📚 课程目录第4章大气环境影响评价

4、大气环境影响评价：等级判定、预测模式与防护距离

大气环境影响评价是环评工程师案例分析考试的核心章节，也是实际项目环评文件中技术含量最高的部分之一。其技术链条可概括为：判定评价等级 → 确定预测范围 → 选择预测模式 → 处理气象与地形数据 → 运行预测 → 绘制浓度分布 → 计算大气环境防护距离 → 提出污染控制措施。任何一个环节的参数选取错误，都可能导致评价结论失真，甚至影响项目选址可行性。本章将围绕这一技术链条，结合案例实战，系统讲解关键知识点与易错点。

4.1 大气评价等级判定：核心原理与操作流程

核心原理：依据《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ 2.2-2018），评价等级由最大占标率 P_max 和污染物达标准限值 10% 对应的最远距离 D_10% 共同决定。P_max 是指所有污染源、所有污染物的最大地面浓度占标率，其计算公式为：

P_i = (C_i / C_0i) × 100%
其中：
C_i  —— 采用估算模式计算出的第 i 个污染物的最大地面浓度（mg/m³）
C_0i —— 第 i 个污染物的环境空气质量浓度标准（mg/m³），一般取 1 小时均值

等级判定规则：一级评价要求 P_max ≥ 10% 且 D_10% ≥ 5 km；二级评价要求 P_max ≥ 10% 但 D_10% ＜ 5 km，或 1% ≤ P_max ＜ 10%；三级评价要求 P_max ＜ 1%。此外，若项目排放的污染物属于《环境空气质量标准》中未规定的物质，需参照 TJ 36 或国外标准，并在报告中说明依据。

评价等级	判定条件	预测要求	气象数据要求
一级	P_max ≥ 10% 且 D_10% ≥ 5 km	进一步预测模式（AERMOD/CALPUFF）	地面气象数据 + 高空气象数据（至少 1 年）
二级	P_max ≥ 10% 且 D_10% ＜ 5 km，或 1% ≤ P_max ＜ 10%	进一步预测模式（AERMOD）	地面气象数据（至少 1 年）
三级	P_max ＜ 1%	估算模式即可，无需进一步预测	无需

常见误区：部分考生误将 D_10% 理解为“最大落地浓度出现的距离”，实际上 D_10% 是指占标率 ≥ 10% 的所有网格点中离源最远的距离。若项目存在多个污染源，应分别计算每个源的 P_max 和 D_10%，取最大值作为评价等级判定依据。

4.2 预测模式选择：AERMOD 与 CALPUFF 的适用边界

判断方法：预测模式的选择需综合考虑评价范围、地形特征、气象条件和污染物输送距离。AERMOD 是稳态烟羽模型，适用于平坦或简单地形、50 km 以内的评价范围，支持城市/乡村边界层、建筑物下洗等选项。CALPUFF 是非稳态拉格朗日烟团模型，适用于复杂地形（山区、河谷）、静风/小风频率高、长距离输送（50 km 以上）或 coastal 区域的海陆风环流场景。

选择决策清单：
评价范围 ≤ 50 km 且地形平坦 → 优先 AERMOD
评价范围 > 50 km 或涉及酸雨、光化学烟雾 → CALPUFF
复杂地形（山谷风、坡面风）→ CALPUFF 或 AERMOD 复杂地形模式
项目位于沿海/大型水体附近 → 考虑海陆风影响，推荐 CALPUFF
静风频率 > 30% 的区域 → 不宜使用稳态模型，推荐 CALPUFF

气象与地形数据处理：AERMOD 需要地面气象站数据（风速、风向、温度、云量等）和高空气象数据（探空资料），格式需转换为 .met 文件。地形数据采用 DEM（数字高程模型），分辨率建议 30 m 或 90 m，通过 AERMAP 模块生成地形预处理文件。若项目周边 3 km 内有气象站，优先采用该站连续 1 年逐时数据；否则需采用中尺度气象模拟数据（如 WRF 输出）。

