我国环境质量法规模型体系建设对策与建议

通讯作者：李时蓓(1962—)，女，江苏人，研究员，主要研究方向为环境质量模型法规化与标准化，E-mail:lisb@acee.org.cn

我国环境质量法规模型体系建设对策与建议

丁峰，李时蓓，伯鑫，卢力，王庆改

(环境保护部环境工程评估中心， 北京100012)

摘要：模型的法规化建设对于提高环境管理决策的科学性，保证法规性文件的一致性，减少因采用的模型差异而造成的差别管理等不公平因素起着重要作用。通过介绍国内外环境质量模型法规化现状，并结合我国环境质量模型法规化现状与问题，提出了我国环境质量法规模型建设方案与建议。

关键词：环境影响评价；环境质量模型；法规模型

作者简介：丁峰(1978—)，男，教授级高级工程师，博士研究生，主要研究方向为环境影响评价技术方法与应用，E-mail：Dingfeng@acee.org.cn

中图分类号：X82

收稿日期：2015-01-09

DOI: 10.14068/j.ceia.2015.04.011

环境质量数值模拟技术起步于约20世纪60年代，随着模型理论的发展和计算机技术的不断更新，模型种类不断增加，模型算法也不尽相同，目前国内外已有适合各种地形水域、各类尺度、各种污染源等几十种类型的模型以及上百个模型开发者[1]。由于模型原理、计算方法、编程技术等原因，形成了同等功能多模型并存的局势，如区域空气质量模型有NAQPMS、CAMx、WRF-CHEM及CMAQ等多种[2]。使用不同模型预测同一种情况有时会得出不同结果，而模型的差异导致结论不同，势必影响管理决策的一致性和公平性[3]。

1建立国家环境质量法规模型体系的意义

环境质量法规模型(Regulatory model)是指由政府部门在“导则”等法规性文件中推荐或准备推荐使用的环境质量模型。与同类模型相比，法规模型必须具备良好的一致性和延续性，模型的预测值和观测值符合性更好；同时也更注重工程实际应用上的便利性。法规模型主要来源于自主研发模型、国际主流模型，或已被多个国家或地区推荐的法规模型。目前常用的环境质量模型按要素一般可分为环境空气质量模型、地表水环境质量模型、地下水环境质量模型、声环境质量模型等。

国家环境质量法规模型体系的建立，可实现环境质量模型应用的规范化和标准化，解决目前因模型预测结果缺乏参照性和可比性而给环境管理带来的不便，并能使环境质量模型在环境评级与预测过程中得以进一步规范，模型使用更加合理，结果具有对比性且更加可信。法规模型的推出将为国家相关技术导则、标准的制修订提供必须的基础性研究工作，同时也将大大提高环境影响预测评价的科学性、一致性、公平性，解决规划环评、建设项目环评遇到的模拟技术不确定性等技术问题，促使环境管理更加高效、相关决策更加科学。

2国际环境质量模型法规化建设现状

欧美等国家对环境质量法规模型的建设启动较早，20世纪70年代，美国国家环境保护局(EPA)就已经开始启动了环境质量法规模型的建设工作，在《清洁空气法》的法律框架下，制定了空气质量模型导则(Appendix W Guidance 40 CFR Part 51)，推荐了法规模型，规定至少每3年召开一次模型大会。EPA还成立了专职开发和管理模型的技术机构，该机构负责组织开发和认证法规模型，并发布推荐的法规模型名单和各类模型验证案例。

环境质量法规模型具有科学性、适用性、开源性和可持续性等特点，同时具有一定的应用基础，一般为免费模型，通常由政府组织或委托相关研究机构负责开发，也有其他符合条件的模型进入推荐名单。法规模型的确定，须通过模型验证、同行评估、模型大会讨论等一系列模型认证程序。发布的法规模型需包括模型的源码、运行程序、技术文档、用户使用手册以及模型验证数据和相关科研文献等，一般可从政府网站上获取。

除此以外，为了帮助模型使用者方便、正确地应用法规模型，模型管理机构还会提供标准的污染源、气象、水文、地形等数据，以及模型输入预处理软件和输出图形的后处理软件等，并提供法规模型应用培训等技术支持。

