環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南（試行）（征求意見稿）編制說明

環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南（試行）

（征求意見稿）

編制說明

環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南（試行）

（征求意見稿）

編制說明

1任務(wù)來(lái)源

2013年，由環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心牽頭，聯(lián)合中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、環(huán)境

保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院、清華大學(xué)共同承擔(dān)環(huán)保公益性行業(yè)科研專項(xiàng)《國(guó)家環(huán)境質(zhì)量模型

法規(guī)化與標(biāo)準(zhǔn)化研究》（項(xiàng)目編號(hào)：201309062）。項(xiàng)目起止時(shí)間為2013年1月到2015

年12月。

依托該項(xiàng)目，課題組研究了國(guó)際上主要發(fā)達(dá)國(guó)家大氣和水的環(huán)境質(zhì)量模型法規(guī)化

制度建設(shè)現(xiàn)狀，吸收并借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家環(huán)境質(zhì)量模型法規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)內(nèi)容、評(píng)

價(jià)指標(biāo)和認(rèn)證制度，在調(diào)研我國(guó)環(huán)境質(zhì)量模型實(shí)際需求的基礎(chǔ)上，開展了我國(guó)環(huán)境質(zhì)

量模型法規(guī)化制度研究，提出了我國(guó)的環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型發(fā)展方向，形成空氣和水環(huán)

境質(zhì)量模型的評(píng)價(jià)指標(biāo)和驗(yàn)證方法，為建立我國(guó)推薦模型（也稱為法規(guī)模型）的認(rèn)證

制度奠定了基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，形成了《環(huán)境質(zhì)量模型規(guī)范化管理暫行辦法》（以下簡(jiǎn)

稱管理辦法）以及《環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南（試行）》（以下簡(jiǎn)稱工作指南）。

2指南編制單位

項(xiàng)目主要編制單位為：中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心、環(huán)

境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院、清華大學(xué)。

中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所、環(huán)境保護(hù)部環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所等單位給予了技術(shù)支持。

3工作指南制定背景與意義

3.1環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化建設(shè)背景

法規(guī)模型的確定往往需要通過多種途徑，如國(guó)家建立模型評(píng)估指標(biāo)和驗(yàn)證系統(tǒng)、

公開發(fā)表的科學(xué)論文、研討會(huì)等。為幫助各級(jí)政府方便和正確地應(yīng)用法規(guī)模型，環(huán)保

部門往往還建立模型的技術(shù)支持系統(tǒng)，提供培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)化污染源數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)、水

文數(shù)據(jù)等，以及統(tǒng)一的前/后處理軟件和圖形軟件，有些還包括進(jìn)一步的分析軟件如環(huán)

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

境質(zhì)量達(dá)標(biāo)評(píng)估、健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等功能。目前國(guó)內(nèi)已具備法規(guī)地位的模型有引自歐美

主流的AERMOD、ADMS和CALPUFF空氣質(zhì)量模型，在《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則——大氣

環(huán)境》HJ2.2-2008中以清單方式予以推薦，并在公眾網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上（環(huán)保部評(píng)估中心網(wǎng)

站）予以發(fā)布。發(fā)布的內(nèi)容包括模型的運(yùn)行程序、技術(shù)說明書、用戶使用手冊(cè)、典型

應(yīng)用案例等。在引入時(shí)，局地模型AERMOD、ADMS與HJ2.2-1993導(dǎo)則的模型進(jìn)行了比

較，并采用美國(guó)法規(guī)模型庫(kù)中的驗(yàn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，保證了推薦模型的一致性、可

靠性。目前，上述模型已被廣泛應(yīng)用于各環(huán)境管理領(lǐng)域，僅在環(huán)境影響評(píng)價(jià)領(lǐng)域每年

就有上萬(wàn)本環(huán)境影響報(bào)告書使用推薦的模型。

但是，目前中國(guó)法規(guī)模型體系基本上還是空白，缺少地表水、地下水等領(lǐng)域里的

法規(guī)模型，即使是大氣領(lǐng)域的法規(guī)模型也存在很多問題：第一、大氣領(lǐng)域的法規(guī)模型

不健全，缺乏評(píng)估區(qū)域復(fù)合空氣污染問題的區(qū)域空氣質(zhì)量模型（如臭氧、酸沉降），有

毒污染物爆炸、泄漏等風(fēng)險(xiǎn)模型，人體健康評(píng)價(jià)模型，還有一些特殊的模型（如冷卻

塔排煙模型、岸邊薰煙模型等）；第二、推薦模型直接采用美國(guó)EPA或歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家

的法規(guī)模型，只與93版導(dǎo)則針對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的銜接性進(jìn)行了一些對(duì)比研究，沒有采用中

國(guó)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)模型在中國(guó)應(yīng)用的不確定性沒有評(píng)估；第三、由于中國(guó)特殊

的地理特征和工業(yè)布局，復(fù)雜地形的應(yīng)用遠(yuǎn)比國(guó)外常見和復(fù)雜，現(xiàn)有模型的復(fù)雜地形

處理不能滿足需求；第四、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的污染源數(shù)據(jù)格式、移動(dòng)源、無(wú)組織排放、揚(yáng)

塵風(fēng)沙等排放模型及數(shù)據(jù)格式體系；第五，沒有長(zhǎng)期的發(fā)展和更新計(jì)劃，沒有中國(guó)原

發(fā)的研究成果；模型導(dǎo)則不夠靈活，特別是缺乏新模型的準(zhǔn)入和應(yīng)用規(guī)范；第六、法

規(guī)模型的開發(fā)和技術(shù)支持隊(duì)伍薄弱。

鑒于中國(guó)環(huán)境空氣污染狀況和高速的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，目前的法規(guī)模型體系很難適應(yīng)環(huán)

境管理的需求。開展中國(guó)法規(guī)模型的科學(xué)技術(shù)研究，是國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)中急需的基

礎(chǔ)性研究項(xiàng)目，可以為國(guó)家環(huán)境規(guī)劃、總量控制和環(huán)境影響評(píng)價(jià)提供技術(shù)支持和服務(wù)，

具有十分重大的意義和緊迫性。

3.2國(guó)際環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)模型體系建設(shè)現(xiàn)狀

3.2.1美國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化現(xiàn)狀

美國(guó)在模型法規(guī)化建設(shè)方面位于世界領(lǐng)先地位。1978年，美國(guó)首次頒發(fā)了空氣質(zhì)

量模型導(dǎo)則，基本確立了環(huán)境空氣質(zhì)量模型的法規(guī)地位。經(jīng)過三十多年的發(fā)展，在模

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型分類體系、模型管理機(jī)構(gòu)、模型法規(guī)化程序等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，建立了較為

先進(jìn)的環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化制度。

EPA空氣質(zhì)量法規(guī)模型可分為三大類共計(jì)31種模型。主要包括擴(kuò)散模型、光化學(xué)

模型和受體模型（源解析模型）。擴(kuò)散模型主要用于新改擴(kuò)建污染源審批，光化學(xué)模型

主要用于大尺度污染物擴(kuò)散/大氣化學(xué)反應(yīng)模擬，受體模型主要用于反推確定污染源對(duì)

受體貢獻(xiàn)率。

其中較為廣泛使用的擴(kuò)散模型又可分為首選模型（AERMOD，CALPUFF）、其他推薦

模型（BLP，CALINE3，CAL3QHC/CAL3QHCR，CTDMPLUS，OCD）和備用模型（ADAM，ADMS-3，

AFTOX，ASPEN，DEGADIS，HGSYSTEM，HYROAD，HOTMAC/RAPTAD，ISC3，ISC-PRIME，OBODM，

OZIPR，Panache，PLUVUEII，SCIPUFF，SDM，SLAB），這些模型涵蓋了從正常污染物排

放擴(kuò)散、突發(fā)性大氣污染事故泄漏模擬等多個(gè)方面。

圖1EPA空氣質(zhì)量模型分類體系

EPA為環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型的主要管理機(jī)構(gòu)，下設(shè)的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)

