鐵嶺市老城區環境空氣質量預測

姜 威

（鐵嶺市環境保護科學研究院，遼寧 鐵嶺 112000）

鐵嶺市老城區環境空氣質量預測

姜 威

（鐵嶺市環境保護科學研究院，遼寧 鐵嶺 112000）

根據預測的 2015年鐵嶺市老城區的 SO2、NO2、PM10污染源排放清單資料和氣象資料，采用ADMS—城市模型對2015年鐵嶺市老城區環境空氣質量進行預測，以更好地了解鐵嶺市老城區大氣環境污染現狀及其變化趨勢。

環境空氣質量；預測；ADMS—城市模型；污染源；鐵嶺

為了更好地了解鐵嶺市老城區大氣環境污染現狀及其變化趨勢，使鐵嶺市老城區的環境質量管理工作與國際接軌，加大環境污染控制力度，預防嚴重污染事件發生，同時使環境保護工作更好地接受廣大人民群眾的監督，利用預測的 2015年鐵嶺市老城區的SO2、NO2、PM10污染源排放清單資料和氣象資料，采用 ADMS—城市模型對2015年鐵嶺市老城區環境空氣質量進行預測。

1 預測模式

ADMS模型軟件中采用了新一代大氣擴散模型，該模型可以準確計算各類污染物的擴散濃度，并對市區內空氣質量的超標程度進行評價。英國70多家地方機構在規劃空氣質量管理時，應用這種模型進行空氣質量的計算和評價。此外，美國和亞洲的很多地區也在使用這種模型。

ADMS—城市模型具有如下特點：

用點源、線源、面源、體源和網格源模型來模擬污染物在大氣中的擴散，考慮到了從最簡單到最復雜的城市污染物擴散問題。

該模型應用了基于 Monin－Obukhov長度和邊界層高度描述邊界層結構參數的最新物理知識，邊界層結構被可直接測量的常規氣象參數決定。這樣可以更真實地表現出隨高度的變化而變化的擴散過程，所獲取的污染物濃度的預測結果通常是更精確、更可信的。

ADMS—城市模型可以作為一個獨立的系統使用，也可以與地理信息系統聯合使用。它廣泛地應用于多種大氣質量管理措施的研究評價中，例如計算先進技術引進的預期效果、低排污區對污染狀況的影響、燃料的改變、限制車速的設計對空氣質量的影響等。

ADMS模型的一個重要特點是能夠計算地面反射影響、化學反應影響和地形的影響。在邊界層之內的濃度分布遵循高斯煙羽濃度分布規律，且在地表和逆溫層之間反射。即：

其中σy為橫向擴散參數，σz為垂直方向擴散參數。

在邊界層頂部存在逆溫層的情況下，煙羽就被有效地封閉在邊界層內。然而，由于煙羽抬升，有些物質會從邊界層漂移。在這種情況下，我們把釋放看作兩個獨立的煙羽，一個存在于煙羽層之中，另一個處于邊界層以上的穩定空間。

在穩定狀態下，如果沒有逆溫層，沒有來自邊界層頂部的反射，則近距離 （h／LMO＜－0.3）的濃度可通過下列公式進行計算：

2 預測內容

（1）鐵嶺市老城區2015年點源和面源采暖期和非采暖期產生的SO2、NO2和 PM10日平均濃度值；

（2）鐵嶺市老城區 2015年道路交通源 NO2日平均濃度值；

（3）鐵嶺市老城區 2015年全部污染源 NO2年均濃度值；

（4）鐵嶺市老城區主要污染源 2015年在各關心點產生的各種污染物的濃度值。

3 2015年鐵嶺市老城區大氣污染物排放源強

3.1 采暖期

根據“十二五”期間鐵嶺市老城區新增及削減污染物預測，得出 2015年鐵嶺市老城區主要污染物排放源強。鐵嶺市老城區 2015年采暖期點源排放量：NOx排放量為 10682.9t，SO2排放量為4716.4t，粉塵排放量為 46.2t，煙塵排放量為1045.9t。面源共統計23家 （2015年前將改造老城區內三片棚戶區：沙子溝居民區、嶺東居民區、鐵西居民區），面源 NOx排放總量為 9.6t，SO2排放量為143.9t，煙塵排放量為1302.2t。

