淺析AERMOD模型在石化園區(qū)大氣規(guī)劃環(huán)評中的應(yīng)用1模型適用性分析AERMOD是美國環(huán)保局推出的第二代法規(guī)形式暨我國?環(huán)境影響評價技術(shù)導那么大氣環(huán)境(HJ/T2.2-2021)?推薦模型之一，AERMOD形式是穩(wěn)態(tài)煙羽模型，假設(shè)污染物的濃度在一定程度上服從高斯分布，以擴散理論為出發(fā)點，模擬點源、面源、體源等排放的污染物在短期、長期的濃度分布。AERMOD模型系統(tǒng)的構(gòu)造包括3個獨立的部分：AERMOD(擴散模型)、AERMET(氣象數(shù)據(jù)預處理器)和AERMAP(地形數(shù)據(jù)預處理器)。1.1污染源數(shù)據(jù)1.1.1規(guī)劃范圍園區(qū)規(guī)劃成大型化、基地化態(tài)勢，研究說明，AERMOD模型在排放源間距不超過50km范圍內(nèi)可以準確進展離散建模預測在復雜地形和氣象條件下污染物擴散濃度。1.1.2排放源高度園區(qū)規(guī)劃由于消費裝置特性、消費工藝等影響，排放源高度不盡一樣，排放源高度是影響污染物擴散的因素之一，排放源高度增加可以有效降低污染物落地濃度，污染物稀釋間隔也會減小。AERMOD形式中可以準確輸入有效排放高度，防止因為有效排放高度導致的預測誤差，特別是對無組織排放源來說，應(yīng)用AERMOD可更好地對其擴散濃度進展預測。1.1.3污染源類型園區(qū)中污染物往往是點源、面源、體源交織排放，污染來源不同，其擴散方式和影響因素各不一樣，將污染物通過點、面、體進展分類預測可以更好地理解污染源類型對污染物擴散的影響，假設(shè)單一考慮一種排放方式將影響預測結(jié)果的準確性、可信度。AERMOD模型在進展預測時可以輸入污染源類型，針對不同污染源類型進展預測。1.2氣象條件研究說明，風速、風向、溫度、相對濕度、大氣穩(wěn)定度等是影響污染物擴散的主要因素，AERMOD模型中的AERMET氣象處理模塊計算所需邊界參數(shù)估算風速、湍流強度和溫度的廓線，將測量數(shù)據(jù)傳遞給AERMOD進展預測。1.3地形條件園區(qū)所在地的地形條件不同對大氣污染物擴散的影響程度具有差異性，AERMOD模型中的AERMAP地形處理模塊運用臨界分流的物理根底考慮了地形對污染物擴散的影響，將擴散流場分為2層構(gòu)造。AERMOD模型認為復雜地形上的污染物濃度取決于在非常穩(wěn)定條件下被迫繞過山體的程度煙羽和在垂直方向上沿著山體抬升的煙羽2種極限狀態(tài)，任一網(wǎng)格點的濃度值就是這2種煙羽濃度加權(quán)之后的總和。同時，AERMOD形式可以同時考慮建筑物下洗對大氣污染物擴散的影響。2案例分析2.1規(guī)劃園區(qū)自然概況某石化園區(qū)規(guī)劃地處北溫帶季風區(qū)域，屬溫帶季風氣候又具有顯著的海洋性氣候特點。春季氣溫上升緩慢，較內(nèi)陸區(qū)遲約一個月;夏季濕熱多雨，但無酷暑;秋季天高氣爽，降水少，蒸發(fā)強;冬季風大溫低，持續(xù)時間較長。根據(jù)當?shù)亟?0a氣象監(jiān)測資料顯示，當?shù)啬昶骄鶜鉁?2.2℃，平均降水量約為775.6mm，平均相對濕度為73%左右。園區(qū)所在地平均風速為5.3m/s，以東南風為主導風向。根據(jù)當?shù)丨h(huán)境監(jiān)測部門2001-2021年的大氣環(huán)境監(jiān)測結(jié)果顯示SO2的年均濃度呈逐年增長的趨勢，且逐漸接近于標準值;NO2在后2a有上升趨勢;PM10的年均值與標準值接近。2.2污染源石化園區(qū)大氣污染主要來源于鍋爐燃燒排放及無組織排放廢氣，根據(jù)規(guī)劃，園區(qū)動力系統(tǒng)將新建4臺480t/h鍋爐，設(shè)計燃料采用煤和石油焦?？紤]到鍋爐采用燃煤方式運行新增污染物排放量較大，本次評價采用燃煤鍋爐和燃氣鍋爐2種運行方式。方案1：規(guī)劃方案。即采用4臺480t/h燃煤鍋爐。方案2：替代方案。即采用4臺480t/h燃氣鍋爐。2.3氣象條件本次模擬采用當?shù)貧庀笳?臺站號54857)2021年逐日逐次觀測的風向、風速、氣溫以及每天4次低云量觀測數(shù)據(jù)。