环境咨询与研究
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环境咨询

  • CERC在空气质量咨询领域拥有稳固的国际领先地位。

  • 我们的专长覆盖工业和交通评估方面的一系列应用,包括污染物在大气中的意外释放。

  • CERC的工作基于我们一些的空气污染模型,并且我们的咨询专家精通于利用这些工具解决多种多样的特殊问题。

  • 我们进一步发挥此项专长开发新模型,以将现有的模型应用于更新的情景中,同时可以用于测试和评估各种类型的复

    杂流体动力学软件。

  • 我们也对模型在各种情景下的应用提供培训

  • 请使用左边的菜单以了解更多的特殊服务。如要就这些问题或者其它任何你可能有的咨询要求要与我们进行讨论,请

    联系我们


1、区域空气质量管理

      
区域空气质量管理(LAQM)法律程序责成所有地方当局每隔三年审查和评估辖区的空气质量,并确定空气质量目标是否能

够实现。

        当超标情况可能会出现时,地方当局必须在空气质量管理区杂志(AQMA)上进行声明,并且制定一份空气质量行动计

(AQAP),在其中提出要达到空气质量目标所计划将采取的措施。

        CERC很高兴有机会协助地方当局进行空气质量管理任何方面的工作,包括更新和筛选评估程序或者进展报告到为

入评估中
的空气质量模拟,以及排放清单的编制

        CERC为地方当局提供LAQM服务已超过十年。我们严格遵照审查和评估技术指南,必要时利用可得的工具以及服务

台。使用CERC的ADMS-Urban模型以及排放清单工具EMIT进行空气质量模拟和排放清单编制工作。

        CERC为IPPC/EPR以及相关规划中的工业排放进行模拟,这些可能与地方政府当局相关。如要了解更多详情,请浏览我

们的环境咨询服务概述。

 

2、工业许可,IPPC/EPR

     
CERC使用ADMS工业污染模型为英国以及海外的众多综合污染预防和控制(IPPC)以及环境许可法规(EPR)、规划实施和

风险评估进行了种类繁多的空气质量评估。CERC的GASTAR模型用于高浓度气体释放。

        必要时,建筑物、复杂地形影响以及氮氧化物大气化学效应等因素的影响都可考虑在内。在明显或者可能危及安全或者

环境的地点,来之冷却塔的冷凝水羽和干燥过程的影响被定量化。

        CERC的模拟报告明确地列出了详细的输入数据和所有的推断结论。通过模拟空气质量与相关空气质量标准进行简单对

比计算空气质量影响程度,利用浓度等值线图与数字地图的叠加可以显示出周边地区影响程度的变化情况。

        许多空气质量评估需要调查其对敏感生态系统和动物栖息地的影响。相关区域包括自然位置:特别保育区(SAC),特殊保

护区(SPA)以及国际湿地公约规定地点和具特别科学价值区域(SSSIs)。CERC计算污染物的浓度,并将其与为保护植被和生

态系统而设立的目标浓度进行对比,并通过与所研究生态系统相关临界负荷进行比较,计算沉积作用的影响。

        CERC的工业领域的客户包括安格利安水务,意昂集团,英国糖业公司,庄信万丰,英国石油公司,阿卡笛斯GMI以及雀

巢,等等。

 

