（交通运输规划与管理专业论文）城市交通环境质量评价的研究.pdf

西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文 abs t r a c t wi t h t h e h i g h - s p e e d d e v e l o p m e n t o f t h e s o c i a l p r o d u c t i v e f o r c e s a n d t h e i n c r e a s i n g s c a l e o f h u m a n s r e m o d e l l i n g o f n a t u r e , t h e e n v i r o n m e n t a l p r o b l e m a l l o v e r t h e w o r l d h a s b e e n i n c r e a s i n g l y s e r i o u s . t h e p r o b l e m s , h o w t o h a r m o n i z e t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n s o c i a l d e v e l o p m e n t a n d e n v ir o n m e n t a l p r o t e c t i o n a n d c a r r y o u t s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t , h a v e g a i n e d p e o p l e s w i d e l y a t t e n t i o n . c i t y i s t h e o u t c o m e o f h u m a n s c i v i l i z a t i o n a n d p r o g r e s s . t h e r a p i d l y i n c r e a s i n g u r b a n t r a f f i c , w h i c h c r e a t e s s e r i o u s p o l l u t i o n , h a s a l r e a d y b e c o m e o n e o f t h e c h i e f p o l l u t i o n s o u r c e s i n t h e c i t i e s . f r o m t h e v i e w o f t h e s t r a t e g y o f s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t , e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y a s s e s s m e n t o n u r b a n t r a f fi c w a s e m p h a t i c a l l y s t u d i e d a c c o r d i n g t o t h e b a s i c c h i n e s e s t a t e p o l i c i e s o f e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n i n t h i s t h e s i s . f i r s t l y , t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n a n d s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t w a s e l a b o r a t e d . t h e c a u s e o f e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n a n d t h e s y s t e m o f e n v i r o n m e n t a l q u a l it y a s s e s s m e n t i n c h i n a w e r e i n t r o d u c e d . t h e p r o b l e m s o f e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n c a u s e d 勿u r b a n t r a f f