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武汉市
武汉市“文化城”阅马场区段大气环境规划
1总论
1.1编制目的
当今世界环境十大问题中，大气污染问题是其中最重要的问题之一，大气污染对人及生物会造成不同程度的危害，大气污染的防治已经成为各国各地区进行环境保护，走可持续发展之路的关键环节"而城市是人们生产和生活聚集的中心。
是能源和资源物流相对集中的区域，城市区域的大气环境规划可以为今后的城市经济、环境的发展提供帮助，在保护大气环境的同时，保证经济的发展。
编制和实施环境规划对于协调人与环境、经济与环境的关系以及保证国家长治久安，可持续发展具有深远的意义。
本次环境规划训练的目的在于借以巩固环境规划原理所学的理论知识，培养环境规划问题的实际分析能力，掌握环境规划实际操作的程序和步骤。
本文内容为武汉“文化城”阅马场区段大气环境规划，通过了解调查武汉“文化城”阅马场区段大气环境现状及影响，以及周边环境区域状况，做环境预测，为武汉“文化城”阅马场区段大气环境的改善做出规划，确定规划目标和方案及规划年限。
1.2编制依据
编制过程以国家和当地的法律法规和相关标准为依据。
（1）《中华人民共和国环境保护法》，1989年12月26日；
（2）《武汉市环境保护条例》，1997年10月17日；
（3）《中华人民共和国大气污染防治法》，2000年4月29日；
（4）《中华人民共和国环境影响评价法》2002年10月8日，2003年9月1日起施行；
锅炉排放采用《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-91）。
其中烟尘实行新安装锅炉一类标准，SO2执行燃煤含硫量小于2%的标准，见表1。
燃煤锅炉房烟囱最低允许高度标准见表2。
表1锅炉大气污染物排放标准（GB13271-91）
一类区
二类区
三类区
烟尘浓度（mg/m3）
100
250
350
燃煤含硫量≤2%
燃煤含硫量>2%
SO2浓度（mg/m3）
1200
1800
锅炉房总容量（t/h）
2-<4
4-<10
10-<20
20-<40
烟囱最低高度（m）
30
35
40
45
表2燃煤锅炉房烟囱最低允许高度
锅炉房装机总容量
t/h
2～＜4
4～＜10
10～＜20
烟囱最低允许高度
M
30
35
40
在《环境空气质量标准》（GB3095-96）中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。
相应的环境空气质量标准分为三级（具体见表3）：
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。
表3大气环境质量标准（GB3095—96）
污染物
名称
取值时间
浓度限值，毫克／标准立方米
一级标准
二级标准
三级标准
总悬浮
微粒
日平均
0.12
0.30
0.50
年平均
0.08
0.20
0.30
二氧
化硫
1小时平均
0.15
0.50
0.70
日平均
0.05
0.15
0.25
年平均
0.02
0.06
0.10
氮氧
化物
1小时平均
0.15
0.15
0.30
日平均
0.10
0.10
0.15
年平均
0.05
0.05
0.10
表4饮食业油烟排放标准
污染源
污染物
最高允许浓度（mg/m3）
净化设施最低去除效率（%）
标准来源
食堂厨房
油烟
2
75
GB18483-2001
中型规模
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，按表4的规定执行。
表5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
