计算日均浓度方法有保证率法、典型日法、换算法等。
环境空气质量标准gb3095―1996中对大多数污染物都规定了日均浓度的限值。为此,一般还需要预测日均浓度值,以便评价其是否超标。但是,在如何预测日均浓度这一问题上,却一直存在不同的看法。质量标准中注明:日平均系指任何一日的平均浓度。这就又增加了预测的难度。在实际应用中,预测日平均浓度值的方法主要有以下三种。
(1)※保证率法
保证率法是国际上通用的一种比较好的方法,其计算步骤如下:
a.对任一关心点,根据一年的逐时气象资料,计算其逐时地面浓度,并按日取平均,可得每日的日平均浓度;
b.将一年365天的日平均浓度值,按大小次序排列,确定某一累积频率,例如95%或98%,则对应于这一频率的日平均浓度值即该关心点的日均浓度。
如果累积频率定为98%,就意味着一年之中,该关心点保证357天多(365×0.98)可以达标。
保证率法源于“最佳可行技术”(经济上最佳,技术上可行),对于极少数几天,可采取临时措施,减少污染物排放。这一方法要求具备一年的逐时气象资料,还应尽可能考虑到一些不利气象条件,对于某些地区,这可能要增加一定的难度。
(2)典型日法
选择可能出现的高浓度污染日3至5天,对任一关心点,按每天的气象条件逐时预测其地面浓度,并按日取平均,然后,取其中最大的一个(也有取这几日的平均值)作为该关心点的日平均浓度。所谓“典型日”即指择的这几天高浓度污染日。如果有典型日的监测资料,则应按上述作法用监测数据确定。
典型日法有一定的随意性。利用这种方法时,也应注意熏烟、海岸线熏烟、山谷风、城市热岛等不利气象条件。
(3)换算法
换算法是指用长期平均浓度(年或季)预测值按一定比例换算为日平均浓度的一种方法。由于预测值和实测值的误差随着平均时间的增加而减小,作为基准的长期平均浓度应该是比较准确的。因此,既使所采用的比例有误差,也可由此得到一定的补偿。
目前的实际预测中通常采用典型日法。
典型日法是利用典型日的气象条件计算日平均浓度,即根据典型日的逐时气象条件,利用扩散模式求得小时平均浓度,然后求其24h的平均值。
必须给出典型日逐时的风向、风速、大气稳定度;所取典型日的每日小时数必需满足gb3095-1996中对1小时平均浓度统计数据的有效性规定。
长期平均浓度:长期平均浓度的计算,通常采用联合频率法。即对于年、季、期长期平均浓度的计算,按气象站观测的逐时风向、风速、大气稳定度联合频率,乘以相应气象条件下各污染源的小时平均浓度值,即得相应各点的年、季、期长期平均浓度:
式中,i, j, k――风向、风速、大气稳定度等级;
fijk――风向、风速、大气稳定度联合频率;
cijk ―― i ,j,k气象条件下小时浓度。