4.3 大气环境防护距离计算：方法与案例实战

操作流程：大气环境防护距离是针对无组织排放源（如储罐呼吸、装卸逸散、污水处理站恶臭等）设置的厂界外控制距离。计算步骤为：

确定无组织排放源强（面源或体源），单位 kg/h；
采用进一步预测模式（AERMOD）计算厂界外网格点浓度；
将预测浓度与环境质量浓度标准（小时值）比较，找出超标区域；
从厂界向外延伸，直至浓度达标的最远距离即为大气环境防护距离；
若计算结果超过 2000 m，应反馈调整工程方案（如削减源强、增加收集效率）。

关键区别：大气环境防护距离 ≠ 卫生防护距离。前者基于环境质量标准和预测模式计算，后者依据《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》（GB/T 13201）中的经验公式。环评报告中两者均需给出，但以大气环境防护距离作为项目选址和布局的依据。

案例拆解：某化工企业储罐区无组织排放防护距离计算

背景与约束：某精细化工项目位于平原地区，厂区占地 200 m × 150 m，东侧 300 m 处为规划居民区。主要无组织排放源为苯储罐区（面源 30 m × 20 m，源强 0.85 kg/h）和污水处理站（面源 40 m × 25 m，源强 NH₃ 0.42 kg/h）。苯的环境质量标准小时值为 0.03 mg/m³，NH₃ 参照 TJ 36 为 0.20 mg/m³。

初始现象与目标：初步估算模式下，苯的最大落地浓度出现在下风向 180 m 处，浓度为 0.041 mg/m³，超标 36%。需要计算大气环境防护距离，并判断现有布局是否满足要求。

分析判断过程：采用 AERMOD 进行进一步预测，输入 1 年地面气象数据（当地气象站）和 90 m DEM 地形数据。设置 50 m 间距的网格，厂界外延伸至 2 km。预测结果显示：

苯超标区域集中在储罐区下风向 120～260 m 范围内，最大超标距离为 260 m（厂界外 110 m）；
NH₃ 最大落地浓度为 0.086 mg/m³，占标率 43%，未超标；
叠加背景浓度（苯 0.005 mg/m³）后，超标范围扩大至 300 m。

实际操作步骤：

将储罐区苯源强从 0.85 kg/h 降至 0.60 kg/h（通过增加氮封和活性炭吸附）；
将污水处理站加盖密封，源强降至 0.25 kg/h；
重新运行 AERMOD，苯最大落地浓度降至 0.028 mg/m³，达标；
计算得出大气环境防护距离为 150 m（从厂界算起），小于东侧居民区距离 300 m，满足要求。

结果对比与复盘：削减源强后，防护距离从 260 m 降至 150 m，节省了约 110 m 的防护距离，避免了厂区整体搬迁。复盘经验：防护距离计算应优先考虑源强削减措施，而非单纯扩大防护距离；同时注意叠加背景浓度后可能扩大超标范围，需在预测方案中明确叠加规则。

4.4 常见误区与总结复盘

误区点	错误做法	正确做法
等级判定	仅计算有组织排放源，忽略无组织源	所有污染源（点源、面源、体源）均需参与 P_max 计算
气象数据	使用 3 天或 1 个月短期数据	必须采用连续 1 年逐时气象数据
地形处理	忽略地形影响，直接使用平坦地形选项	山区项目必须输入 DEM 数据并运行 AERMAP
防护距离	用估算模式结果代替进一步预测	必须采用 AERMOD/CALPUFF 进一步预测模式
叠加背景	预测浓度直接与标准比较，不叠加现状浓度	需叠加环境质量现状监测值或达标规划值

总结复盘要点：
评价等级判定是后续所有工作的基础，Pmax 计算需覆盖所有污染物和所有源；
模式选择需结合项目实际，不能“一刀切”使用 AERMOD；
气象与地形数据质量直接影响预测结果精度，应优先采用本地气象站数据；
大气环境防护距离计算需注意网格分辨率（建议 ≤ 50 m）和叠加背景浓度；
案例实战表明，源强削减是缩短防护距离最经济有效的措施。

在实际环评案例分析考试中，大气评价等级判定和防护距离计算是高频考点。考生应熟练掌握 P_max 的计算公式、等级判定条件、AERMOD 输入参数要求，并能根据给定的源强、气象条件和地形数据，快速判断评价等级和预测模式。同时，需注意导则中关于“非正常工况”“叠加背景浓度”“保证率”等细节要求，避免因遗漏条件而失分。