基于A-P值法的大气污染控制法的改进

作者:严李锟;刘臣辉 刊名:环境科学导刊 上传者:葛高尚

【摘要】A-P值法是进行区域大气总量控制的一种常用的方法。由于模型的缺陷,其并不能准确地反映允许排放状况。本文基于这一原因,在前人已有的研究基础上,提出了"分担率"概念,分析了污染源的有效贡献,并用于实例研究,使得结果更加可靠。

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1引言A-P值法是进行区域大气污染总量控制的一种简单易行的方法。它首先是利用基于箱模型的A值法计算出控制区的大气环境容量,然后利用P值法[1]在区域内所有污染源排放量之和在不超过上述容量的约束条件下,确定各个点源的允许排放量。在实际过程中,控制区内的高架点源往往对控制区仅产生部分影响(一部分扩散到区外),以及一些区外高架源对于区域内部也会产生影响。尽管可以通过考虑背景浓度将控制区周边的污染源对区域的影响考虑进来,但这种处理难免显得过于粗糙。在此基础上,王勤耕等[2]于1997年提出了一种改进的A-P值法控制法,他通过引入“影响风向”和“影响份额”的概念,合理地考虑了控制区内外高架点源对控制区的污染物总量的实际贡献。但是他在考虑区域内外高架点源影响时仅仅是以最大落地点的位置来判定污染物的影响作用,未免有点粗糙。如何更加准确地把握高架源对区域的影响是需要充分考虑的。2影响风向、分担率和影响份额21影响风向在引出影响风向之前,首先得明确污染源对控制区产生影响的概念。为研究问题的需要,我们认为,当污染源对于区域的浓度贡献大于或等于该功能区浓度标准的1/10时,该源对区域有影响。由一般的污染物扩散下风向浓度分布的情况来看,污染源下风向浓度为其功能区标准的1/10的点所围成的区域是一个类似于椭圆的图形,而这图形所代表的区域即为影响区域。对于控制区内的一些高架点源,在某些风向下,它可能会影响控制区,而在另外一些风向下,它就对控制区不产生影响。在此基础上,我们将某源对控制区造成主要影响的风向称为“影响风向”。如图1所示,粗实线表示控制区边界,若某源的地面下风向轴线浓度为标准的1/10时的距离分别为X1、X2,以该源为圆点O,以X1为半径的圆(图中虚线所示)与控制区域的边界的交点与O点相连并分别延长交于与X2为半径的圆于点A和B,则落入扇形区AOB(图中阴影部分)的风向,均为影响风向。X1、X2可由高架点源地面下风向轴线浓度公式求得,可借助最新发布的SCREEN3估算模式计算得出。22分担率图2为在某一风向下,污染源下风向的影响区域。由经验可知,影响区域的宽远远小于影响区域的长。因此,我们可以忽略侧向的浓度影响,只需考虑下风向轴线上的浓度。回到图1,我们取某一风向下的轴线浓度,即OD,其与半径为X1的圆于C点,与区域边界交于P点。我们可以看出,该风向下,污染源不仅对区域内部有浓度影响,对区域外部也有浓度影响,对区域内部的影响长度为CP,对区域外部的影响长度为PD,于是我们引出分担率这一概念,以字母F表示,Fi表示区域内的分担率,Fo表示区域外的分担率,则有:Fi=CPCD。23影响份额确定了各源的影响风向及分担率后,我们便可以根据各风向的频率(风向玫瑰图)很方便地确定各源对区域影响份额。若风向频率以Ai所示,则该源的影响份额Si应为:Si=AiFi(1)同样对于控制区外的点源,可以利用类似的方法确定各源的影响风向和影响份额,如图3所示。3有效贡献对于所有高架点源,我们都可以确定各自对控制区的影响份额,对于控制区内第k个点源来说,其影响份额为Sik,k=1,2,3,…,KI,KI为控制区内点源的总数(I表示区域内)。则区域内所有点源的排污量对区域的总有效贡献为:IQI=kk=1SIkqIk(2)其中qIk为区域内第K个污染源的排放量。同样,对于控制区外的第k个点源,其影响份额为Sok,k=1,2,3,…,KO,KO为控制区外高架电源总数(O表示区域外),则区域外所有点源的排污量对区域的总有效贡献为:Qo=kok=1Sokqok(3)对于面源(包括低矮的点源),一般认

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