摘要:本研究主要是对工业园区的规划项目进行研究,在采用CAMx模型模拟过程中,通过采集相关的数据,对评价区域内PM2.5和O3的环境影响进行测定,最终的本底值叠加可以看出,规划项目对所在评价区域内O3的影响满足空气质量标准,但是PM2.5的年均浓度区域本底值已经超出国家空气质量二级标准(35µg/m3)
关键词:空气质量模型;模拟;规划环评
CAMx模型是一个基于大气化学,针对臭氧、颗粒物(PM)和雾霾天气过程的大气污染物计算模型,其具有详尽的模型文档和用户支持,具有独特并且比较强大的模型功能,使用方便。在2018年最新实施的《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ2.2—2018)(以下简称2018版大气环评导则)中,较之原来的细节更加完善,具体增加了大气环境中PM2.5和O3环境影响评价的标准[1]。从而在顶层设计上将环境影响评价和排污许可管理制度进行科学对接。
本研究依托2018版大气环评导则的要求,采用CAMx模型对某工业园区规划项目进行深入研究,模拟本规划项目可能会对周边环境造成的影响,从而为最终评价提供技术支持。
1、模拟分析方法概述
1.1 CAMx模拟系统简介
CAMx模型是美国环保局和相关州立环保部门共同开发的针对大气中的臭氧、颗粒物(PM)和雾霾天气过程中污染物具体含量测定的软件模型,其产生和应用已经有20多年的历史,并且广泛应用于亚欧非等几十个国家和地区,为当地的环评测定做出了重要的技术支持。本次研究采用的第三代CAMx模型又被称为光化学网格模型,在模拟过程中采用双层网格嵌套技术。内层的模拟范围主要覆盖中国和东亚等部分地区,外层模拟范围为京津冀及周边地区,相关数据来源主要来自2012国家相关统计年鉴和《环境统计年报》。
1.2 PM2.5和O3来源解析
在进行数据采集和分析过程中,可以采用两次模拟浓度差减的方式来测定规划项目排放对环境空气质量造成的影响,也可以使用模型自带的分析工具,在本研究过程中,采用的是后一种方式。通过采集不同不同源区和行业中各个物种的排放,来模拟计算规划项目污染源排放对环境空气质量浓度的贡献来评估其各自造成的影响。评估技术是CAMx模型自带的颗粒物来源解析技术(PSAT)和O3来源解析技术(OSAT)[2]。这两种技术在对不同评价项目污染源标记的基础上对不同行业来源贡献进行区分,同时还可以对区域污染源进行标记,进而分析出不同区域污染源的贡献。在此基础上协助管理部门制定科学的控制策略。
1.3 模拟区域设定和污染源分布
针对研究的需要,将模拟区域设定为京津冀及其周边地区,规划项目污染源清单包括建设项目污染源、区域削减污染源和区域拟建污染源三个部分。在实际测定过程中,根据模型要求和环境特征要求,共确定14个敏感点位置。进行环境评价的方式是用新建项目污染源减去削减污染源再加上拟建污染源,主要污染物设定为PM2.5和O3,地理范围为500km,模拟的时间段设定为2017年全年。在CAMx模型的模拟输出结果中,暂时还无法获取最大小时浓度、日均浓度和年均浓度值,因此需要根据相关数据对这些数据采用数学的方式进行最终处理,其计算方式在此不再赘述。
2、对模拟结果的分析讨论
通过模拟计算最终可以得出相关的数据结果:(1)规划项目排放可以将评价范围内的O3小时增大增加至6µg/m3左右,PM2.5小时最大值增加20µg/m3左右;(2)规划项目排放可以将评价范围内的O3日最大平均浓度最大增加2µg/m3左右,PM2.5日均浓度最大增加5µg/m3左右。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆(3)规划排放项目可以将评价范围内的O3日最大8小时平均浓度增加2µg/m3左右,PM2.5年均浓度最大增加2µg/m3左右,但是PM2.5年均浓度区域本地值介于75-250µg/m3之间,已经远远超出国家质量二级标准(35µg/m3)。通过分析可以确认,规划项目对评价区域内PM2.5的最大贡献值出现在排放源附近,而对区域O3的最大贡献值则出现在离排放源比较远的地方。
