大气污染最大落地浓度及其距离计算方法的探讨
尼尔斯骑鹅旅行记书-英雄联盟法强符文
大气污染最大落地浓度及其距离计算
方法的探讨
王
峰 程小泉 许 农
（安徽省气象信息中心 合肥 230061）
摘 要 本文根据作者实际工作经验，分析了《环境影响评价技术
导则—大气环境》中
最大落地浓度及其出现距离计算方法存在的缺陷和实际运用中存在的问题，给出了简
单易算
的替代计算方法，可供环评工作者在实际工作中参考使用。
关键词 点源
最大落地浓度 距离
引 言
在大气环境影响评价工作中，常常需要对污染源
产生的大气污染物最大落地浓度及其出
现距离进行计算，以考察污染物对区域环境空气产生影响贡献值的
大小。国家环保总局《环
境影响评价技术导则—大气环境》（HJT 2.2-93）
[1]<
br>（以下简称《导则》）对最大落地浓度
及其出现距离给出了计算模式，但没有给出明确的模式来源
、推导过程、应用条件，且计算
复杂。很多环境评价单位不求甚解，基本都是不分条件直接引用他人编制
好的计算程序求解。
导致实际应用中出现较大偏差，且无法很好解释计算结果。文章对实际工作中最大落
地浓度
及其出现距离的计算模式存在的问题进行了探讨，结合工作经验给出最大落地浓度及其出现
距离的计算方法。
1 导则模式
污染物在大气中的运动是一个极其复杂
的过程，且易受到地理条件和气象环境的影响。
实际运用中通常要做较多的定常假设，根据物质守恒原理
和浓度梯度传输理论，可得到著名
的连续点源高斯扩散模式
[2]
。
y
2
(zH)
2
(zH)
2
q(x,y,z;H)exp(
2
){exp[]exp[]}2
u
y
z
2
y2
z
2
2
z
2
Q
（1）
《导则》大气预测模式基本都是根据公式（1）推演而来，逐步发展形成了有
风时点源
扩散模式、最大落地浓度及其距离排气筒距离计算模式、小风和静风点源扩散模式、长期平均模式、熏烟模式等。其中《导则》给出的最大落地浓度及其距离模式为：
其中 Xm为最大落地浓度出现距离，Cm为最大落地浓度，Q为单位时间排放量，U为排气筒出口处平均风速，He为排气筒有效高度，γ1为横向扩散参数回归系数，γ2为铅直
扩散参
数回归系数，a1为横向扩散参数回归系数，a2为铅直扩散参数回归系数，《导则》
提供了参数的选取
方法。
2 问题探讨
公式（2）～（4）在实际运用中至少存在以下问题：
a、计算模式是在计算机编程技术未得
到普及且在一定假设条件下根据公式（1）导出的
解析表达式，《导则》未给出公式的推导过程，事实上
缺乏严谨
[3]
。
b、公式计算方法烦杂，交叉利用参数次数过多，《导则》中对参
数给出为分段函数形
式，且均为经验值，选取也存在较多的人为因素，与计算点距排气筒的距离和气象条
件（稳
定度、风速）均有很大关系，导致公式的计算结果容易出现较大偏差。
c、《导则》根
据建设项目污染物排放情况及项目所在地环境情况，将建设项目大气环
境评价分为三个等级，一、二级的
评价需要考虑混合层的反射问题，表现为在公式（1）中
k取值为k＝4，而三级评价可适当简化，不考
虑混合层的反射，表现为k＝0。根据实际计
算结果及相关文献[4]，《导则》中的最
大落地浓度公式及出现距离（即公式（2）～（4））
只与三级评价计算结果接近，而与一、二级评价计
算结果相差较远。
d、公式只能计算单点源的最大落地浓度及其出现距离，而在实际运用中通常有几个
点
源共同影响，该公式无法计算。
基于以上问题，在环评实际工作中，对于最大落地浓度及其
出现距离的计算应考虑利用
其他方法。
根据作者实际工作经验，认为有两种替代方法可以考虑
：对于单点源的计算可以考虑直
接利用点源扩散模式循环迭代求取；对于多点源的计算可以考虑利用多点
源模式结合坐标变
换求取。
《导则》中最大落地浓度及其距离的计算公式是在计算机编程技术
不普及的情况下，利
用有风点源扩散模式经过一定的假设和简化演算而来的。完全可以利用计算编程直接
从点源
扩散模式中循环迭代直接求取。这可解决计算偏差问题，使计算参数对计算结果的影响降低
到最小；同时，可以根据《导则》对大气环境影响评价的分级，选择是否考虑混合层的反射
影响，增加
计算结果的真实性。
程序设计思路可简列如下：
Do
Cmi =
Cm
Xmi = Xmi + 1
'循环迭代求取最大浓度，每隔1m取一个数据
Cm =
caculatewithwind（level，Xmi，0， H） '点源计算模式，编程单独求取
Loop Until （Cmi > Cm） '找到最大值后结束循环
Xm = Xmi '最大落地距离
Cm = Cmi '最大落地浓度
其中 calculatewithwind（level， Xmi， 0，
H）为单点源计算模式，可编程求取。
对于多点源的计算，则加入坐标平移，取相对坐标下的浓度贡献值进行叠加，考虑多
点源的共同影响。
Do
Cmi = Cm
Xmi = Xmi + 1
'循环迭代求取最大浓度，每隔1m取一个数据
for k=1 to points
'多点源叠加计算
Cm =
calculatemultipoint（level， Xmi-xx， -yy， H，k）
'点源计算模式，编程单
独求取
next k
Loop
Until （Cmi > Cm） '找到最大值后结束循环
Xm = Xmi
'最大落地距离
Cm = Cmi '最大落地浓度
其中
calculatemultipoint（level， Xmi-xx， -yy，
H，k）为多点源计算模式，可编程
求取。
3 结果分析
根据作者编制的程序，得出的计算结果如下（以单点源情况为例）：
污染源参数：烟囱高度80m；烟囱出口直径3m；烟气排放强度45600mgs。
环境参数：环境大气压1000hPa；环境大气温度25℃。
由下表可见，计算结果能清
楚地给出在不同稳定度和不同混合层厚度下最大落地浓度及
其出现距离，直接从有风预测数据中选取。而
采用公式（2）～公式（4）需要查阅数学手册，
计算繁杂，无法获得有效源高、出口风速等参数，且因
公式本身的缺陷，计算所得结果在混
合层厚度变化时并不变化，数据不够准确。对于原来无法实现的多点
源浓度影响计算，只要
加入坐标平移变换，引入相对坐标，同样可得到上表的结果。
4 结论
《导则》
中最大落地浓度及其出现距离计算方法在实际运用中存在较多问题，很多环评
工作者未考虑该模式的实际
应用条件，直接引用进行计算，对计算结果也无法给出很好的解
释。本文根据作者实际工作经验，分析了
《导则》模式存在的主要缺陷和实际运用中存在的
主要问题，针对模式的来源，给出了简单易算的替代计
算方法，完善了《导则》对最大落地
浓度及其出现距离的计算方法，可供环评工作者在实际工作中参考使
用。
参考文献
1
国家环境保护总局．环境影响评价技术导则－大气环境．（HJT 2.2-93），1993年．
2
蒋维楣等．空气污染气象学教程．气象出版社p77～86，1993年11月．
3
邓新民．点源大气扩散模式计算的参数选取．成都气象学院学报，1999年1月，第
14卷第2期．
4 王菊，房春生，董德明等．关于导则中最大落地浓度及其距离计算模式的探讨．重
庆环
境科学，2003年1月，第25卷第1期