ADMS-EIA模型在规模化畜禽养殖场恶臭影响预测中的应用

2021-06-23顾耘东陆祥炜骆蓓菁

绿色科技 2021年10期

顾耘东，陆祥炜，骆蓓菁

(上海勘测设计研究院有限公司，上海 200434)

1 引言

目前，随着规模化畜禽养殖场生产需求的不断扩大，由规模化畜禽养殖场引发的环境污染问题也已日益严重[1～3]。近些年来，人们对规模化畜禽养殖场造成的环境问题，尤其是养殖过程中产生的恶臭，愈发关注[4，5]。

规模化畜禽养殖场中的主要恶臭来源，一般由养殖舍、粪污池、干粪暂存场等场所内贮存堆放的畜禽粪尿的腐败分解产生。畜禽粪尿在被微生物降解时，产生各种气体，混合在一起形成了恶臭[6]。根据研究表明，规模化畜禽养殖场产生的恶臭不仅会影响周边居民的健康，更会影响规模化畜禽养殖场内工作人员的感官系统。其中，氨和硫化氢(NH3、H2S)作为规模化养殖场的恶臭特征污染物还会损害养殖畜禽的健康，从而影响规模化养殖场的生产效率[7]。

恶臭是规模化畜禽养殖场营运过程中无法避免的一个大气污染问题[8]。因此，在环境影响评价阶段对规模化畜禽养殖场进行大气环境影响预测评价，通过预测结论评判规模化畜禽养殖场拟采取的环保措施、平面布置以及选址等是否满足相关规定，对于在决策源头预防恶臭污染有着重要意义[9～11]。

本次以上海某规模化畜禽养殖场案例为典型，结合ADMS-EIA模型对该规模化畜禽养殖场产生的恶臭对大气环境影响进行预测分析，探讨了ADMS-EIA模型在大气影响预测方面的应用。

2 ADMS模型简介

ADMS(Atmospheric Dispersion Management System)由英国剑桥环境研究中心(CERC)开发研制，属于新一代大气扩散预测模型[12～14]。ADMS模型主要有以下几个优点:①对于气象数据要求较低，在对模型进行预测时，无需要求采集高空气象数据，模拟过程简单。②ADMS模型采用了最新的大气结构物理参数知识，应用了最新的Monin-Obukhov长度和边界层高度，能更精确地定义边界层特征参数，使得随高度变化而变化的扩散过程可以更真实地表现出来，所获取的污染物浓度的预测结果更精确可信[15,16]。

与此同时，ADMS模型使用范围广泛，适用的污染源有点源、面源、线源以及体源，适用的排放形式可分为连续源和间断源。此外，该模型可用于局地尺度，即小于50 km预测范围内的污染源排放的浓度预测。ADMS模型也可以针对不同的地形参数进行模拟设定，对复杂地形进行污染源扩散预测分析[17]。

3 基于ADMS模型的大气污染案例分析

3.1 规模化畜禽养殖场简介

该规模化畜禽养殖场营运期主要大气污染物为养殖舍恶臭废气，粪污处理系统有机肥仓库、有机肥加工车间、固液分离和污泥脱水间及A池、O池、污泥回流池、二沉池、脱氮池、终沉池等区域产生的恶臭废气。养殖舍恶臭废气主要是无组织排放，粪污处理系统恶臭废气主要是有组织排放。

拟进行恶臭处理措施如图1所示。

3.2 模型参数

(1)预测因子与范围。恶臭废气预测因子主要为NH3、H2S。预测范围为以项目厂址为中心，边长为5 km的矩形区域。

(2)计算点。环境空气保护目标、网格点、预测范围内的网格最大地面浓度点。

图1 废气处理系统

(3)气象数据。地面气象资料选用上海某区2018年气象数据。

(4)污染源数据。项目污染源数据详见表1和表2。

(5)预测情景。预测情景见表3。

3.3 预测结果

(1)最大落地浓度。各项污染物最大落地浓度预测结果见表4。

(2)对环境空气敏感目标的影响。各项污染物对环境敏感目标影响预测结果见表5。

(3)正常工况叠加背景预测分析。叠加后NH3、H2S小时浓度预测结果见表6。

表1 无组织面源排放参数

表2 有组织源排放参数

表3 大气环境影响预测情景

表4 各项污染物最大落地浓度贡献值预测结果 mg/m3

表5 各项污染物对环境敏感目标影响预测结果见表 mg/m3

各项污染物对环境敏感目标影响预测结果见图2。

(4)周界废气排放达标分析。周界处污染物短期浓度贡献值预测结果见表7。

3.4 结果分析

(1)上海某规模化养殖场建成运行后，新增污染源正常排放下，NH3和H2S在最大地面浓度点及各敏感目标处的小时浓度贡献值可达到《环境影响评价技术导则大气环境》中附录D.1其它污染物空气质量浓度标准限值要求，短期浓度贡献值的最大浓度占标率小于100%，可满足环境空气质量标准的要求。

表6 NH3、H2S叠加后小时浓度预测结果 mg/m3

表7 厂界(周界)短期浓度贡献值预测结果 mg/m3

(2)上海某规模化养殖场叠加区域环境空气质量现状浓度后，各敏感目标和网格点处NH3、H2S小时均浓度可满足《环境影响评价技术导则大气环境》(HJ2.2-2018)附录D.1其它污染物空气质量浓度标准限值要求。

(3)上海某规模化养殖场厂界(周界)处NH3、H2S浓度厂界(周界)短期贡献值可满足《恶臭(异味)污染物排放标准》(DB31/1025-2016)中非工业区周界监控点特征污染物浓度限值要求，厂界(周界)处NH3、H2S短期浓度贡献值满足《环境影响评价技术导则-大气环境》(HJ2.2-2018)附录D.1其它污染物空气质量浓度标准限值要求。