ADMS模型在大氣環(huán)境影響評價中的應(yīng)用

茹寶琳

(甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 金昌 737100)

ADMS (Atmospheric Dispersion Management System)是由英國劍橋環(huán)境研究中心開發(fā)研制的新一代大氣擴散模型，是基于對Monin-Obukhov 長度和邊界層高度描述邊界層結(jié)構(gòu)的參數(shù)，這種形式是大氣物理機制的最新理解，也是其他模型所不具備的。引入中國后，在全國各地的使用掀起了高潮，2008年被《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境》[1]列為大氣環(huán)境影響預(yù)測與評估推薦模式。

1 ADMS模型組成及應(yīng)用范圍

ADMS模型主要由ADMS-環(huán)評、ADMS-工業(yè)、ADMS-道路、ADMS-城市等系統(tǒng)組成。

ADMS-環(huán)評是這個系列中最全面的的系統(tǒng)，能夠同時處理幾種不同類型的污染物，可模擬單個或多個污染源，且不受模擬范圍的影響。適用于建設(shè)項目環(huán)境影響評價、交通道路環(huán)境影響評價、大氣環(huán)境容量的核定等項目，同時適用于惡劣條件。

ADMS-工業(yè)用于對工業(yè)污染源進行詳細模擬與評價，適用于工業(yè)建設(shè)項目、工業(yè)園區(qū)的環(huán)境影響評價、環(huán)境風(fēng)險評價，以及對污染擴散特征進行研究的科研項目?？赡M多點源、線源、體源，對氣象數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，將建筑物、海岸線、惡臭、化學(xué)等因素考慮在內(nèi)，輸入、輸出結(jié)果均與地理信息系統(tǒng)GIS相關(guān)聯(lián)。

ADMS-道路適用于一個或者多個道路的詳細的空氣質(zhì)量評價。其中污染濃度主要由道路交通與鄰近的污染源產(chǎn)生，NOx光化學(xué)模型、街區(qū)峽谷模型與GIS結(jié)合。

ADMS-城市可用于一個城市區(qū)域的大氣環(huán)境質(zhì)量預(yù)報和評價，可以進行較為復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，并能做出污染物的高分辨率的濃度等值線圖。

ADMS-環(huán)評模型界面-設(shè)置界面見圖1。

圖1 ADMS-環(huán)評模型界面-設(shè)置界面

2 ADMS模型的應(yīng)用研究

在20世紀70年代，我國的環(huán)境工作者就開始了對ADMS模型的研究。大氣污染物的監(jiān)測技術(shù)的提高，也為ADMS模型的研究提供了便利條件。在2000年，ADMS模型被正式引入中國，后續(xù)的研究者們也做出了相應(yīng)的研究成果。

胡剛,王里奧,張軍,袁輝,崔志強[2]利用ADMS模型對重慶市某個復(fù)雜山區(qū)的H2S地面濃度進行了測定，然后將其與模型中的實際值和預(yù)測值進行了對比分析。對比結(jié)果證實，ADMS模型對復(fù)雜山區(qū)地形的處理是有效的，相比高斯模型來說，復(fù)雜地形利用該模型能夠取得更加有效的預(yù)測結(jié)果，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用到復(fù)雜地形中，并進行大氣環(huán)境的預(yù)測與評價。

徐鶴，丁潔，馮曉飛[13]對ADMS-Urban模型系統(tǒng)進行了詳細的介紹，并應(yīng)用ADMS-Urban模型，以ArcGIS和線性規(guī)劃模式為輔助，對某城市區(qū)域在兩種不同氣象條件下的環(huán)境容量的最優(yōu)化分配方案，并對SO2進行了測算與分析，對污染物的濃度分布進行了模擬。研究結(jié)果顯示，氣象條件對環(huán)境容量的優(yōu)化值分配方案以及污染物的濃度分布有較大影響，但是對環(huán)境容量優(yōu)化值的影響很小。

