毕业设计《环境质量评价》课程设计说明书.docx
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毕业设计《环境质量评价》课程设计说明书
南湖花园城大气环境质量现状评价
1总论
1.1项目由来
本课程设计主要是对武汉市南湖花园城大气环境质量状况进行监测、评价和分析。
此次课程设计的调查重点是对南湖花园城的大气环境质量现状进行监测与评价。
在此基础上，以《环境影响评价技术导则》为依据，完成对该区域环境质量现状报告书的编制工作。
本报告将利用当地已有的大气环境监测资料作为基本依据，评价和分析武汉市南湖花园城的大气环境质量现状。
通过收集近期的相关资料，对南湖花园城环境状况作影响评价，并提出有针对性的环境保护对策和建议，并据此强化环境管理，使之与南湖花园城的整体规划相协调，达到该区域的和谐发展。
1.2编制依据
（1）《中华人民共和国环境保护法》，1989年12月26日；
（2）《中华人民共和国环境影响评价法》，2003年9月1日；
（4）《中华人民共和国大气污染防治法》，1996年5月15日；
（8）湖北省环境保护局鄂环字[1998]第5号文《湖北省建设项目环境保护管理实施细则》，1998年12月；
（9）HJ/T2.1～2.3－93《环境影响评价技术导则－总纲、大气环境、地面水环境》；
（10）HJ/T2.4－1995《环境影响评价技术导则－声环境》。
（11）《大气质量监测分析技术标准与大气污染控制实用手册》。
1.3评价目的和原则
1.3.1评价目的
针对南湖花园城的实际特点，本次环境质量现状评价的主要目的为：
（1）通过项目所在地周围环境的调查及现状监测，了解该区域周围的环境质量现状。
（2）找出存在和潜在的环境问题，提出切实可行的防治措施和解决办法，以求经济建设和环境保护协调发展。
（3）分析项目对周围环境的污染及其影响程度和范围，得出结论并提出建议，提出污染处理措施以及环境管理与运行监控计划方案，为项目建设单位和环境保护部门提供环境管理和监控依据。
（4）分析项目周边环境对项目的影响程度和范围，对建设项目提出合理、可行的污染防治措施，真正实现社会、经济、环境三大效益的统一。
（5）促进公众了解项目内容，充分考虑公众的看法和意见，希望公众参与、监督项目的建设和运营工作。
（6）通过调查及评价和分析加深对环境影响评价课程的认识、理解及初步掌握环境质量评价工程的一般流程，熟悉环境质量报告书的编制。
1.3.2评价原则
本次环境质量现状评价应遵循以下原则：
（1）本次评价相关资料的收集应当全面、充分，现状调查和类比调查分析应该具有代表性；
（2）污染源调查与评价要尽量准确；
（3）环境影响预测与评价方法要合理、数据有一定的可信度；
（4）提出的污染防治措施应该具有很强的可操作性，与城市总体规划发展相一致，提出的环境管理计划要切实可行。
1.4评价标准
1.4.1环境质量标准
（1）大气环境质量标准
《环境空气质量标准》（GB3095-96）根据对空气质量的不同要求，将环境空气质量分为三级：
一级标准：
为保护自然生态和人群健康，在长期接触情况下，不发生任何危害性影响的空气质量要求。
二级标准：
为保护人群健康和城市、乡村的动植物在长期和短期的接触情况下，不发生伤害的空气质量要求。
三级标准：
为保护人群不发生急、慢性中毒和城市一般动、植物（敏感者除外）正常生长的空气质量要求。
该标准将环境空气质量划分为三类功能区：
一类区，主要适用于自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区；
二类区，主要适用于城镇规划确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；
三类区，主要适用于特定工业区。
一类区执行一级标准，二类区执行二级标准，三类区执行三类标准[1]。
