環評文件大氣環境影響預測內容技術復核要點研究

馬兆輝

上海同濟環保咨詢有限公司

0 前言

大氣環境影響預測是環境影響評價的重要內容。通過大氣環境影響預測分析可以進一步了解建設項目對周邊環境空氣的影響，提出針對性的大氣污染防治措施。因此，大氣環境影響預測結果準確與否將直接影響環評文件關于建設項目是否具有環境可行性的評價結論。

環境保護部于2008年12月31日發布了《環境影響評價技術導則 大氣環境》（HJ2.2-2008）[1]，對1993年發布的《環境影響評價技術導則 大氣環境》（HJ/T2.2-93）進行了較大幅度的修改，對氣象資料、預測模式有了更高的要求，模式參數設置也更復雜。在此基礎上，生態環境部于2018年7月31日發布了《環境影響評價技術導則 大氣環境》（HJ2.2-2018）[2]，對2008年導則進一步進行了修改，包括評價等級和評價范圍的判定方法、環境空氣質量達標區和不達標區的判定、環境空氣質量現狀監測及背景值的取值等[2]。

在筆者從事環評文件技術評估的十年間，發現部分建設項目尤其是石油化工、冶金、危險廢物處置、建材火電等重點項目環評文件中大氣環境影響預測章節存在污染源源強錯誤、預測模式和預測參數選用不恰當等問題，導致預測結果計算錯誤。

為提高環評文件的編制質量，規范大氣環境影響預測相關內容，避免預測過程中出現預測模式、預測參數、氣象數據等隨意選用等現象，有必要對重點行業環評文件中大氣環境影響預測部分進行技術復核的工作，重點分析污染源源強、模型預處理、預測過程、預測結果等方面是否正確，提高技術評估對項目審批的技術支撐力度。

1 研究的目的和原則

大氣環境影響預測技術復核的基本原則是以環評文件分析內容為基礎，以現行技術導則和規范為依據，對模型中所采用的預測模型和參數、預測結果進行分析與評價，并提出環評文件中大氣環境影響預測結論是否正確、可信的結論，杜絕可能存在的“假數真算”“真數假算”等不良現象，彌補長期以來技術評估過于依賴專家主管判斷的不足[3]。

2 大氣影響預測模型介紹

《環境影響評價技術導則 大氣環境》（HJ2.2-2018）[2]中規定了用于評價等級和評價范圍判定的AERSCREEN模型以及幾種進一步預測模型（包括ADMS、AERMOD、CALPUFF、AUSTAL2000、ED‐MS/AEDT、CMAQ等），其中AERMOD、ADMS及CALPUFF等模型可模擬點源、面源、線源、體源，AUSTAL2000可模擬煙塔合一源，EDMS/AEDT可模擬機場源，CMAQ可以使用網格化污染源清單[2]。

針對上海市主要建設項目類型，環評文件開展大氣環境影響預測使用最多的是ADMS、AER‐MOD、CALPUFF模型。其中ADMS、AERMOD模型主要用于模擬局地尺度（50 km以下）的大氣環境影響，CALPUFF模型主要用于模擬城市尺度（50 km到幾百公里）的大氣環境影響。

3 大氣環境影響預測存在的問題及其釋義

大氣環境影響預測結果的因素很多，除污染源源強數據外，項目所在區域的氣象資料、地形參數、地表特征以及預測模型等，均會影響大氣環境預測結果。

3.1 評價等級及評價范圍的確定

對于地形的判斷僅在使用AERSCREEN時涉及，根據美國EPA的官方釋義：“距污染源中心點5 km內的地形高度（不含建筑物）低于排氣筒高度時，定義為簡單地形；反之則為復雜地形[4]。”考慮到上海市的地形特征，一般選擇簡單地形。

在核算評價等級和評價范圍時，應將所有正常排放的源全部納入計算范圍中。對于多個近距離排氣筒，應按單個污染源分別進行計算，即不按等效排氣筒進行計算。對于非連續排放的點源，如果是長期存在的正常排放源，也應作為判定評價等級的依據。

3.2 建筑物下洗

建筑物下洗是指由于周圍建筑物引起的空氣擾動，導致排氣筒排出的污染物迅速擴散至地面，出現局部高濃度的情況[5]，見圖1所示。如果建設項目廢氣排氣筒高度小于最佳工程方案高度，則在計算大氣環境影響時必須考慮周圍建設物引起的背風渦及伴流尾跡的影響。最佳工程方案中的排氣筒高度應為建筑高度與建筑高度或建筑物投影寬度中的較小者的1.5倍之和。

圖1 建筑物下洗示意圖

如果建筑物下洗影響范圍內存在居民住宅、學校等環境敏感目標，在進行大氣環境影響預測時，應考慮建筑物下洗效應。

3.3 地面和高空氣象資料的有效性

AERMOD和ADMS預測模型地面氣象數據應調查距離項目最近的地面氣象站的逐時地面氣象數據，必須包括風向、風速、總云量、干球溫度等數據。高空氣象數據需要觀測或模擬的氣象數據，必須包括早晚兩次不同等壓面上的氣壓、干球溫度和離地高度等[2]。

CALPUFF預測模型地面氣象數據應獲取預測范圍內所有氣象站的逐時地面氣象數據，必須包括風向、風速、干球溫度、相對濕度、地面氣壓、云量、云底高度等數據；高空氣象數據應調查最少三個站點的觀測或模擬的氣象數據，必須包括早晚兩次不同等壓面上的氣壓、干球溫度、離地高度、風向和風速等[2]。