李卓，陳榮昌[4]以某城市的主干路為研究對象，應(yīng)用ADMS-環(huán)評模型驗證對城市道路來說，大氣污染物擴散是否同樣適用。另外，在此過程中，還計算了該區(qū)域內(nèi)的日均、小時濃度值和最大地面濃度值。研究結(jié)果顯示，此模型適用于模擬交通道路大氣污染物的相關(guān)數(shù)值，并且滿足《環(huán)境影響評價技術(shù)導(dǎo)則大氣環(huán)境》的要求。

3 ADMS模型與其他模型的對比

AERMOD模型是由美國國家環(huán)保局與美國氣象局學(xué)會聯(lián)合開發(fā)的界面化大氣預(yù)測模擬軟件?？梢詫c源，線源，面源進行模擬與與預(yù)測，對氣象數(shù)據(jù)的要求較高，需要地面及對應(yīng)高空的氣象數(shù)據(jù)，對氣態(tài)污染物、顆粒物都可進行模擬。相比而言，ADMS模型在應(yīng)用范圍上有一定的差異性。ADMS除了對點源、線源、面源進行模擬，還可以對體源進行模擬。模擬的過程中，只需要地面的氣象數(shù)據(jù)，對高空氣象數(shù)據(jù)不作要求。但兩者都只適用于評價范圍小于50公里的區(qū)域，范圍變大，將不再適用。孫大偉[5]在計算朝陽市區(qū)的SO2日均濃度的時候，對一建預(yù)制廠、市農(nóng)機公司、園林管理處設(shè)點進行測定，分別采用了傳統(tǒng)的高斯擴散模型和ADMS模型。將最終的模擬值與實際測定

值對比分析，結(jié)果顯示，采用ADMS模型可以取得與實測值更接近的結(jié)果，也就是說，ADMS模型對污染物的模擬程度要遠遠好于高斯模型。

4 ADMS模型應(yīng)用的優(yōu)缺點分析

4.1 ADMS在應(yīng)用方面的優(yōu)點

ADMS為空氣質(zhì)量評價提供了一套先進的系統(tǒng)。軟件的運行速度快，輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)以后，在很短的時間之內(nèi)可以運行出結(jié)果，對不同的類型的污染源、污染物有很強的適應(yīng)性。適用于中國大氣標準和大氣質(zhì)量管理，對輸入數(shù)據(jù)的要求包括中國通常的氣象數(shù)據(jù)和排污數(shù)據(jù)，在中國大范圍的地區(qū)，都可以應(yīng)用進行大氣質(zhì)量的管理和預(yù)測。

ADMS可對3000個網(wǎng)格污染源，100個道路污染源和500個工業(yè)污染源同時模擬，在一定的時間內(nèi)可處理大量的數(shù)據(jù)。并且，很多極其微小的污染源在實際運行中都可以設(shè)計在內(nèi)，對其進行模擬與測定。

4.2 ADMS在應(yīng)用方面的缺點

ADMS的應(yīng)用范圍有一定的局限性，只適用于評價范圍小于50公里的一級、二級評價項目[6]，對于評價范圍大于50公里的項目，可用CALPUFF模型進行預(yù)測與評價。在不同的給定條件下，ADMS模型對污染物的預(yù)測結(jié)果的敏感性會略有降低。丁峰,趙越,伯鑫[7]等人通過研究發(fā)現(xiàn)，污染源的源高變高以后，該區(qū)域里最大濃度點的位置離污染源越來越遠，濃度值也會隨之降低，該模型對污染物的濃度預(yù)測結(jié)果對參數(shù)的敏感性會降低。

5 結(jié)語

我國的眾多環(huán)保工作者在ADMS大氣擴散模型相關(guān)領(lǐng)域進行了豐富的研究，并在實際工作中取得了廣泛的應(yīng)用，結(jié)果顯示，ADMS模型對污染物的預(yù)測、模擬能力要好于其他模型[8]，也能取得與實際值較為接近的結(jié)果。根據(jù)ADMS模型在所選參數(shù)不同的情況之下，敏感性出現(xiàn)差異的問題，研究人員也在進行不斷地改進，以期達到最理想的工作狀態(tài)。近幾年來，對于ADMS模型的研究，可以為其他環(huán)境工作者提供有力幫助[9]，并能在實際的工作中推廣其應(yīng)用范圍[10]。