根据武汉市人民政府办公室[2006]178号《市人民政府办公厅关于转发武汉市环境空气质量功能区类别的通知》，南湖花园城地区环境空气功能区划为环境空气二类区，环境空气质量执行《环境空气质量标准》（GB3095－1996）中二级标准（下表1-1）。
表1-1《环境空气质量标准》规定的各项污染物的浓度限值（摘自GB3095－1996）
污染物名称
取值时间
浓度限值（mg/m3标准状态）
一级标准
二级标准
三级标准
二氧化硫SO2
年平均
0.02
0.06
0.10
日平均
0.05
0.15
0.25
1小时平均
0.15
0.50
0.70
总悬浮颗粒物TSP
年平均
0.08
0.20
0.30
1.4.2污染物排放标准
（1）汽车污染物排放废气
我国2004年后，全面实施相当于欧2标准的《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅱ）》（GB18352.2-2001）国2排放标准；2007年7月1日后，我国实施《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》（GB18352.3-2005），此标准相当于欧3标准，详见表1-2；
表1-2欧3（EURO3）排放标准中NOx、CO、THC的单车排放系数表
车型
主要污染物（MG/辆•M）
CO
NOX＋THC（NO2）
柴油车
小型车
0.64
0.56
中型车
0.80
0.72
大型车
0.95
0.86
汽油车
小型车
2.30
0.35
中型车
4.17
0.43
大型车
5.22
0.50
（2）有组织排放废气
有组织排放废气执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996），排气筒高度除须遵守排放速率标准值外，还应高出周围200m半径范围的建筑5m以上；不能达到该要求的排气筒，应按其高度对应的表列排放速率标准值严格50%执行。
新污染源的排气筒一般不应低于15m。
其排放标准限值见下表1-3。
表1-3新污染源大气污染物排放限值
污染物
最高允许排放浓度
mg/Nm3
最高允许排放速率，kg/h
排气筒高度m
二级
NOx
240
15
0.77
50
12
60
16
HC
120
15
10
50
156
60
225
（3）餐饮油烟废气排放
餐饮油烟废气排放执行《饮食业油烟排放标准》（GB18483—2001），标准中规定“饮食业单位油烟的最高允许排放浓度和油烟净化设施最低去除效率”，详见下表1-4。
表1-4饮食业单位的油烟最高允许排放浓度和油烟净化设施最低去除效率
规模
小型
中型
大型
基准灶头数
≥1，<3
≥3，<6
≥6
最高允许
排放浓度（mg/m3）
2.0
净化设施
最低去除效率（%）
60
75
85
在标准中还规定“排放油烟的饮食业单位必须安装油烟净化设施，并保证操作期间按要求运行。
油烟无组织排放视同超标。
”
（4）锅炉废气排放
锅炉废气排放执行《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）二类区。
其污染物排放浓度及控制指标见下表1-5。
表1-5锅炉烟气最高允许排放浓度和烟气黑度限值
锅炉类别
污染物
排放浓度（mg/m3）
I时段
II时段
燃煤锅炉
烟尘
250
200
SO2
1200
900
NOX
/
/
燃油锅炉
（轻柴油、煤油）
烟尘
100
100
SO2
700
500
NOX
/
400
燃气锅炉
烟尘
50
50
SO2
100
100
NOX
/
400
注：
新建锅炉执行Ⅱ时段标准，林格曼黑度小于一级。
1.5评价因子、级别与范围
1.5.1评价因子
大气环境评价因子：
TSP（总悬浮颗粒物）；汽车废气（CO、NOx、HC）。
1.5.2评价级别