采用環(huán)境保護部環(huán)境工程評估中心環(huán)境質(zhì)量模擬重點實驗室提供的模擬的2021年的MM5高空數(shù)據(jù)，站點間隔石化工業(yè)園區(qū)10km，經(jīng)緯度分別為E120.175和N36.1444，每天2次，高空數(shù)據(jù)層數(shù)為21層，包括氣壓、高度、風向、風速、干球溫度、露點溫度的數(shù)據(jù)。2.4地形條件由于石化園區(qū)位于沿海地區(qū)，地表情況較為復雜，分為城市和水域2個扇區(qū)。3預測和評價結(jié)果分析根據(jù)AERMOD形式運行結(jié)果，規(guī)劃施行后，SO2、NO2、PM10日均前10位預測結(jié)果?？芍?65d，規(guī)劃方案SO2、NO2、PM10最大日均濃度奉獻值為0.0055，0.032，0.0037mg/m3;占二級標準值3.7%，26.7%，2.5%。替代方案SO2、NO2、PM10最大日均濃度奉獻值為0.0042，0.032，0.0037mg/m3;占二級標準值2.8%，26.7%，2.5%。由表4可知，敏感點SO2日均濃度增值在0.00019～0.00103mg/m3之間，最大奉獻值占二級標準值的1.03%。疊加背景值后，最大占標率為96.7%;NO2日均濃度奉獻值在0.0022～0.011mg/m3之間，最大奉獻值占二級標準值的9.5%;PM10日均濃度奉獻值在0.00028～0.0011mg/m3之間，最大奉獻值占二級標準值的0.87%。疊加背景值后，敏感點PM10均出現(xiàn)了超標的現(xiàn)象，最大超標倍數(shù)為4.85。NO2敏感點日平均濃度奉獻值占標率最大，由此可知NO2的排放對敏感點大氣環(huán)境影響最大，SO2規(guī)劃方案的敏感點奉獻值占標率為替代方案的2倍，替代方案SO2減排效果明顯。SO2日平均濃度減少趨勢較NO2、PM10更為顯著，NO2、PM10擴散范圍更廣，其中PM10擴散范圍最廣，究其原因主要是因為：(1)NO2、PM10日平均奉獻值濃度較SO2高，在一樣氣象條件下，NO2、PM10擴散范圍更廣;(2)PM10為懸浮顆粒物，在大氣中不易發(fā)生沉降，其擴散范圍更為廣闊，SO2摩爾質(zhì)量較其它2個因子大，SO2更容易在擴散過程中發(fā)生沉降，濃度奉獻值減少趨勢更為顯著。4結(jié)論與建議通過對石化園區(qū)排放常規(guī)因子預測結(jié)果可知，常規(guī)因子中NO2的占標率相對較大，小時平均奉獻濃度占標率到達62.5%，SO2和PM10的占標率相對較低，替代方案相對規(guī)劃方案SO2最大落地濃度占標率明顯減少，SO2減排效果明顯。疊加背景值后敏感點PM10在敏感點均出現(xiàn)了超標的現(xiàn)象，最大超標倍數(shù)為4.85，SO2、NO2占標率分別為96.7%、91.4%。由此可知，石化園區(qū)規(guī)劃的施行對周邊大氣環(huán)境影響較為顯著，石化園區(qū)應(yīng)合理利用規(guī)劃環(huán)境影響評價結(jié)果加強環(huán)境管理，審核工程中大氣污染物排放環(huán)節(jié)、排放的主要污染物，采用有效的治理技術(shù)、治理措施，從源頭縮減大氣污染排放，同時要從產(chǎn)業(yè)布局本身尋求減排方法，強化園區(qū)企業(yè)準入條件審核，合理布置園區(qū)產(chǎn)業(yè)鏈，通過產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品鏈的延伸優(yōu)化進步資源綜合利用率，減少污染物排放，進步園區(qū)循環(huán)經(jīng)濟性，縮減環(huán)境影響范圍，促進科技創(chuàng)新降低污染治理本錢。在今后的研究中，應(yīng)將氣候變化、累積效應(yīng)納入規(guī)劃環(huán)境影響評價體系中，充分考慮氣候變化和累積效應(yīng)對污染物擴散、影響范圍等因素的影響;其次，AERMOD形式應(yīng)用范圍廣泛，充分開發(fā)AERMOD的應(yīng)用功能，將其應(yīng)用到大氣環(huán)境容量、風險評價等領(lǐng)域;最后，結(jié)合大氣科學專業(yè)知識