i c , e s p e c i a l l y a i r a n d n o i s e p o l l u t i o n , w e r e a n a l y z e d i n t h i s t h e s i s . b a s e d o n t h e s t u d y o f a c t u a l e n v i r o n m e n t a l q u a l it y a s s e s s m e n t m e t h o d , a n e w f u z z y c o m p r e h e n s i v e a s s e s s m e n t m e t h o d f o r a c t u a l e n v ir o n m e n t a l q u a l i t y a s s e s s m e n t o n u r b a n t r a f f i c w as p r o p o s e d . a c c o r d i n g t o t h e t r a f f i c s u r v e y o f 1 1 r o a d s a n d 1 3 i n t e r s e c t i o n s w it h i n t h e s e c o n d r i n g r o a d i n c h e n g d u , e n v i r o n m e n t a l i m p a c t a s s e s s m e n t o n u r b a n t r a f f i c w a s c o n d u c t e d . a n d t h e f o r e c a s t i n g m o d e l o f e n v i r o n m e n t a l i m p a c t a s s e s s m e n t w a s u t i l i z e d . f i n a l l y t h e s t r a t e g i c s y s t e m f o r c o n t r o l l i n g t h e u r b a n t r a f f i c p o l l u t i o n w a s p u t f o r w a r d w i t h t h e i n i t i a t i o n o f t h e f i r s t n o c a r s d a y o f c h i n a i n c h e n g d u . t h e t r a f f i c a n d e n v ir o n m e n t a l p r o t e c t i o n s u b j e c t s w e r e t i g h t l y c o m b i n e d i n t h i s t h e s i s . t r a f f i c e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n w a s e m p h a t i c a l l y s t u d i e d f r o m 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文 t h e v i e w o f t r a f f i c e n g i n e e r s . s t u d i e s i n t h i s t h e s i s h a v e p o s i t i v e t h e o r e t i c a l a n d p r a c t i c a l s i g n i f i c a n c e o n t h e i m p r o v e m e n t o f e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y a n d s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t i n c i t i e s k e y w o r d s : u r b a n t r a f f i c , s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t , e n v i r o n m e n t a l q u a l i t y a s s e s s m e n t , f u z z y c o m p r e h e n s i v e a s s e s s m e n t 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 ， 页 第 1 章绪 论 随着社会生产力的发展，科学技术的突飞猛进，人类改造自然的规 模空前扩大，环境问题己成为人类共同面临的重大问题之一，引起了全 世界的广泛关注。