3、环境影响评价与规划

      
CERC利用ADMS和ADMS-Urban空气质量模型进行空气质量评估,以辅助规划实施和环境影响评价(EIA)。

        我们遇到过所有类型的应用,从单一的工业烟囱评估或者交通污染的影响,到大型工业复合影响或者主要城市中心计

划。我们在生物质发电厂排放模拟方面也有颇多经验,当其位于市区时需要考虑诸如道路交通来源之类的其它排放。

        对于道路网络运输流量的变化,我们计算了考虑或不考虑既定计划两种情况下的影响,清晰地论证了在既定发展规划的

影响。通过预测值与相关空气质量标准作简单对比得出其对对空气质量的影响,通过在数字地图上叠加浓度等值线图到可显

示其对周边地区的影响程度变化。

        CERC在空气质量方面的工作主要用于辅助规划申请和包括恶臭评价在内的环境影响评价,计算可见烟羽的频率和长

度,并且考察其对敏感生态系统和栖息地的影响。


4、碳足迹

     
CERC凭借其在计算和管理排放数据上的特长,可为温室气体排放评估提供了一系列的服务,从确定单一工业过程的碳

足迹,到为整个地区编制温室气体排放清单。

        CERC利用政府间气候变化小组(IPPC)制定的方法和排放因子,应用EMIT软件计算和储存交通运输、工业、供暖以及农

业活动排放的温室气体相关数据。

        例如,近期有用户希望了解使用不同原材料对混凝土搅拌过程中碳足迹的影响。CERC从整个供应链上考察温室气体排

放,包括原材料的生产和运输,混凝土的搅拌以及到销售点的运输过程。

        CERC在编制排放清单上专长也被应用到温室气体上。2001年,CERC编制了剑桥郡的温室气体清单,包括二氧化碳,

甲烷以及其它在京都议定书中规定的全球目标气体的释放。此清单构成了实现未来碳排放减量发展环境战略核心的一部

分”,以及未来几年内污染源的动态信息。


5、事故排放和COMAH

     
CERC进行了一系列事故排放对空气质量的影响的评估调查。这些评估过程通常都非常复杂,和应用CERC的模型一样,

需要调查不同气象条件下的排放特性和扩散途径。

        紧急状况预案中的重大事故危害控制(COMAH)评估需要考察事故排放,例如仓库着火或者化学事故,又或进一步研究已

发生的事故造成的影响根据排放的性质,可应用CERC的工业污染模型ADMS或者是稠密气体模型GASTAR(或组合应用)。如

果初始释放为液体泄漏,可用CERC的LSMS模型确定其排放到空气中的速率。

        CERC近期将此项技术用于辅助规划和实施一项与应急服务相关的COMAH业务。LNG(液化天然气)的泄漏、蒸发以及扩

散过程使用LSMS和GASTAR模拟。将模型输出结果与可燃限值相比较,并提供了一种可快速参考的格式。

        CERC在近期参与了许多广受关注的法律案件的幕后工作。我们可以提供专家咨询意见以及专家证人服务来佐证我们的

发现。

 

6、恶臭公害

     
对工业和农业设施的恶臭影响评估在越来越多规划和IPPC/EPR许可证中都被列为必需。

        CERC进行恶臭影响评价调查恶臭公害投诉,预测新建和已有设施的可能的影响,以及评估各种恶臭控制策略的影响和

费用效益。

        为进行稳健的恶臭影响评估,无论是评估拟建设施,或者是恶臭公害问题,建立设施运作产生的排放量和恶臭影响之间

的清晰联系的明确化都很重要。

        CERC可使用ADMS软件通过模拟恶臭扩散来提供两者间的联系。

        恶臭公害标准,例如环境署H4指南所规定的,适用于确定任何恶臭滋扰的程度。恶臭浓度的等值线图覆盖于数字地图

上,清晰地显示了其对周边地区的不同影响。

        CERC在堆肥设施的生物气溶胶扩散模拟方面也有一定经验。
       
        恶臭公害及扩散模拟(.pdf, <1MB)

 

7、风能

     
CERC的FLOWSTARi模型被设计的可以在非常高的分辨率水平上计算复杂地形对平均气流和湍流的影响,可同时考虑地

面高程和表面粗糙度的变化。

        CERC将此模型应用于许多方面,包括:

  • 风电场评估中的风场预测;

