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城市道路建設項目中的NO2污染模擬預測與評價論文
【摘要】本文依據(jù)《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境(HJ2.2-2008)》的要求,利用導則推薦的ADMS空氣質(zhì)量模式對太原市長風西大街打通工程進行了NO2的預測與評價,預測時段分為近期(2009年)、中期(2016年)和遠期(2024年)。預測結(jié)果表明工程建成后對周圍環(huán)境空氣質(zhì)量的影響較小,NO2除最大小時濃度在個別點超標外,最大日均濃度和年均濃度均未超標。
【關鍵詞】城市道路;ADMS;預測;評估;NO2;
太原市長風西大街打通工程位于萬柏林區(qū),以現(xiàn)有長風大街為依托,東起新晉祠路,西至西環(huán)高速,本工程道路主路長度4.2Km,規(guī)劃紅線寬度80m。按照《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境(HJ2.2-2008)》的要求,本項目的大氣環(huán)境影響應進行二級評價。
1. 評價標準
按照《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境(HJ2.2-2008)》中對評價標準的選擇要求,本次大氣環(huán)境影響預測各污染物的評價標準選。
2. 評價等級和范圍[1]
2.1評價等級。按照《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境(HJ2.2-2008)》中的要求:“對于以城市快速路、主干路等城市道路為主的新建、擴建項目,應考慮交通線源對道路兩側(cè)的環(huán)境保護目標的影響,評價等級應不低于二級”,并結(jié)合工程自身的地理未知及排放特點,確定本項目大氣環(huán)境質(zhì)量影響評價等級為二級。
2.2評價范圍。按照《環(huán)境影響評價技術導則 大氣環(huán)境(HJ2.2-2008)》中的要求:對于以線源為主的城市道路等項目,評價范圍可設定為線源中心兩側(cè)各200m的范圍。
3. 預測模式
結(jié)合本項目大氣環(huán)境影響評價等級、評價范圍以及污染源類型,確定本項目應用ADMS環(huán)境空氣質(zhì)量模式進行大氣環(huán)境影響的預測。
3.1模式介紹。ADMS適用于穩(wěn)態(tài)條件下、簡單和復雜地形、污染物排放連續(xù)穩(wěn)定等條件下的環(huán)境空氣質(zhì)量模擬計算,其EIA版適用于評價范圍小于50Km,可模擬計算點源、面源、線源和體源。模式考慮了建筑物下洗、街道窄谷、濕沉降、重力沉降和干沉降以及化學反應等功能,可處理各種基本氣態(tài)污染物(SO2,NOX,NO2,CO,VOC,苯化物,芳香烴),臭氧,可吸入懸浮顆粒物(PM10,PM2.5),總懸浮顆粒物(TSP)等等[2]。
ADMS有氣象預處理程序,可以用地面的常規(guī)觀測資料、地表狀況以及太陽輻射等參數(shù)模擬基本氣象參數(shù)的廓線值。在平坦地形條件下,使用該模型模擬計算時,可以不調(diào)查探空觀測資料[3]。
ADMS適用于下列條件:
(1)模擬點源、面源、線源和體源的輸送和擴散;
(2)地面、近地面和有高度的污染源的排放;
(3)污染物連續(xù)排放;
(4)穩(wěn)態(tài)條件下EIA版適用于評價范圍小于50Km;
(5)模擬1小時到年平均時間的濃度;
(6)簡單和復雜地形;
(7)農(nóng)村或城市地區(qū)。
3.2模式參數(shù)選取
(1)污染源參數(shù)。長風街西沿工程屬新建項目,本次大氣污染源調(diào)查采用參考設計資料和類比等方法完成[4]。
(2)氣象參數(shù)。通過調(diào)查,太原市距離本項目最近的地面氣象觀測基準站為太原地面氣象站(站號53772),故本次預測收集該站2007年1月1日0時——2007年12月31日23時連續(xù)一年的逐日逐時地面氣象觀測資料,具體為風速、風向、總云量、干球溫度四項參數(shù)[5]。
由于本次預測選取ADMS空氣質(zhì)量模式,且項目所在地為簡單地形,故不需要調(diào)查高空氣象資料。
(3)地形參數(shù)。經(jīng)分析,本項目評價范圍內(nèi)為平坦地形,故本次評價按平坦地形預測。
(4)預測范圍及網(wǎng)格分辨率。由于道路源評價范圍為中心兩側(cè)各200m 之內(nèi),且本項目道路總長度為4.2Km,故本項目預測范圍設定為5000m×500m,網(wǎng)格分辨率為50m×50m,共計輸出1000個網(wǎng)格點濃度值。
(5)預測時段。為了全面反映項目建成后對周圍環(huán)境空氣質(zhì)量的影響,本次大氣預測時段分為近期、中期和遠期三個時段,近期取項目剛建成年份2009年,中期和遠期分別取2016年和2024年。
4. 大氣環(huán)境影響預測分析與評價[6]
4.1項目排放對環(huán)境空氣敏感區(qū)的環(huán)境影響分析。通過對項目大氣環(huán)境評價范圍及其周邊環(huán)境的調(diào)查可知,本次大氣環(huán)境影響評價的環(huán)境空氣敏感區(qū)共有三個,分別是:黃坡烈士陵園、企業(yè)宿舍區(qū)1和企業(yè)宿舍區(qū)2,各敏感區(qū)域分布。
由以上分析可知,本項目建成后對周圍環(huán)境空氣敏感區(qū)的影響很小,各預測時段內(nèi)項目所排放的NO2在敏感點處均未超標。
4.2項目建成后最終的區(qū)域環(huán)境質(zhì)量狀況
4.2.1近期(2009)年項目對區(qū)域的NO2日均濃度貢獻情況。
由本次模擬結(jié)果可知:2009年項目對區(qū)域的NOX日均濃度貢獻平均值為6.2928μg/m3,占標準限值的5.244%。