最高允许排放浓度mg／m3
2．O
净化设施最低去除效率，％
60
75
85
饮食业单位油烟排放其它规定有：
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。
·
排气简出口段的长度至少应有4．5倍直径（或当量直径）的平直管段。
排气简出口朝向应避开易受影响的建筑物。
油烟排气筒的高度、位置等具体规定由省级环境保护部门制定。
排烟系统应做到密封完好，禁止人为稀释排气筒中污染物浓度。
饮食业产生特殊气味时，参照《恶臭污染物排放标准》臭气浓度指标执行
1.3指导思想
1978年世界环境与发展委员会在《我们共同的未来》报告中，提出“可持续发展”的概念：
既满足当代人的需求，又不危及后代人滞其需求能力的发展这一永续利用、持续发展的思想，在1992年联合国环境与发展大会所通过的《21世纪议程》中，成为世界共同所示的发展战略目标。
环境与发展的协调问题被提到如此的高度，这在人类历史上是空前的，它也成为环境规划应遵循和所示的战略思想和根本目标。
以武汉市构建“碧水、蓝天、青山、美城”生态格局为目标，以将武汉城市圈逐步打造成人水和谐、绿色宜居、持续发展、生态文明的生态城市群为方向，落实科学发展观，以全面、协调、可持续发展为主题，以改善环境质量和人民群众健康为根本出发点，大力推进武汉市最佳人居环境。
1.4编制原则
对武汉理工大学马房山校区的环境规划应当遵循以下原则：
（1）武汉“文化城”阅马场区段经济建设和环境建设同步原则；
（2）遵循武汉“文化城”阅马场区段周边经济发展规律，符合国民流经计划总要求的原则；
（3）遵循生态规律，合理利用现有环境资源；
（4）预防为主，防治结合的原则；
（5）系统原则；
（6）坚持领先科技进步的原则；
（7）强化环境管理的原则；
1.5规划范围
本文规划范围涉及到武汉“文化城”阅马场区段及其周边各功能区。
1.6规划年限
考虑国家“十一五”规划和武汉市的《武汉市城市总体规划》，确定规划年限为五年。
规划基准年为2008年，近期从2010年到2015年。
2研究区域环境状况
2.1武汉市概况
2.1.1地理方位
武汉，简称“汉”，俗称“江城”，位于中国腹地中心、湖北省东部、长江与汉水交汇处，是全国特大城市和重要的交通枢纽，华中地区和长江中游的经济、科技、教育和文化中心。
地理位置为东经113°41′—115°05′，北纬29°58′—31°22′。
在平面直角坐标上，武汉市东西最大横距134公里，南北最大纵距约155公里，形如一只自西向东翩翩起舞的彩蝶。
周边与湖北省黄冈、鄂州、大冶、咸宁、嘉鱼、洪湖、仙桃、汉川、孝感、大悟、红安及麻城等市、县接壤。
面积8488平方公里，市区被长江、汉水分隔成武昌、汉口、汉阳三镇，现辖13个区和3个国家级开发区，全市总人口831万人（湖北省总人口为6016万人），其中，7个中心城区人口为481万人。
武汉市临江傍水，四周湖泊星罗棋布，河港交织，水资源相当丰富，以长江为干流构成庞大的水网，总水域面积2187平方公里，占城市面积的25.6%。
武汉水资源总量不仅大大超过了现有工农业生产和城镇居民用水量，而且价格低、水质优。
武汉市地图见图1。
图1武汉市地图
2.1.2地形地貌
武汉地形属残丘性冲击平原,山丘、湖泊与平陆相间,其中北部小片山地为大别山余脉。
海拔一米,大部分在海拔米以下。
主要河流有长江、汉水、府河、倒水、举水、金水、东荆河等。
较大的湖泊有梁子湖、张渡湖、汤逊湖、东湖等。
呈东西向的两列低矮山系与南北向的长江在市区形成垂直轴线。
2.1.3气候
武汉市处北亚热带和中亚热带北段,北部接近我国北亚热带的北界,南跨越中亚热带的北界。
处于我国东部季风气候区,属典型的亚热带季风气候,具有光能充足、热量丰富、无霜期长、降水丰沛、雨热同季等特点。