本次大气环境评价以对施工期扬尘的评价为主，且其影响范围较小，而南湖花园城区区域属微丘平原区，根据《环境影响评价技术导则》中规定的关于大气评价等级的划分方法，确定本次大气环境评价的工作等级为三级。
1.5.3评价范围
本次监测的南湖花园城区位于武汉市武昌区南端，它北接雄楚大街、南靠南湖南路、西靠巡司河和梅家山至武泰闸的武咸公路段，东至丁字桥南路。
经实地调查知，南湖花园城的大气污染源主要为交通车辆排放的废气，参照《环境影响评价技术导则》的有关规定并结合南湖花园城的自然环境特征确定本次大气环境质量现状评价范围为：
南湖花园城三条车流量较大的主干道——瑞安街、恒安路、平安路。
1.6评价重点
废气：
交通车辆的汽车废气。
1.7环境保护目标
主要保护目标为武汉市南湖花园城住居民区、教育区、商业区以及居民室外健身娱乐区等生活工作环境质量。
2南湖花园城概况
2.1基本资料
名称：
湖北省武汉市南湖花园城。
地址：
湖北省武汉市武昌区。
建设单位：
深圳市宝安集团。
性质：
住宅小区。
2.2背景资料
武汉南湖花园城位于武汉市武昌区南部，占地4800亩，规划居住人口10万，辐射人口35万人，是武汉市最早的花园式、别墅式新型住宅小区。
经过十余年开发历程，南湖花园城现有中央花园、风华天城、宝安花园、松涛苑、祥和苑、新大地家园、金秋庄别墅、华锦花园、虹顶花园等30余个小区，入住人口约7万余人。
2.3环境影响因素分析
由于武汉市城市化日益推进，南湖花园城的几条主干道现已成为武昌至江夏区的主干道。
这座几万人的小区拥有几千辆私家车，而供出行的道路仅有武泰闸、井冈村两条小路。
这无疑会带来给南湖花园城的住户带来严重的交通堵塞以及在环境上的噪声污染和大气污染。
南湖花园城住宅区产生的生活垃圾是主要的固体废弃物，生活污水是主要的废水来源（并入城市管网处理）。
噪声污染方面，除交通噪声之外，个别建设项目在施工期间会产生一定的噪声，从而导致居民日常生活会产生一定的噪声污染。
而由于交通车辆数量大，大气污染物主要是悬浮颗粒物，二氧化硫和氮氧化物。
3环境现状调查
3.1自然环境现状
3.1.1地理方位
武汉市位于江汉平原东部，长江中游与长江、汉水交汇处。
东经113°41′-115°05′，北纬29°58′-31°22′。
东端在新洲区柳河乡将军山，西端为蔡甸区成功乡窑湾村，南端在江夏区湖泗乡刘均堡村，北端至黄陂区蔡店乡下段家田村。
市区由隔江鼎立的武昌、汉口、汉阳三镇组成，通称武汉三镇。
周边与湖北省黄州、鄂州、大冶、咸宁、嘉鱼、洪湖、仙桃、汉川、孝感、大悟、红安、麻城等12个市、县接壤，形似一只自西向东的彩蝶。
在我国经济地理圈层中，武汉处于优越的中心位置，与长沙、郑州、洛阳、南昌、九江、合肥、南京等大中城市相距700公里以内，与京、津、沪、穗（广州）、渝、西安等特大城市均相距在1200公里左右。
3.1.2地形地貌
武汉市国土面积8467.11平方公里，其中城区面积3963.6km2，郊区面积736.51km2，市辖县面积3740km2，为全省土地总面积的4.6％。
武汉属江汉平原，市区地势东高西低，大部分地区在海拨50米以下，海拔200米山地面积占全市面积的5%左右，地势中间低平，黄陂、新洲北部属中低丘陵地区，为大别山的绵延部分。
河流水系由北部丘陵向南发展，注入长江。
平原部分湖泊众多，地势低平，近代冲积层厚达30～50米，是很好的农耕地区。
3.1.3自然地质
武汉市南湖花园城地质属新生界第四纪上部为全新统冲积层，由棕黄和棕色亚砂土、亚粘土等组成，下层为上更新统冲湖积层，由棕黄色含铁锰质结核粘土和青灰色淤泥质粘土、浅灰色淤泥质亚砂土及砂、砂砾石组成。
3.1.4自然资源
武汉市有得天独厚的自然资源，这在国内外大城市中不多见。
一是充足的水资源。
全市江河纵横，湖港交织，长江、汉水交汇于市境中央，且接纳南北支流入汇，众多大小湖泊镶嵌在大江两侧，形成湖沼水网。
全市共有水域面积2205.06平方公里，占全市总面积的25.79%，居全国大城市之首。
