空氣品質法規模型主要用於環境規劃、環境保護標準、環境影響評價、環境監測與預報預警、環境質量變化趨勢、總量控制、排污許可、環境功能區劃、環境應急預案、來源解析等有關政策制定和檔案編制。
本書系統介紹了AERSCREEN、AERMOD、CALPUFF、CMAQ等空氣品質模型的發展歷史、基本原理，總結了作者研究團隊將上述模型套用於建設項目環評、規劃及戰略環評、排污許可、空氣品質達標規劃、源解析、環境人體健康、土壤污染預警等方面的案例。本書還介紹了作者在空氣品質模型二次開發的研究成果（CALPUFF、WRF、CMAQ等），總結了模型套用常見的問題。
本書可作為高等院校環境科學、環境工程、環境流行病學、環境管理等專業的教學參考書，也可作為環評行業人員學習技術規範《環境影響評價技術導則 大氣環境》推薦模型的培訓教材，還可供科研院所以及環境管理部門的科技人員參考。
基本介紹
- 中文名：空氣品質模型: 技術、方法及案例研究
- 作 者：伯鑫
- 創作年代：2018
空氣品質模型是開展大氣環境科學研究的重要工具之一，《環境影響評價技術導則 大氣環境》（HJ 2.2—2008）中以推薦模式清單方式引進進一步預測模式AERMOD、ADMS和CALPUFF，相關模式在國內環評、科研等領域得到了廣泛的套用，僅在環境影響評價領域每年就有上萬本環境影響報告書使用推薦的模型。
但是，我國法規模型的建設還處於起步階段，空氣品質模型長期缺少標準化套用。各領域套用的大部分模型是引用的國外模型，由於引用模型沒有在各領域形成標準化套用技術指南，模型所涉及的技術參數依套用人員的理解而選擇，會影響模型的計算結果；另一方面，由於在國家層面上缺乏公開的模型驗證數據，對自主開發模型的準確性沒有統一的檢驗標準，從而導致模型計算結果存在一定的不確定性。在這樣的背景下，開展中國空氣品質模型的技術、方法、套用研究，可以為污染源解析、環境規劃、排污許可、環境影響評價提供技術支持和服務，具有十分重大的意義。
在環保公益性行業科研專項（201309062）、環境保護部基金課題——環境影響評價基礎資料庫建設等的支持下，在環境保護部環境工程評估中心領導的指導下，環境影響數值模擬研究部全面開展了大氣環境影響評價預測的技術覆核工作，積極開展空氣品質模型法規化與標準化研究，構建國家典型空氣環境等的法規模型庫，提出模型評價指標和驗證數據；開展不同區域、不同尺度的環境質量模型標準化套用的技術方法研究，選擇典型項目、區域規劃等環境影響評價項目作為案例開展套用實踐，規範模型參數。已形成了《國家環境質量法規模型管理辦法（建議稿）》、《國家空氣品質法規模型遴選技術指南（建議稿）》以及國家法規模型驗證案例庫、模型評價指標、評價方法、驗證標準、認證制度等一批關鍵技術成果。作者將積累的研究成果總結並著書出版，供環境影響評價、大氣污染源解析、環境人體健康、空氣品質達標規劃等研究者參考。
本書分為13章，主要內容包括：空氣品質法規模型簡介、估算模型套用研究、模型在建設項目環評中的套用研究、模型在規劃及戰略環評中的套用研究、模型在排污許可中的套用研究、模型在城市空氣品質達標規劃中的套用研究、模型在無組織排放因子中的套用研究、模型在鋼鐵行業大氣污染源解析中的套用研究、模型在交通道路源大氣污染源解析中的套用研究、模型在環境人體健康研究中的套用、模型在土壤污染預警中的套用研究、空氣品質模型二次開發、CALPUFF模型套用答疑等。本書重點強調空氣品質模型在實際案例中的套用，希望本書的出版能進一步推動模型的規範套用和技術發展。
本書主要基於作者完成的相關研究成果，由伯鑫策劃並統稿。除署名者外，第9章由田軍完成，王剛對第3章、葛春風對第4章做出了貢獻。楊景朝、伍鵬程、屈加豹、闞慧、周甜、陳金勝、孫博飛、張尚宣、肖嫻、吳成志、易愛華、丁峰、趙曉宏等參加了部分章節的工作，在此一併表示感謝。作者對中國環境出版社的支持和李蘭蘭編輯悉心審稿衷心致謝。衷心感謝環境保護部環境工程評估中心數模部李時蓓主任對本人的悉心指導，她為本書的出版提出了很多寶貴的指導意見。衷心感謝北京科技大學周北海教授對本人的精心培養，他淵博的學識、忘我的工作精神令我終生難忘。
