版本,开发了一种Windows简捷处理系统,建立了方便的中文输入界面,并对计算结果进行分析处理。本文对该系统功能进行了详细介绍,并举实例进行应用。该系统的开发和完成,为大气环境影响评价工作提供了方便。     

大气环境防护距离与卫生防护距离确定技术方法对比研究

根据环境影响评价技术导则—大气环境（HJ2.2-2008）等有关规定,对基于SCREEN3模型的大气环境防护距离确定技术方法进行研究,对比分析了现行的卫生防护距离和HJ2.2-2008规定的大气环境防护距离确定方法的差异,论述了各行业卫生防护距离标准仍执行的可行性,进一步探讨了大气环境防护距离确定存在的问题与技术解决方案,提出了尽快制定无组织排放源强确定技术方法规范、各行业大气环境防护距离标准的建议,为环境评价与保护工作提供参考。     

估算模式 AERSCREEN的参数敏感性研究

《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ2.2-2018）推荐的估算模式AERSCREEN在气象和地形资料的处理以及建筑物下洗等多个方面做了改进。利用估算模式AERSCREEN,针对30 m左右高度的点源,进行了不同排放参数、不同气象条件下最大落地浓度的敏感性试验。结果表明：随着烟气出口流速的增大,地面浓度最大值逐渐减小;随着波文比的变化,地面浓度最大值没有明显的变化;随着地面粗糙度的增大,地面浓度最大值逐渐减小;随着烟气出口温度的增高,地面浓度最大值逐渐减小;当烟气温度为75℃,粗糙度达到1.3 m时,地面浓度达到最小;随着反照率的增大,地面浓度最大值逐渐减小;随着烟囱高度的增大,地面浓度最大值逐渐减小;在各种烟囱高度条件下,随着最高环境温度的增高,地面浓度最大值逐渐增大;而在各种环境温度条件下,随着烟囱高度的增高,地面浓度最大值在逐渐减小;模式中,随着最低环境温度的增高,地面浓度最大值没有变化;但随着最小风速的增大,模拟得到的地面浓度最大值会逐渐减小。     

南京市灰霾影响因子的数值模拟

利用改进的南京大学空气质量预报系统（NJU-CAQPS）,对2005年1月7日南京典型天气条件形成的污染过程进行了数值模拟,分析了城市人为热源、城市建筑物效应和不同类型人为热源排放对该区域主要污染物分布的贡献及对能见度造成的影响。结果表明,城区日平均能见度最低可达8km以下,一天之中有18h主城区地表能见度低于10km...     

地面连续点源催化剂的扩散

在人工影响天气的作业和科学试验中,除了在云中或云下播撒、爆炸分散和燃烧分散催化剂以外,在某些地区相宜季节还可使用在地面或高山顶侧以点源形式燃烧催化剂人工影响降水的方法,地面点源可分瞬时点源和连续点源两种类型.建立了地面连续点源扩散模式.研究结果表明在不稳定、中性和稳定3种大气层结条件下地面连续点源的垂直扩散高度分别为640 m,555 m和475 m,而水平最大扩散宽度对应为600 m、450 m和430 m,催化剂的最大浓度中心都集中于催化剂发生器喷嘴的上方附近.在冬季,如果将源建立在较高的山坡或山顶上人工影响冬季降水是可能成功的,而在其它季节能否成功要视具体情况而定.     

从PM10的测量推测成都市区汞污染的来源

通过2007年5—6月期间测量成都市若干条剖面上大气可吸入颗粒物（PM10）中的汞含量，来推测成都市大气中汞的来源。结果表明：在12个点的测量范围内，成都市PM10的质量平均浓度为210．8μg／m^3；PM10中汞的质量平均浓度为0．36ng／m^3。公园和郊区PM10浓度和其中汞浓度均较少，可能与植被茂盛有关。由PM10中汞的分布可知，在热电厂、停用的生活垃圾堆放场和寺庙附近出现最高值。说明热电厂和生活垃圾堆放场是大气汞污染的重要次生来源。寺庙附近出现的高汞值，推测与寺庙的礼仪活动如香烛燃烧有关。     

从PM10的测量推测成都市区汞污染的来源

通过2007年5—6月期间测量成都市若干条剖面上大气可吸入颗粒物(PM10)中的汞含量,来推测成都市大气中汞的来源。结果表明:在12个点的测量范围内,成都市PM10的质量平均浓度为210.8μg/m3;PM10中汞的质量平均浓度为0.36ng/m3。公园和郊区PM10浓度和其中汞浓度均较少,可能与植被茂盛有关。由PM10中汞的分布可知,在热电厂、停用的生活垃圾堆放场和寺庙附近出现最高值,说明热电厂和生活垃圾堆放场是大气汞污染的重要次生来源。寺庙附近出现的高汞值,推测与寺庙的礼仪活动如香烛燃烧有关。     