1 9 9 2 年联合国环境与发展大会所签署的 里约宣言、 全球2 1 世纪议程等文件充分体现了当今人类社会实施环境保护、走 可持续发展道路的新思想，这是全世界的一致看法和共识。我国政府历 来十分重视环境保护，制定并颁布了 中国2 1 世纪议程，明确提出了 中国要把环境保护这一基本国策坚定不移地贯彻执行下去，走可持续发 展的道路，实现环境与经济协调发展。 城市是人类文明和进步的产物，而伴随着全球经济的发展和城市化 进程的加快，城市交通对环境造成的污染越来越严重，主要表现为大气 污染和噪声污染两个方面。如何科学地对城市交通的环境质量进行评价， 并相应采取有效措施来控制、减少城市交通对环境的污染，是城市规划 与发展的重大课题之一，也是城市实现可持续发展战略的关键因素。 1 . 1环境保护与可持续发展战略 1 . 1 . 1可持续发展战略概述 1 .可持续发展的内涵与主要内容 所谓可持续发展，就是既要考虑当前经济发展的需要，又要考虑未 来发展的需要，不能以牺牲后代人的利益为代价来满足当代人的利益。 作为全球公认的指导人类走向2 1 世纪的发展战略，可持续发展己经超越 了单纯意义上的环境保护，它将环境问题与发展问题有机结合起来，己 成为一个有关人类社会经济发展的全面性战略。 可持续发展战略的主要内容如图1 -1 所示。 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文m2 页 经济可持续发展 ( 基础 ) 强调经济增长的必要性，注重经济增长的质 量， 要求改变传统的以“ 高 投入、高消耗、 高污染”为特征的生产、消费模式，实现消 洁生产和文明消费。 生态可持续发展 ( 条件 ) 要求经济发 展与白 然承载能力协调，发展的 同时必须保护、改善和提高地球的资源生产 和环境自净能力。 可持续发展战略 社会可持续发展 ( 目的) 强调社会公平是发展的内 在要素和环境保护 得以实现的机制， 人类应追求以人为目 标的 “ 自 然一经济一社会”复合系统的持续、稳 定、健康发展。 图1 -1 可持续发展战略的主要内容 2 .可持续发展是历史发展的必然选择 从 1 9 7 2 年联合国斯德哥尔摩 “ 人类环境会议”通过 联合国人类环 境会议宣言 到 1 9 9 2 年联合国环境与发展大会通过的 里约宣言、 全 球 2 1 世纪议程，经过2 0年的发展与反思，人类对环境与发展的辩证 关系和全球环境不断恶化的严峻形势有了更加深刻的认识。在遵从公平 性、持续性和共同性原则的基础上，人类终于找到了环境问题的根源和 解决环境问题的出路所在。目前世界各国普遍接受和认可了 “ 可持续发 展战略”。可持续发展战略可以说是人类对自身发展历程进行反思后所 作出的正确抉择，是历史发展的必然趋势。 3 .中国的可持续发展战略 中国2 1 世纪议程 1 9 9 2年联合国环境与发展大会上通过的 全球 2 1世纪议程是全 球贯彻实施可持续发展战略的行动纲领。作为议程的签署国之一，我国 在此基础上制定和颁布了 中国2 1 世纪议程，作为我国制定国民经济 和社会发展计划的指导性文件，为我国的社会主义现代化建设事业描绘 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第3 页 了宏伟的蓝图。 中国 2 1世纪议程是根据我国国情并参考 全球 2 1世纪议程 制定的有中国特色的可持续发展战略，具有如下鲜明特点: 将经济、社会、资源与环境视为一个整体，充分体现了系统科 学的思想; 体现了新时期的发展观; 注重解决人口与发展的关系; 突出论述了中国资源保护与环境战略; 充分考虑了与全球环境发展战略的协调。 中国2 1 世纪议程的实施必将对我国的经济建设和社会发展产生 重要而深远的影响，对我国这样一个人口 众多、人均资源少、经济基础 较薄弱的发展中国家走可持续发展的道路有十分重要的意义。 1 . 1 . 2我国的环境保护事业 我国政府历来十分重视环境保护事业。1 9 7 3年国务院召开的第一次 全国环境保护会议，标志着我国环保事业的起步。自1 9 7 9 年 中华人民 共和国环境保护法 ( 试行)颁布实施以 来，我国先后颁布实施了一系 列环境保护法律法规，制定了相关的环境质量标准， 现已初步形成了环 境质量评价制度，这项制度在我国的经济建设和环境保护事业中发挥着 越来越重要的作用。 