  • 风力工程问题,如计算沿预定桥长度上的平均气流和紊流。以及

  • 预测对象暴露于破坏性风力下的可能性。


8、噪音测绘

        噪音测绘是发展环境噪声战略不可分割的一个部分,并且用于保证现在以及未来的噪声等级在现行的英国和欧盟立法标

准允许范围内。

        CERC提供了一项复核DEFRA和EU要求的噪音测绘技术,并参与了DEFRA的英国噪音测绘项目中的莱斯特和诺丁汉地

区噪音地图绘制的工作。

        关注我们的报告和出版物:英国声学学会会议论文评估文件 以及Cambridge noise mapping



 

研究

1、研究项目


        CERC承担了广泛的研究项目,包括大气问题以及复杂气流问题。这些项目各不相同,分别来自不同地方,国家以及国际

组织。这些项目包括许多空气质量研究如:

  • 模拟污染物排放量和浓度降低的情景设定

  • 污染源解析;

  • 大气化学机制以及街道峡谷中扩散的详细研究;

  • 科学的模型评价方法;

  • 对大气扩散模型的改进来说,对边界层气流的了解与参数化研究是至关重要的,包括复杂地形的影响,沿海射流和海

    岸边界层结构。

        如果您有意与我们讨论某个研究项目,请联系我们,我们经验丰富的开发团队将非常乐意提供帮助。
 

2、软件开发

       
CERC的主要职能之一就是利用环境研究领域的新成果来开发实用且科学的先进的环境专业软件。

        自CERC成立以来,在工业企业和英国政府的赞助下,它已经开发了多款模型,涉及的领域包括常规排放和紧急释放状况

下的大气扩散、空气质量管理、复杂地形条件下气流的模拟、以及包括温室气体在内的大气污染物排放清单编制。

        对于需要专门定制软件的客户,我们可以在原有的标准软件上再开发,也可以根据用户需求开发新的软件。

        从流体力学到数据库建设,我们在许多应用领域都有着丰富的经验,例如:

  • 开发适用于流经多孔结构气流的模型(如油气钻井),

  • 修正ADMS模型以计算复杂地区温度和湿度场(如热应力),

  • 适用于火源污染物扩散和沉积模拟的ADMS-Fire模型以及适用于典型放射性污染物短期突发性释放评估的ADMSSTAR

    模型。ADMSSTAR包含一个利用空气浓度或者地面沉积物样品反算估计源强的功能。

        如果您有意与我们讨论您想制作的新软件系统或者对于一个已有CERC模型的用户定制,请联系我们经验丰富的开发团

队,他们非常乐意提供帮助。

 

3、城市空气质量

(1)GENESIS: 欧洲环境可持续发展通用信息空间

       
GENESIS项目的目标,是为欧洲环境管理和环境健康决策人员提供基于先进信息和通信技术的高效解决方案,以构建相

互协作的信息网络,整合现有系统。已拟定的解决方案基于一个不定主题的开放的信息系统架构,并包括网络服务、门户组

件和工具包。此框架可很简单进行专业化定制,例如空气质量、水质,并能够部署在不同的环境中(区域,欧洲…)。

        在该项目中,CERC与西苏格兰大学以及伦敦大学帝国理工学院合作,以伦敦为试点,进行空气质量专题研究。该空气质

量专题基于全球环境安全监控计划(GMES)的地理空间空气质量测绘服务,重点研究基于全球环境安全监控计划(GMES)空气

质量空间地图服务的人体健康发展与评估。伦敦试点考虑了区域空气质量、不同目标群体以及表现模式,例如web,GIS。

欧盟第七框架计划赞助。

(2)PROMOTE:GMES服务组成的协议监控

       
CERC研发的伦敦(www.airtext.info)和维也纳的空气质量预报系统由欧洲航天局的PROMOTE计划资助开发完成。他们在

空气质量预报
部分做了深入的描述。PROMOTE是一个用于整个欧洲、单个国家以及地区尺度的空气质量和紫外线预报项

目。

(3)英国城市空气污染扩散模拟(I和II)