目前，美国EPA根据《清洁空气法》的要求，已经先后发布了31个环境空气质量法规模型，主要包括扩散模型、光化学模型和受体模型(源解析模型)，涵盖了从区域尺度到局地尺度、从连续污染物排放到突发性事故污染物泄漏、从平坦地形到复杂地形等多方面环境空气质量模型[4]。另外，EPA也根据《清洁水法》的要求，先后发布了34个水环境法规模型，包括常用的BASINS、CE-QUAL-W2、EFDC、WASP、MT3D等，基本覆盖了地表水与地下水、水质与水生态、点源与面源等不同模拟的需求。美国除EPA负责发布环境法规模型外，涉及交通噪声预测的计算模型主要由美国交通部公路管理局、铁路管理局和民航局负责组织开发和发布。

欧盟、澳大利亚、新西兰、印度等国家也沿用了美国EPA的模型管理体系，设立模型技术支持中心，建立模型库，仅空气质量模型就收录了142个，提供了包括模型适用范围、适用条件以及模型验证情况等多方面的信息，以最大程度协助使用者挑选最适宜的空气质量模型。

此外，北欧还构建了噪声预测模型及预测软件的管理体系，总体思路是环境主管部门定期向社会征集预测模型并提交指定研究机构，研究机构通过测试数据对模型进行验证，然后统一发布标准计算模型。开发商可以根据标准计算模型开发专业的计算软件，软件经过认证后才可推向用户[5]。

欧盟等国虽对模型使用无强制性要求，但基本都通过建立环境质量模型库、制定模型导则等方式，在国家层面建立了较完善的模型研发、发布、验证及培训管理体系。

3我国环境质量模型法规化现状及存在的问题

台湾、香港在环境空气质量模型法规化方面开展了大量工作，形成了包括水、气、声环境等在内的一系列法规模型及模型认证体系，并建立了环境质量模型支持中心，统一发布法规模型和模型管理规范，并为模型应用提供技术支持。

2013年环保公益性行业科研专项“国家环境质量模型法规化与标准化研究”项目开启了我国法规模型的研究工作。该项目的主要内容包括环境质量模型法规化制度研究、环境质量模型验证案例研究，以及在环境规划、环境影响评价和总量控制领域中的法规模型标准化应用研究等。目前，该项目已进入中期验收阶段，形成了《国家环境质量法规模型管理办法(征求意见稿)》、法规模型验证案例库等阶段性成果。

目前，在国内具有法规模型意义的中小尺度空气质量模型有AERMOD、ADMS和CALPUFF，是以《环境影响评价技术导则 大气环境》附件的形式推荐的，并在国家环境保护环境影响评价数值模拟重点实验室公众网络平台上予以发布[6]。上述模型已被广泛用于各环境管理领域，仅在环境影响评价领域，每年就有上万本环境影响报告书使用推荐的模型。

但是，我国法规模型的建设还处于起步阶段，存在法规模型管理机制不健全、体系不完善、缺乏标准化应用、技术支持队伍力量薄弱等问题，法规模型体系亟待建立。

第一，法规模型管理机制不健全。一方面，由于国家层面尚未建立法规模型的长期发展规划，缺乏法规模型的研发和准入机制，相关科研经费投入不足，影响了法规模型的建设工作；另一方面，由于缺乏管理机制，国内自主开发的模型基本处于各自为政、互不共享阶段，模型研究经费分散，浪费了大量人力、物力与财力。

第二，法规模型体系不完善。环境质量模型按要素可分为水、气、声、生态等类别，每一大要素中又可按模型原理、适用范围和条件以及模型功能等进一步分类，目前我国还没有建设相应的模型库，尽管在某些技术导则中推荐了一些模型，但法规模型体系还不完善。例如，在国家层面上缺乏分析复合污染问题的区域空气质量模型、人体健康模型、有毒化学品泄漏风险模型等；对于地表水、地下水、声环境等环境质量模型，目前在国内只在相关的环评技术导则中推荐了计算原理和公式，没有推荐对应的成熟预测模型。

