蒋本超,戚秀云
(哈尔滨市环境保护科学研究院,哈尔滨 150076)
2008年12月31日,环境保护部批准对《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ/T2.2-93)进行修订。主要修订内容有:评价工作分级和评价范围确定方法、环境空气质量现状调查内容与要求、气象观测资料调查内容与要求、大气环境影响预测与评价方法及要求、环境影响预测推荐模式等。新导则于2009年4月1日实施,自实施之日起,《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ/T2.2-93)废止。本文就新、旧导则的不同及优缺点进行了探讨,并探索了大气环境影响评价技术导则的发展趋势。
《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ2.2-2008)与《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ/T2.2-93)经过比较后,可得到如下几点不同:
(1)在适用范围上新导则规定的更为细化。新导则明确规定了大气环境影响评价的内容与工作程序,并强调规划的大气环境影响评价亦可参照使用。
(2)新导则明确加入了导则中常用到的术语与定义。大气污染源分类中引入了“火炬”这一概念;明确定义了简单、复杂地形;提出了推荐模式及大气环境防护距离的概念;对长期气象条件规定了更为细化的要求,一级评价项目的长期气象条件为近5年内至少连续3年的逐日、逐次气象条件,二级评价项目则为近3年内至少连续1年的逐日、逐次气象条件。
(3)评价工作分级方法区别:新导则采用了污染物的最大地面浓度占标率来对评价工作进行分级;旧导则根据污染物的等标排放量与评价项目周围地形特征共同确定评价工作的级别。另外,新导则还规定了一些评价工作级别确定的方法,诸如,对于高耗能行业的多源项目,评价等级应不低于二级;对于以城市快速路、主干路等城市道路为主的新建、扩建项目,应考虑交通线源对道路两侧的环境保护目标的影响,评价等级应不低于二级等规定。
(4)由于评价工作分级方法进行了重新修订,相应的评价范围也进行了重新确定。新导则根据项目排放污染物的最远影响范围确定项目的大气环境影响评价范围,以排放源为中心点,以D10%为半径的圆或2×D10%为边长的矩形作为大气环境影响评价范围;当最远距离超过25km时,确定评价范围为半径25km的圆形区域,或边长50km的矩形区域。而旧导则规定以主要污染源为中心,主导风向为主轴的方形或矩形,此外,评价范围的边长根据项目的评价等级、周围的地形特征分别规定,没有对评价范围做最大限制规定。
(5)在污染源调查与分析中,一级评价项目污染源调查内容中补充了对周期性排放的污染源调查。此外,按点源、面源、线源、体源的分类分别列出了调查内容。在其它需调查的内容中,突出了对建筑物下洗参数以及颗粒物粒径分布的调查要求。重新修订了三级评价项目污染源的调查内容即可只调查污染源的排污状况,不再像旧导则规定的那样按点源、面源的分类进行调查统计,新导则对三级评价项目的污染源调查要求进行了简化。
(6)新导则对环境空气质量现状调查与评价也进行了重新调整。首先,分门别类地把现状调查资料的来源分为三种途径,在监测方法中明确规定了对尚未制定环境标准的非常规大气污染物的监测方法;其次,扩展了对现有监测资料的分析内容;最后,对监测因子、监测制度、监测布点以及监测结果统计分析的内容进行了更为严格的规定和补充。其中,在新导则的监测制度中,二级、三级评价项目每期监测时间由原来的5天扩展到至少应取得有季节代表性的7天有效数据。一级、二级及三级评价项目的每天监测时段有所调整。新导则对监测布点的规定做到了尽量全面、客观、真实反映评价范围内的环境空气质量。新导则对三级评价项目规定了设置2~4个监测点,这对应旧导则有所变化。另外,新导则对公路、铁路以及城市道路项目补充规定了监测点位的布设。新导则相较旧导则更为突出的变化为按角度布设监测点位。
(7)新导则细化了气象观测资料调查内容。对于各级评价项目,新导则规定均应调查评价范围20年以上的主要气候统计资料,对于一级、二级评价项目,应调查逐日、逐次的常规气象资料。一级评价项目的地面气象观测资料调查要求近5年内的至少连续3年的常规地面气象观测资料,而二级评价项目对地面气象观测资料调查要求为近3年内的至少连续1年的常规地面气象观测资料。新导则对常规高空气象探测资料调查要求也做了明确规定,就项目与高空气象探测站的距离分别提出要求。新导则还对地面气象观测资料以及常规高空气象探测资料规定了常规调查项目。另外,新导则还提出了若地面气象观测站与评价范围的地理特征不一致,需要进行补充地面气象观测的要求,并对其进行了详细规定。在常规资料分析内容中,新导则明确了主导风向的概念,并进行了相关规定。