由此可知,近期內(nèi)項目的運行對區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量影響很小,濃度貢獻值遠遠低于環(huán)境空氣質(zhì)量標準限值。
4.2.2中期(2016)年項目對區(qū)域的NO2日均濃度貢獻情況
2016年項目對區(qū)域的NO2日均濃度貢獻平均值為6.2862μg/m3,占標準限值的5.238%。
由此可知,項目運行中期對區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量同樣影響很小,濃度貢獻值遠遠低于環(huán)境空氣質(zhì)量標準限值。
項目的運行在近期、中期和遠期對周邊環(huán)境空氣質(zhì)量的影響都很小,而且在車流量逐年增加的情況下,各污染物的年均濃度值有微弱的下降趨勢,這主要是由于隨著時間的推移,車輛品質(zhì)和排放標準在逐年提高,進而導致污染物排放量有所下降所造成的。
4.3評價范圍內(nèi)最大地面小時濃度分布
4.3.1近期2009年NO2最大地面小時濃度分布
4.3.2中期(2016)年NO2最大地面小時濃度分布
4.3.3遠期(2024)年NO2最大地面小時濃度分布 2024年評價范圍內(nèi)NO2最大地面小時濃度平均值為92.3102μg/m3,占標準限值的38.46%;最大值284.777μg/m3,占標準限值的118.66%,最大值出現(xiàn)在本項目與舊晉祠路的交叉處。
4.4評價范圍內(nèi)最大地面日均濃度分布
4.4.1近期(2009)年NO2最大地面日均濃度分布
2009年評價范圍內(nèi)NO2最大地面日均濃度平均值為24.5184μg/m3,占標準限值的20.43%;最大值 89.1339μg/m3,占標準限值的74.28%。
4.4.2中期(2016)年NO2最大地面日均濃度分布
2016年評價范圍內(nèi)NO2最大地面日均濃度平均值為24.2356μg/m3,占標準限值的20.196%;最大值87.2368μg/m3,占標準限值的72.697%。
4.4.3遠期(2024)年NO2最大地面日均濃度分布
2024年評價范圍內(nèi)NO2最大地面日均濃度平均值為23.9523μg/m3,占標準限值的19.96%;最大值85.3515μg/m3,占標準限值的71.13%。
4.5評價范圍內(nèi)地面年均濃度分布
4.5.1近期(2009)年NO2地面年均濃度分布
2009年評價范圍內(nèi)NO2地面年均濃度為6.1013μg/m3,占標準限值的7.63%;最大值為31.5435μg/m3,占標準限值的39.43%,最大值出現(xiàn)在聶家山村西部邊緣。
4.5.2中期(2016)年NO2地面年均濃度分布
2016年評價范圍內(nèi)NO2地面年均濃度為6.0953μg/m3,占標準限值的7.62%;最大值為31.4148μg/m3,占標準限值的39.27%,最大值出現(xiàn)在聶家山村西部邊緣。
4.3.5遠期(2024)年NO2地面年均濃度分布
5. 結(jié)論
綜合以上分析可得,本項目建成后對周邊環(huán)境空氣質(zhì)量影響很小,評價范圍內(nèi)的NO2年均、日均濃度均未超標;項目排放對評價區(qū)內(nèi)環(huán)境空氣敏感區(qū)的影響同樣比較小,NO2年均、日均同樣均未超標;評價范圍內(nèi)NO2最大地面小時濃度除個別點超標外(本項目與舊晉祠路的交叉處),其余均達標準限值;評價范圍內(nèi)NO2最大地面日均濃度在各時段均低于標準限值。
此外,在車流量逐年增加的情況下,項目排放污染物的濃度值在不同時間空間均有微弱的下降趨勢,這主要是由于隨著時間的推移,車輛品質(zhì)和排放標準在逐年提高,進而導致污染物排放總量有所下降。
參考文獻
[1]丁峰,李時蓓,趙曉宏.從技術復核角度談環(huán)評報告中大氣預測部分的編寫[J].環(huán)境科學研究,2008,16(6):1-9.
。2]Christine,McHugh,Sheng Xiangyu,David Carruthers.Using ADMS models for Air Quality Assessment and Management in China[J].Chinese Journal of Population Resources and environment, 2005,3(3)
[3]Westmoreland, EJCarslaw, NCarslaw, DCGillah, ABates, E Analysis of air quality within a street canyon using statistical and dispersion modelling techniques[J]. Atmospheric Environment, 2007vol.41(no.39)
。4]N.S. LeksmonoJ.W.S. LonghurstK.A. LingT.J. ChattertonB.E.A. FisherJ.G. Irwin Assessment of the relationship between industrial and traffic sources contributing to air quality objective exceedences: a theoretical modelling exercise[J]. Environmental Modelling & Software, 2006Vol.21(No.4)
。5]蔣維楣,曹文俊,蔣瑞賓. 空氣污染氣象學教程[M]. 北京:氣象出版社,1993. 107-171, 436-448.
。6]F. FariasH. ApSimon. Relative contributions from traffic and aircraft NOx emissions to exposure in West London[J]. Environmental Modelling & Software , 2006Vol.21(No.4)
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