由于境内地形结构复杂,导致地区气候差异较大,形成一些各具特点的小气候区域（中国自然资源丛书编撰委员会，1995）。
湖北省地处亚热带季风气候区，降水充沛，属于湿润带,局部地区甚至属于多雨地带。
因而河流水源补给充足,境内以长江、汉江为骨干,接纳了省内干余条中小河流。
长江从重庆巫山县入境,浩荡东流,横贯全省,至黄梅县出境长达1061km。
汉江自陕西蜀河口入境,由西北向东南斜贯省内,于汉口汇入长江,省境长878km,是湖北省第2大河流。
省内河长在5km以上的中小河流共有1193条,总长度达35130km,通航里程10000余公里。
全省水资源数量较为富裕,但因受水气来源和地形条件的影响,地区分布不均,各地丰歉程度不一。
2.1.4行政区划与人口
武汉市现有十三个辖区，其中江岸区、江汉区、硚口区、汉阳区、武昌区洪山区、青山区为城区（七个，皆位于三环线内），东西湖区、蔡甸区、江夏区、黄陂区、新洲区、汉南区为郊区（六个，皆位于三环线外），而武昌区、汉阳区及汉口的江岸区、江汉区、硚口区为武汉传统老城区。
另设有市国家级开发区三个（非行政区划）：
武汉经济技术开发区（俗称沌口开发区）、东湖新技术开发区、武汉吴家山台商投资区。
2009年武汉共有常住人口910万，户籍人口838万人，是中部六省人口规模最大的城市。
其中农业人口296万人，城镇人口537万人，外来常住人口过百万；人口密度为882人/平方公里。
各区中，黄陂区人口最多,达到111万，汉南区人口最少，仅10.7万人；江汉区人口密度最大，有1.78万人／平方公里，江夏区则最少，仅301人/平方公里。
其中，接受大学教育（大专以上）达98.91万人，占12.3％；文盲人口为40.69万人，文盲率为5.05％，男女比例为51.6%和48.4%，汉族比例99.36％，人口出生率7.16‰，人口死亡率5.01‰；净迁移率15.99‰。
计划生育率98.80%。
人口平均预期寿命79.9岁，65岁以上老年人近300万人比例25%。
2.1.5环境保护
全年治理污染源项,限期治理老污染源项,排污口整治项,噪声未超标区累计达到20片,共138.91平方公里。
全市区域环境噪声平均值55.1分贝,交通干线噪声平均值69.8分贝。
城区可吸入颗粒物日均值0.119毫克立方米,二氧化硫年日均值0.042毫克立方米，工业废水排放达标率90%,饮用水源水质达标率98.98%,生活垃圾无害化处理率84.75%,粪便无害化处理率100%。
全年中心城区植树112万株,市区垂直绿化13.3公里，全市拥有公园26个，面积584.4公顷。
2.1.6空气质量现状
2006年城区环境空气质量良好，空气污染指数（APr）平均值为85，与上
年持平。
全年有273天空气质量状况为优良，占全年天数的74．8％，比上年增加0．5个百分点，环境空气质量有所改善。
监测结果表明：
2006年城区空气中二氧化硫年均值为0．046毫克／立方米，
符合国家《环境空气质量标准》（GB3095．96）中的二级标准；二氧化氮年均值
为0．044毫克／立方米，符合国家《环境空气质量标准》（GB3095．96）中的二级标准；可吸入颗粒物年均值为O．109毫克／立方米，超过《环境空气质量标准》（GB3095—96）中的二级标准0．09倍，但比上年下降O．002毫克／立方米，下降1．8％。
城区空气中的首要污染物为可吸入颗粒物。
2006年，全市降尘年月均值为12．23吨／平方公里，比上年上升1．73吨／平方公里。
2006年，城区酸雨样品检出频率为33．4％，较上年下降3．9个百分点，城区降水pH年均值为5．14，pH值较上年上升O．1，酸雨污染基本持平。
2006年，全市工业废气排放总量3060．35亿标立方米，其中燃料燃烧过程
