城市道路建设项目中的NO2污染模拟预测与评价论文
【摘要】本文依据《环境影响评价技术导则 大气环境(HJ2.2-2008)》的要求,利用导则推荐的ADMS空气质量模式对太原市长风西大街打通工程进行了NO2的预测与评价,预测时段分为近期(2009年)、中期(2016年)和远期(2024年)。预测结果表明工程建成后对周围环境空气质量的影响较小,NO2除最大小时浓度在个别点超标外,最大日均浓度和年均浓度均未超标。
【关键词】城市道路;ADMS;预测;评估;NO2;
太原市长风西大街打通工程位于万柏林区,以现有长风大街为依托,东起新晋祠路,西至西环高速,本工程道路主路长度4.2Km,规划红线宽度80m。按照《环境影响评价技术导则 大气环境(HJ2.2-2008)》的要求,本项目的大气环境影响应进行二级评价。
1. 评价标准
按照《环境影响评价技术导则 大气环境(HJ2.2-2008)》中对评价标准的选择要求,本次大气环境影响预测各污染物的评价标准选取:
2. 评价等级和范围[1]
2.1评价等级。按照《环境影响评价技术导则 大气环境(HJ2.2-2008)》中的要求:“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”,并结合工程自身的地理未知及排放特点,确定本项目大气环境质量影响评价等级为二级。
2.2评价范围。按照《环境影响评价技术导则 大气环境(HJ2.2-2008)》中的要求:对于以线源为主的城市道路等项目,评价范围可设定为线源中心两侧各200m的范围。
3. 预测模式
结合本项目大气环境影响评价等级、评价范围以及污染源类型,确定本项目应用ADMS环境空气质量模式进行大气环境影响的预测。
3.1模式介绍。ADMS适用于稳态条件下、简单和复杂地形、污染物排放连续稳定等条件下的环境空气质量模拟计算,其EIA版适用于评价范围小于50Km,可模拟计算点源、面源、线源和体源。模式考虑了建筑物下洗、街道窄谷、湿沉降、重力沉降和干沉降以及化学反应等功能,可处理各种基本气态污染物(SO2,NOX,NO2,CO,VOC,苯化物,芳香烃),臭氧,可吸入悬浮颗粒物(PM10,PM2.5),总悬浮颗粒物(TSP)等等[2]。
ADMS有气象预处理程序,可以用地面的常规观测资料、地表状况以及太阳辐射等参数模拟基本气象参数的廓线值。在平坦地形条件下,使用该模型模拟计算时,可以不调查探空观测资料[3]。
ADMS适用于下列条件:
(1)模拟点源、面源、线源和体源的输送和扩散;
(2)地面、近地面和有高度的污染源的排放;
(3)污染物连续排放;
(4)稳态条件下EIA版适用于评价范围小于50Km;
(5)模拟1小时到年平均时间的浓度;
(6)简单和复杂地形;
(7)农村或城市地区。
3.2模式参数选取
(1)污染源参数。长风街西沿工程属新建项目,本次大气污染源调查采用参考设计资料和类比等方法完成[4]。
(2)气象参数。通过调查,太原市距离本项目最近的`地面气象观测基准站为太原地面气象站(站号53772),故本次预测收集该站2007年1月1日0时——2007年12月31日23时连续一年的逐日逐时地面气象观测资料,具体为风速、风向、总云量、干球温度四项参数[5]。
由于本次预测选取ADMS空气质量模式,且项目所在地为简单地形,故不需要调查高空气象资料。
(3)地形参数。经分析,本项目评价范围内为平坦地形,故本次评价按平坦地形预测。
(4)预测范围及网格分辨率。由于道路源评价范围为中心两侧各200m 之内,且本项目道路总长度为4.2Km,故本项目预测范围设定为5000m×500m,网格分辨率为50m×50m,共计输出1000个网格点浓度值。
(5)预测时段。为了全面反映项目建成后对周围环境空气质量的影响,本次大气预测时段分为近期、中期和远期三个时段,近期取项目刚建成年份2009年,中期和远期分别取2016年和2024年。
4. 大气环境影响预测分析与评价[6]
4.1项目排放对环境空气敏感区的环境影响分析。通过对项目大气环境评价范围及其周边环境的调查可知,本次大气环境影响评价的环境空气敏感区共有三个,分别是:黄坡烈士陵园、企业宿舍区1和企业宿舍区2,各敏感区域分布。
