关于环评中大气环境防护距离设置问题的探讨

吴 凡

(山西晋环科源环境资源科技有限公司，山西 太原 030024)

环境保护

关于环评中大气环境防护距离设置问题的探讨

吴 凡

(山西晋环科源环境资源科技有限公司，山西 太原 030024)

主要对大气环境防护距离设置选用的预测模型及预测条件进行了对比分析；推荐采用Aermod模式进行预测，即，计算项目所有排放源产生的污染物，并考虑地形影响，预测近三年气象条件下污染物小时浓度最大贡献值超标区域，设为大气环境防护区域。此方法更为准确地表达了大气环境防护距离的设置意义，也更符合实际情况。

环境影响评价；大气环境防护距离；Aermod模式；设置

引 言

环境评价中的大气环境防护距离与平常所述的卫生防护距离是2个不同的概念。卫生防护距离的概念源于1962年出台的《工业企业设计卫生标准》，1989年、2000年又出台了17个行业卫生防护距离标准，2012年对24个行业的卫生防护距离标准进行了修订和增补。2009年4月1日，由国家环保部颁布实施的《环境影响评价技术导则 大气环境》(HJ2.2-2008)(以下简称“大气导则”)中首次提出了大气环境防护距离概念，大气环境防护距离概念的提出是考虑当前厂界排放标准值大于大气环境质量标准值，在满足厂界排放标准的情况下厂界外允许的最远的超标距离，目的是建立环保系统内的管理要求。大气环境防护距离的设置意义，应是重点考虑对外环境、人群的影响，而不仅是对卫生防护距离的取代。

在实际环评工作中，根据大气导则中大气环境防护距离模式计算各无组织排放源的大气环境防护距离，在满足厂界达标排放的情况下计算出无超标点，因此得出不设大气环境防护距离的结论。对于一些大型煤化工等重污染型项目，厂界外无超标点又与实际情况不符，于是，鉴于项目的性质和规模，在环评中往往引用卫生防护距离标准。但卫生防护距离标准是有其适用条件的。大多数行业卫生防护距离标准包括《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》(GB/T 3840-91)中的卫生防护距离计算公式只适用于平原和微丘地区，处于复杂地形的建设项目不能直接引用[1-3]。目前，处于复杂地形的建设项目的环境防护距离怎么设置没有明确的依据，陷入一个尴尬的境地。

1 大气环境防护距离的概念与设置方法

1.1 概念

根据大气导则中定义，采用推荐模式中的大气环境防护距离模式计算各无组织排放源的大气环境防护距离，计算出的距离是以污染源中心点为起点的控制距离，并结合厂区平面布置图，确定需要控制的范围。对于超出厂界以外的范围，确定为项目大气环境防护区域。

1.2 设置方法

大气导则中推荐的大气环境防护距离计算模式是基于估算模式开发的计算模式，此模式主要用于确定无组织排放源的大气环境防护距离。在计算大气环境防护距离时，满足厂界达标排放的情况下计算出无超标点原因就在于大气导则中只要求运用“单源预测模式”和只关注“无组织排放源”。近年来，随着企业装备水平和环境管理水平的提高，特别是一些大型化工企业，无组织排放得到了有效的控制，而有组织排放点源数量众多，无组织排放所占比例缩小。因此，只考虑无组织排放源计算大气环境防护距离往往很小，甚至无大气环境防护距离设置要求，从而忽略了高排气筒点源排放的污染物对周边大气环境叠加的影响，导致了其局限性。

在大气环境防护距离计算时应运用“多源预测模式”和关注“所有排放源”叠加影响，这样的预测结果与实际情况比较相符。因此，建议大气环境防护距离计算应根据大气导则中推荐的Aermod预测模式，计算所有排放源对周边大气环境叠加的影响，以及考虑气象条件、地形条件等扩散过程影响因素，来准确反映污染物对大气环境影响程度和范围，以此最终确定大气环境防护区域。

2 案例分析

2.1 项目概况

以某新建100万t/a焦炉煤气制甲醇项目案例来分析大气环境防护距离设置。该项目生产工艺包括焦炉气预处理及压缩、备煤系统、气化单元、变换单元、低温甲醇洗单元、甲醇合成单元以及硫回收制酸。排放的大气污染物主要有颗粒物、SO2、NOx、CH3OH、CO、H2S、氨、NMHC、HCN等。根据预测结果表明，只有硫化氢小时浓度有超标现象，其余排放的污染物均无超标，因此，案例以硫化氢为例。分别采用大气导则中推荐的大气环境防护距离模式和Aermod模式进行预测，在运用Aermod模式进行预测时分别考虑项目无组织排放源和所有排放源以及气象条件的不同对大气环境防护距离设置的对比分析。项目排放的硫化氢的执行标准及实际排放源强见表1、表2。

表1 硫化氢标准 mg/m3

表2 硫化氢排放源强

2.2 项目所处地形

大气导则中关于复杂地形的定义为 “距离污染源中心点5 km内地形高度(不含建筑物)等于或超过排气筒高度时，定义为复杂地形。”

项目废气污染源主要为锅炉烟囱、加热炉排气筒、各工艺废气排气筒、磨煤干燥排气筒等，排放的主要污染物为烟粉尘、二氧化硫、氮氧化物、硫化氢、氨等，排气筒几何高度在15 m～150 m，其中，最高的排气筒为锅炉烟囱(150 m)，其排气筒的基座海拔高度和排气筒高度之和为806 m，以项目内所有排气筒为中心，半径5 km包络线范围内最高点高程为1 447 m。因此，项目所处区域为复杂地形，见图1，主要排气筒高程数据见表3。