第三，环境质量模型缺乏标准化应用。一方面，目前国内各领域应用的模型大多是引用自国外，由于引用模型没有在各领域形成标准化的应用技术指南，所涉及的技术参数依应用人员的理解而选择，直接影响模型计算结果；另一方面，由于在国家层面上缺乏公开的模型验证数据，对自主开发模型的准确性没有统一的检验标准，从而导致模型计算结果存在一定的不确定性。

第四，法规模型技术支持队伍力量薄弱。目前，我国专职从事法规模型技术支持的队伍不多，仅有“国家环境保护环境影响评价数值模拟重点实验室”对环评领域涉及的模型法规化和标准化等提供技术支持，技术支持队伍尚不能满足当前环境管理对模型的技术需求。

4建立完善我国法规模型体系的对策建议

结合我国环境质量模型法规化现状及存在的问题，参考国际经验，建议从以下四个方面重点加强：

(1)建立环境质量法规模型管理机制

借鉴发达国家法规模型建设经验，研究建立我国法规模型管理机制，明确法规模型准入条件、遴选规则、发布和更新机制以及推广和培训等管理工作。为建立健全环境质量模型的管理制度，规范环境质量模型的应用，建议尽快出台国家环境质量法规模型管理办法。

(2)规范环境质量模型标准化应用

在国家层面设立专项科研经费，用以支持国家法规模型的建立。一方面，对急需引用的国际主流环境质量模型所需的参数，研究出本地标准化参数，以减少由于模型参数的非标准化选择带来的计算结果差异；另一方面，还需加强国家层面上的模型验证案例研究，建立统一的模型检验标准，为模型法规化与标准化奠定基础。

(3)加大基础数据资源整合力度

环境质量模型在应用过程中所需的基础参数包括背景污染源、环境敏感点、气象、水文、地质、地理、土地利用等，但这些基础数据通常都掌握在不同管理部门，基础参数及数据信息缺乏互通、共享机制。建议国家加大数据资源整合力度，统一解决基础数据资源共享问题。

(4)建立国家法规模型共享与服务平台

集成国家技术力量、数据资源、硬件能力等优势，采用云计算技术，搭建国家环境质量法规模型共享与服务平台，用于发布模型运行程序、用户手册、技术文档、模型验证案例等法规模型技术支持文件。同时，利用B/S架构，提供环境质量模型调用服务，以规范模型标准化应用问题，解决地方管理部门技术力量不足等问题。

参考文献(References)：

[1]陈柳, 马广大, 纪海维. 城市大气污染预报模式的研究进展[J]. 西安科技学院学报, 2003(4): 411-414.

[2]王占山, 李晓倩, 王宗爽, 等. 空气质量模型CMAQ的国内外研究现状[J]. 环境科学与技术, 2013, 36(6): 386-391.

[3]丁峰, 李时蓓, 梁鹏. 如何解决大气环境影响预测存在的问题[J]. 环境保护, 2013(5): 58-59.

[4]胡翠娟, 丁峰, 伯鑫, 等. 美国环境空气质量模型法规化建设经验与借鉴[J]. 生态经济, 2014(5): 186-189.

[5]卢力, 周鑫, 胡笑浒. 公路噪声源强预测模型研究进展[J]. 噪声与振动控制, 2014(3): 128-131.

[6]丁峰, 李时蓓. 大气环境影响评价导则修订与对比分析[J]. 环境科学与技术, 2011(4): 120-124.

Countermeasures and Suggestions for Environmental Quality

Regulatory Models System Construction of China

DING Feng, LI Shi-bei, BO Xin, LU Li, WANG Qing-gai

(Appraisal Centre for Environmental & Engineering, Ministry of Environmental Protection, Beijing 100012, China)

Abstract:Environmental regulatory models play important roles in improving environmental management decision making, ensuring the consistency of legal documents, and eliminating unfair factors by using different models. The current situations of environmental regulatory models development at home and abroad are introduced, the existing problems of regulatory models in China are analyzed, and suggestions on improving the environmental regulatory models system of China are put forward.

Key words: environmental impact assessment; environmental quality models; regulatory model