劃辦公室（OfficeofAirQualityPlanningandStandards，OAQPS）為預(yù)防和改善

環(huán)境空氣質(zhì)量，組織開展了多個(gè)與環(huán)境空氣質(zhì)量相關(guān)的項(xiàng)目，涉及到空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、

污染源排放系數(shù)、環(huán)境空氣質(zhì)量模型等多個(gè)領(lǐng)域。其中環(huán)境空氣質(zhì)量模型主要由空氣

質(zhì)量模型工作組（AirQualityModelingGroup，AQMG）負(fù)責(zé)，AQMG通過建立模型信

息交換中心（ModelClearinghouse，MC）、定期舉辦空氣質(zhì)量模型會(huì)議/研討會(huì)、完善

模型導(dǎo)則來(lái)指導(dǎo)各州、各地區(qū)正確選擇使用空氣質(zhì)量法規(guī)模型，對(duì)于擬作為推薦模型

的空氣質(zhì)量模型，AQMG還將負(fù)責(zé)組織專家進(jìn)行同行審查。此外，空氣質(zhì)量模型工作組

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還負(fù)責(zé)配合EPA研究和發(fā)展辦公室（OfficeofResearchandDevelopment，ORD）發(fā)

展的新的預(yù)測(cè)模型和新的預(yù)測(cè)技術(shù)，并為空氣質(zhì)量規(guī)劃和標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)、政策/法規(guī)的制定

提供環(huán)境空氣質(zhì)量模擬服務(wù)。AQMG在法規(guī)模型的建立、應(yīng)用推廣過程中起到了重要的

作用。

為統(tǒng)一發(fā)布模型相關(guān)信息，美國(guó)EPA設(shè)立空氣質(zhì)量法規(guī)模型支持中心(Support

CenterForRegulatoryAirModels,SCRAM)，發(fā)布法規(guī)模型的技術(shù)文檔、執(zhí)行程序

等；并設(shè)置模型交流所（TheModelClearinghouse），便于各地區(qū)辦公室或各州環(huán)保

署在針對(duì)導(dǎo)則執(zhí)行過程中的問題或批準(zhǔn)使用清單之外的模型時(shí)與EPA進(jìn)行意見交流，

同時(shí)，模型交流所還設(shè)有專門的信息管理系統(tǒng)（ModelClearinghouseInformation

StorageandRetrievalSystem，MCHISRS），對(duì)EPA的各類回復(fù)意見以及各地區(qū)使用

非導(dǎo)則推薦模型的情況進(jìn)行匯總，便于將來(lái)遇到同樣情況時(shí)，采取相同的處理方式，

保持國(guó)家層面的公正性和一致性。

為確定和更新環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型，從1977年8月7日之后6個(gè)月開始，

EPA每3年至少舉辦一次模型會(huì)議（ConferenceonAirQualityModels），迄今為止，

已經(jīng)召開10次會(huì)議。參會(huì)機(jī)構(gòu)包括美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、各州/各地方空氣污染防治機(jī)構(gòu)、

相關(guān)聯(lián)邦機(jī)構(gòu)（包括國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局，以及美國(guó)國(guó)家標(biāo)

準(zhǔn)與技術(shù)研究所）、行業(yè)相關(guān)咨詢公司、社會(huì)團(tuán)體等。通過模型會(huì)議，EPA可收集各界

對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型的發(fā)展建議，并及時(shí)掌握其他先進(jìn)模型的發(fā)展動(dòng)態(tài)。

美國(guó)的空氣質(zhì)量法規(guī)模型確定過程往往與模型會(huì)議密切相關(guān)。推薦的法規(guī)模型認(rèn)

證程序如圖2所示。其中，模型開發(fā)過程中和法規(guī)模型認(rèn)證過程中都包括同行審查

（PeerReview）的環(huán)節(jié)，前者由模型開發(fā)者組織開展，后者由EPA組織開展。EPA組

織開展的同行審查是法規(guī)模型認(rèn)證流程中非常重要的一環(huán)。

EPA擬進(jìn)行法規(guī)模型認(rèn)證時(shí)，篩選審查專家3~4人，組成審查小組，并同時(shí)將同

行審查項(xiàng)目的協(xié)調(diào)工作委托給第三方公司；由第三方公司將模型代碼及技術(shù)文檔提供

給各審查專家，并確定審查費(fèi)用，審查內(nèi)容等；審查專家按照分工對(duì)模型各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)

行審查，包括模型公式、模型技術(shù)文檔和用戶指南等文檔資料、模型性能評(píng)估以及用

戶友好性，各專家提交審查意見后由專家組組長(zhǎng)匯總后發(fā)送各審查專家，并開會(huì)討論；

會(huì)后，各專家對(duì)審查意見進(jìn)一步修改和確定，返回專家組組長(zhǎng)，由專家組組長(zhǎng)統(tǒng)一匯

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總遞交第三方公司；第三方公司匯總審查意見、審查專家簡(jiǎn)歷等各項(xiàng)內(nèi)容后形成最終

的審查報(bào)告，提交EPA。

圖2EPA法規(guī)模型認(rèn)證程序

3.2.2英國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化現(xiàn)狀

根據(jù)英國(guó)環(huán)保局ENVIRONMENTAGENCYPOLICYEAS/2007/1/1規(guī)定，英國(guó)不對(duì)任何

模型進(jìn)行推薦，使用者可自行選擇任何經(jīng)過獨(dú)立驗(yàn)證并具有科學(xué)性的模型。雖然官方

并未偏袒任何模型，但據(jù)咨詢統(tǒng)計(jì)，英國(guó)使用較廣的模型包括AERMOD、ADMS、NAME

等，其中后兩種模型為英國(guó)自行研發(fā)。

大氣擴(kuò)散模擬聯(lián)絡(luò)委員會(huì)（AtmosphericDispersionModellingLiaison

Committee，ADMLC）在英國(guó)空氣質(zhì)量模型的規(guī)范化使用、促進(jìn)各界交流等方面發(fā)揮了

重要作用。大氣擴(kuò)散模擬聯(lián)絡(luò)委員會(huì)最早成立于1977年，由政府部門，公共事業(yè)單位

和研究機(jī)構(gòu)組成，并于1995年進(jìn)行重組。該委員會(huì)目前包括有15個(gè)成員機(jī)構(gòu)，包括：

AMEC公司、奧爾德瑪斯頓原子武器研究所、國(guó)防科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、能源和氣候變化

部（DECC）、環(huán)境，食品和農(nóng)村事務(wù)部（DEFRA）、環(huán)保局（EA）、食品標(biāo)準(zhǔn)局、健康與

安全執(zhí)行局、健康保護(hù)局、英國(guó)內(nèi)政部、英國(guó)氣象局、HMSSultan核部門、蘇格蘭環(huán)

境保護(hù)局、殼牌全球解決方案部門、韋斯特萊克斯研究所。

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該委員會(huì)的主要職責(zé)在于為發(fā)放大氣污染物排放許可證進(jìn)行技術(shù)審核和為其他咨

詢機(jī)構(gòu)提供指導(dǎo)。并定期舉辦大氣模擬研討會(huì)，積極促進(jìn)成員機(jī)構(gòu)之間的交流。

此外，英國(guó)皇家氣象學(xué)會(huì)（RMS）也致力于推動(dòng)空氣質(zhì)量模型在英國(guó)的規(guī)范化使用。

1995年，英國(guó)皇家氣象學(xué)會(huì)制定完成大氣擴(kuò)散模型導(dǎo)則，并在2004年完成修訂更新

（GuidelinesforthePreparationofDispersionModelingAssessmentsfor

CompliancewithRegulatoryRequirements–anUpdatetothe1995Royal

MeteorologicalSocietyGuidance,ADMLC/2004/3）。此導(dǎo)則成為英國(guó)各咨詢機(jī)構(gòu)進(jìn)

行空氣質(zhì)量模型選用的重要準(zhǔn)則之一，導(dǎo)則在大氣擴(kuò)散模擬聯(lián)絡(luò)委員會(huì)網(wǎng)站進(jìn)行公布，