3.2 非采暖期

鐵嶺市老城區 2015年非采暖期排放量如下：NOx排放量為 8553.8t，SO2排放量為1233.0t，粉塵排放量為 46.2t，煙塵排放量為 963.9t，面源未參加統計。

3.3 2015年老城區道路交通線源主要污染物排放源強

2015年老城區道路交通線源主要污染物排放源強見表1。

表1 2015年鐵嶺市老城區線源污染物排放情況統計

4 預測結果

鐵嶺市老城區 2015年道路交通源排放產生的NO2日均最大濃度值為87.2μg／m3，占相應大氣質量標準限值的72.65%，NO2最大值位于市中心以東0.60km附近。NO2年均濃度最大值為 42.6μg／m3，占相應大氣質量標準限值的 53.23%，NO2最大值位于市中心以東0.60km附近。

鐵嶺市老城區 2015年采暖季主要污染源排放產生的地面 SO2、NO2和 PM10日均最大濃度值分別為25.22、57.52和21.91μg／m3，分別占相應大氣質量標準限值的16.82%、47.93%和14.61%，最大值均位于市中心西北7.15km附近。

鐵嶺市老城區2015年采暖季主要污染源排放產生的地面 SO2、NO2和 PM10季平均最大濃度值分別為 11.56、7.77和 4.19μg／m3，分別占相應大氣質量標準限值的19.26%、9.72%和4.19%，最大值均位于市中心西南5.07km附近。

鐵嶺市老城區2015年非采暖季主要污染源排放產生的地面 SO2、NO2和 PM10日均最大濃度值分別為 49.41、40.40和21.13μg／m3，分別占相應大氣質量標準限值的32.94%、33.66%和 14.09%，SO2最大值位于市中心西北 6.81km附近。NO2最大值位于市中心西北6.81km附近。PM10最大值位于市中心西北0.25km附近。

鐵嶺市老城區2015年非采暖季主要污染源排放產生的地面 SO2、NO2和 PM10季平均最大濃度值分別為9.90、8.05和6.31μg／m3，分別占相應大氣質量標準限值的 16.49%、10.07%和 6.31%。SO2最大值位于市中心西北 7.05km附近。NO2最大值位于市中心西北7.05km附近。PM10最大值位于市中心西北0.47km附近。

鐵嶺市老城區 2015年全部污染源 （包括道路交通源）排放產生的 NO2年均最大濃度值為43.82μg／m3；占 相 應大 氣 質 量標 準 限 值 的54.78%，最大值位于市中心以東0.60km附近。

［1］金朝暉.點源擴散大氣預測軟件 ［J］.中國環境監測，2000，16（4）：52－54.

［2］邱梅.城市大氣污染預測模型的建立與應用研究［J］.科技通報，2013，29（10）：136－138.

［3］楊錫運，孫翰墨.基于趨勢項分析的時間序列風速多點預測研究 ［J］.太陽能學報，2012，33（10）：1697－1701.

Air Quality Prediction in the Old Downtown Area of Tieling

JIANG Wei
（Tieling Academy of Environmental Science，Tieling Liaoning 112000 China）

The ADMS urban model was employed to predict the contents of SO2，NO2，and PM10of the year of 2015 in the Old Downtown area in Tieling based on a forecast of pollution sources list of 2015 and the meteorological data.The results will be helpful to know more about the future changes of air quality in the old downtown area of Tieling.

air quality；predict；ADMS urban model；pollution source；Tieling

X82

A

1673－9655（2014）02－0066－03

2014－02－10

姜威 （1982－），男，本科，鐵嶺市環境保護科學研究院工程師，主要從事環境影響評價、環境規劃等工作。