曹 锋

大连理工加华环境科技有限公司

1 引言

《环境影响评价技术导则大气环境》是环评工作中大气影响预测与评价的重要指导性文件，本文介绍了新旧大气导则中推荐的估算模型的特点，并以燃煤锅炉房项目为例，比较了新旧两种大气估算模型对NO2污染预测结果的差异。

2 大气估算模型

2.1 SCREEN3模型

SCREEN3 模型是《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ2.2-2008）中的大气估算法规模型，该模型是一个单源高斯烟羽模型，由美国EPA 于1995 年推出，是基于ISC3 预测模式的环境空气质量估算模型，可计算点源、火炬源、面源和体源等污染源的最大地面浓度，以及建筑物下洗和岸边熏烟等特殊条件下的最大地面浓度。该模型通过内嵌的多种预设气象组合条件，计算最不利气象条件下大气污染物在其下风向轴线地面浓度，进而保守计算污染源对环境空气质量的最大影响程度和范围。

2.2 AERSCREEN模型

AERSCREEN 模型是《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ2.2-2018）中新一代的大气估算法规模型，该模型是由美国EPA于2011年推出的基于AERMOD模式的单源估算模型，耦合了AERMOD 的 相 关 内 核（AERMOD、AERMAP、MAKEMET、BPIPPRM等），能快速计算污染源最不利的气象条件下的浓度结果。此外，AERSCREEN模型在估算复杂地形条件下大气污染影响时，可调用项目区域的地形高程数据，与SCREEN3 模型的计算结果相比，能更好地贴近项目实际情况。

3 估算实例分析

3.1 源强参数

燃煤锅炉房项目是典型的大气污染影响型项目之一，以大连市某燃煤供暖锅炉房项目为例，其锅炉烟气污染物中氮氧化物（以NO2计）的排放源强见表1。

表1 污染物排放源强情况

3.2 气象参数

该项目位于辽宁省大连市主城区，根据当地多年气象统计资料，大连市近20 年全年平均气温为11.6℃，极端最高气温为36.6℃，极端最低气温为-18.8℃，多年平均风速为3.3m/s。

3.3 估算参数

该项目周边无高大建筑，周边3.0km 范围内无大型水体，因此估算时不考虑建筑物下洗、海岸熏烟的影响。此外，为进一步了解项目所在区域地形高程数据对最终估算结果的影响，另按是否考虑地形设置不同估算情景，相关参数的具体设置情况见表2。

表2 AERSCREEN和SCREEN3模型的估算预测参数设置

3.4 结果比较

将估算所需参数分别输入AERSCREEN 和SCREEN3 模型，最终计算得到污染物（NO2）的下风向轴线最大落地浓度（Cmax）、最大浓度占标率（Pmax），及其地面质量浓度达标准限值10%时所对应的最远距离（D10%），具体计算结果见表3。

表3 AERSCREEN和SCREEN3模型的估算结果汇总

由表3可知，采用AERSCREEN模型在考虑项目所在区域地形数据的情况下，NO2在下风向的最大轴线落地浓度和占标率要远大于采用SCREEN3 模型的计算结果；AERSCREEN 估算模式在不考虑地形数据时，NO2在下风向的最大轴线落地浓度和占标率则与SCREEN3 模型的计算结果差别不大。距污染源不同距离处的NO2最大落地浓度如图1所示。

图1 AERSCREEN模式和SCREEN3模式对NO2的估算预测结果

3.5 结果分析

根据分析，出现上述现象的原因主要有以下几个方面：（1）SCREEN3模式的气象条件组合较少，仅可利用模型内置的54种气象组合，生成的不利气象条件代表性较差；而AERSCREEN 模式则充分考虑了地表参数影响，通过设定项目所在区域的土地利用类型、气温等参数，调用MAKEMET程序生成边界层参数数据和气象廓线数据，使最终的计算结果与所在地具体气象信息关联性相对较好。（2）SCREEN3 模式虽然可以考虑地形高度和离地受体高度影响，但无法直接利用既有地形高程文件，需手动设置各坐标点的高程，导致最终处理复杂地形的效果不理想；而AERSCREEN 模式可根据项目所处位置，通过调用AERMAP 程序生成项目区域的地形高程数据，能够较为真实的反映项目区域的地形情况，在后续计算过程中充分考虑地形对污染物扩散的影响，改善了复杂地形条件下的模拟计算，因此其计算结果更贴近实际情况。（3）AERSCREEN模型在不考虑地形数据时，其计算结果与SCREEN3模型计算结果相近，说明项目周边地形的合理设置对AERSCREEN模型的计算结果会有很大影响。

4 结论

研究表明，与SCREEN3模型相比，采用AERSCREEN模型计算的结果相对较大，这与AERSCREEN 模型考虑了项目所在地最不利的气象条件和地形条件有重要关系，AERSCREEN模型最终的计算结果较为保守，也更接近于实际情况，与SCREEN3 模型相比更具有代表性。AERSCREEN 模型在不考虑地形数据时污染物扩散计算结果SCREEN3模型较为接近，说明项目周边地形对AERSCREEN模型计算结果有很大影响。