大氣環境污染模擬需考慮到氣象、地形、下墊面、化學反應、排放清單等因素，涉及多個交叉學科。由於研究條件和作者能力所限，本書不足之處在所難免，敬請廣大讀者批評指正。
伯鑫，環境保護部環境工程評估中心數模部大氣環境研究室主任，首都經濟貿易大學、河北科技大學兼職導師，北京市科委專家庫專家，中國環境科學學會氣候變化分會常務委員。擁有十幾年豐富的大氣模擬及開發經驗，主要從事大氣環境質量模擬、污染源排放清單、環境影響評價等研究，負責建設項目環境影響報告書大氣技術覆核工作。先後主持或作為主要成員參與了國家及省部級科研項目十幾項，負責建立了全國火電排放清單、全國鋼鐵排放清單、首都機場排放清單、京津冀垃圾焚燒發電排放清單等；負責開發了基於天河CALPUFF並行計算系統、 CALPUFF模型高空氣象模擬數據系統(3D.DAT)、適用於CALPUFF模型地理數據系統、AERSURACE地表參數系統等，解決了我國環評單位長期無法獲取用於CALPUFF高空模擬數據、高解析度土地利用數據等難題。已為全國科研院所、省市級評估中心、環評單位人員開展了約300人次大氣模型培訓；負責編制的多項研究分析報告得到環保部重要批示；已發表學術論文50多篇，登記軟體著作權6項，代表性著作有《CALPUFF模型技術方法與套用》等。
第1章 空氣品質法規模型簡介
1.1 研究目標、意義、內容
1.2 AERSCREEN簡介
1.3 AERMOD簡介
1.4 CALPUFF簡介
1.5 CMAQ簡介
1.6 模型參考手冊及文獻
第2章 估算模型套用研究
2.1 AERSCREEN計算大氣環境防護距離方法研究
2.2 基於AERSCREEN的山西省焦化企業防護距離研究
第3章 模型在建設項目環評中的套用研究
3.1 AERMOD在建設項目環評中存在的主要問題
3.2 AERMOD在建設項目環評中空氣品質法規模型標準化套用研究
3.3 AERMOD模型在火電項目中的標準化套用
3.4 AERMOD模型在鋼鐵項目中的標準化套用
3.5 AERMOD模型在機場項目中的標準化套用
3.6 建設項目大氣環評篇章框架設計
3.7 大氣環境影響技術覆核資料清單
第4章 模型在規劃及戰略環評中的套用研究
4.1 規劃及戰略環評中大氣環境影響評價技術體系研究
4.2 CALPUFF在規劃環評項目中的套用
第5章 模型在排污許可中的套用研究
5.1 大氣質量影響模擬概述
5.2 大氣質量影響分析模擬需求流程
5.3 大氣質量模擬套用特點
第6章 模型在城市空氣品質達標規劃中的套用研究
6.1 重點行業總體狀況
6.2 環境空氣品質現狀
6.3 污染氣象分析
6.4 現狀情景下重點行業排放以及大氣污染貢獻現狀
6.5 重點行業無組織大氣污染貢獻情況
6.6 減排情景下重點行業排放以及大氣污染貢獻情況
6.7 結 論
第7章 模型在無組織排放因子中的套用研究
7.1 材料與方法
7.2 結果與討論
7.3 結 論
第8章 模型在鋼鐵行業大氣污染源解析中的套用研究
8.1 研究方法
8.2 結果與討論
8.3 結 論
第9章 模型在交通道路源大氣污染源解析中的套用研究
9.1 材料與方法
9.2 結果與討論
9.3 結 論
第10章 模型在環境人體健康研究中的套用
10.1 材料與方法
10.2 案例分析
10.3 結果與討論
10.4 結論與建議
第11章 模型在土壤污染預警中的套用研究
11.1 材料與方法
11.2 結果與討論
11.3 結 論
第12章 空氣品質模型二次開發
12.1 CALPUFF高性能計算服務
12.2 CALPUFF土地利用計算服務
12.3 大氣模型、風險模型與谷歌地球互動研究
12.4 WRF同化數據對CALPUFF模擬效果改善研究
12.5 其他研究成果
第13章 CALPUFF模型套用答疑
附錄A AERSCREEN常用命令及參數速查手冊
附錄A.1 AERSCREEN點源INP檔案格式
附錄A.2 AERSCREEN圓形面源INP檔案格式
附錄A.3 AERSCREEN矩形面源INP檔案格式
附錄A.4 AERSCREEN體源INP檔案格式
參考文獻261
