基于AERMOD 模型进行大气环境影响预测时考虑重金属沉积作用对地面产生的不同影响

2020-04-02邹明李铮

经济技术协作信息 2020年6期

◎邹明李铮

AERMOD 是一个稳态烟羽扩散模式，为《环境影响评价技术导则—大气环境》（HJ2.2-2018）中推荐使用大气预测模型，可基于大气边界层数据特征模拟点源、面源、体源等排放出的污染物的浓度分布，适用于农村或城市地区、简单或复杂地形，常见用于大气环境影响一级评价。该模型对于重金属（以铅、汞、镉为例）的大气预测可分为考虑沉积和不考虑沉积两种情景，本次以某垃圾焚烧发电项目为例，分别预测两种情景下重金属对地面的大气环境影响程度。

一、气象资料

AERMOD 模型运行需要进行气象预处理，包括地面气象数据和高空气象资料。本次收集了某项目所在地区2018 年全年逐日逐时的地面气象观测资料，并通过生态环境部环境工程评估中心获取了该地区2018 年全年高空气象模拟资料。

二、地形数据

项目位于**县**镇，地貌单元主要由山地、缓丘、荒地组成。评价范围内的地形数据采用外部DEM 文件，数据来源为http://srtm.csi.cgiar.org/，分辨率为90m。采用Aermap 运行计算得出评价范围内各网格及敏感点的地形数据。构建评价范围的预测网格时，采用直角坐标的方式，即坐标形式为(x，y)。

三、预测参数

项目预测中心点的坐标为东经112°42'43.86"，北纬26°46'08.14"，预测网格设定为5000m×5000m，网格为步长100m。根据预测范围的土地类型，共分为3 个扇区，以中心坐标为原点，建立直角坐标体系，其中0-190°为落叶树林、190-250°为城市、250-360°为落叶树林。

四、预测污染源源强

根据项目可研资料，该项目主要外排废气为垃圾焚烧炉产生的烟气，废气排放量为120000Nm3/h，排气筒高度为80m，排放内径为2.0m、烟气出口温度为150℃，烟气中铅、汞、镉的排速率分别为0.12 kg/h、0.006 kg/h、0.012 kg/h。

五、预测结果

本次预测分两种情景进行，情景1 为不考虑重金属沉积影响，预测各重金属对地面的影响程度；情景2 为考虑重金属沉积影响后预测各重金属对地面的影响程度。预测结果见对比情况见表1，其地面最大落地浓度分布情况见图1。

表1 本项目排放重金属在不同情景下的大气预测结果

图1 本项目排放重金属在不同情景下的大气预测结果等值线图

六、结果分析

由上述两种预测结果得知，在考虑重金属沉积的前提下，铅、汞、镉的年均贡献值均约为不考虑重金属沉积年均贡献值的3 倍。两种情景下，重金属最大落地浓度均分布在污染源的西南偏南方向，根据该地区2018 年地面气象资料，年主导风向为西南偏南风，分布频率为39%，表明本项目大气污染物最大落地浓度分布方位与选取的气象数据主导风向基本吻合。在不考虑重金属沉积的前提下，地面最大落地浓度主要集中分布在下风向2.15km 处，近地面浓度较低，其污染物扩散受气象条件的影响十分显著。在考虑重金属沉积的前提下，地面主要落地浓度主要集中分布在下风向1.7km 处，且浓度除最大落地位置分布集中外，其余基本呈伞状分布，说明污染物扩散除受气象条件外，自身的沉积作用限制了其扩散能力，对近地面的影响更加显著。