趙媛媛

（西安國際港務(wù)區(qū)管理委員會，西安710026）

1 規(guī)劃環(huán)境影響評價的概念

規(guī)劃環(huán)境影響評價，即國際上被普遍認(rèn)可的戰(zhàn)略環(huán)境影響評價（Strategic Environmental Assessment，簡稱SEA），但規(guī)劃環(huán)境影響評價在戰(zhàn)略環(huán)評中的層次較低[1]，即對具體方案可能造成的環(huán)境和生態(tài)破壞進(jìn)行科學(xué)的、系統(tǒng)的綜合評價，在進(jìn)行評價的過程中以政策為導(dǎo)向，將政策中的諸多一系列相關(guān)特征的目標(biāo)，從空間和時間方面進(jìn)行細(xì)化和具體化，最終再將具體的工程或項(xiàng)目等行為付諸實(shí)踐。影響之間關(guān)系的定量分析，以得出多種污染物或其他影響因素對環(huán)境的累積影響，對預(yù)測方案進(jìn)行優(yōu)化分析，以及為各個污染源的最佳控制措施提供支撐[2]。

數(shù)學(xué)模型法對基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的要求頗高，因?yàn)槠鋬H能在數(shù)學(xué)模型限定的條件下使用，這就需要較為了解需要預(yù)測評價的環(huán)境。數(shù)學(xué)模型法的預(yù)測評價成本較高，且一般只能對單個環(huán)境因子進(jìn)行影響分析，適用的范圍有限，對規(guī)劃內(nèi)容比較具體的規(guī)劃環(huán)評較為適用。

2 數(shù)學(xué)模型法

3 西安國際港務(wù)區(qū)規(guī)劃環(huán)評的應(yīng)用研究

數(shù)學(xué)模型法是一種客觀的預(yù)測方法，可以定量地表示出環(huán)境要素在時間和空間上的變化規(guī)律和過程，根據(jù)人們對預(yù)測對象認(rèn)識的程度不同，可將其分為黑箱模型、白箱模型和灰箱模型[5]。

灰箱模型是一種理論與經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的方法，人們面對某些已經(jīng)較為了解的客觀事物，但在其變化機(jī)制方面仍不是很熟悉，此時可依靠系統(tǒng)物理、化學(xué)或生物方面的特點(diǎn)或聯(lián)系建立起各種守恒或變化的關(guān)系（建立關(guān)系的方法即為白箱模型），當(dāng)某些方面具有不確定性，可以設(shè)法將其參數(shù)化（即黑箱模型），再根據(jù)輸入和輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系最終確定所設(shè)參數(shù)的數(shù)值。

環(huán)境數(shù)學(xué)模型包括水文與水動力模型、大氣擴(kuò)散模型、水質(zhì)模型、沉積物遷移模型、土壤侵蝕模型以及物種棲息地模型等。在實(shí)際規(guī)劃環(huán)境影響評價工作中，可以利用數(shù)值仿真模擬，通過多個污染物與環(huán)境

3.1 環(huán)境空氣影響預(yù)測與評價

3.1.1 汽車尾氣影響分析

3.1.1.1 尾氣污染物排放源強(qiáng)

根據(jù)各種類型機(jī)動車流量及尾氣污染物的釋放系數(shù)等參數(shù)，經(jīng)過計(jì)算得出，在車流高峰小時行駛汽車尾氣污染物的排放源強(qiáng)，計(jì)算公式如式（1）：

式中：Qj—j類氣態(tài)污染物排放源強(qiáng)，mg/（s·m）；Ai—i類型機(jī)動車預(yù)測年的高峰小時交通量，輛/h；Eij—i類型機(jī)動車j類污染物在預(yù)測年的單車排放因子，mg/（輛·m）。

氣態(tài)排放污染物等速工況單車排放因子Eij推薦值如表1所列。

其中預(yù)測年的高峰時段每小時交通流量采用《西安國際港務(wù)區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目（一期）環(huán)境影響報(bào)告書》中預(yù)測的近遠(yuǎn)期主干道的交通量計(jì)算，詳見表2。

表1 機(jī)動車單車排放因子推薦值g/km·輛

表2 主干道近遠(yuǎn)期高峰小時交通量預(yù)測結(jié)果pcu/h

由于區(qū)域道路的聯(lián)通性，在計(jì)算尾氣源強(qiáng)時，按照道路交通量最大的紡渭路交通量計(jì)算，晝夜間車流量按照2∶1考慮，小型車、中型車及大型車的車型比例按照54∶31∶15考慮，平均行駛速度按照70 km/h計(jì)，平均行駛路程按照6.5 km計(jì)，則車輛尾氣源強(qiáng)見表3。