供相關(guān)機(jī)構(gòu)和公眾免費(fèi)下載。

此導(dǎo)則旨在促進(jìn)正確挑選和使用大氣擴(kuò)散模型，其基本目標(biāo)是要確保進(jìn)行模擬時(shí)

能進(jìn)行模型的有效利用以達(dá)到法規(guī)要求。由于英國(guó)不對(duì)模型進(jìn)行任何推薦，因此，其

導(dǎo)則對(duì)具體應(yīng)用過程中的模型選擇做出了詳細(xì)的說明。具體的模型篩選程序如圖3所

示。

圖3英國(guó)大氣擴(kuò)散模型使用篩選程序

3.2.3歐洲環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化現(xiàn)狀

2011年建立的ETC/ACM（EuropeanTopicCentreonAirPollutionandClimate

ChangeMitigation)--減輕空氣污染和氣候變化的歐洲主題中心，前身為空氣和氣候

變化的歐洲主題中心(EuropeanTopicCentreonAirandClimateChange，ETC/ACC)。

為規(guī)范化空氣質(zhì)量模型的使用，ETC/ACM建立了模型檔案系統(tǒng)（Model

DocumentationSystem，MDS），迄今為止，系統(tǒng)收錄了142種空氣質(zhì)量模型，涵蓋了

從正常污染物排放擴(kuò)散到突發(fā)性大氣污染事故泄漏模擬，從中小尺度到大尺度模擬等

多個(gè)方面，提供了包括各模型適用領(lǐng)域、適用的污染源類型、空間范圍、驗(yàn)證情況等

多方面的信息，以最大程度協(xié)助使用者挑選最適宜的空氣質(zhì)量模型。

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值得注意的是，ETC/ACM強(qiáng)調(diào)對(duì)系統(tǒng)中的模型不進(jìn)行任何強(qiáng)制性的推薦或指定，

模型的合理選擇主要根據(jù)項(xiàng)目需要和MDS提供的模型信息幫助。ETC/ACM鼓勵(lì)模型研

發(fā)人員或研發(fā)團(tuán)隊(duì)向其提交新的模型，模型研發(fā)人員可登陸MDS模型提交系統(tǒng)，按照

系統(tǒng)提示填入模型相關(guān)信息，提交待ETC/ACM審核通過后，即可收錄進(jìn)入MDS。

3.2.4新西蘭環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化現(xiàn)狀

根據(jù)1991年資源管理法（TheResourceManagementAct（1991））規(guī)定，針對(duì)

空氣質(zhì)量方面，新西蘭環(huán)保局不具有正式執(zhí)法權(quán)限，各地區(qū)的環(huán)境空氣質(zhì)量由區(qū)域委

員會(huì)和地方當(dāng)局自行管理。環(huán)保局主要為各地區(qū)提供指導(dǎo)意見，并協(xié)助開展公眾教育

活動(dòng)。提供的指導(dǎo)包括制定環(huán)境空氣質(zhì)量導(dǎo)則（ambientairqualityguidelines）

和最佳實(shí)踐指南系列（good-practiceguidance），以及提供一些相應(yīng)的研究報(bào)告。

新西蘭目前常用模型包括ISCST3、AERMOD、CTDMPLUS、CALPUFF、AUSPLUME、TAPM

等，但并不對(duì)模型的使用進(jìn)行強(qiáng)制規(guī)定，而是通過制定《空氣質(zhì)量模擬最佳實(shí)踐指南》

（GoodPracticeGuideforAtmosphericDispersionModelling），指導(dǎo)模型使用機(jī)

構(gòu)如何正確選擇和使用模型。該指南的發(fā)布意在提高環(huán)境空氣質(zhì)量模擬的一致性和準(zhǔn)

確性，給出合理的建議。但值得注意的是，這些建議并不是強(qiáng)制要求，實(shí)際使用的時(shí)

候可以靈活選擇。

3.2.5臺(tái)灣環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化現(xiàn)狀

臺(tái)灣環(huán)保署空保處于2002年開始全面開展環(huán)境影響評(píng)價(jià)相關(guān)的空氣質(zhì)量模式的

法規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作。同年11月，環(huán)保署頒布了《空氣質(zhì)量模式模擬規(guī)范》，按

照規(guī)范規(guī)定，臺(tái)灣的空氣質(zhì)量法規(guī)模式分為三類，分別為高斯擴(kuò)散模式、軌跡模式及

網(wǎng)格模式。高斯模式包括AERMOD、ISC，軌跡模式包括TPAQM，網(wǎng)格模式包括CAMx、

GTx、TAQM。

為保障各地區(qū)所選模式具有公正性和一致性，環(huán)保署建立了“空氣質(zhì)量模式支持

中心”，此中心定位為決策技術(shù)支持的性質(zhì)，橫向整合產(chǎn)官學(xué)相關(guān)的人力人才與數(shù)據(jù)資

源，經(jīng)過數(shù)年的努力，已累積了相當(dāng)?shù)慕?jīng)驗(yàn)與成果，對(duì)空氣質(zhì)量保護(hù)決策起到了重要

作用。中心主要職能在于統(tǒng)一發(fā)布法規(guī)模型的技術(shù)文檔、與用戶間進(jìn)行模式相關(guān)問題

的咨詢討論、提供用戶進(jìn)行模式在線模擬與資料查詢、提供使用者整合性的資源服務(wù)

以及提供空氣質(zhì)量模式技術(shù)相關(guān)資料等五項(xiàng)工作。并配合環(huán)保署空保處推動(dòng)“容許增

量限值”管制制度，與固定污染源“許可證制度”充份配套，以落實(shí)固定污染源的管

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制，讓相關(guān)單位(學(xué)術(shù)、產(chǎn)業(yè)、咨詢公司、工程師、官方機(jī)構(gòu)以及大眾)能獲得充份的

信息與技術(shù)支持。

環(huán)保署制定了一整套嚴(yán)格的模型認(rèn)可流程，當(dāng)模型使用單位采用非公布的模型進(jìn)

行模擬時(shí)，需要按照流程進(jìn)行審查，經(jīng)認(rèn)可后方可采用。認(rèn)可后的模式進(jìn)入法規(guī)模型

清單，其執(zhí)行文件及使用指南也將公告于相關(guān)網(wǎng)站上以提供其他使用者下載。目前，

經(jīng)過認(rèn)可的臺(tái)灣本土化空氣質(zhì)量模式包括臺(tái)灣空氣質(zhì)量模式TAQM（TaiwanAir

QualityModel）和GTx軌跡模式系統(tǒng)。

模式認(rèn)證流程如圖4所示。由環(huán)保署統(tǒng)一受理模式認(rèn)可申請(qǐng)，并隨即進(jìn)行認(rèn)可審

查，審查過程分為數(shù)據(jù)完整性審查及實(shí)質(zhì)審查兩階段。數(shù)據(jù)完整性審查系針對(duì)所提交

的申請(qǐng)數(shù)據(jù)的完整性進(jìn)行查核，包括文檔數(shù)據(jù)和電子文檔數(shù)據(jù)（預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)），由空氣質(zhì)

量模式中心人員負(fù)責(zé)進(jìn)行。實(shí)質(zhì)審查則針對(duì)模式使用的合理性進(jìn)行審查，具體包括模

式種類、參數(shù)設(shè)定、污染事件篩選、輸出入數(shù)據(jù)及測(cè)試驗(yàn)證方法及其結(jié)果的合理性等，

本階段審查委員人數(shù)為3至5人，由空氣質(zhì)量模式支持中心提出建議名單，由環(huán)保署

進(jìn)行裁定。若第一階段所提交的數(shù)據(jù)不完整，則將申請(qǐng)數(shù)據(jù)退回并要求申請(qǐng)者補(bǔ)正。

若在第二階段—實(shí)質(zhì)審查時(shí)涉及到資料的合理性問題時(shí)，申請(qǐng)者需按照審查委員的意

見進(jìn)行補(bǔ)正或說明，總補(bǔ)正次數(shù)以三次為限，總審查時(shí)間不得超過60個(gè)工作日，若

最后審查結(jié)果未通過或未能于上述期限內(nèi)完成模式的認(rèn)可，則予以駁回。

通過模式認(rèn)可審查后，由空氣質(zhì)量模式支持中心匯總整理審查委員的意見并編寫

模式認(rèn)可說明，包括認(rèn)可模式名稱、使用區(qū)域、可模擬的污染物類型、季節(jié)限定、可

使用的氣象站數(shù)據(jù)及空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)等項(xiàng)目，并由環(huán)保署核發(fā)認(rèn)可證，而經(jīng)過認(rèn)