Models-3空气质量模式对兰州市污染物输送的模拟

较详细地介绍了美国环保总局的第三代空气质量模式系统Models-3的特点,并且针对兰州市冬季采暖期污染严重的特点,选取2002年12月份的个例,将兰州市最新的大气污染源资料加入模式中．对模式进行调试并检验了该模式对兰州污染的模拟性能。从模式对SO2,NO2和O3等几种大气污染物浓度的模拟结果与监测资料对比分析,表明该模式系统较好地模拟出了SO2,NO2的空间分布格局,模拟结果与监测结果比较吻合,而且模式模拟的污染物浓度场比较均匀;模式模拟的O3的日变化规律与资料分析结论基本一致,也符合O3的生成机理。因此该模式系统对于复杂地形条件下的城市污染物输送具有一定的模拟能力。     

大连地区酸雨外来源分析

应用Hysplit传输扩散模式计算2008-2009年大连地区酸雨和非酸雨期间的后向气流轨迹,利用条件概率和轨迹聚类法对气流轨迹进行分析,研究大连地区酸雨外来源。结果表明：外来源通过大气输送对大连地区酸沉降的贡献较大。大连地区酸雨主要受中国华东沿海至山东半岛经黄海中北部或经渤海及其西岸的近地面大气污染输送影响,中国华东、华南等南方内陆地区和日本海周边东亚国家对大连地区酸雨均有贡献。海洋性气团或北方大陆气团一般为大连地区非酸雨来源。     

武汉市居民区大气VOCs的污染特征和来源解析

于2016年7月-2017年6月在武汉市典型居民区对大气中101种挥发性有机物（VOCs）进行了监测,以便研究武汉市典型居民区周边VOCs的组成特征和变化规律,并探讨了其主要来源.结果表明,武汉市空气中VOCs的体积分数为（46.24±24.57）×10^-9,表现为烷烃>含氧有机物>烯烃>卤代烃>芳香烃.受交通排放影响烷烃的比例上午高于下午,1月机动车尾气为武汉市主要的VOCs排放源,夏季含氧类化合物浓度高于冬季,可能更多地受本地喷涂等溶剂使用行业和光化学反应生成的影响,5-9月表现出明显的生物源排放特征.利用正交矩阵因子分析（PMF）得到武汉市居民区大气VOCs主要有6个来源,分别为燃烧源、机动车尾气、工业排放、溶剂使用、汽油挥发和植物排放.其中,燃烧源、机动车尾气贡献比例最高,是该区域VOCs控制的重要排放源.     

区域复杂地形大气污染扩散的模拟研究

围绕复杂地形区域尺度大气污染物的扩散问题,以贵州西部山区"西电东送"大型火电厂六枝电厂所在区域为例,采用局部嵌套的高分辨率复杂地形大气扩散模式系统,模拟了该区域大气边界层气象场和污染物散布的浓度场,给出二级空气质量标准下各级保证率的小时平均和日均浓度分布,进而得出其年均浓度分布,分析其时空分布及变化特征,研究了山区复杂地形上大气污染物的扩散特性和散布规律。     

Effects of NOxand VOCs from Five Emission Sources on Summer Surface O3 over the Beijing–Tianjin–Hebei Region

The impacts of emissions from industry,power plant,transportation,residential,and biogenic sources on daily maximum surface ozone （O3DM） over the Beijing-Tianjin-Hebei （BTH） region in North China in the summer of 2007 were examined in a modeling study.The modeling system consisted of the Weather Research and Forecasting （WRF） model and the photochemical dispersion model,CAMx.The factor separation technique （FST） was used to quantify the effect of individual emission source types and the synergistic interactions among two or more types.Additionally,the effectiveness of emission reduction scenarios was explored.The industry,power plant,and transportation emission source types were found to be the most important in terms of their individual effects on O3DM.The key contributor to high surface O3 was power plant emissions,with a peak individual effect of 40 ppbv in the southwestern BTH area.The individual effect from the biogenic emission category was quite low.The synergistic effects from the combinations of each pair of anthropogenic emission types suppressed O3 formation,while the synergistic effects for combinations of three were favorable for O3 formation when the industrial and power plant emission source types coexisted.The quadruple synergistic effects were positive only with the combination of power plant,transportation,residential,and biogenic sources,while the quintuple synergistic effect showed only minor impacts on O3DM concentrations.A 30％ reduction in industrial and transportation sources produced the most effective impacts on O3 concentrations,with a maximum decrease of 20 ppbv.These results suggested that the synergistic impacts among emission source types should be considered when formulating emission control strategies for O3 reduction.