目 前我国关于环境保护的大政方针如下: 基本国策:环境保护 战略方针:“ 三建设、三同步、三统一”，即经济建设、城乡 建设和环境建设要同步规划、同步实施、同步发展，做到经济 效益、社会效益、环境效益的统一 中心环节:强化环境监督与管理 总方针政策:环境保护与社会经济协调发展 主体政策:预防为主、防治结合;谁污染谁治理;强化环境管 理 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第4 页 配套政策:行政管理政策、技术经济政策、部门行业政策 1 . 2环境质量评价制度 1 . 2 . 1环境质量评价的含义 环境质量评价是按照一定的标准和方法确定一个区域范围内环境质 量状况，预测环境质量的变化趋势，并评价人类行动对环境的影响。其 核心问题是研究环境质量的好坏，并以其是否适于人类生存和发展作为 判别的标准。 一个好的环境质量评价体系应具备以下关键因素: 正确认识环境;分解构成环境的因子;选择评价因子;正确获取评 价因子性状数值:选择恰当的评价标准;采用适当的模式进行归纳综合; 将定量的数据转化为定性的语言;根据评价结果提出规划、控制方案。 1 . 2 . 2环境质量评价的类型 表1 -1 环境质it评价的类型 类型基本内容作用 环境质量 回顾评价 根据历史资料对区域过去历史 时期的环境质量进行评价 揭示区域环境污染的发展变化 过程 环境质量 现状评价 根据近期环境监测资料进行环 境质量的现状评价 阐明环境污染的现状，为区域 环境污染防治、环境规划提供 依据 环境质量 影响评价 对区域的开发活动给环境质量 带来的影响进行评价 环境保护决策的重要依据，建 设项目 论证的依据之一 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 5 页 1 . 2 . 3环境质量评价的地位和作用 环境质量评价是环境管理工作的基础和重要组成部分。通过环境质 量评价，可以找出区域的主要污染物和污染源，认识区域环境质量发展 变化的规律，为制定区域环境污染综合防治规划、确定重点治理工程方 案和拟订有关环境保护法规提供科学依据。同时，环境质量评价也是贯 彻 “ 预防为主、防治结合、强化管理”环保主体政策的重要手段。 从环境科学不断发展的角度来看，环境质量评价是形成环境质量评 价学的基础，两者之间是相互联系、相互促进的关系。只有通过大量环 境质量评价的实践，才能建立与不断发展完善环境质量评价学的理论和 方法;同样，环境质量评价学的理论和方法又指导并推动环境质量评价 工作向更深入、更广泛的方向发展。 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 8 页 机动车尾气中的n o x 包括n o和n q，由发动机高温工作时空气中 的n z 和o z 化合而成，占 城市大气中n o x 的4 8 %, n o的毒性不大， 但 其被氧化后生成的n o , 却属于严重致癌物质。同时， n o x也是形成光化 学烟雾的因素之一。 4 .微粒 ( 含铅化合物、碳烟等) 含铅化合物是汽油机使用含铅汽油的排放物，为巨毒物质，随着无 铅汽油的推广使用，含铅化合物对大气的污染将大大减少。碳烟是柴油 在高温缺氧时的裂解产物，能粘附多种致癌物质，对人体有很大的危害。 5 .二氧化硫 ( s o , ) s o : 是燃料中的硫分在嫩烧过程中的氧化产物，与其它污染物相比， 机动车尾气中 所含的s o , 很少， 不是主要污染物。 3机动车尾气排放的影响因素 1 .燃料种类 汽油和柴油两种常用的机动车燃料燃烧所产生的尾气成分基本相 相对而言，柴油所产生的尾气污染物浓度要低些，但柴油会产生大 么同 量烟尘，这是其不利的一面。两种燃料燃烧所产生的尾气污染物浓度如 表2 -2 所示。 表2 -2 两种烬料烘烧所产生的尾气污染物比 较表 污染物名称 汽油 机( g / 1 )柴油 机 ( g / 1 ) 一氧化碳 ( c o ) 1 6 乡2 7 . 0 碳氢化合物 ( h c ) 3 3 . 3 4 . 4 4 氮氧化物 ( n o x ) 21 . 14 4 . 4 含铅化合物 2 . 11 . 5 6 2 .车辆的运行工况 车辆在不同的行驶条件下排放的尾气污染物成分是不同的，如表 2 一3所示。 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 11页 2 . 1 . 4我国的大气质量标准 制定大气质量标准的目的，在于改善环境空气质量，防止生态破坏， 创造清洁适宜的环境，保护人体健康。我国于 1 9 % 年颁布了 环境空气 质量标准 ( g b 3 0 9 5 -1 9 9 6 )， 用以 取代 1 9 8 2年颁布的 大气环境质 量标准 ( g b 3 0 9 5 -8 2 )，如表 2 -5所示。