可的模式的執(zhí)行文件及使用指南也將公告于相關(guān)網(wǎng)站上以提供其他使用者下載。

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

圖4臺(tái)灣空氣質(zhì)量模型認(rèn)證程序

3.2.6香港環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化現(xiàn)狀

香港環(huán)保署全面負(fù)責(zé)香港的環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化工作。香港環(huán)保署就各類空

氣質(zhì)量評(píng)估制訂了評(píng)估方法和指引，包括：《選用模型和模型參數(shù)指引》、《評(píng)估整體空

氣質(zhì)素影響指引》、《使用另類電腦模型進(jìn)行空氣質(zhì)素評(píng)估指引》、《使用高斯煙流模型

時(shí)對(duì)新鮮空氣進(jìn)氣口的高度限制及其位置的估算指引》。這些指引介紹了香港常用的模

型及其適用范圍，進(jìn)行環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)/評(píng)價(jià)時(shí)的參數(shù)選擇及其他注意事項(xiàng)。

香港使用較為廣泛的環(huán)境空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)模型為高斯模型，主要是由于其易用性和

計(jì)算耗時(shí)較短。若源與受體之間地表類型、地形、障礙物的影響很小，可以采用高斯

模型來(lái)模擬揚(yáng)塵、交通或工業(yè)源對(duì)近場(chǎng)的環(huán)境空氣質(zhì)量影響。當(dāng)某些情況下高斯模型

不適用時(shí)，則可采用物理模型、數(shù)值模型或者中尺度模型。

香港列出的環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型包括ISCST3、CALINE4、FDM、Ausplume、

AERMOD與自行研發(fā)的PATH模型（PollutantsintheAtmosphereandTheirTransport

overHongkong香港大氣污染物擴(kuò)散模型）。值得注意的是，針對(duì)美國(guó)、澳大利亞等發(fā)

布的法規(guī)模型，香港環(huán)保署采用直接引用的方式，但對(duì)具體參數(shù)選取會(huì)進(jìn)行指導(dǎo)。對(duì)

于由環(huán)境保護(hù)署2001年委聘顧問構(gòu)建的PATH模型，則選取了兩位外國(guó)專家進(jìn)行審核，

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

這兩位專家分別是美國(guó)科羅拉多洲立大學(xué)的RogerPielke教授和加拿大安大略省環(huán)境

及能源部的P.K.Misra博士。

香港環(huán)保署在2013年修訂的《使用另類電腦模型進(jìn)行空氣質(zhì)素評(píng)估指引》中指出，

沒有任何一個(gè)模型能處理法規(guī)應(yīng)用中的所有問題，換言之，迄今為止還不存在“萬(wàn)金

油”型的模型。因此，為了確保在法規(guī)應(yīng)用中能采用最好的模型，且模型不被濫用，

項(xiàng)目建設(shè)單位和/或其環(huán)境咨詢公司需評(píng)估可獲取的不同模型以篩選采用最適用于本

項(xiàng)目的模型。

需要采用列表之外的模型的情況包括：

1被模擬的情況已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了列表中模型的能力范圍；

2替代模型的性能與列表中模型的性能相當(dāng)或者更好；

當(dāng)采用非列表中的模型時(shí)，需要經(jīng)過環(huán)保署的批準(zhǔn)。建設(shè)單位/環(huán)境咨詢公司需提

供的材料包括：

1模型的詳述、技術(shù)細(xì)節(jié)文檔，包括：模型的數(shù)學(xué)公式和數(shù)據(jù)要求；模型之前的

性能評(píng)估材料；一套完整的常用電子格式的輸入和輸出文件；

2模型的性能評(píng)估；

基于以上信息，環(huán)保署再判斷是否可在此項(xiàng)目中使用該模型。需要強(qiáng)調(diào)的是，提

供充足材料的責(zé)任完全在于建設(shè)單位/環(huán)境咨詢公司，并且其應(yīng)該保證材料的正確性。

環(huán)保署可能已經(jīng)有部分替代模型的信息，為避免資源浪費(fèi)，建設(shè)單位/環(huán)境咨詢公

司應(yīng)先與環(huán)保署溝通確認(rèn)環(huán)保署已有擬采用模型的信息，若有，則不再需要建設(shè)單位/

環(huán)境咨詢公司提供。此外，環(huán)保署保留從建設(shè)單位/環(huán)境咨詢公司獲取進(jìn)一步信息以進(jìn)

行技術(shù)審查的權(quán)利。

3.3國(guó)外環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型分類體系

3.3.1歐洲環(huán)境空氣質(zhì)量模型分類

根據(jù)空氣質(zhì)量模型研究對(duì)象的不同，設(shè)計(jì)方法的差異，涉及到具體的模型有很多

種，可以從不同的角度以及采取不同標(biāo)準(zhǔn)加以具體區(qū)分。

以空間尺度作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，包括全球尺度、大陸尺度、區(qū)域尺度和局地尺度。

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

以時(shí)間尺度作為劃分標(biāo)準(zhǔn)，包括情景模型（episodicmodels），長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)學(xué)模型等。

按照輸送方程描述方法的不同，可以分為歐拉模型和拉格朗日模型。

按照研究的大氣環(huán)境問題的不同，可以分為酸沉降模型、光化學(xué)煙霧模型、氣溶

膠模型等。

參考Zannetti（1993），模型類別可分為以下幾種：

（1）煙羽抬升模型。在大多數(shù)情況下，進(jìn)入到環(huán)境空氣的污染物與周圍的空氣相

比都具有較高的溫度。大多數(shù)工業(yè)污染物通過煙囪或排氣筒排放，因此排放之初具有

一個(gè)初始的垂直動(dòng)量。這兩個(gè)因素（熱力抬升和垂直動(dòng)量）使得煙羽高度高于煙囪高

度。煙羽抬升模型將計(jì)算這個(gè)抬升高度以及，在這個(gè)最初擴(kuò)散時(shí)期內(nèi)煙羽的一般擴(kuò)散

行為?，F(xiàn)在的計(jì)算公式包括半經(jīng)驗(yàn)公式和先進(jìn)的煙羽抬升公式。

（2）高斯模型。高斯煙羽模型是最常見的空氣污染模型。它的基本假設(shè)為煙羽濃

度在下風(fēng)向水平和垂直方向均呈現(xiàn)高斯分布。美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）推薦的模型幾乎

都是高斯模型。某些高斯模型已進(jìn)行過修正，以滿足特殊的擴(kuò)散情況。簡(jiǎn)化版的高斯

模型——高斯氣候模型（Gaussianclimatologicalmodel），可以用來(lái)計(jì)算長(zhǎng)期平均

濃度水平（如年均值）。

（3）半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?。這一類別包括好幾種類型的模型，這類模型主要是開發(fā)用于實(shí)

際應(yīng)用。盡管該類別中的模型有相當(dāng)大的概念上的差異，但所有這些模型都有一個(gè)共

同的特點(diǎn)就是大幅度簡(jiǎn)化和高度的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)化。這類模型的成員包括箱模型（box

models）和各種參數(shù)模型（parametricmodels）。

（4）歐拉模型。惰性空氣污染物的傳輸可以通過大氣擴(kuò)散方程（如質(zhì)量守恒方程，

歐拉法）的數(shù)值求解來(lái)進(jìn)行模擬，這種模型通常內(nèi)嵌于氣象預(yù)報(bào)模型中。高級(jí)歐拉模

型同時(shí)還包括精細(xì)的子模型用來(lái)描述湍流（如二階閉合模型和大渦模型）。

（5）拉格朗日模型。作為歐拉模型的另一種選擇，拉格朗日法是以研究單個(gè)流體

質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程作為基礎(chǔ)，綜合所有質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)以此構(gòu)成整個(gè)流體的運(yùn)動(dòng)。這一類別的

