环评文件大气环境影响预测内容技术复核要点研究

马兆辉

上海同济环保咨询有限公司

0 前言

大气环境影响预测是环境影响评价的重要内容。通过大气环境影响预测分析可以进一步了解建设项目对周边环境空气的影响，提出针对性的大气污染防治措施。因此，大气环境影响预测结果准确与否将直接影响环评文件关于建设项目是否具有环境可行性的评价结论。

环境保护部于2008年12月31日发布了《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ2.2-2008）[1]，对1993年发布的《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ/T2.2-93）进行了较大幅度的修改，对气象资料、预测模式有了更高的要求，模式参数设置也更复杂。在此基础上，生态环境部于2018年7月31日发布了《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ2.2-2018）[2]，对2008年导则进一步进行了修改，包括评价等级和评价范围的判定方法、环境空气质量达标区和不达标区的判定、环境空气质量现状监测及背景值的取值等[2]。

在笔者从事环评文件技术评估的十年间，发现部分建设项目尤其是石油化工、冶金、危险废物处置、建材火电等重点项目环评文件中大气环境影响预测章节存在污染源源强错误、预测模式和预测参数选用不恰当等问题，导致预测结果计算错误。

为提高环评文件的编制质量，规范大气环境影响预测相关内容，避免预测过程中出现预测模式、预测参数、气象数据等随意选用等现象，有必要对重点行业环评文件中大气环境影响预测部分进行技术复核的工作，重点分析污染源源强、模型预处理、预测过程、预测结果等方面是否正确，提高技术评估对项目审批的技术支撑力度。

1 研究的目的和原则

大气环境影响预测技术复核的基本原则是以环评文件分析内容为基础，以现行技术导则和规范为依据，对模型中所采用的预测模型和参数、预测结果进行分析与评价，并提出环评文件中大气环境影响预测结论是否正确、可信的结论，杜绝可能存在的“假数真算”“真数假算”等不良现象，弥补长期以来技术评估过于依赖专家主管判断的不足[3]。

2 大气影响预测模型介绍

《环境影响评价技术导则 大气环境》（HJ2.2-2018）[2]中规定了用于评价等级和评价范围判定的AERSCREEN模型以及几种进一步预测模型（包括ADMS、AERMOD、CALPUFF、AUSTAL2000、ED‐MS/AEDT、CMAQ等），其中AERMOD、ADMS及CALPUFF等模型可模拟点源、面源、线源、体源，AUSTAL2000可模拟烟塔合一源，EDMS/AEDT可模拟机场源，CMAQ可以使用网格化污染源清单[2]。

针对上海市主要建设项目类型，环评文件开展大气环境影响预测使用最多的是ADMS、AER‐MOD、CALPUFF模型。其中ADMS、AERMOD模型主要用于模拟局地尺度（50 km以下）的大气环境影响，CALPUFF模型主要用于模拟城市尺度（50 km到几百公里）的大气环境影响。

3 大气环境影响预测存在的问题及其释义

大气环境影响预测结果的因素很多，除污染源源强数据外，项目所在区域的气象资料、地形参数、地表特征以及预测模型等，均会影响大气环境预测结果。

3.1 评价等级及评价范围的确定

对于地形的判断仅在使用AERSCREEN时涉及，根据美国EPA的官方释义：“距污染源中心点5 km内的地形高度（不含建筑物）低于排气筒高度时，定义为简单地形；反之则为复杂地形[4]。”考虑到上海市的地形特征，一般选择简单地形。

在核算评价等级和评价范围时，应将所有正常排放的源全部纳入计算范围中。对于多个近距离排气筒，应按单个污染源分别进行计算，即不按等效排气筒进行计算。对于非连续排放的点源，如果是长期存在的正常排放源，也应作为判定评价等级的依据。

3.2 建筑物下洗

建筑物下洗是指由于周围建筑物引起的空气扰动，导致排气筒排出的污染物迅速扩散至地面，出现局部高浓度的情况[5]，见图1所示。如果建设项目废气排气筒高度小于最佳工程方案高度，则在计算大气环境影响时必须考虑周围建设物引起的背风涡及伴流尾迹的影响。最佳工程方案中的排气筒高度应为建筑高度与建筑高度或建筑物投影宽度中的较小者的1.5倍之和。

图1 建筑物下洗示意图

如果建筑物下洗影响范围内存在居民住宅、学校等环境敏感目标，在进行大气环境影响预测时，应考虑建筑物下洗效应。

3.3 地面和高空气象资料的有效性

AERMOD和ADMS预测模型地面气象数据应调查距离项目最近的地面气象站的逐时地面气象数据，必须包括风向、风速、总云量、干球温度等数据。高空气象数据需要观测或模拟的气象数据，必须包括早晚两次不同等压面上的气压、干球温度和离地高度等[2]。

CALPUFF预测模型地面气象数据应获取预测范围内所有气象站的逐时地面气象数据，必须包括风向、风速、干球温度、相对湿度、地面气压、云量、云底高度等数据；高空气象数据应调查最少三个站点的观测或模拟的气象数据，必须包括早晚两次不同等压面上的气压、干球温度、离地高度、风向和风速等[2]。