表中，年平均为任何一年 的日平均浓度的算术均值;季平均为任何一季的日 平均浓度的算术均值; 月平均为任何一月的日平均浓度的算术均值;日平均为任何一日的平均 浓度; 一小时平均为任何一小时的平均浓度; 标准状态是指温度为2 7 3 k , 压力为1 0 1 .3 2 5 k p a 时的状态。 表2 -5 环境空气质量标准 ( g 0 3 0 9 5 -1 9 9 6 ) 污染物名称取值时间 浓度限值 浓度单位 一级标准二级标准三级标准 二氧化硫 s 0 2 年平均 日平均 一小时平均 0 . 0 2 0 . 0 5 0 . 1 5 0 . 0 6 0 . 1 5 0 . 5 0 0 . 1 0 0 . 2 5 0 . 7 0 m g / m ( 标准状态) 总悬浮颗粒物 t s p 年平均 日平均 0 . 0 8 0 . 1 2 0 .2 0 u 一 j 0; .: ; 可吸入颗粒物 pm, 年平均 日平均 0 . 0 4 0 . 0 5 0 . 1 0 0 . 1 5 0 . 1 5 0 . 2 5 氮氧化物 nox 年平均 日平均 一小时平均 0 . 0 5 0 . 1 0 0 . 1 5 0 . 0 5 0 . 1 0 0 . 1 5 0 . 1 0 0 . 1 5 0 . 3 0 二氧化氮 n o z 年平均 日平均 一小时平均 0 . 0 4 0 . 0 8 0 . 1 2 0 .0 4 0 . 0 8 0 . 1 2 0 . 0 8 0 . 1 2 0 . 2 4 一氧化碳 co 日平均 一小时平均 4 . 0 0 1 0 . 0 0 4 . 0 0 1 0 . 0 0 6 . 0 0 2 0 . 0 0 臭氧 o , 一小时平均 0 . 1 20 . 1 60 . 2 0 铅 p b 季平均 年平均.; : 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 1 2 页 苯并【 a 花 b a p 日平均 0 刀1 氟化物 f 日乎均 一小时平均 7 2 0 注:环境空气质量标准分为三级 一级标准为对一类区的要求，即国家规定的自 然保护区、 风景游览区、名胜古 迹和其它需要特殊保护的地区; 二级标准为对二类区的要求，即城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合 区、文化区、一般工业区和农村地区: 三级标准为对三类区的要求，即特定工业区。 2 . 1 . 5我国汽车排放标准 我国汽车工业起步晚，工艺落后，与世界先进水平存在很大的差距， 致使国产汽车油耗大，排放的污染物也多。我国汽车与国外汽车的排污 水平对比如表2 -6 所示。 表2 -6国内外机动车排污水平对比 污染 物 ( g f te s t ) 国际水平国内水平 hc3 . 8 89 - 2 5 n o x 3 . 8 86 - 2 4 co1 0 . 8 86 0 - 1 2 5 同时，我国目 前使用的汽车尾气排放合格率低。1 9 9 7年北京市的路 检合格率仅 3 0 %, 2 0 0 0年 1 0月，成都市环保局对城市主干道的机动车 尾气排放检测的结果显示，排放超标的车辆达4 0 %，多为中低档机动车。 根据国家环保总局发布的 机动车排放污染防治技术政策，我国 各种类型汽车的排放标准达到国际控制水平的时间表如表2 -7 所示。 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 1 4 页 2 . 2 . 2城市交通噪声的产生和危害 噪声污染是一种能量污染，具有分散性、局限性、时间性、无残留 性等特点，它是一种感觉性公害，对人的影响程度与人的生理、心理状 况有关。城市交通噪声主要来源于在城市道路上行驶的各种车辆，其大 小强弱与车辆类型、交通量大小、道路拥挤程度等因素密切相关，并具 有很强的时变性，其传播影响范围通常沿着道路呈线状。 噪声对人的听觉危害极大，其危害程度与噪声的强度、频率及作用 时间的长短有关，主要表现在以下方面: 1 .暂时性听力损失 当人在较强的噪声环境中停留一段时间后，会出现听力暂时衰退、 听觉灵敏度降低、可听阑提高等现象。离开噪声环境后，休息一段时间 听力会逐渐恢复。这种听觉灵敏度的改变是一种生理适应过程，不同的 人的适应能力不同，它直接决定了听力恢复时间的长短。 2 .持续性听力损失 如果人处于噪声的连续作用下，即当听觉还未完全恢复时又处于噪 声环境中，时间长了可能发生持续性听力损失，听力阐就不能完全恢复， 从而引起听觉器官的功能性病变。在噪声环境中的时间越长，听力损失 就越严重。 3 .永久性听力 损失 人在长时间持续的强烈噪声的作用下，听力损失便无法恢复，形成 永久性听力损失。