模型包括所有將煙羽分解成如分段煙羽、煙團(tuán)或粒子的模型。拉格朗日模型使用一定

數(shù)量的虛擬粒子來(lái)模擬所選物理參數(shù)的動(dòng)態(tài)變化。粒子的運(yùn)動(dòng)由平均速度和蒙特卡洛

方法產(chǎn)生的半隨機(jī)速度（脈動(dòng)速度）來(lái)描述，污染物的輸送由平均風(fēng)速和波動(dòng)引起的

湍流共同決定。

—86—

環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

（6）化學(xué)模塊。部分空氣污染模型包括化學(xué)轉(zhuǎn)化的計(jì)算模塊。這些模塊的復(fù)雜性

不一，從簡(jiǎn)單的一階反應(yīng)（例如，二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸鹽）到描述復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)

均有。目前已經(jīng)提出一些反應(yīng)方案用于模擬化學(xué)物質(zhì)的相互作用及其動(dòng)力學(xué)，這些方

案已經(jīng)嵌入到拉格朗日和歐拉光化學(xué)模型中。在歐拉光化學(xué)模型中，三維網(wǎng)格覆蓋整

個(gè)計(jì)算域，每個(gè)時(shí)間步長(zhǎng)每個(gè)計(jì)算網(wǎng)格內(nèi)的所有化學(xué)反應(yīng)都可被模擬。

（7）受體模型。與擴(kuò)散模型（計(jì)算到污染源源對(duì)受體的影響）相反，受體模型從

受體點(diǎn)觀測(cè)得到的污染物濃度出發(fā)，將污染物濃度分?jǐn)偟綆讉€(gè)污染源上，這樣做的基

礎(chǔ)是已知污染源和受體上污染物的化學(xué)成分。受體模型的基本思想是受體與污染源之

間的污染物呈質(zhì)量平衡的關(guān)系，其本質(zhì)上是統(tǒng)計(jì)學(xué)模型，因此它們不包括排放量和濃

度之間的確定性關(guān)系。然而，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了一些基于擴(kuò)散模型和受體模型的混合型

模型，被認(rèn)為是非常有前途的。

（8）隨機(jī)模型。隨機(jī)模型是基于統(tǒng)計(jì)或半經(jīng)驗(yàn)方法來(lái)分析空氣質(zhì)量的趨勢(shì)、周期

性變化、空氣質(zhì)量和大氣觀測(cè)值之間的相互關(guān)系，預(yù)測(cè)污染事件的演變過程。為實(shí)現(xiàn)

這一目標(biāo)，綜合采用了多種技術(shù)，如頻數(shù)分布分析、時(shí)間序列分析、自回歸移動(dòng)平均

模型（box-jenkins模型）、譜分析等。由于未建立輸入—輸出響應(yīng)關(guān)系，隨機(jī)模型在

本質(zhì)上是受限的，但其在某些實(shí)際應(yīng)用中卻非常有用，例如在短期的實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)中，從

實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)中獲得的趨勢(shì)被證明為更貼近實(shí)際。

表1總結(jié)了目前各尺度的模型在不同領(lǐng)域的應(yīng)用情況。其中數(shù)字1代表適用于

環(huán)境監(jiān)管領(lǐng)域（法規(guī)應(yīng)用），2代表適用于政策支持，3代表適用于作為公眾信息發(fā)布，

4適用于作為科學(xué)研究。

表1各種空氣質(zhì)量模型的應(yīng)用領(lǐng)域劃分

大氣運(yùn)動(dòng)的尺度小尺度中尺度大尺度

擴(kuò)散尺度局地尺度局地-區(qū)域尺度區(qū)域-大陸尺度全球尺度

模型類型

煙羽抬升模型1,2,4

高斯模型1,2,41,2

半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?,2,3,41,2,4

歐拉模型1,2,42,3,42,42,4

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

拉格朗日模型442,4

化學(xué)模塊（1,2）42,3,42,42,4

受體模型2,4

隨機(jī)模型2,4

大氣運(yùn)動(dòng)的尺度：小尺度（microscale）——2km以下，中尺度（mesoscale）——2km~2000km，

大尺度（macroscale）——2000km及以上

在環(huán)境監(jiān)管（法規(guī)應(yīng)用）方面，幾乎所有歐洲國(guó)家都應(yīng)用環(huán)境空氣質(zhì)量模型。模

型預(yù)測(cè)的結(jié)果通常用于發(fā)放排污許可或環(huán)境影響評(píng)價(jià)，如新建工廠或高速公路的環(huán)境

影響評(píng)價(jià)。概括而言，在環(huán)境監(jiān)管領(lǐng)域，模型的主要作用是提供長(zhǎng)期的污染物空間分

布和平均濃度值，以便于與空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。

模型模擬的污染物種類包括SO2、NO2、顆粒物，以及一些有毒物質(zhì)，如重金屬和

有機(jī)化合物等，在某些情況下還要求模型能輸出臭氣成分的相關(guān)信息。但這一點(diǎn)上存

在著爭(zhēng)議，由于目前大多數(shù)模型不適宜處理濃度的變化波動(dòng)情況，因此這個(gè)要求可能

超出了大多數(shù)模型的適用范圍。在歐洲法規(guī)應(yīng)用中大氣擴(kuò)散模型的協(xié)調(diào)性倡議框架下，

歐洲已經(jīng)開發(fā)了一系列的標(biāo)準(zhǔn)化方法，如模型評(píng)估工具、參考驗(yàn)證數(shù)據(jù)集、軟件以及

模型評(píng)估的程序。

如前所述，歐洲并未指定某種或某些模型作為強(qiáng)制性或者推薦性的法規(guī)應(yīng)用，但

根據(jù)表3-5可以看出，從空間尺度而言，適用于環(huán)境監(jiān)管目的（法規(guī)應(yīng)用）的模型為

局地尺度和區(qū)域尺度的模型，大陸尺度和全球尺度的模型在歐洲并不推薦作為法規(guī)應(yīng)

用；從模型類型而言，建議作為法規(guī)應(yīng)用的模型包括煙羽抬升模型、高斯模型、半經(jīng)

驗(yàn)?zāi)Ｐ?、歐拉模型和化學(xué)模塊。這主要是因?yàn)閺姆ㄒ?guī)應(yīng)用角度而言，模型需要具備發(fā)

展成熟、簡(jiǎn)便易用、所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)可獲得等特點(diǎn)。表2總結(jié)了目前歐洲常用的模型的

分類情況。

表2歐洲常用模型分類表

模型名稱尺度模型類別是否包含化學(xué)反應(yīng)

2-DOSLO全球2D-歐拉是

3-DOSLO全球3D-歐拉是

AUSTAL86局地高斯否

CALGRID局地-區(qū)域3D-歐拉是

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

模型名稱尺度模型類別是否包含化學(xué)反應(yīng)

Cambridgemodel全球2D-歐拉是

CAR局地半經(jīng)驗(yàn)否

CAR-FMI局地高斯是

CIT局地-區(qū)域3D-歐拉是

CONTILINK局地高斯否

CTDMPLUS局地高斯否

CTMK全球3D-歐拉是

DISPERSION局地-區(qū)域半經(jīng)驗(yàn)否

DMU區(qū)域-大陸2D-歐拉是

DRAIS局地-區(qū)域3D-歐拉是

ECHAM全球3D-歐拉是

EKMA/OZIPM4局地-區(qū)域化學(xué)是

EMEP/MSC-E全球2D-歐拉是

EMEP/MSC-E/aciddeposition區(qū)域-大陸2layer歐拉是

EMEP/MSC-W全球3D-歐拉是

EMEP/MSC-W/photochemistry區(qū)域-大陸2D-拉格朗日是

EMEP/MSC-W/acidrain區(qū)域-大陸2D-拉格朗日是

EMEP/MSC-W/sulphur區(qū)域-大陸3D-歐拉是

EPISODE局地-區(qū)域3layer歐拉是

EURAD區(qū)域-大陸3D-歐拉是

HARM區(qū)域-大陸2-D拉格朗日是

HARWELL全球2D-歐拉是

HPDM局地高斯否

HYPACT局地-區(qū)域3D-歐拉否

IFDM局地高斯否

IMAGES全球3D-歐拉是

INPUFF局地高斯否

ISCST2局地高斯否

IVL區(qū)域-大陸2layer拉格朗日是

Liègemodel全球2D-歐拉是

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

模型名稱尺度模型類別是否包含化學(xué)反應(yīng)