二是取之不尽的物产及生物资源。
全市素有渔米之乡美誉，粮食作物，共240多个品种；经济作物，共50种；鱼类资源，共11目11科88种，水生动物，共有8目14科45种。
三是丰富的矿产资源，我市现已发现38种矿藏，其中已探明储量的矿种有24种（不含地下水），占全省已探明储量矿种的30.38%。
累计探明储量96125.65万吨，保有矿产储量79829.75万吨。
非金属矿产资源十分丰富，主要有建筑材料用石英砂岩、砖瓦用粘土、制灰用灰岩、熔剂用灰岩和冶金用白云岩等，其中膨润土、冶金白云岩、玻璃石英砂岩的储量居全省首位，石膏的储量规模居全省的第三位。
全市已探明储量的矿产地数384处，其中大型矿产地有4处、中型矿产地有10处、小型矿产地有43处、矿点327处。
3.1.5气候特征
武汉市这种特殊的地理地貌地质条件，是形成武汉市气候特征的重要因素之一。
武汉市地处亚热带湿润季风气候，受季风环流的支配，四季变化明显，其气候特点是：
春季阴晴不定，夏季显热，秋高气爽，冬季干寒。
该地区雨量充沛，平均相对湿度79%，多年平均降水量达1102.3mm，每年汛期6～9月，24小时最大实测降雨量152.4mm（1970年6月6日）。
多年平均气温16.2℃，最冷月（1月）平均气温3℃，最热月（7月）平均气温28.6℃，极端最低气温-17.2℃（1955年1月6日），极端最高气温38.7℃（1971年7月26日），最大积雪深度31cm（1954年12月31日）。
年无霜期一般为211天-272天，年日照总时数1810小时-2100小时。
多年平均风速2.5m/s，非汛期最大风速24m/s（N.NE.NW），汛期最大风速24m/s（NW），主导风为东南风。
南湖花园城所在区域季风湿润气候显著，四季分明：
春季阴晴不定，夏季显热，秋高气爽，冬季干寒。
雨量充沛，平均相对湿度79%。
3.1.6风向、风速与风场
大气污染浓度变化与风速变化成反比，风速大时，污染轻；风小时，污染重。
经查阅武汉市2006年第一季度气象资料得出：
武汉市在这个季节里的平均风速小，第一季的平均风速仅为1.5m/s。
其中小风（<2m/s）日数有71天，占总日数的59.2%；静风（<1m/s）日数为37天，占总日数的30.8%。
而风速小，大气污染物的水平稀释、迁移扩散能力弱，引起局部范围内地面污染物浓度增加。
可见，风速是影响污染物扩散的主要因素之一。
大气污染浓度与风向也密切相关。
一般来说，上风向常常因污染物被带走而浓度降低，下风向是污染物的输送方向，浓度将增高。
最多风向的下风向，高浓度污染机会多。
但小风时，下风向近距离污染最严重。
污染浓度与风向有关，又与风速大小、距离远近有关。
本季度1~3月东北风为主导风向，4月风向以西南风为主导。
本季度风速不大，平均在1.5m/s左右，小风和静风的情况占了绝大多数时间。
因此，武汉市的大气污染应以本地污染源为主。
地面风场：
冬季，在不稳定冷锋影响下，武汉市全天盛行较强的偏北风。
在稳定的天气系统下，白天为较大范围的偏北风流，傍晚时，风向明显换为较大范围的偏南风。
因水域或地形影响，某小范围会形成局地环流。
在两种不同的天气系统控制下，对大气污染影截然不同，前者能降低污染物的浓度，后者在不同范围内，形成不同程度的污染物的往复循环，即重复污染。
风的垂直变化：
冬季，100米以下，风速随高度增加而加大，100-400米之间风速随高度变化不大，但风速的日变化加大，400米以上风速随高度的变化小。
各高度风速以夜间大于白天为主。
夏季，400米以下风速随高度增加迅速加大，400米以上风速变化小，但日变化大于下层，因白天湍流交换较强，加大风速，夜间停留减弱，容易形成逆温，使得风速减小，成为白天大夜晚小的风速特点。
以上是武汉市的地面风场和垂直风场，在夏季对大气污染物的扩散输送作用强，冬季风场对扩散输送不利，使冬季成为污染严重的季节。
因此，应重点对冬季的大气污染问题进行研究。
3.1.7气温
