◎鄒明 李錚
AERMOD 是一個穩(wěn)態(tài)煙羽擴散模式,為《環(huán)境影響評價技術(shù)導則—大氣環(huán)境》(HJ2.2-2018)中推薦使用大氣預測模型,可基于大氣邊界層數(shù)據(jù)特征模擬點源、面源、體源等排放出的污染物的濃度分布,適用于農(nóng)村或城市地區(qū)、簡單或復雜地形,常見用于大氣環(huán)境影響一級評價。該模型對于重金屬(以鉛、汞、鎘為例)的大氣預測可分為考慮沉積和不考慮沉積兩種情景,本次以某垃圾焚燒發(fā)電項目為例,分別預測兩種情景下重金屬對地面的大氣環(huán)境影響程度。
AERMOD 模型運行需要進行氣象預處理,包括地面氣象數(shù)據(jù)和高空氣象資料。本次收集了某項目所在地區(qū)2018 年全年逐日逐時的地面氣象觀測資料,并通過生態(tài)環(huán)境部環(huán)境工程評估中心獲取了該地區(qū)2018 年全年高空氣象模擬資料。
項目位于**縣**鎮(zhèn),地貌單元主要由山地、緩丘、荒地組成。評價范圍內(nèi)的地形數(shù)據(jù)采用外部DEM 文件,數(shù)據(jù)來源為http://srtm.csi.cgiar.org/,分辨率為90m。采用Aermap 運行計算得出評價范圍內(nèi)各網(wǎng)格及敏感點的地形數(shù)據(jù)。構(gòu)建評價范圍的預測網(wǎng)格時,采用直角坐標的方式,即坐標形式為(x,y)。
項目預測中心點的坐標為東經(jīng)112°42'43.86",北緯26°46'08.14",預測網(wǎng)格設(shè)定為5000m×5000m,網(wǎng)格為步長100m。根據(jù)預測范圍的土地類型,共分為3 個扇區(qū),以中心坐標為原點,建立直角坐標體系,其中0-190°為落葉樹林、190-250°為城市、250-360°為落葉樹林。
根據(jù)項目可研資料,該項目主要外排廢氣為垃圾焚燒爐產(chǎn)生的煙氣,廢氣排放量為120000Nm3/h,排氣筒高度為80m,排放內(nèi)徑為2.0m、煙氣出口溫度為150℃,煙氣中鉛、汞、鎘的排速率分別為0.12 kg/h、0.006 kg/h、0.012 kg/h。
本次預測分兩種情景進行,情景1 為不考慮重金屬沉積影響,預測各重金屬對地面的影響程度;情景2 為考慮重金屬沉積影響后預測各重金屬對地面的影響程度。預測結(jié)果見對比情況見表1,其地面最大落地濃度分布情況見圖1。
表1 本項目排放重金屬在不同情景下的大氣預測結(jié)果
圖1 本項目排放重金屬在不同情景下的大氣預測結(jié)果等值線圖
由上述兩種預測結(jié)果得知,在考慮重金屬沉積的前提下,鉛、汞、鎘的年均貢獻值均約為不考慮重金屬沉積年均貢獻值的3 倍。兩種情景下,重金屬最大落地濃度均分布在污染源的西南偏南方向,根據(jù)該地區(qū)2018 年地面氣象資料,年主導風向為西南偏南風,分布頻率為39%,表明本項目大氣污染物最大落地濃度分布方位與選取的氣象數(shù)據(jù)主導風向基本吻合。在不考慮重金屬沉積的前提下,地面最大落地濃度主要集中分布在下風向2.15km 處,近地面濃度較低,其污染物擴散受氣象條件的影響十分顯著。在考慮重金屬沉積的前提下,地面主要落地濃度主要集中分布在下風向1.7km 處,且濃度除最大落地位置分布集中外,其余基本呈傘狀分布,說明污染物擴散除受氣象條件外,自身的沉積作用限制了其擴散能力,對近地面的影響更加顯著。
鑒于在考慮大氣沉積作用的前提下,重金屬對地面的影響更顯著,且影響的距離更近,所以建議在運用AERMOD 進行大氣環(huán)境影響一級評價時,對于具有大氣沉積能力的污染因子,最大落地濃度需體現(xiàn)沉積影響。