3、在空气质量模型应用于规划环评中需要注意的问题及其对策
3.1 科学选择模型
在进行环评规划时,需要根据模拟精度、数据来源和获取方式的简易程度及可能性、技术水平的适应性、所要求达到的效果等,综合考虑空气质量模型的选择。在实际选择过程中,要摆脱越先进越复杂的模型就是最好的模型的观念,在数据测定过程中,需要合理考虑“总量减排”和“质量改善”之间的关系。目前在第三代模型的选择中,主要有NAQPMS,CMAQ,CAMx,WRF-CHEM等模型,本实验过程中,在综合考量的情况下,采用CAMx模型。
3.2 提高空气质量模型的应用的专业化程度
以上所提及的第三代模型中大多都包含气象模块、污染源排放清单模块和化学传输模块三个基本的组成部分。这些模型大多是来自于国外的相关公司,并且是基于LINUX系统平台运行,在实际试验过程中需要涉及多个学科的知识,并且在其试验结果因为区域选择的不同和数据采集的偏差,会造成最终结果产生较大的误差。因此在未来的环评工作开展过程中,需要国家相关部门制定出标准的技术规范,以便使其模拟结果更加准确,在更大范围内得到推广和应用[3]。
3.3 模拟结果之间差异大,缺乏可比性
由于环保工作的重要性,目前在国内的污染物排放数据在无法完全对社会公众开放,相关的科研单位在进行污染物排放清单的研究工作中,体系也不够统一,进而造成各个数据之间存在较大的偏差,而各个研究主体在进行研究的过程中,所选择的空气质量模型和计算方式更加不同,这就使得最后的模拟结果不仅在各个细节上存在较大差异,而且其结果缺乏可比性,造成不同的研究结果之间无法形成科学的比对和印证,要解决这方面的问题,首先要建立起标准化的污染物排放清单标准,使其不仅要能够满足国内研究的需要,还要能与国际研究相接轨。其次,要设定相关工作开展的国家标准,加强对周边文件的编制工作,提升整体工作水平,建立起我国大气污染排放清单和测定方法的完整体系。
3.4 建立起国家环境基础信息数据库
大数据平台的应用对社会生产生活的各个方面都起到了极大的促进作用,在进行环评规划时,更是要依托海量数据的支持才能进行更加精确的分析,所以在后期的工作开展中,必须改变目前各个部门之间各自为战的情形,建立良好的沟通和交流机制,建立数据管理的集约化平台,并建立起科学的共享机制,从而促进整个行业取得更好的发展,将行业发展不断推向工程化的模式,实现环境管理和决策的效率不断提高。
4、结束语
通过本次研究不仅模拟出区域范围内本底值的相关数据,得出了应有的数据结果,对规划项目的环境空气质量进行确认,还发现了在国内控制质量模型应用中存在的各种问题,在进行深入研究的基础上,对这些问题产生的根源进行研究,并探讨出相应的对策,以此不仅可以提升空气质量模型应用的范围,还可以对整个行业的发展起到良好的促进作用,为我国大气污染防治工作作出更大的贡献。
参考文献:
[1]李振亮,薛文博,陈敏,方维凯,张卫东,雷宇,蒋洪强.城市空气质量达标规划编制中的关键技术及其案例应用[J].中国环境管理,2019,11(02):80-86.
[2]李萍,赵莎莎.基于覆盖网络的空气质量评价模型研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2018,34(08):77-78.
[3]于振波,刘玉萍,李广来,刘薇,贾琳琳.我国空气质量模型应用中存在的问题及建议[J].环境保护与循环经济,2018,38(08):88-90
论文作者:郭钰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签:模型论文; 空气质量论文; 污染源论文; 浓度论文; 过程中论文; 评价论文; 项目论文; 《基层建设》2019年第15期论文;