由以上分析可知,本项目建成后对周围环境空气敏感区的影响很小,各预测时段内项目所排放的NO2在敏感点处均未超标。
4.2项目建成后最终的区域环境质量状况
4.2.1近期(2009)年项目对区域的NO2日均浓度贡献情况。
由本次模拟结果可知:2009年项目对区域的NOX日均浓度贡献平均值为6.2928μg/m3,占标准限值的5.244%。
由此可知,近期内项目的运行对区域大气环境质量影响很小,浓度贡献值远远低于环境空气质量标准限值。
4.2.2中期(2016)年项目对区域的NO2日均浓度贡献情况
2016年项目对区域的NO2日均浓度贡献平均值为6.2862μg/m3,占标准限值的5.238%。
由此可知,项目运行中期对区域大气环境质量同样影响很小,浓度贡献值远远低于环境空气质量标准限值。
项目的运行在近期、中期和远期对周边环境空气质量的影响都很小,而且在车流量逐年增加的情况下,各污染物的年均浓度值有微弱的下降趋势,这主要是由于随着时间的推移,车辆品质和排放标准在逐年提高,进而导致污染物排放量有所下降所造成的。
4.3评价范围内最大地面小时浓度分布
4.3.1近期2009年NO2最大地面小时浓度分布
4.3.2中期(2016)年NO2最大地面小时浓度分布
4.3.3远期(2024)年NO2最大地面小时浓度分布 2024年评价范围内NO2最大地面小时浓度平均值为92.3102μg/m3,占标准限值的38.46%;最大值284.777μg/m3,占标准限值的118.66%,最大值出现在本项目与旧晋祠路的交叉处。
4.4评价范围内最大地面日均浓度分布
4.4.1近期(2009)年NO2最大地面日均浓度分布
2009年评价范围内NO2最大地面日均浓度平均值为24.5184μg/m3,占标准限值的20.43%;最大值 89.1339μg/m3,占标准限值的74.28%。
4.4.2中期(2016)年NO2最大地面日均浓度分布
2016年评价范围内NO2最大地面日均浓度平均值为24.2356μg/m3,占标准限值的20.196%;最大值87.2368μg/m3,占标准限值的72.697%。
4.4.3远期(2024)年NO2最大地面日均浓度分布
2024年评价范围内NO2最大地面日均浓度平均值为23.9523μg/m3,占标准限值的19.96%;最大值85.3515μg/m3,占标准限值的71.13%。
4.5评价范围内地面年均浓度分布
4.5.1近期(2009)年NO2地面年均浓度分布
2009年评价范围内NO2地面年均浓度为6.1013μg/m3,占标准限值的7.63%;最大值为31.5435μg/m3,占标准限值的39.43%,最大值出现在聂家山村西部边缘。
4.5.2中期(2016)年NO2地面年均浓度分布
2016年评价范围内NO2地面年均浓度为6.0953μg/m3,占标准限值的7.62%;最大值为31.4148μg/m3,占标准限值的39.27%,最大值出现在聂家山村西部边缘。
4.3.5远期(2024)年NO2地面年均浓度分布
5. 结论
综合以上分析可得,本项目建成后对周边环境空气质量影响很小,评价范围内的NO2年均、日均浓度均未超标;项目排放对评价区内环境空气敏感区的影响同样比较小,NO2年均、日均同样均未超标;评价范围内NO2最大地面小时浓度除个别点超标外(本项目与旧晋祠路的交叉处),其余均达标准限值;评价范围内NO2最大地面日均浓度在各时段均低于标准限值。
此外,在车流量逐年增加的情况下,项目排放污染物的浓度值在不同时间空间均有微弱的下降趋势,这主要是由于随着时间的推移,车辆品质和排放标准在逐年提高,进而导致污染物排放总量有所下降。
参考文献
[1]丁峰,李时蓓,赵晓宏.从技术复核角度谈环评报告中大气预测部分的编写[J].环境科学研究,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]蒋维楣,曹文俊,蒋瑞宾. 空气污染气象学教程[M]. 北京:气象出版社,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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