武汉市冬季气温低，气层稳定，大气污染物浓度高；但进入夏季后，气温高，气层不稳定，大气污染物浓度低。
一般来说，气温的日变化与年变化一样，一日中，白天气温升高，夜间气温下降，形成白天大气湍流交换强，大气污染浓度低；夜间气流下沉，湍流减弱，大气污染浓度增高。
气温的垂直分布，决定着大气的层结状态，当气温上高下低时，层结稳定；气温上低下高时，层结不稳定，湍流扩散强。
因此，气温的时空分布，影响着大气中污染物的堆积扩散程度。
武汉市本季均气温约为4.9℃，1~3月上旬常出现逆温，4月明显表现出热岛效应。
武汉市近几年的年平均气温稳步攀升，最高和最低的气温差值为44℃，这也是与全球气候变暖带来的后果密不可分的。
3.2社会环境现状
3.2.1武汉市概况
武汉市是湖北省省会，全省政治、经济、文化中心，华中地区的最大都市。
世界第三大河长江及其最大的支流汉水横贯市区，将武汉一分为三，形成了武昌、汉口、汉阳三镇隔江鼎立的格局，故武汉素有“江城”美誉。
全市现辖9个城区、2个郊区和2个县，人口约700万人，其中市区人口480多万。
土地面积8467平方公里。
3.2.2南湖花园城现状
南湖花园城区位于武汉市武昌区南端，它北接雄楚大街、南靠南湖南路、西靠巡司河和梅家山至武泰闸的武咸公路段，东至丁字桥南路，它是市政府规划中的南湖生活片区的一部分。
与当年政府出售给深圳宝安集团的南湖机场地块基本相同，后称为原南湖花园城片区，而将它以东至南湖的地块称为新南湖片区。
该片区总占地约五千亩，规划居住人口十五万，总人口三十五万（含固定人口和流动人口），是武汉市最早建立的花园式新型住宅小区。
该片区的大部分用地属于原南湖机场，政府将机场搬迁后近4000亩土地于一九九二年出售给宝安集团。
随着晒湖路立交的竣工、片区内多条道路的整修、绿化等配套设施的逐步完善。
区域附近的地产建筑主要包括：
南湖花园城祥和苑、祥和苑、松涛苑、金秋别墅花园、南湖花园松涛苑小区、南湖花园城1区宁静苑、宝安花园、宝安花园艺、夏家墩。
3.3武汉市环境质量现状
3.3.1大气质量现状
根据武汉市环保局发布的《2008年武汉市环境状况公报》显示,2008年武汉市城区空气污染指数（API）平均值为81（2007年为87）,环境空气质量总体为良。
全年有294天空气质量为优良，占全年天数的80.3%，比上年增加4.7个百分点。
图3-1武汉市空气质量自动监测点位图
监测结果表明：
2008年城区环境空气中二氧化硫年均值为0.051毫克/立方米，比2007年下降0.010毫克/立方米，下降16.4%。
二氧化氮年均值为0.054毫克/立方米，比2007年下降0.001毫克/立方米，下降1.8%，均符合《环境空气质量标准》（GB3095-96）中二级标准。
可吸入颗粒物年均值为0.113毫克/立方米，超过《环境空气质量标准》（GB3095-96）二级标准0.13倍，比2007年下降0.010毫克/立方米，下降8.1%。
2008年，全市降尘年均值为11.73吨/平方公里·月，比上年下降0.28吨/平方公里·月。
2008年，全市酸雨样品检出频率为27.2%，较上年上升了1.0个百分点，全市降水pH年均值为5.17，pH值较上年上升0.26，酸性减弱；酸雨PH年均值为4.71,较上年上升0.36，酸性减弱。
3.4污染物排放及处理状况
3.4.1废气
2008年，全市工业废气排放总量4014.74亿标立方米，较上年增加964.82亿标立方米，其中，燃烧过程排放的废气1906.13亿标立方米，生产工艺过程排放的废气2108.61亿标立方米。
全市二氧化硫排放总量12.42万吨，较上年下降3.8%。
全市烟尘排放总量3.81万吨，其中工业烟尘排放量3.71万吨，比上年减少0.38万吨，工业烟尘去除率98.54%。
全市工业粉尘排放量0.85万吨，比上年减少0.04万吨，工业粉尘去除率97.64%。