LOTOS區(qū)域-大陸3D-歐拉是

Mainzmodel全球2D-歐拉是

MARS局地-區(qū)域3D-歐拉是

MATCH局地-區(qū)域3D-歐拉是

MEMO局地-區(qū)域3D-歐拉否

MERCURE局地-區(qū)域3D-歐拉否

MOGUNTIA全球3D-歐拉是

OML局地高斯否

OSPM局地否

PLUIMPLUS局地高斯否

RAMS局地-區(qū)域3D-歐拉否

REM3區(qū)域-大陸3D-歐拉是

ROADAIR局地高斯是

SCALTURB局地高斯否

STOCHEM全球3D-拉格朗日是

TREND區(qū)域-大陸統(tǒng)計(jì)是

TVM局地-區(qū)域3D-歐拉否

UAM局地-區(qū)域3D-歐拉是

UDM-FMI局地-區(qū)域3D-歐拉否

UiB區(qū)域-大陸2D-歐拉是

UiBmodel全球2D-歐拉是

UKphotochemicalmodel區(qū)域-大陸2-layer-拉格朗日是

UK-ADMS局地高斯否

3.3.2美國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量模型分類

美國(guó)常用的環(huán)境空氣質(zhì)量模型分類方法與歐洲大致相似，均可按照空間尺度、空

間維數(shù)、輸送方程描述方法、研究的大氣環(huán)境問題等方法進(jìn)行劃分。

EPA法規(guī)模型支持中心將環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型按照研究的大氣環(huán)境問題

分為三大類共計(jì)31種模型，包括擴(kuò)散模型、光化學(xué)模型和受體模型。由于美國(guó)環(huán)境空

氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型大部分由EPA、能源部、以及其他美國(guó)研究所開發(fā)或支持開發(fā)，

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

因此美國(guó)對(duì)環(huán)境空氣質(zhì)量模型類型的劃分按照模型發(fā)展歷程還可分為一、二、三代模

型。

(1)第一代空氣質(zhì)量模型主要包括了基于質(zhì)量守恒定律的箱式模型、基于湍流擴(kuò)

散統(tǒng)計(jì)理論的高斯模型和拉格朗日軌跡模式。當(dāng)時(shí)的模型一般以Pasquill和Gifford

等研究者得出的離散不同穩(wěn)定度條件下的大氣擴(kuò)散參數(shù)曲線和Pasquill方法確定的

擴(kuò)散參數(shù)為基礎(chǔ)，采用簡(jiǎn)單的、參數(shù)化的線性機(jī)制描述復(fù)雜的大氣物理過程，適用于

模擬惰性污染物的長(zhǎng)期平均濃度。高斯模式（如ISC、AERMOD、ADMS）由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)

單，對(duì)輸入數(shù)據(jù)的要求不高以及計(jì)算簡(jiǎn)便，20世紀(jì)60年代以后，在大氣環(huán)境問題中

得到了最為廣泛的應(yīng)用。但近年來(lái)城市及區(qū)域環(huán)境問題如細(xì)粒子、光化學(xué)煙霧等往往

與污染物在大氣中的化學(xué)反應(yīng)緊密相關(guān)，而第一代模型沒有或僅有簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)模

塊，這使它們的應(yīng)用受到了很大限制。但是這些模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)算速度快、長(zhǎng)期濃

度模擬的準(zhǔn)確度高，至今仍在常規(guī)污染物模擬方面被廣泛使用。值得注意的是第一代

空氣質(zhì)量模型的劃分并不是非常明確，例如ADMS、AERMOD、CALPUFF模型應(yīng)用了90年

代以來(lái)大氣研究的最新成果，與傳統(tǒng)的第一代模型已有很大不同。

（2）20世紀(jì)70年代末80年代初，隨著對(duì)大氣邊界層湍流特征的研究，研究者

開展了大量室內(nèi)試驗(yàn)、數(shù)值試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)野外觀測(cè)等工作，發(fā)現(xiàn)高斯模型對(duì)許多問題都

無(wú)法解答，這逐漸推動(dòng)了第二代空氣質(zhì)量模型的發(fā)展。第二代歐拉數(shù)值空氣質(zhì)量模型

中加入了比較復(fù)雜的氣象模式和非線性反應(yīng)機(jī)制，并將被模擬的區(qū)域分成許多三維網(wǎng)

格單元。模型將模擬每個(gè)單元格大氣層中的化學(xué)變化過程、云霧過程，以及位于該網(wǎng)

格周邊的其他單元格內(nèi)的大氣狀況，這包括污染源對(duì)網(wǎng)格區(qū)域內(nèi)的影響以及所產(chǎn)生的

干、濕沉降作用等。這類模型在1980－1990年期間被廣泛應(yīng)用。這一時(shí)期一些三維

城市尺度光化學(xué)污染模式（如CIT、UAM等模式）、區(qū)域尺度光化學(xué)模式ROM以及酸沉

降模式（RADM、ADOM、STEM等模式）開始得到研究。

（3）第二代空氣質(zhì)量模式在設(shè)計(jì)上僅考慮了單一的大氣污染問題，對(duì)于各污染物

間的相互轉(zhuǎn)化和相互影響考慮不全面，而實(shí)際大氣中各種污染物之間存在著復(fù)雜的物

理、化學(xué)反應(yīng)過程。因此，20世紀(jì)90年代末美國(guó)環(huán)保局基于“一個(gè)大氣”理念，設(shè)

計(jì)研發(fā)了第三代空氣質(zhì)量模式系統(tǒng)Medels－3/CMAQ，CMAQ是一個(gè)多模塊集成、多尺

度網(wǎng)格嵌套的三維歐拉模型，突破了傳統(tǒng)模式針對(duì)單一物種或單相物種的模擬，考慮

了實(shí)際大氣中不同物種之間的相互轉(zhuǎn)換和互相影響，開創(chuàng)了模式發(fā)展的新理念。當(dāng)前

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

主流的第三代空氣質(zhì)量模式還包括CAMx、WRF－CHEM等。特別是美國(guó)大氣研究中心

NCAR開發(fā)的WRF－CHEM模式考慮了氣象和大氣污染的雙向反饋過程，在一定程度上

代表了區(qū)域大氣模式未來(lái)發(fā)展的主流方向。

表3美國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型分類

模型類型第一代第二代第三代

AERMOD，CALPUFF，

BLP，CALINE3，

CAL3QHC/CAL3QHCR，

CTDMPLUS，OCD，ADAM，ADMS-3，AFTOX，

擴(kuò)散模型

ASPEN，DEGADIS，HGSYSTEM，HYROAD，

HOTMAC/RAPTAD，ISC3，ISC-PRIME，

OBODM，OZIPR，Panache，PLUVUEII，

SCIPUFF，SDM，SLAB

光化學(xué)模型UAM-V，REMSADCMAQ，CAMx

3.4國(guó)內(nèi)法規(guī)模型建設(shè)現(xiàn)狀

3.4.1我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量模型現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)已具備法規(guī)地位的模型有引自歐美主流的AERMOD、ADMS和CALPUFF空氣

質(zhì)量模型，在《環(huán)境影響評(píng)價(jià)技術(shù)導(dǎo)則——大氣環(huán)境》HJ2.2-2008中以清單方式予以

推薦，并在公眾網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上（環(huán)境保護(hù)部環(huán)境工程評(píng)估中心網(wǎng)站）予以發(fā)布。發(fā)布的