4 典型案例分析

根据笔者在环评文件技术评估工作中对大气环境影响预测分析内容进行技术复核的结果来看，目前环评文件中大气环境影响预测存在的主要问题包括模型中遗漏污染源、地表数据等模型预测参数不全面或错误、预测方法或预测方案选择不符合导则要求等，导致被复核项目不通过技术评估或直接退回修改。

4.1 某合金材料冶炼项目技术复核案例

1）项目概况及主要产排污节点

某公司建设汽车轻量化液态铝合金生产线，年产汽车用铝合金液70 000 t。主要原辅料为铝锭、硅、铜以及其它稀有金属等，生产工艺主要为投料熔化、除渣、合金熔炼、出料，废气主要为铝合金熔炼过程炉内烟气、开炉废气等，污染物主要为颗粒物、SO2、NOx、HCl和二噁英等。环评文件选择AERMOD模型开展大气环境影响预测。

2）主要问题

环评文件中提供了污染源和敏感点所在地的高程数据，但在模型模拟时人为设置为0 m，导致计算结果偏低。模型中纬度选择错误，上海地区应选择30°或31°，而预测模型中选择了52°。计算网格间距设定为200 m，不符合导则中规定的“距离源中心5 km的网格间距不超过100 m[2]”的要求。模型中未计算二噁英的沉降累积影响。

3）复核结果分析

采用相同的预测模型，对经纬度、高程数据进行修正，按照100 m网格间距重新开展了大气环境影响预测。根据复核结果，该项目正常工况下排放的NO2在部分网格点的最大小时落地浓度预测值出现超标，最大占标率达到121%，但环评文件预测值均达标，分析结果失实。其它污染物在网格点的最大落地浓度预测值均较环评文件计算结果偏低，最大偏低13.2%。

鉴于环评文件出现的上述问题，部分网格点污染物落地浓度预测值出现超标，且对特征污染物二噁英未开展沉降累积影响，环评文件中大气环境影响预测分析内容不能支撑项目可行的结论。

4.2 某化工项目技术复核案例

1）项目概况及主要产排污节点

某公司新建合成材料生产线，年产12 000 t环氧树脂、3 000 t聚砜树脂，主要原辅料为环氧氯丙烷、环氧树脂、乙酸酯类、二甲苯等，废气污染物主要为生产过程中产生的HCl、二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、非甲烷总烃等。环评文件选择AERMOD模型开展大气环境影响预测。

2）主要问题

该项目大气评价范围内全部为陆地，且土地类型较为单一，但在模型气象数据预处理时采用了扇区划分，将项目地块南侧区域的土地类型定义为水面，导致预测结果错误。模型中遗漏污染源，首先该项目新增5根工艺废气排气筒，但模型中仅输入了4根排气筒废气参数，其次模型中未输入评价范围内已批在建和拟建污染源参数。

3）复核结果分析

地表参数设置不合理，模型中输入的污染源参数与工程分析内容不一致，且未计算导则要求考虑的评价范围内已批在建和拟建污染源影响，导致计算的大气环境影响比实际影响明显减小，且该错误仅在检查模型时能够被发现。上述重大问题导致预测方法和结果无法真实反映项目产生的实际环境影响，环评文件编制单位应按照导则要求重新开展项目大气环境影响预测分析。

4.3 某危险废物焚烧项目技术复核案例

1）项目概况及主要产排污节点

某公司扩建一条年处理50 000 t危险废物焚烧线，采用回转窑工艺，危险废物处理全过程包括废物的预处理、配伍、进料、焚烧、余热回收、炉渣和飞灰的处理等。废气主要为危险废物的焚烧烟气，污染物主要为颗粒物、酸性气体（SO2、HCl、HF等）、NOx、重金属（汞、铅、镉、砷、镍、铬等）、二噁英等。环评文件选择AERMOD模型开展大气环境影响预测。

2）主要问题

预测模型中输入的部分废气污染物源强与工程分析中的数据不一致。地表参数选择错误，根据项目所在地区的土地利用，应选择城市，而预测模型中选择了林地。气象数据预处理错误，预处理过程中丢失了气压数据，温度、风速、风向转化错误。

3）复核结果分析

采用相同的预测模型，对地表参数、气象数据进行修正后，重新开展大气环境影响预测复核。根据复核结果，环评文件计算结果与技术复核计算结果相比，该项目正常工况下排放的污染物在网格点处的各污染物最大小时、日均、年均落地浓度值低了约5%～12%，环评文件分析结果有误。

5 结论

环评文件中大气环境影响预测分析是一项科学的专业工作，虽然目前有相关技术导则为该工作提供了具体的指导意见，但是在实际工作中，由于模型参数设置不合理等原因，预测结果偏差较大。因此，生态环境主管部门有必要组织相关技术部门开展对石油化工、冶金、危险废物处置、建材火电等重点行业环评文件中大气环境影响预测的技术复核工作，重点复核污染源参数、预测模式、模型预处理、预测过程、预测结果等方面是否正确，从而规范大气环境影响预测的编制内容，提高预测结果的准确度，为生态环境管理部门项目审批提供技术支持。