全市重点污染企业拥有工业废气处理设施551台（套），其中脱硫效率达到40%以上的脱硫设施有21台（套）。
3.4.4污染物减排指标
二氧化硫：
全市二氧化硫排放总量12.42万吨，较上年下降3.8%。
4大气环境质量现状调查与监测
由于南湖花园城的城市功能规划为居民生活区，没有工厂等工业污染源，其大气的主要污染是来自于交通车辆的污染。
此次大气环境质量调查和监测主要是选取TSP（总悬浮颗粒物）和二氧化硫、氮氧化物。
4.1TSP的监测
4.1.1采样点布设
南湖花园城北邻雄楚大街，东接丁字桥路，南接南湖路及西接巡司河路，而雄楚大道为省境过道，马路宽敞，其上的车流量较大，为车辆废气方面的主要来源，其它三个道路上的车辆废气也有少量影响。
图4-1大气监测路段示意图
因南湖花园城的主要性质为居住区和商业区，故采用功能区布点法，本次监测共设置三个。
如图4-1所示，将采样点1定于瑞安街中央花园小区门口,采样点2定于南湖花园城祥和苑小区门口,采样点3定于在平安路中百超市南湖花园店。
4.1.2采样频率与采样时间
采样频率是指在一个时段内的采样次数；采样时间是指每次采样从开始到结束所经历的时间。
二者要根据监测目的、污染物分布特征、分析方法灵敏度等因素确定。
针对南湖花园城的实际情况，此次监测在每个监测点采样5天，每天监测一次，每天分两个时间段采样，采样时间为8:
00--18：
00，频率为一次8小时（非连续）/天，两个监测时间段分别为8:
00-12:
00和14:
00-18:
00。
4.1.3监测方法与步骤
总悬浮颗粒物（TSP）指能悬浮在空气中，空气动力学当量直径≤100μm的颗粒物。
测定方法借助具有一定切割特性的采样器，以恒速抽取一定体积的空气，空气中粒径小于100μm的悬浮颗粒物被截留在已恒重的滤膜上，根据采样前后滤膜质量之差及采样体积，可计算总悬浮颗粒物的质量浓度。
滤膜经处理后，也可进行颗粒物组分分析。
本实验采用了以下实验仪器和材料：
（1）ZWC-100A智能中流量大气采样器：
流量范围80～120L/min
（2）中流量孔口流量计：
量程70－160L/min；
（3）U型管压差计：
最小刻度10Pa；
（4）分析天平：
感量0.1mg；
（5）恒温恒湿箱：
箱内空气温度15－30℃可调，控温精度±1℃；箱内空气相对湿度控制在（50±5）%；
（6）玻璃纤维滤膜；
（7）镊子、滤膜袋（或盒）；
（8）温度湿度计；
（9）气压计。
本监测实验测定步骤如下所示：
（1）用孔口流量计校正采样器的流量。
（2）滤膜准备
滤膜使用前需用光照检查，不得使用有针孔或有任何缺陷的滤膜。
滤膜放入专用袋中，在干燥器内放置24h，迅速称量，读数准确到0.1mg，记下滤膜的编号和质量。
放回恒温恒湿箱中于15-30℃1h后再次称重，二次称量之差不大于0.4mg即为恒重，装入专用袋内备用。
采样前，滤膜不能弯曲或折叠。
（3）采样时，将已恒重的滤膜用镊子取出，“毛”面向上，平放在采样头的网板上（网板上事先用纸擦净），放上滤膜夹，拧紧采样器顶盖，然后开机采样，调节采样流量为100L/min。
采样后，用镊子将已采样滤膜“毛”面向里，对折两次成扇形放回专用袋。
记下采样日期和采样地点，记录采样期的温度、压力。
滤膜纸袋放入恒温恒湿箱内，按滤膜准备一样再次称到恒重。
（4）计算：
将采样滤膜在与空白滤膜相同的平衡条件下平衡1h后，用分析天平称量（精确到0.1mg），记下重量（增量不应小于10mg），按下式计算TSP含量：
总悬浮颗粒物含量（mg/m3）＝
（4-1）
式中
——截留在滤膜上的总悬浮颗粒物质量，mg；
——采样时间，min；
——标准状态下的采样流量，m3/min。
式中
－现场采样表观流量，m3/min；
－采样器现场校准时的大气压力，kPa；
－采样时大气压力，kPa；
－采样器现场校准时空气温度
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