排放的废气1213．90亿标立方米，生产工艺过程排放的废气1846．45亿标立方米。
全市二氧化硫排放量13．96万吨，其中工业二氧化硫排放量13．26万吨，占总量94．99％，工业二氧化硫去除率30．36％；烟尘排放量4．57万吨，其中工业烟尘排放量4．47万吨，占总量97．65％，工业烟尘去除率98．46％；工业粉尘排放量1．40万吨，工业粉尘去除率98．83％。
全市重点污染企业拥有工业废气处理设施684台（套），其中脱硫设施有27台（套）。
2.2武汉“文化城”概况
根据武汉市的发展规划，武汉市将在未来几年内建设成为“钢铁城”、“汽
车城”、“文化城”、“商业城”四大特色的国际性大都市。
所以文化城的建设起
着至关重要的作用。
“文化城”建立在武昌区至洪山区两区区域内，依傍围绕着
武汉交通主干道武珞路建设起来的，以科技经济单位和大专院校为主体的科技
文化中心，“文化城”的地理位置是西起阅马场的中南财经政法大学（首义校区），
东至关山的华中科技大学，南起狮子山的华中农业大学，北到余家头的武汉理
工大学（原武汉交通科技大学），是各大高校和科学技术研究机构的聚集之地。
“文化城”是武汉的文化中心，对该区域的大气污染应加于严格的控制，所以对该区域的污染状况研究是非常必要的。
在武汉“文化城”中没有明显工业排放源，其主要污染来自汽车尾气排放和生活污染排放，生活污染排放主要包括校园的锅炉污染排放和家庭生活油烟排放。
2.3武汉“文化城”阅马场区段概况
本次对“文化城”的大气污染状况研究主要以文化城的阅马场（即首义广
场）区域为主。
阅马场位于武昌城区的中部，东至蛇山洞延伸出来的武昌路，
南至阅马场小学，西至湖北剧场，北至蛇山南麓，东西长100米，南北宽300
米。
但是本次研究区域是以阅马场（首义广场）为中心，东至中山路、西至解
放路、南至紫阳路、北至蛇山南麓，约2平方公里的范围。
武珞路以此为起点，横贯广场的中部，向东伸展，西北与长江大桥的引桥
公路相连，西南与彭刘杨路相通，是连通武汉三镇的主干道。
因此武珞路车辆
来往较多，沿线车辆密度较大，路段上车辆繁忙而且复杂，污染也较突出。
其
周围还有许多学府、医院、商场和公司企业等，因此也是经济、文化和科技的
集中区。
所以该区在武汉市占有重要的地位，污染问题应给予及时有效的解决。
3污染源调查
3.1流动大气污染源
在发达国家的城市中，汽车排放成为空气污染的最主要来源。
1998年，美国交通排放源是造成78．6％的CO、53．3％的NOx、43．5％的挥发性有机化合物（vOcs）以及25．4％的颗粒物（PMIo）排放的原因。
在城市中心区域，特别是拥挤的街道两旁，汽车交通是造成空气污染的最主要来源（大约90％～95％的CO，80％～90％的NOx和HC，以及大部分颗粒物），成为人类健康和城市环境的最大威胁。
机动车排放还是造成铅污染的主要原因。
据估计，空气中80％～90％的铅来自含铅汽油的燃烧。
认识到铅对健康的威胁，大多数发达国家阿在过去的十几
年中已经实现了汽油的无铅化151。
然而发展中国家的部分城市，空气中铅的含量仍然超过健康标准（1rtg／m3）。
此外，机动车排放的影响已经远远超出局部地区。
交通部门成为增长最迅速的C02排放源，同时还是氯氟烃、氧化亚氮等的主要排放源之一。
3.2固定大气污染源
（1）锅炉及食堂的油烟
所选区域内有多所大专院校，校园内的锅炉及食堂的油烟是不可忽视的大气污染源。
食堂的基准灶头约为100个，每个灶头排风量以2000m3/h计，年工作日270天，日工作时间约5h，则年油烟排放量为21600万m3，油烟浓度按50mg/m3计，则年油烟产生量为13.5t。
油烟需经处理达标后才允许高空排放。
（2）实验楼废气