这时，听觉器官己由功能性病变发展为器质性病变， 有听力损伤和噪声性耳聋两种情况。如果噪声极其强烈、突然，还可能 出现暴震性耳聋。 除了对人的听觉外，噪声对人的神经系统、心血管系统也有危害， 同时对人的心理也会产生不良影响。表2 -8 , 2 -9反映了噪声对人的影 响和危害。 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 1 5 页 表 2 -8不同噪声品级对人的影响 一 声级( d b ( a ) ) 对人的影响程度 第一噪声品级 3 0-6 5仅限于心理影响 第_噪声品级 6 5- - 9 0 心理影响大于第一品级，还有神经系统的 影响。 第三噪声品级 9 0- 1 2 0 心理及神经系统影响均大于第二品级，有 永久性听力损失的危险。 第四噪声品级 1 2 0 短时间内形成永久性听力损失，声级超过 1 4 0 d b ( b ) 时， 可能 形成 脑损 伤。 表2 -9 工作4 0 年后噪声性耳聋发病率 噪声( d b ( a ) )国际统计 ( i s o)( %)美国统计 ( %) 8 00 0 8 51 0 8 9 0 211 8 9 52 9 2 8 1 0 0414 0 2 . 2 . 3我国的噪声标准 制定并颁布环境噪声标准，是控制城市环境噪声的关键措施之一。 噪声标准是环境噪声控制的基本依据，根据噪声标准可以合理使用噪声 控制技术和制定环境噪声控制法规。制定噪声标准的原则是:把强大噪 声降低到对人无害的程度，把一般环境噪声降低到对脑力活动或休息不 致干扰的程度。我国目 前实行的是 城市区域环境噪声标准( g b 1 1 3 3 9 -8 9 )和 机动车辆允许噪声标准 ( g b 1 4 9 5 -7 9 )，分别如表 2 -1 0 和表2 -1 1 所示。 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 1 6 页 表2 -1 0 城市区 域环境噪声标准 ( g 8 1 1 3 3 9 -8 9 ) 类别 昼间【 l ., d b ( a ) l 夜 间 l ro d b ( a ) l 05 0 4 0 15 5 4 5 2 6 05 0 36 5 5 5 47 0 5 5 注: l n y ( d b ) l 相当 于l , d b ( a ) a 0 类标准适用于 疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域; 1 类标准适用于以 居住、 文教机关为主的区域; 2 类标准适用于居住、商业、工业混杂区; 3 类标准适用于工业区: 4类标准适用于城市中的道路交通千线道路两侧区域，穿越城区的内河航道两 侧区域。 表2 -1 1 机动车允许噪声标准 ( g b 1 4 9 5 -7 9 ) 车辆种类8 0 年pa声标准 d b ( a ) l8 5 年噪声 标准d b (a ) l 载重汽车 8 - 1 5 吨 9 2 8 9 3 . 5 - 8吨 9 08 6 3 . 5 吨8 9 8 4 轻型越野车 8 98 4 公共汽车 4 - 1 1 吨 8 98 6 4吨8 8 8 3 小汽车 8 48 2 摩托车 9 08 4 轻li拖拉 机 ( g 4 4 . 1 3 k w ) 918 6 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 价 页 第3 章城市交通环境质量现状评价 3 . 1环境质量现状评价概述 3 . 1 . 1评价的内容和方法 环境质量现状评价包括单个环境要素质量的评价和整体环境质量的 综合评价，前者是后者的基础。对城市交通而言，单个环境要素主要是 指大气环境质量和噪声环境质量两方面。随着环境质量评价学的发展， 先后产生过多种评价方法，常用的方法如表 3 -1 所示，本论文将主要采 用环境质量指数法和模糊数学法。 表3 -1 环境质f现状评价方法比 较表 评价方法细目逻辑概念评价方法特点 环境质量 指数法 1 ) 一般指数类 2 ) 分级指数类 在一定时空条件下环境质 量是确定的、可推理的 1 ) 理 化指标 2 ) 通过民意测验或专 家咨询取得经验值 概率统计法 在一定时空条件下环境质 量是随机变化的 1 ) 理化指标 2 ) 通过民意测验或专 家咨询取得经验值 模糊数学法 1 ) 模糊定权法 2 ) 模糊定级法 3 ) 区域环境单 元模糊聚类法 环境质量等级的界限是模 糊的; 环境质量变化的界限是模 糊的; 1 ) 理化指标 2 ) 通过民意测验或专 家咨询 取得经验值 生物指标法 1 ) 指示生物法 2 ) 生 物指数 法 3 ) 其它 生物与其生存的 环境是统 一整体: 生物对其生活环境质量变 化非常敏感 1 ) 生物的生理反应指 标 2 ) 环境中生物的种群 变化 环境质量指数法是最常见的环境质量现状评价方法，环境指数主要 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 i s 页 有以下作用: 1 .