表3 車輛尾氣源強(qiáng)

3.1.1.2 尾氣影響預(yù)測

由于路網(wǎng)交錯復(fù)雜，難以用單一的線性污染源來預(yù)測，因此采用箱模式進(jìn)行大氣環(huán)境預(yù)測，箱模式是一種簡單的空氣質(zhì)量模式，它是依據(jù)現(xiàn)狀自然條件和污染物分布特點(diǎn)等，把區(qū)域視為由順風(fēng)方向的一個或多個矩形箱組成，箱底為下墊面，箱頂為混合層頂，四周由區(qū)域范圍確定。但由于污染源本身的不確定性及預(yù)測模式的誤差，預(yù)測結(jié)果僅僅為定性說明提供參考。

（1）預(yù)測模型。

箱模式假設(shè)在一個箱體內(nèi)污染源分布均勻，視為面源，源強(qiáng)為常量，污染物分布并不集中的情況下垂直擴(kuò)散速度較快，假設(shè)大氣污染物在箱體內(nèi)的垂直方向上均勻分布，不計(jì)順風(fēng)向的擴(kuò)散，將箱的側(cè)邊界及頂邊界視為不透壁，若不考慮大氣污染物的沉降、轉(zhuǎn)化作用，由平流式擴(kuò)散方程推導(dǎo)出平衡狀態(tài)時單個箱體內(nèi)大氣污染物平均濃度，可得到公式（2）：

式中：C—箱內(nèi)大氣污染物平均濃度，mg/m3；

C0—進(jìn)入箱體上風(fēng)向邊界氣流中污染物的本底濃度，mg/m3；

X—箱體順風(fēng)方向長度，m；

Q—污染物源強(qiáng)，mg/m2s；

u—箱內(nèi)平均風(fēng)速，m/s；

H—混合層高度，m。

對于計(jì)算長期污染濃度模式可表示為式（3）：

式中：Φijk—i風(fēng)向、j穩(wěn)定度、k地面風(fēng)速的聯(lián)合頻率，%；

Xi—i風(fēng)向箱體順風(fēng)方向長度，m；

ujk（z）—j穩(wěn)定度、k地面風(fēng)速下風(fēng)速隨高度的變化規(guī)律；

Hjk—j穩(wěn)定度、k地面風(fēng)速下混合層高度，m。

根據(jù)《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法》（GB/T 3840-91），混合層高度可由式（4）計(jì)算：

式中：as，bs—混合層系數(shù)，詳見表4；

uk—10 m高處k地面風(fēng)速，m/s，大于6 m/s時取6 m/s；

Ω—地轉(zhuǎn)角速度，取7.29×10－5rad/s；

φ—地理緯度。

表4 混合層系數(shù)

（2）參數(shù)選擇。

（a）預(yù)測因子。

針對汽車尾氣的影響及危害，選擇NOX作為預(yù)測因子。

（b）背景濃度。

根據(jù)現(xiàn)狀監(jiān)測結(jié)果，NO2日均濃度值在0.002～0.044 mg/m3，平均值0.010 mg/m3，按年日均值為日均值的0.4倍換算，年日均值背景濃度為0.004 mg/m3。

（c）源強(qiáng)。

NOX源強(qiáng)見表5。

表5 NOX源強(qiáng)表mg/m2s

（d）順風(fēng)向長度。

為簡化計(jì)算，將規(guī)劃區(qū)近似看做正方形處理，順風(fēng)向長度近似值見表6。

表6 順風(fēng)向長度km

（3）預(yù)測結(jié)果。大氣環(huán)境預(yù)測計(jì)算結(jié)果見表7。

表7 大氣環(huán)境預(yù)測計(jì)算結(jié)果mg/m3

4 結(jié)論

采用箱模式的預(yù)測模型對汽車尾氣的影響進(jìn)行預(yù)測，由計(jì)算結(jié)果可知，近、遠(yuǎn)期規(guī)劃區(qū)內(nèi)NOX濃度的年均值可以滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—1996）中的二級標(biāo)準(zhǔn)；從影響程度看，雖然集中供熱中心燃煤鍋爐的NOX排放量也較大，但其影響主要集中在采暖季，對區(qū)域環(huán)境空氣中NOX影響最大的仍是汽車尾氣。

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