       
在2001年和2006年期间,受DEFRA委托,CERC主要进行的研究,是使用ADMS-Urban对英国城市空气质量进行模拟。此

项目包括在当前和今后几年内对伦敦、格拉斯哥、卡迪夫、以及贝尔法斯特空气中NO2, PM10, PM2.5和臭氧进行详细模拟。

目前已经完成了大量的排放清单调查工作,但仍有很多模型验证以及灵敏度分析工作亟待进行。此项目还包括机场的污染源

解析、决策评价以及区域扩散模拟。

        了解更多

        ADMS-Urban,英国国家环境技术中心NETCEN以及ERG对伦敦空气质量预测比较(.pdf, <1MB)

        应用ADMS-Urban对伦敦空气质量的模拟(.pdf, 9MB)

        应用ADMS-Urban对伦敦的污染源进行解析(.pdf, 17MB)

        ADMS-Urban在伦敦的应用验证和灵敏度分析(.pdf, <1MB)

(4)TRAPOS:街道交通污染的最优化模拟方法

        TRAPOS研究是欧盟支持的系列网络研究的一部分,CERC的任务包括开发交通导致湍流的理论模型以及开发实体化的科

学模型评估程序。

(5)STOPP:污染物预测仿真工具

        STOPP研究是欧盟赞助的系列网络研究的一部分。

        CERC的贡献包括对一系列的化学反应集的比较和实现,其中包括CBMIV反应集,现在它可作为ADMS-Urban模型的一个

高级选项。

 

4、 城市区域事故排放污染物的扩散

      
大气扩散模拟联络委员会(ADMLC)推荐的综述,可以在ADMLC网站上获取。(.pdf, 1MB)

        此综述关注城市区域局部污染源的扩散,以及空气流动和气象条件。它考虑了以上现象以及与城市相关的三个空间尺度

上的模拟,这三个空间尺度分别为中尺度、邻近社区尺度以及建筑/街道尺度。这项研究是加强版ADMS软件的基础,此软件

用于应对恐怖分子释放毒物的紧急状况模拟。

        本研究在最近的英国皇家学会的报告《营造更安全的英国:生物化学制剂的检测和净化》中被提及。本报告建议既定的

新中心
(反恐科技中心)应该对现有的和未来的数学模拟能力进行评估,为应急和规划部门提供实时的信息。

        了解更多

        英国皇家学会报告

 

5、车辆和道路

        快速链接:路桥设计手册PM10车辆废气TRAMAQ

(1)修正DMRB空气质量筛选方法在GIS中的应用

        公路和桥梁设计手册(DMRB)的第11卷第3条,详细描述了道路工程可能对周边和区域空气造成的影响的评价计算方法。

本项目中,CERC与Atkins合作为高速公路局效力,包括为其开发空气质量模拟软件升级版,此工具包将应用于基于GIS的新

版DMRB中。

        通过运用ADMS-Roads模拟若干个情景,CERC提出了许多针对现有DMRB方法的改进方法,包括如下:

  • 区别不同的道路宽度;

  • 区别不同的道路走向;

  • 变化的峡谷高度;

  • 机动车导致的湍流。

        此外,CERC采用道路分段计算的方法,以区别于无限长的道路。这是新版本DMRB与GIS协同应用所必需的。    

对ADMS-Road模型所进行的大量验证测试是此项目的一个部分,此工作进行于2005年和2006年之间。

高速公路局出资立项(Atkins协助)

(2)道路非排气颗粒污染物排放

        CERC、TRL有限公司同伯明翰大学环境健康与风险管理系一同受环境、食品与农村事务部(DEFRA)和其下设部门

(CPEA23/SPU82项目)委托调查非排气释放颗粒物(PM)的释放排放情况。此项目的总目标是研发改进的污染物排放和空气污染

的预测方法。其最初的研究基于已有文献资料,主要应用于英国国家大气排放清单(NAEI)调查。

        该项目分为五个主要任务:

  • 任务1:文献综述。

  • 任务2:排放模型评估,开发和应用。

  • 任务3:初始空气污染模型开发和应用。

  • 任务4:空气污染模型深入开发。

  • 任务5:减排方案讨论。

        作为本项目任务3的一部分,CERC通过在英国国内的数个城市点位进行空气扩散模拟研究,对最新的非排气颗粒物(PM10

和PM2.5)估计值的准确度进行了调查。在这些点位上,使用ADMS-Urban模型对颗粒物排放进行模拟,并将污染物浓度预测值

与实测值进行比较;结果表明预测值与实测值基本相符,特别是可吸入颗粒物(PM10)的预测。在源解析方面,由非排气颗粒

物释放造成PM10浓度组分几乎占到总交通源贡献的一半(如图所示)。

        此项目进行于2005年到2006年之间,得到环境、食品与农村事务部,苏格兰行政院,威尔士议会政府及北爱尔兰环境部

资助。

        了解更多

        所有工程报告可以从英国空气质量档案页面下载。
 
3)车辆尾气排放位置对初始扩散的影响

       
2005年,CERC为DEFRA效力,编辑了关于轿车,轻型货车,客车以及重型货车尾气排放的特征数据。
 
        某些品牌的重型货车的排气装置可以水平安装,或者垂直安装且排气口在汽车上方如图所示)。

        英国的客车通常都是使用低位水平排气装置,但是拥有垂直高架排气装置的客车类型预计在将来也会出现。

        模型计算表明,使用垂直走向的排气装置并且拥有高架排放口能够明显降低地面浓度。对重型货车和客车进行类似的附

加改装也仅仅会加强这种效应。

        由DEFRA(环境、食品与农村事务部)支持。

(4)TRAMAQ:交通管理和空气质量

        在Dft的TRAMAQ研究项目的子项目中,CERC与运输和交通研究有限公司(TTR)以及米尔布鲁克车辆测试中心合作,开

发适用于地方当局的污染物排放计算软件工具。

        此工具利用了多个驾驶周期内城市地区重型货车最新排放数据,使得用户可以将交通管理方案对车辆排放的影响考虑在

内。它计算了区域排放引起的污染物空气浓度和道路连接处的温室气体释放量。TRMEC拥有完整的GIS绘图工具以及一个供

用户选择驾驶周期的图册。

        了解更多

 
6、边界层

(1)LUCID:城市智能设计

       
区域城市气候模型开发及其在智能城市设计项目上的应用(LUCID)是一个三年期的研究项目,用于调查研究城市如何能够

适应变化的气候。

        CERC与来自学术界(伦敦大学学院,伦敦卫生和热带医学学院,雷丁大学和布鲁内尔大学)以及其它咨询公司的搭档一起

为这个项目工作。此项目于2007年6月启动。

        CERC在此项目中的任务是开发能模拟社区尺度(例如几平方公里的地区)内由于土地用途变化导致的温度和比湿度局部变

化的工具。通过修改CERC的FLOWSTAR模型,已经实现了基于区域土地利用参数对迎风方向上温度和湿度场的局部扰动进

行计算。土地利用参数包括:地表粗糙度、地表蒸发电阻参数、反射率、热导纳以及标准化建筑体积参数。此外,为进行基

于实测温度的全面模型验证,对来至交通和建筑物的人为热源也进行了模拟。

        英国工程和物理科学研究理事会(EPSRC)资助。

(2)建筑物周围的扩散:风洞实验与计算流体力学(CFD)的对比

        三菱重工有限公司(MHI)与CERC签订合约,邀请CERC协助其评估CFD扩散模型HYPACT,并对评估结果做出解释说

明,最终改进此模型用于单座大型建筑物周围的突发性释放模型。建筑物周围的流场使用RAMS模型计算。

        HYPACT模型通过风洞实验数据对比进行评估,结果解释采用COST-732模型评估准则(http://www.mi.uni-