对区域的环境要素或区域整体的环境质量进行分级、分析，以便 于对不同区域、不同时期的环境质量进行比较，有助于环境管理的决策。 2 ，检查环境标准的执行情况。 3 .可用于区域环境质量的现状评价，并分析由未来的开发行动影响 所造成的变化率及变化趋势。 4 .交流信息，向公众报告环境质量状况，必要时可根据指数值发出 警报。 5 .有利于科学研究.环境指数将大量的监测数据归纳为少数有规律 的指标，便于科研人员进一步研究环境现象的本质。 3 . 1 . 2评价的基本程序 环境质量现状评价的程序因评价的目 的、对象及精度要求的不同而 存在差异，但基本的程序如图3 -1 所示。 确定评价对象，明确评价目 的， 确定评价精度 污染源调查监测评价i 环境调查监测评价环境效应分析 环境质量综合评价 研究污染规律，建立环境污染数学模型 环境质量现状评价 图3 -1 环境质量现状评价工作的基本程序 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 1 9 页 3 . 2大气环境质量现状评价 目前，由于受人类科学发展和认识能力的限制，人们对大气环境质 量现状的认识被局限于大气污染的程度。大气污染是指自然界中局部的 质能转换和人类从事各种生产、生活活动，向大气排放各种污染物，当 污染物超过环境所能允许的极限 ( 环境容量)时，大气质量发生恶化， 对人们的生产、生活、健康以及生态环境产生恶劣影响和破坏。大气污 染形成的过程如图3 -2 所示。因此，在对大气质量现状进行评价时，通 常是对大气环境的污染程度进行评价，所采用的方法多为大气污染的指 数评价法，也就是用大气污染监测结果和大气环境质量标准定义的一种 数量尺度，并以此作为依据来评定现实的大气环境质量对人类生产、生 活的影响和对社会发展需要的满足程度。 热力作用 污染物 . _ _ i 一 一 一 卜 1、 _ 、“一 灭气坏境_ _、 巧米别幻11a .) -， 尸.争 积累 动力作用 大气的化学组成和 物理性状改变 威胁人类生产、 生活和健康一 大 气 污 染 图3 -2 大气污染的形成过程 3 . 2 . 1一般型大气环境指数 这类评价指数的特点是先计算数值，然后按大气质量分级系统确定 大气质量等级，常用的指数如下: 1 .格林大气污染综合指数i 该 指数于 1 9 6 6 年由美国的格林提出，以二氧化硫和烟雾系数 ( 间接 表示空气中颗粒物的浓度)为参数，建立了s o , 污染指数 ( 1 , ) 和烟雾系 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第2 0 页 数 ( c o h ) 污染指 数 l )， 然后对 i 】 和i : 取算 术平均值得到综合 污染 指数。 i , = a , s 6 1 2 = a 2 s b z =8 4 .0 s 0 .4 3 1 i = i , + 1 2 “ 2 6 . 6 c 0 .5 7 6 4 2 .0 s 0 .4 3 1 + 1 3 .3 c 0 .5 7 6 ( 3 - 1 ) ( 3 - 2 ) ( 3 - 3) 式中:s .一 一 s o , 实测日 平 均浓度， p p m ; c 实测日 平均烟雾系数， c o h单 位/ 3 0 5 m ; a , , b , , a 2 , b 2 确定 指 数尺 度的 常 数。 格 林对s 0 2 和c o h建 议 用 希 望、 警戒 和 极限 三级 水 平的日 平均 浓度 值 作为 评 价 标 准， 如 表3 -2 所 示， 并 规定当s o : 和c o h达 到 希望、 警 戒和极限水平时， 污染指数i 分别为2 5 , 5 0 和1 0 0 。当i 5 0时，空气有潜在危险性;当i 达到5 0 , 6 0 , 6 8 时， 应分别发出一、二、三级警报，采取减轻污染的相应措施;当i =6 8时， 相当于煤烟型大气污染事件的水平。 表3 -2 s 0 2 和c o h 日 平 均浓 度标准 污 染 物希望水平普戒水平 极限水平 s 0 2 ( p p m ) 0 . 0 60 . 3 1 . 5 烟雾系数 ( c o h单位 / 3 0 5 m) 0 . 93 . 0 1 0 . 0 污染指数1 2 ss ot o o 格林大气污染综合指数可用于评价大气质量的逐日变化规律，适用 于寒冷季节或以 燃煤为主要污染源的场合，我国反映烟尘污染水平的参 数一 般用飘尘 ( m g / m ) ,c o h约是其1 0 倍， 可 进行换 算。 