表3 项目主要排气筒高程数据

图1 项目所处区域地形示意图

2.3 预测结果

1) 大气环境防护距离计算模式

H2S无组织排放源有三部分，分别是气化装置、硫回收装置和污水处理装置，预测所有污染源硫化氢厂界质量浓度最大值为0.050 536 mg/m3，占标率为84.23%，因此，在满足厂界达标排放的情况下，采用大气环境防护距离计算模式预测，无组织排放源排放H2S浓度均满足环境质量标准，得出无组织排放大气环境防护距离设置要求。

2) Aermod预测模式

在采用Aermod模式进行预测分3种情景对比分析排放源、地形参数和气象参数对大气环境防护距离设置的影响情况。预测情景设置见表4。

表4 预测情景设置一览表

3) 无组织排放源与所有排放源对比

采用2015年气象数据，在考虑地形条件的情况下，只考虑无组织排放源预测H2S小时浓度，小时浓度最大贡献值超标区域示意图见图2。该区域范围内距离厂界西北侧最远距离为100 m，距离厂界东南侧最远距离为430 m。

图2 仅考虑无组织排放源H2S小时浓度预测结果示意图

4) 考虑地形与不考虑地形对比分析

在不考虑地形参数后对H2S小时浓度进行预测，最大贡献值为0.009 402 mg/m3，占标率为94.02%，无超标区域。

采用2015年气象数据，所有排放源在考虑地形条件下预测H2S小时浓度，小时浓度最大贡献值超标区域示意图见图3。该超标区域范围内距离厂界西北侧最远距离为1 700 m，距离厂界东南侧最远距离为1 300 m，距离厂界东北侧最远距离为400 m。

通过对比分析可知，排放源强的大小和地形参数对预测结果的影响差异较大。原因就是，在复杂地形条件下，大气受下垫面特性的影响很大，因而在水平和垂直方向上形成非常特殊的风场和温度场，再加上山地地形阻隔，致使污染物的扩散、稀释规律比平原地区复杂得多，从而形成了一个不规则的带状污染区域。

图3 所有排放源在考虑地形条件下H2S小时

5) 近三年的不同气象条件对比分析

分别采用2013年—2015年不同气象条件下预测H2S小时浓度，小时浓度最大贡献值超标区域示意图见图4及第114页图5～图6。

图4 采用2013年气象数据H2S小时浓度预测结果示意图

通过对近三年不同气象条件下H2S小时浓度最大贡献值超标区域图进行叠加，从第114页图7中可以看出，近三年不同气象条件下污染物扩散趋势基本一致，只是范围的大小有很小的差异。叠加后的包络线范围内厂界西北侧最远距离为1 700 m，距离厂界东南侧最远距离为1 500 m，距离厂界东北侧最远距离为500 m。

图5 采用2014年气象数据H2S小时浓度预测结果示意图

图6 采用2015年气象数据H2S小时浓度预测结果示意图

图7 近三年气象数据H2S小时浓度预测结果叠加示意图

3 结果与讨论

根据以上分析得出，大气环境防护距离的计算推荐采用Aermod模式进行预测，计算项目所有排放源产生的污染物，并考虑地形影响，预测全年气象条件下小时浓度最大贡献值超标区域包络线范围内设为大气环境防护区域较为符合实际情况，也可以较为准确地评价项目对外环境的影响范围。然而，采用AERMOD模式计算大气环境防护距离时气象数据时间的选取问题。通过分析，近三年气象条件下污染物扩散趋势基本一致，其次就是上述预测结果是网格点的小时浓度最大贡献值，可以说已经考虑了极端情况，所以，用近三年的气象数据分别预测得出一个叠加区域的包络线范围作为大气环境防护区域。以上这些工作还有待今后在实际工作中作进一步的探讨和实践。

[1] 信晶，郎延红，伏亚萍，等.大气环境防护距离和卫生防护距离区别及应用的探讨[J].环境保护科学，2010,36(3)：105-108.

[2] 丁峰，蔡芳，李时蓓.应用AERMOD计算卫生防护距离方法探讨[J].环境保护科学，2006，34(5)：56-58.

[3] 王栋成，王静，曹洁，等.大气环境防护距离与卫生防护距离确定技术方法对比研究[J].气象与环境学报，2009(4)：66-71.

The discussion of atmospheric environment protection distance setting in environmental impact assessment

WU Fan

(Shanxi JinHuan Keyuan Environmental Resources of Science and Technology Co., Ltd., Taiyuan Shanxi 030024, China)

This paper mainly makes a comparative analysis of prediction models and prediction conditions which are used in atmospheric environmental protection distance setting and recommends Aremod model for prediction. This model requires calculating the whole pollution generated by the entire emission source, considering topographic influence, and being based on meteorological condition in recent three years to predict the area whose largest contribution value of pollutant concentration per hour exceeds the standard as atmospheric environmental protection area. This method fully reflects the magnificence of atmospheric environmental protection distance setting and also better confirms to reality.

environmental impact assessment; atmospheric environmental protection distance; Aermod mode; set up

2016-10-11

吴 凡，男，1984年出生，2010年毕业于山西农业大学，硕士学位，工程师，主要从事环境影响评价工作。

10.16525/j.cnki.cn14-1109/tq.2017.01.37

X823

A

1004-7050(2017)01-0111-04