4 典型案例分析

根據筆者在環評文件技術評估工作中對大氣環境影響預測分析內容進行技術復核的結果來看，目前環評文件中大氣環境影響預測存在的主要問題包括模型中遺漏污染源、地表數據等模型預測參數不全面或錯誤、預測方法或預測方案選擇不符合導則要求等，導致被復核項目不通過技術評估或直接退回修改。

4.1 某合金材料冶煉項目技術復核案例

1）項目概況及主要產排污節點

某公司建設汽車輕量化液態鋁合金生產線，年產汽車用鋁合金液70 000 t。主要原輔料為鋁錠、硅、銅以及其它稀有金屬等，生產工藝主要為投料熔化、除渣、合金熔煉、出料，廢氣主要為鋁合金熔煉過程爐內煙氣、開爐廢氣等，污染物主要為顆粒物、SO2、NOx、HCl和二噁英等。環評文件選擇AERMOD模型開展大氣環境影響預測。

2）主要問題

環評文件中提供了污染源和敏感點所在地的高程數據，但在模型模擬時人為設置為0 m，導致計算結果偏低。模型中緯度選擇錯誤，上海地區應選擇30°或31°，而預測模型中選擇了52°。計算網格間距設定為200 m，不符合導則中規定的“距離源中心5 km的網格間距不超過100 m[2]”的要求。模型中未計算二噁英的沉降累積影響。

3）復核結果分析

采用相同的預測模型，對經緯度、高程數據進行修正，按照100 m網格間距重新開展了大氣環境影響預測。根據復核結果，該項目正常工況下排放的NO2在部分網格點的最大小時落地濃度預測值出現超標，最大占標率達到121%，但環評文件預測值均達標，分析結果失實。其它污染物在網格點的最大落地濃度預測值均較環評文件計算結果偏低，最大偏低13.2%。

鑒于環評文件出現的上述問題，部分網格點污染物落地濃度預測值出現超標，且對特征污染物二噁英未開展沉降累積影響，環評文件中大氣環境影響預測分析內容不能支撐項目可行的結論。

4.2 某化工項目技術復核案例

1）項目概況及主要產排污節點

某公司新建合成材料生產線，年產12 000 t環氧樹脂、3 000 t聚砜樹脂，主要原輔料為環氧氯丙烷、環氧樹脂、乙酸酯類、二甲苯等，廢氣污染物主要為生產過程中產生的HCl、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、非甲烷總烴等。環評文件選擇AERMOD模型開展大氣環境影響預測。

2）主要問題

該項目大氣評價范圍內全部為陸地，且土地類型較為單一，但在模型氣象數據預處理時采用了扇區劃分，將項目地塊南側區域的土地類型定義為水面，導致預測結果錯誤。模型中遺漏污染源，首先該項目新增5根工藝廢氣排氣筒，但模型中僅輸入了4根排氣筒廢氣參數，其次模型中未輸入評價范圍內已批在建和擬建污染源參數。

3）復核結果分析

地表參數設置不合理，模型中輸入的污染源參數與工程分析內容不一致，且未計算導則要求考慮的評價范圍內已批在建和擬建污染源影響，導致計算的大氣環境影響比實際影響明顯減小，且該錯誤僅在檢查模型時能夠被發現。上述重大問題導致預測方法和結果無法真實反映項目產生的實際環境影響，環評文件編制單位應按照導則要求重新開展項目大氣環境影響預測分析。

4.3 某危險廢物焚燒項目技術復核案例

1）項目概況及主要產排污節點

某公司擴建一條年處理50 000 t危險廢物焚燒線，采用回轉窯工藝，危險廢物處理全過程包括廢物的預處理、配伍、進料、焚燒、余熱回收、爐渣和飛灰的處理等。廢氣主要為危險廢物的焚燒煙氣，污染物主要為顆粒物、酸性氣體（SO2、HCl、HF等）、NOx、重金屬（汞、鉛、鎘、砷、鎳、鉻等）、二噁英等。環評文件選擇AERMOD模型開展大氣環境影響預測。

2）主要問題

預測模型中輸入的部分廢氣污染物源強與工程分析中的數據不一致。地表參數選擇錯誤，根據項目所在地區的土地利用，應選擇城市，而預測模型中選擇了林地。氣象數據預處理錯誤，預處理過程中丟失了氣壓數據，溫度、風速、風向轉化錯誤。

3）復核結果分析

采用相同的預測模型，對地表參數、氣象數據進行修正后，重新開展大氣環境影響預測復核。根據復核結果，環評文件計算結果與技術復核計算結果相比，該項目正常工況下排放的污染物在網格點處的各污染物最大小時、日均、年均落地濃度值低了約5%～12%，環評文件分析結果有誤。

5 結論

環評文件中大氣環境影響預測分析是一項科學的專業工作，雖然目前有相關技術導則為該工作提供了具體的指導意見，但是在實際工作中，由于模型參數設置不合理等原因，預測結果偏差較大。因此，生態環境主管部門有必要組織相關技術部門開展對石油化工、冶金、危險廢物處置、建材火電等重點行業環評文件中大氣環境影響預測的技術復核工作，重點復核污染源參數、預測模式、模型預處理、預測過程、預測結果等方面是否正確，從而規范大氣環境影響預測的編制內容，提高預測結果的準確度，為生態環境管理部門項目審批提供技術支持。