2 .白勃考大气污染综合指数p i 1 9 7 0 - 1 9 7 1 年由美国的白 勃考提出，以 颗粒物 ( p m)、 s o , , n o , , c o和氧化剂五项大气污染物为参数，将各项污染物的污染指数相加得到 大气污染综合指数 p i . 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第 2 【页 p i 二 p i p + p i + p i n g , + p i c o + p l o , ( 3 - 4 式中 :p i p , p i l o , i p i n o , p i c o , p i , , 分别为 颗 粒物、 s o , , n o , , c o和氧化剂的污染指数。 在计算各项污染指数时，用大气监测的实测数据 ( 日 平均浓度)除 以相应的大气质量标准 ( 日平均浓度)，得到各污染物的分指数，求和 r d 大气污染综合指数p i , ( 3 -4 )式变为: p i _ 全m 十 sp 二 一一so z 十 二 沙 , 十 c c o + 鱼 s s o z s n o s c o s o , ( 3 - 5 ) 白勃考大气污染综合指数可兼用于评价大气质量长期变化和逐日 变 化的规律，不仅能比较各大城市总体污染程度的高低，还能根据各分指 数的比例来分析评价城市的重点污染物。同时，根据某个城市或地区每 天各主要污染物的实测浓度数据，可计算出每日的大气污染综合指数值， 以 分析评价大气污染程度的 逐日 变化情况。 3 .橡树岭大气质量指数o r a o i 该指数是由 美国原子能委员 会橡树岭国 立实验室于1 9 7 1 年9 月 提出 的， 评 价内 容 包括c o , s o , , n o , 、 氧 化 剂 和 颗 粒物( p m ) 五 项 污染 物。 设 c 为 任 一 项 污染 物的 实 测日 平 均 浓度， s 为 该 污染 物的 大 气质 量 标 准 ( 日 平均浓度)，o r a q i 的计算公式如下: o r a o i = f5 .7 食 巨 )lis t i= 1- ( 3 - 6) o r a q i 指数的标定尺度按如下原则确定:当 大气中各污染物的 浓度 相当于未受污染时，o r a q i = 1 0 ;当各污染物的浓度均达到相应的浓度 标准时， o r a q i = 1 0 0 。 根据 o r a q i 指数值的大小， 橡树岭国立实验室 把大气质量分为6 级，如表3 -3 所示。 表3 -3 o r a 0 1 的大气质a分级 分 级优 良好尚 可差坏危 险 o r a q i 值 4 05 飘尘续0 . 1 0 2 55 0 . 1 52 0续0 . 2 51 50 . 5 05 s 0 2 成0 . 0 52 5成0 . 1 52 0城0 . 2 51 5续0 . 5 0 1 00 . 5 05 nox50 . 0 22 550 . 0 52 0蕊0 . 1 01 550 . 2 0 1 00 . 2 05 co522 5 1 25 0 , 50 . 0 52 5蕊0 . 1 02 0簇0 . 2 01 5蕊0 . 4 0 1 00 . 4 05 分级评分的计算采用百分制，评分越高大气质量越好。大气质量的 评分是将四 项主要污染物的分值相加， m 的 值应在 2 0 - 1 0 0之间 ( 当评 价因子数目 有变化时，可对表 3 -6中的评分标准进行修正)。大气质量 分级标准如下:1 0 09 5分为第一级，9 47 5分为第二级，7 45 5分为第 三级， 5 4 - 3 5 分为第四级， 3 4 分以 下为第五级。 3 . 2 . 3各种大气环境质量指数总结 以上各种大气环境质量指数均可用于城市大气环境质量的现状评 西 南 交 通 大 学 硕 士 研 究 生 学 位 论 文第2 s 页 价，但又各有特点和一定的局限性，表 3 -7将各种大气环境质量指数进 行了比较和总结。城市交通对大气的污染集中体现在机动车的尾气排放， 主要污染物为 c o , h c , n o x , s 0 2 和微粒，因 此，在认识和评价尾气 污染物的大气环境质量现状时，应针对不同的污染物选择不同的评价方 法，进行单因子大气环境质量评价。 表 3 一7 指数类型评价因子 各种大气环境质量指数比 较 特点!适 用性局限性 s o , 、 烟雾 对 s o , 污染指数和 烟雾系数污染指数 取算术平均值 用于评价大气 质量的逐 日变 化规律 白勃 考 大 气 污 染 综 合指数 p i s 9 z nox ,co, 颗 粒 物 、 氧化