內(nèi)容包括模型的運(yùn)行程序、技術(shù)說明書、用戶使用手冊(cè)、典型應(yīng)用案例等。在引入時(shí)，

局地模型AERMOD、ADMS與HJ2.2-1993導(dǎo)則的模型進(jìn)行了比較，并采用美國(guó)法規(guī)模型

庫(kù)中的驗(yàn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，保證了推薦模型的一致性、可靠性。目前，上述模型已

被廣泛應(yīng)用于各環(huán)境管理領(lǐng)域，僅在環(huán)境影響評(píng)價(jià)領(lǐng)域每年就有上萬(wàn)本環(huán)境影響報(bào)告

書使用推薦的模型。

3.4.2我國(guó)環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)模型存在的問題

目前我國(guó)法規(guī)模型體系基本上還是空白，缺少地表水、地下水等領(lǐng)域里的法規(guī)模

型，即使是大氣領(lǐng)域的法規(guī)模型也存在很多問題：

第一、大氣領(lǐng)域的法規(guī)模型不健全，缺乏評(píng)估區(qū)域復(fù)合空氣污染問題的區(qū)域空氣

質(zhì)量模型（如臭氧、酸沉降），有毒污染物爆炸、泄漏擴(kuò)散等風(fēng)險(xiǎn)模型，人體健康評(píng)價(jià)

模型，還有一些特殊的模型（如冷卻塔排煙模型、岸邊薰煙模型等）；

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

第二、推薦模型直接采用美國(guó)EPA或歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家的法規(guī)模型，只與93版導(dǎo)則

針對(duì)預(yù)測(cè)結(jié)果的銜接性進(jìn)行了一些對(duì)比研究，沒有采用中國(guó)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)模

型在中國(guó)應(yīng)用的不確定性沒有評(píng)估；

第三、由于中國(guó)特殊的地理特征和工業(yè)布局，復(fù)雜地形的應(yīng)用遠(yuǎn)比國(guó)外常見和復(fù)

雜，現(xiàn)有模型的復(fù)雜地形處理不能滿足需求；

第四、缺乏標(biāo)準(zhǔn)化的污染源數(shù)據(jù)格式、移動(dòng)源、無(wú)組織排放、揚(yáng)塵風(fēng)沙等排放模

型及數(shù)據(jù)格式體系；

第五、沒有長(zhǎng)期的發(fā)展和更新計(jì)劃，沒有中國(guó)原發(fā)的研究成果；模型導(dǎo)則不夠靈

活，特別是缺乏新模型的準(zhǔn)入和應(yīng)用規(guī)范；

第六、法規(guī)模型的開發(fā)和技術(shù)支持隊(duì)伍薄弱。

4工作指南編制原則與技術(shù)依據(jù)

4.1編制原則

科學(xué)性原則。科學(xué)性原則是法規(guī)模型建設(shè)的基本準(zhǔn)則。法規(guī)模型的篩選應(yīng)方法得

當(dāng)、論證充分、科學(xué)實(shí)施。

開放性原則。法規(guī)模型采用推薦模型與備選模型相結(jié)合的方式，只要滿足相關(guān)需

求和模型遴選條件，并能通過模型法規(guī)化技術(shù)遴選的模型均可進(jìn)入。

有序性原則。法規(guī)模型的建設(shè)應(yīng)根據(jù)社會(huì)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)需求，按先輕重緩解有

序開展。

持續(xù)性原則。法規(guī)模型的建設(shè)應(yīng)作為環(huán)境保護(hù)中的一項(xiàng)工作，持續(xù)進(jìn)行，使國(guó)家

環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型類型不斷增加、性能不斷提高。

4.2主要技術(shù)依據(jù)

本辦法編制過程中，參考了如下法律、法規(guī)、相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)等文件，具體包括：

《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》

《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》

《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》

《環(huán)境質(zhì)量模型規(guī)范化管理辦法》（試行）

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

5技術(shù)方法與工作過程

5.1技術(shù)方法與路線

工作指南編制過程綜合運(yùn)用的技術(shù)方法包括文獻(xiàn)調(diào)研法、社會(huì)統(tǒng)計(jì)調(diào)查法、專家

評(píng)估法等方法。

（1）文獻(xiàn)調(diào)研法

通過對(duì)有關(guān)專業(yè)文摘、索引、工具書、以及網(wǎng)絡(luò)信息資源等文獻(xiàn)進(jìn)行檢索，對(duì)國(guó)

內(nèi)環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型的建設(shè)現(xiàn)狀、存在問題、研究情況、法規(guī)認(rèn)證制度等進(jìn)行廣泛的

調(diào)查研究。并開展對(duì)美國(guó)EPA、英國(guó)環(huán)保署、及歐盟，以及香港、臺(tái)灣等國(guó)家/地區(qū)環(huán)

境管理部門網(wǎng)站進(jìn)行調(diào)研分析，分析國(guó)外環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型體系的建設(shè)歷程及現(xiàn)狀，

環(huán)境質(zhì)量模型認(rèn)證制度、體系等現(xiàn)狀，形成國(guó)外環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型調(diào)研報(bào)告。結(jié)合社

會(huì)統(tǒng)計(jì)調(diào)查工作，根據(jù)我國(guó)在環(huán)境影響評(píng)價(jià)、環(huán)境保護(hù)規(guī)劃、總量控制等管理過程中

對(duì)環(huán)境質(zhì)量模型的具體需求，提出我國(guó)環(huán)境質(zhì)量模型標(biāo)準(zhǔn)化與法規(guī)化的主要方向，提

出我國(guó)的環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型體系框架與發(fā)展規(guī)劃的建議。

（2）社會(huì)統(tǒng)計(jì)調(diào)查法

通過調(diào)查問卷、座談會(huì)、走訪和實(shí)地考察等形式對(duì)國(guó)內(nèi)外環(huán)境質(zhì)量模型使用單位

（環(huán)境管理部門、環(huán)境規(guī)劃編制單位、環(huán)境影響評(píng)價(jià)文件編制單位），以及模型研發(fā)單

位等進(jìn)行調(diào)研。調(diào)查區(qū)域包括東部沿海經(jīng)濟(jì)較為發(fā)達(dá)的天津、廣東、江蘇、浙江等省

市，中部?jī)?nèi)陸地區(qū)如內(nèi)蒙、安徽、江西、河南等，西部邊遠(yuǎn)地區(qū)如云南、寧夏等，結(jié)

合歷年研討會(huì)收集各參會(huì)單位對(duì)模型的建議和需求，分析國(guó)內(nèi)有關(guān)水環(huán)境質(zhì)量與空氣

環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型的建設(shè)現(xiàn)狀以及管理與應(yīng)用需求。結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研成果，提出我國(guó)環(huán)

境質(zhì)量法規(guī)模型的評(píng)估指標(biāo)、遴選程序等。

（3）專家評(píng)估法

對(duì)空氣環(huán)境質(zhì)量模型建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，通過專家、用戶等打分，模型比選分析，

重點(diǎn)從模型基本理論、適用尺度、應(yīng)用范圍、計(jì)算輸入輸出、計(jì)算效率、模擬精度與

可靠性、穩(wěn)定性、通用性、界面友好性及模型共享程度等方面進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)估。

擬選擇的專家和用戶需具有代表性，涵蓋環(huán)境規(guī)劃、環(huán)境管理、環(huán)境評(píng)價(jià)等多個(gè)

領(lǐng)域，分布在科研院所、政府機(jī)構(gòu)、環(huán)評(píng)單位等多個(gè)行業(yè)。

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

5.2主要編制工作過程

1)2013年5月成立編制組：依托環(huán)保公益科研專項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目“國(guó)家環(huán)境質(zhì)量模

型法規(guī)化與標(biāo)準(zhǔn)化研究”的科研團(tuán)隊(duì)，成立了《環(huán)境質(zhì)量模型法規(guī)化管理辦法》、《環(huán)

境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南》、《地表水環(huán)境質(zhì)量模型遴選工作指南》等編制組。

2)2013年7月召開實(shí)施方案討論會(huì)：收集國(guó)內(nèi)外有關(guān)指南編制的資料；檢索國(guó)