实验楼废气来自于实验过程产生的HCl、NH3、有机挥发废气等，其产生量与实验项目、实验时间有关，有些为有毒气体。
由于设备限制，学校实验楼里产生的废气基本上是直接排放，从窗口扩散出去，由空气进行稀释。
4大气环境质量现状评价及规划目标分析
4.1流动污染源评价
4.1.1监测点位的布设
根据《环境影响评价技术导则一大气环境》（HJ／T2．2．93）的要求，监测点的测量值要能够反映该研究区域的大气环境污染的水平和规律，因此监测点设置在武珞路中南财经政法大学首义校区附近和彭刘洋路武汉市第三医院三处。
为了研究的方便，采用按车辆吨位的划分方式，将货车划分为大、中、小
三类，如表6所示：
表6货车型号的判别标准
同时，由于此路段的客车车流量很大，所以把客车划分为下面几类，见表
7所示：
表7客车型号划分标准
计算出流动污染源的各项污染物的源强后，把道路上行驶的汽车尾气作为
无限线源，用高斯公式的线源扩散模式来计算各污染物的浓度。
得出流动污染源各项污染物的浓度后，根据《环境空气质量标准》规定的各污染物的浓度限值判断属于几级标准。
4.1.2监测数据及评价
（1）武珞路监测点
表8武珞路监测点车流量分类统计表（单位：
辆）
注：
1为小型客车和小型货车的总和；2为中型客车和中型货车的总和；3为大型客车和大型货车的总和。
图2武路路车流量随时间变化曲线
图3武珞路车辆流总量随时间变化
表4-14武珞路源强统计表
表4-14武珞路源强统计表
图4武珞路各污染物源强统计图
图5武珞路污染物总源强分析
由图4和5可分析出各类型车排放污染物源强最大的为CO，TSP由于排放量很小，故几乎在图上显示不出来。
同时可知小型车排放各污染物源强是最大的，原因同样为：
①小型车的车流量最大；
②小型车的单车尾气排放系数大。
由于汽车尾气排放造成的空气污染可能出现在车流量高峰期，或是在车流
量低谷期也可能造成空气污染，故武珞路车流量高峰期及低谷期各污染物源强统计见表10：
表10武珞路路污染物在不同时段的源强
①武珞路各污染物l小时随距离扩散浓度
根据公式计算出各污染物随距离扩散浓度，由于从监测点向下风向该区域边缘约为500米，故统计出正下风向500米扩散浓度见表11：
表11武珞路各污染物1小时随距离扩散浓度
图6武珞路各污染物浓度与扩散距离的关系
根据《武汉市环境空气质量功能区类别》的划定标准，判断所研究的区域
的环境空气质量功能区类别为二类区，执行《环境空气质量标准》（GB3095．1996）
的二级标准。
由图6可分析出污染物浓度随扩散距离的增加而减小，污染物
浓度最大出现在100米处，判断出该路段的各污染物浓度在此处均未超标。
②武珞路高峰时污染物随距离扩散浓度
由表11和图5分析出平均一小时的污染物浓度不超标，但是应该对照出该路段车流量高峰时污染物随距离扩散浓度从而判断出该路段的空气质量状况，则该路段高峰时污染物随距离扩散浓度见表12：
表12武珞路高峰时污染物浓度随距离扩散分析
图7武珞路车流量高峰时污染物浓度随扩散距离变化规律
由图6和图7可分析出污染物浓度随扩散距离的增加而减小，污染物浓度最大出现在100米处，判断出该路段的各污染物浓度在此处均达标。
但是此时THC的浓度有明显增大，同时NOx的浓度在高峰时段已经超过了《环境空气质量标准》（GB3095．1996）二级标准浓度限值，出现了空气污染。
各污染物的污染负荷比
该线源的下风扩散距离100米处的各污染物负荷比见表13：
表13武珞路各污染物污染负荷比
由表13可以看出该线源中污染物中CO的污染负荷比最大，为此处的主要污染物。
（2）彭刘杨路检测点
表14彭刘杨路监测点车流量分类统计表单位辆
图8彭刘杨路车流量随时间变化曲线
图9彭刘杨路车流量总变化趋势