hamburg.de/Home.484.0.html
)。基于结果和已实现的性能,CERC利用其的专长对模型提出改进意见。

        在对比实验中,ADMS 4用于模拟孤立建筑物背风处面源污染物的地平面浓度。将ADMS 4模拟所得的平均浓度结果与风

洞实验结果以及HYPACT模拟结果进行对比,得到了令人满意的一致性。

        由三菱重工有限公司赞助。

(3)为适用于剧烈变化的地表粗糙度对FLOWSTAR模型的中尺度修正

        沿海气象相当复杂,而在实际中又非常重要,例如用于海岸风电场以及洪水预测。在2005年2006年之间,CERC开发了许

多模拟工具来计算地面粗糙度剧烈变化的海岸带风力流动。这些程序扩展了CERC的FLOWSTAR模型,并且能够在标准

Windows PC机上运行得到空间高分辨率的结果。此工作基于CERC技术总监Julian Hunt教授的研究。

        数学模型是一个一般线性浅层扰动模型,其中性底层大约厚度为h0,位于一个稳定上层之下(如用温度变化ΔT的倒数表

征),该模型被开发用于高度小于h0的低洼地形中稳定的中等尺度大气流动。地面条件(地面粗糙度,地形高程,热通量)的剧

烈变化可利用科里奥利参数f模拟为一个通过底层分配的质量力。此层的弗劳德数很小。

        此项目由三菱重工及京都大学赞助。

(4)离岸扩散的大气边界层参数化

        根据与英国贸易和工业部的合同,CERC为其开发了一套海洋边界层体系用来计算整个海域的表面粗糙度和热通量,例如

石油开采平台上烟囱的扩散模拟。要应用此方案,排放源和受体必须都在海上;不适于海岸线模拟。

        本方案已整合到ADMS 4中,海洋边界层操作在ADMS用户指南的8.9部分进行了描述(见模型文档页面)。

        由英国贸易和工业部支持。(DTI)

 

7、风能

        TOPFARM:使用ADMS 4模拟风力涡轮机尾迹

        欧盟资助了相关项目以设计和验证适用于风电场布局和运行最优化的新一代设计工具。此项目特别关注了位于内陆或者

海上的大型风电场,其中逆风涡轮机通过以下两种方式影响内部涡轮机:

  • 减少涡轮流入风速,导致较低的产能;

  • 增加入流湍流,导致负荷增加,相应地机械疲劳度增加。

        CERC的任务是对ADMS 4进行开发,以模拟涡轮尾流盘旋状湍流烟羽中的风速差,以及利用ADMS 4的波动模型来分析

尾流盘旋和自身相互作用产生的湍流波动。ADMS 4的最终目标是能够模拟整个风电场,模拟影响污染源性质的逆风以及顺风

尾流扩散。模型所需要的数据仅包括涡轮机位置、高度以及直径、空气动力学特征和气象条件。

 

8、高浓度气体扩散

        2000年,CERC参与了欧盟对SMEDIS(高浓度气体扩散模型科学评估)项目的调整,其工作涉及开发一套用于高浓度气

体扩散模型科学评估的规程。此项目特别关注了真实状况下常见的障碍物,地形以及气溶胶的复杂效应,并使用现场数据进

行了模型验证。

        此项目由欧盟资助,包含于其赞助的环境与气候研究计划中。

 

9 、转基因生物(GMOs)

(1)SIGMA:转基因生物可持续的引入欧洲农业

        CERC是欧盟第六框架项目中实现对欧洲地区转基因生物测绘的合作伙伴。ADMS模型由于其在面源问题上的突出处理能

力,被应用于此类问题的扩散模拟。

(2)转基因生物的扩散研究

        CERC为农业部、渔业和农业部(现在归属于DEFRA)进行了花粉扩散的详细研究。此项工作见以下的出版物所报道。

由MAFF(现并入DEFRA)赞助。

 

 
 
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