內(nèi)外模型法規(guī)化發(fā)展歷史及現(xiàn)狀、最新發(fā)布的相關(guān)技術(shù)指南。編制組召開實(shí)施方案專

家討論會(huì)，確定了指南編寫大綱及工作進(jìn)度安排。

3)2014年3月課題組召開《環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)模型認(rèn)證指南》(初稿)專家討論

會(huì)，會(huì)后編制組根據(jù)專家意見，對(duì)文稿進(jìn)行了相應(yīng)修改。

4)2014年4月16日，環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司在北京召開第二批大氣領(lǐng)域成果專家咨

詢會(huì)，課題組向?qū)＜覅R報(bào)《國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)模型管理辦法》（初稿）。會(huì)后編制

組根據(jù)審議意見，對(duì)文稿進(jìn)行了相應(yīng)修改。

5)2014年10月20日，項(xiàng)目組組織召開《國(guó)家環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型管理辦法》(初

稿)專家討論會(huì)，對(duì)編制組修改完成《國(guó)家環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型管理辦法》（初稿）,及配

套的《國(guó)家空氣質(zhì)量法規(guī)模型遴選技術(shù)指南（試行）》、《國(guó)家水環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型遴選

技術(shù)指南（試行）》及《國(guó)家聲環(huán)境質(zhì)量法規(guī)模型遴選技術(shù)指南（試行）》（初稿）進(jìn)行

專家咨詢。會(huì)后，編制組根據(jù)專家意見，再次對(duì)文稿進(jìn)行了修改完善。

6)2015年4月，環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司在北京召開《環(huán)境質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型管理

辦法》及《國(guó)家環(huán)境空氣質(zhì)量法規(guī)性應(yīng)用模型遴選技術(shù)指南》專家咨詢會(huì)，編制組根

據(jù)審議意見，對(duì)文稿進(jìn)行了修改編制組根據(jù)審議意見，對(duì)文稿進(jìn)行了修改。

7)2015年5月，編制組根據(jù)與環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司多次交流的反饋意見，修改完

成《環(huán)境質(zhì)量模型規(guī)范化管理暫行辦法》、《環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南》及配套

的編制說明。

8)2015年7-8月，《環(huán)境質(zhì)量模型規(guī)范化管理暫行辦法》《環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴

選工作指南》及配套的編制說明在環(huán)境保護(hù)部?jī)?nèi)征求有關(guān)業(yè)務(wù)司（局）意見，并進(jìn)一

步修改完善。

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

6主要內(nèi)容及說明

6.1環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選

6.1.1模型的適用性

適用性主要因素包括模擬的區(qū)域尺度、地形，以及模擬的污染源類型、污染物性

質(zhì)、排放方式等。環(huán)境空氣質(zhì)量模型大部分是由各種功能模塊搭建的綜合性模型，不

同模型的功能是相互交叉的。環(huán)境空氣質(zhì)量模型按不同功能分為六大類，即模擬尺度、

污染源、污染物性質(zhì)、排放方式、地形等、模型原理功能，模型分類體系框架見圖5。

法規(guī)模型的發(fā)展以模型體系框架為方向，并結(jié)合需求的輕重緩急，有計(jì)劃地進(jìn)行。

圖5環(huán)境空氣質(zhì)量模型分類體系框架

（1）按模擬尺度分類，可分為適用于局地尺度（五十公里以下）、城市尺度（幾

十到幾百公里）、區(qū)域尺度（幾百公里以上）等類別。

（2）按污染物性質(zhì)分類，可分為適用于模擬氣態(tài)污染物（含重氣體）和顆粒物污

染物等類別。

（3）按模擬污染源進(jìn)行分類，可分為適用于模擬非網(wǎng)格化污染源（點(diǎn)源、面源、

線源、體源）、網(wǎng)格化污染源和特殊污染源（如煙塔合一、噴射源）等類別。

（4）按排放方式分類，可分為適用于模擬連續(xù)性排放、間歇性排放、事故性排放。

（5）按模擬地形分類，可分為適用于平坦地形、復(fù)雜地形、岸邊地形等類別。

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

（6）按模型的原理進(jìn)行分類，分為拉格朗日模型和歐拉模型

6.1.2模型遴選方案設(shè)計(jì)原則

環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選方案包括遴選主體、遴選程序、遴選標(biāo)準(zhǔn)等多方面的內(nèi)容。

遴選方案的制定遵行“三化”原則。

遴選主體權(quán)威化。遴選主體需在環(huán)境空氣質(zhì)量模型法規(guī)化領(lǐng)域具有豐富經(jīng)驗(yàn)，能

較為準(zhǔn)確地把握模型法規(guī)化應(yīng)用領(lǐng)域的需求，同時(shí)應(yīng)當(dāng)遵循客觀獨(dú)立、公開公正、誠(chéng)

實(shí)信用的原則，遴選主體不得與待遴選的商業(yè)模型之間存在利益關(guān)系。

遴選程序標(biāo)準(zhǔn)化。遴選程序標(biāo)準(zhǔn)化是提高管理和遴選效率、保證公平性的有效手

段，標(biāo)準(zhǔn)化的遴選程序可使遴選化繁為簡(jiǎn)，針對(duì)遴選過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，制定科學(xué)

化的操作規(guī)范，并在通常情況下，嚴(yán)格按照遴選程序進(jìn)行遴選，防止遴選的隨意性。

遴選標(biāo)準(zhǔn)公開化。準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)公開化、透明化，有利于創(chuàng)造公平競(jìng)爭(zhēng)、平等準(zhǔn)入的

環(huán)境，有利于推動(dòng)國(guó)內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量模型的發(fā)展。

6.1.3模型遴選基本方法

模型遴選對(duì)象主要來(lái)源于模型研發(fā)單位申報(bào)的模型和模型技術(shù)支持機(jī)構(gòu)推薦的模

型（不包括自己研發(fā)的模型）。本遴選指南將模型分為兩大類，1.按照非網(wǎng)格、簡(jiǎn)化的

輸送擴(kuò)散算法、復(fù)雜化學(xué)、一般處理局地尺度的高斯模型；2.網(wǎng)格化包含復(fù)雜物理、

化學(xué)過程算法的輸送化學(xué)轉(zhuǎn)化模型。

模型遴選主要模型對(duì)物理化學(xué)過程模擬的科學(xué)性進(jìn)行評(píng)估，采用符合主要法規(guī)應(yīng)

用需求的案例進(jìn)行測(cè)試。

6.2模型遴選工作程序

遴選技術(shù)工作主要包括模型科學(xué)性評(píng)估、模型各項(xiàng)性能測(cè)試和模型綜合指標(biāo)評(píng)價(jià)

等模型評(píng)審工作。

模型研發(fā)單位申報(bào)模型的遴選工作程序：先由模型研發(fā)和應(yīng)用單位提出申請(qǐng)，并

按遴選要求提交相關(guān)材料；模型管理部門受理后，組織或委托相關(guān)模型技術(shù)支持機(jī)構(gòu)

對(duì)模型進(jìn)行測(cè)評(píng)和評(píng)估；模型技術(shù)支持機(jī)構(gòu)接受環(huán)境質(zhì)量模型主管部門委托后，參考

模型申請(qǐng)材料，對(duì)模型的原理、功能、適用性、應(yīng)用情況及驗(yàn)證報(bào)告，對(duì)照模型評(píng)價(jià)

指標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐項(xiàng)分析、測(cè)評(píng)與評(píng)審，并從模型準(zhǔn)確性、易用性、成熟性等綜

合指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，形成評(píng)估報(bào)告，并提交環(huán)境空氣質(zhì)量模型專業(yè)委員會(huì);專業(yè)委員會(huì)結(jié)

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環(huán)境空氣質(zhì)量模型遴選工作指南編制說明

合評(píng)估報(bào)告給出同意推薦或不同意推薦的結(jié)論，并提交環(huán)境空氣質(zhì)量模型專家委員會(huì)

審議。

模型技術(shù)支持機(jī)構(gòu)推薦模型的遴選工作程序：由模型技術(shù)支持機(jī)構(gòu)根據(jù)環(huán)境質(zhì)量

模型規(guī)范化的發(fā)展需求，比選適用的