由上图8可看出，每日的车流量中小型车占绝大部分，而中型车、大型车和摩托车的车流量大致一样，且由表14和图9可看出17：
OO～18：
00时间段彭刘杨路的车流量是最大的，是高峰时段，03：
00～04：
00为车流量最小，是低谷时段。
表15彭刘杨路源强统计表
图10彭刘杨路各污染物源强分析图
图11彭刘杨路各污染物总源强分析
由图10和11可分析出个类型车排放污染物源强最大的为CO，TSP由于排放量很小，故几乎在图上显示不出来。
同时可知小型车排放各污染物源强是最大的，原因为：
①小型车的车流量最大；
②小型车的单车尾气排放系数大。
由于汽车尾气排放造成的空气污染可能出现在车流量高峰期，或是在车流量低谷期也会造成空气污染，故彭刘杨路车流量高峰期及低谷期各污染物源强统计见表16：
表16彭刘杨路污染物在不同时段的源强
①彭刘杨路各污染物l小时随距离扩散浓度
计算出各污染物随距离扩散浓度，由于从监测点向下风向该区域边缘约为800米，故统计出正下风向800米扩散浓度见表17：
表17彭刘杨路各污染物1小时随距离扩散浓度
由表17可以分析出各污染物浓度中最大的为CO，是由于燃料的不完全燃烧造成的。
由图12可分析出污染物浓度随扩散距离的增加而减小，污染物浓度最大出现在100米处。
图12彭刘杨路污染物浓度与扩散距离的关系
根据《武汉市环境空气质量功能区类别》的划定标准，判断所研究的区域的环境空气质量功能区类别为二类区，执行《环境空气质量标准》（GB3095—1996）的二级标准。
同时判断出该路段的各污染物浓度在此处均不超标。
②彭刘杨路高峰时污染物随距离扩散浓度
由表17和图12分析出平均一小时的污染物浓度不超标，但是应该对照出该路段车流量高峰时污染物随距离扩散浓度从而判断出该路段的空气质量状况，则该路段高峰时污染物随距离扩散浓度见表18：
表18彭刘杨路高峰时污染物浓度随距离扩散分析
图13彭刘杨路车流量高峰时污染物浓度与扩散距离关系
由图12和图13可分析出污染物浓度随扩散距离的增加而减小，污染物浓度最大出现在100米处，判断出该路段的各污染物浓度在此处均未超标。
但是此时THC的浓度有明显增大，同时NOx的浓度快达到《环境空气质量标准》二级标准浓度限值。
故在车流量最大日的高峰时有可能出现污染。
由一小时污染物扩散浓度及高峰时污染物扩散浓度综合考虑，可分析出该路段污染物浓度符合《环境空气质量标准》（GB3095．1996）的二级标准。
各污染物的污染负荷比
表18彭刘杨路各污染物污染负荷比
由表14可以看出该线源中污染物中CO的污染负荷比最大，为此处的主要污染物。
4.2固定源监测
4.2.1测点分布
本次研究区域主要的固定点源为中南财经政法大学首义校区的中心锅炉房，由于燃料结构及燃烧炉具和方式的改变，同时，还有校园内部的改造，所以只中心锅炉房会有污染物排放，因此只考虑此锅炉房内锅炉燃烧产生的污染物即可。
表19该校内部的污染源
4.2.2监测数据及评价
（1）燃煤煤质分析
所用燃煤为河南平项山所产的烟煤，收到基水分为1．8％，干燥基灰分为36％，碳的含量为41．9％，氢的含量为5．5％，氧的含量为5．0％，氮的含量为1．5％，硫的含量为1．O％，收到基低发热量为18392kJ／kg。
（2）锅炉大气污染物排放（数据来自环境监测站）
①烟气黑度
烟气监测结果见表20：
表20烟气黑度
②烟气中S02浓度分析
S02浓度分析结果见表21：
表21SO2浓度分析
③烟气排放测定
烟气浓度分析见表22：
表22烟气排放
（3）各污染物源强计算
各污染物源强计算用污染物排放系数来计算，具体计算结果见表23：
表23点源各污染物源强计算表
抬升高度
为
有效源高
烟气的热释放
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