(8)在大气环境影响预测与评价中,新导则明确规定了大气环境影响预测的步骤,其中引入了预测因子、预测范围、计算点、预测情景的设定以及预测模式的选择。新导则规定对建设项目评价等级及评价范围的确定工作采用估算模式,对于一级、二级评价工作,基于评价范围的气象特征及地形特征,模拟单个或多个污染源排放的污染物在不同平均时限内的浓度分布,可采用AERMOD、ADMS、CALPUFF模式系统,不同的预测模式有其不同的数据要求及适用范围。此外,在一级评价项目预测内容中,明确说明对于施工期超过1年的项目,并且施工期排放的污染物影响较大,应预测施工期间的大气环境质量,而三级评价项目可不必进行进一步预测,这一点较旧导则而言,有了进一步的简化。
(9)新导则中提出了大气环境防护距离的定义,这表明从此环境领域有了自己专业的防护距离。旧导则中的卫生防护距离是借用卫生行业的定义。大气环境防护距离较卫生防护距离有着更加广泛的定义和范围。大气环境防护距离是计算出的控制距离超出厂界以外的范围,而卫生防护距离是无组织排放源所在生产单元(生产区、车间或工段)的边界与居住区边界间的最短距离,而非厂界至居住区的距离[1]。
旧导则给出的有风条件下、静小风条件下、长期平均浓度、熏烟条件下、尘粒子模式等9种不同的预测模式,这9种预测模式都是基于著名的连续点源高斯扩散模式[2]推演而来,由于导则中没有就模型的来源、数学推导、应用条件和使用情况做十分详细的说明,因此,在模型的应用和计算过程中,常常存在对模型的误解,并导致计算结果出现偏差。
导则中给出的最大落地浓度及其距离模式是在计算机编程技术未得到普及,在一定假设条件下根据高斯扩散模式导出的解析表达式,该表达式没有推导过程,事实上缺乏严谨[3]。此外,最大落地浓度及其距离模式计算方法烦杂,交叉利用参数次数过多,导则中对参数给出为分段函数形式,且均为经验值,选取也存在较多的人为因素,与计算点距排气筒的距离和气象条件均有很大关系,导致公式的计算结果容易出现较大偏差[4]。根据实际计算结果及相关文献[5],导则中的最大落地浓度公式及出现距离只与三级评价计算结果接近,而与二级、三级评价计算结果相差甚远。该模式只能计算单点源的最大落地浓度及其出现距离,而在实际运用中通常有几个点源共同影响,此公式就不能计算。因此,鉴于该计算模式在实际运用中存在较多问题,许多环评工作者未考虑其实际应用条件,就直接引用进行计算,往往造成了评价者不能解释其计算结果的尴尬局面。
旧导则中给出的9种不同的预测模式都是基于高斯扩散模式推演而来的,而高斯模式在进行计算时,假设当时条件满足其所有的前提假设,这会使实际预测计算出现偏差。
基于旧导则给出的预测模式在实际运用过程中存在的问题,新导则采用了英国剑桥环境研究公司及美国环保局提出的ADMS、AERMOD预测软件,该软件具有如下特点:以行星边界层湍流结构及理论为基础,按空气湍流结构和尺度概念,湍流扩散由参数化方程给出,稳定度用连续参数表示,对简单地形和复杂地形进行了一体化处理等。经研究表明,新的软件提高了预测精度。此外,新导则中由于引用了ADMS、AERMOD等预测软件,可将纷繁的参数选择和计算交由计算机处理,使得计算过程得到极大的简化[6]。只要将气象数据及必要的污染源数据输入,就能快速地输出预测结果[7]。
但因利用ADMS、AERMOD等预测软件在计算过程中除需常规地面气象数据外,还需要探空数据,且对计算机资源要求较高、计算十分复杂,这对于小型项目来说,监测资料不全,很难满足计算要求,因此对小型项目的实际操作性较差。
通过对新、旧大气环境影响评价技术导则的探讨,可得到如下结论:
(1)新导则较旧导则在大气环境影响预测与评价内容中有了极大的改变。新导则摒弃了纷繁的参数选择和计算,采用ADMS、AERMOD等预测软件,使得计算过程得到极大的简化。
(2)新导则突破性地提出了大气环境防护距离的概念,改变了原来采用针对有害气体的无组织排放而提出的卫生防护距离的设定,而卫生防护距离是在卫生行业中提出的。大气环境防护距离的提出使得环保行业有了自己的防护距离。
(3)新导则在监测布点方面,按角度进行布点,这也是与旧导则最大的不同。
(4)在最终的结果上,新导则规范的更为明确,其规定了对环境空气敏感区的环境影响分析以及对最大地面浓度点的环境影响分析。
[1]张新莉,吴新敏,雷玉国.环境影响评价中大气环境防护距离和卫生防护距离的探讨[J].环境科学,2009(23):108.
[2]蒋维楣.空气污染气象学教程[M].北京:气象出版社,1993:77-86.
[3]邓新民.点源大气扩散模式计算的参数选取[J].成都气象学院学报,1999,14(2):56.
[4]王峰,程小泉,陈飞.大气污染最大落地浓度及其距离计算方法的探讨[J].环境工程,2008,2(26):42-43.
[5]王菊,房春生,董德明,等.关于导则中最大落地浓度及其距离计算模式的探讨[J].重庆环境科学,2003,25(1).
[6]陆志波,陆雍森.MATLAB在环境评价和规划中的应用[J].四川环境,2003, 22(3):61-65.
[7]刘春莉,李尚科.大气污染物最大落地浓度计算方法的比较[J].四川环境,2006,6(25):57-59.