大气环境容量模拟计算法

模拟法：模拟法是利用环境空气质量模型模拟开发活动所排放的污染物引起的环境质量变化是否会导致环境空气质量超标。

如果超标可按等比例或按对环境质量的贡献率对相关污染源的排放量进行削减，以最终满足环境质量标准的要求。满足这个充分必要条件所对应的所有污染源排放量之和便可视为区域的大气环境容量。

模拟法适用于规模较大、具有复杂环境功能的新建开发区，或将进行污染治理与技术改造的现有开发区。但使用这种方法时需要通过调查和类比了解或虚拟开发区大气污染源的布局、排放量和排放方式。

运用模拟法可按如下步骤估算开发区的大气环境容量：

①对开发区进行网格化处理，并按环境功能分区确定每个网格的环境质量保护目标c^O_ij（i＝1，…，N；j＝1，…，M）。

②掌握开发区的空气质量现状C^b_ij，确定污染物控制浓度c_ij＝c^O_ij-c^b_ij。

③根据开发区发展规划和布局，利用工程分析、类比等方法预测污染源的分布、源强（按达标排放）和排放方式，并分别处理为点源、面源、线源和体源。

④利用《环境影响评价技术导则》规定的模式或经过验证适用于本开发区的其他模式模拟在所有预测污染源达标排放的情况下对环境质量的影响c^a_ij和c_ij。

⑤比较c^a_ij和c_ij（i＝1，…，N；j＝1，…，M），如果影响值超过控制浓度，提出布局、产业结构或污染源控制调整方案，然后重新开始计算，直到所有点的环境影响都等于或小于控制浓度为止。

⑥加和满足控制浓度的所有污染源的排放量，即可把这个排放量之和视为开发区的环境容量。

需要指出的是，采用模拟法估算开发区大气环境容量时应充分考虑周边发展的影响，这也是采用模拟法的优势所在。

（3）线性优化法：

对于特定的开发区，如果污染源布局、排放方式已确定，那么我们就可以建立源排放和环境质量之间的输入响应关系，然后根据区域空气质量环境保护目标，采用最优化方法，便可以计算出各污染源的最大允许排放量，而各污染源最大允许排放量之和，就是给定条件下的最大环境容量。

采用线性优化法，关键是将环境容量的计算变为一个线性规划问题并求解。一般情况下，可以将不同功能区的环境质量保护目标为约束条件，以区域污染物排放量极大化为目标函数，建立基本的线性规划模型。这种满足功能区空气质量达标对应的区域污染物极大排放量可视为区域的大气环境容量：

目标函数为：maxf（Q）＝∑D^TQ

约束条件为：∑AQ≤c_s-c_a，Q≥0

其中：

Q＝（q₁，q₂，…，q_m）^T

c_s＝（c_s1，c_s2，…，c_sn）^T

c_a＝（c_a1，c_a2，…，c_an）^T

D＝（d₁，d₂，…，d_m）^T

式中：

m——排放源总数；

n——空气环境质量控制点总数；

q_i——第i个污染源的排放量；

c_sj——第j个空气环境质量控制点的标准限制；

c_aj——第j个环境质量控制点的现状浓度；

a_ij——第i个污染源排放单位污染物对第j个环境质量控制点的浓度贡献；

d_i——第i个污染源的价值（权重）系数。

浓度贡献系数矩阵A中各项，可采用《环境影响评价技术导则-大气环境》中的推荐模式或其他通过验证的模式计算。价值系数矩阵D中各项，在没有特殊要求时可取1。

线性规划模型可用单纯形法或改进单纯形法求解，具体计算过程参阅有关线性规划理论书籍，计算工作可由计算机辅助完成。

例题：

1.特定地区的大气环境容量与以下哪些因素有关?  ( ABCDE )

A．特定污染物在大气中的转化、沉积、清除机理

B．区域大气扩散、稀释能力

C．区域内污染源及其污染物排放强度时空分布

D．空气环境功能区划及空气环境质量保护目标

E．涉及的区域范围与下垫面复杂程度

2.《开发区区域环境影响评价技术导则》中推荐的大气环境容量估算方法有 ( BCD )。

A．经验估算法       

B．线性优化法

C．修正的A-P值法   

D．模拟法

3.下列哪种大气环境容量估算方法是最简单的估算方法?  ( C )

A．物理类比法       

B．线性优化法

C．修正的A-P值法   

D．模拟法