环境工程开题报告范文

环境工程开题报告范文

环境工程开题报告范文篇1

1.本课题的研究目的及意义

目的：随着时代的进步发展，一种原本在我国南方不流行的词语近年来在全国悄然流行起来了，那就是PM2.5，而与之对应的就是长久以来一直存在的一种天气雾霾。雾霾的出现，使得交通变得越来越拥堵，人们身体也越来越不健康，人们的生活方式也得改变对于雾霾的现状及其防治已经变得尤为重要。以武汉市为例，武汉市的雾霾天气也越来越严重，天数也越来越多，其结果就是武汉人民出行基本都戴上了口罩，外出锻炼的人数也在减少，很多老人都不敢出门，医院的呼吸科人满为患等等。本文从雾霾的产生机理、原因、现状、特征、危害以及治理措施等方面对武汉市雾霾天气做较为详细的阐述，重点分析武汉市雾霾天气的现状以及针对武汉市雾霾天气的防护治理措施并对治理措施制定一些规划。本课题的目的就是要寻找出治理武汉市雾霾天气的短期的和长期的有效可行的方法，降低雾霾天气对人民的生活、健康所产生的影响，最终彻底根治武汉市雾霾天气，还武汉人民一个个蓝天。

意义：武汉市的雾霾天气越来越严重，尤其是从去年下半年开始，雾霾天气的天数持续在增加中，范围逐渐在扩大，程度也在加剧，严重影响了武汉人民的生活和健康。雾霆治理是一个十分繁杂的工程，而且雾霆治理与经济发展关系密切，

处理不当，短期内可能会对经济发展产生不利影响。因此，对于雾霆的治理具有重大意义。

2.已了解的本课题国内外研究现状

雾是由大量悬浮在近地面空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统，是近地面层空气中水汽凝结(或凝华)的产物。霾，是空气中的灰尘，硫酸，硝酸，有机酸氢化物等主要组成二氧化硫、氮等非水组成的气溶胶系统。雾霾天气形成的条件为：大气形成逆温层，大气层结稳定，微分或静风。雾霾会影响人身体健康和心理健以康，会影响交通安全，还会影响区域气候。

对于雾霾天气的防治措施，目前着重于研究雾霾天气的应急措施和根治方案。短期内应对雾霾的措施有：解决好大气、水、土壤污染;控制PM2.5;天然气优先用于代替分散的燃煤部门;燃煤电厂的清洁化等等。长期应对雾霾的治理措施：首先对中国的相关法律进行完善，并制定完善的效果评定、奖励惩罚体系，严格、明确的责任落实制度，确保规划能够高效的执行。其次对中国雾霾容易出现的城市范围内设置有效的监测点，以便详细了解雾霾的程度情况，同时也对真实数据进行公布，对于该治理要采取强硬措施进行治理，还要呼吁广大人民群众一同监督治理并防范。然后就是逐步限制那些对环境污染严重的企业单位，顺便采用新型燃料进行取代污染严重的化石燃料，并保证经济的正常发展。对于城市绿化的

规划建设，杜绝那些不好的规划。政府还要提供大量的环境治理的费用，要全民参与保护环境与监督环境治理。

对于武汉市雾霾天气，其严重程度也有目共睹。为此，武汉市环保局也制定了一份名为武汉市大气质量改善计划的大气污染防治行动计划，内容涉及调整不合理的产业结构、调整能源消费结构，控制包括工地扬尘、餐饮油烟在内的面源污染，控制机动车尾气排放，加强环保的科技研究等10大方面，计划提出我市力争通过5年的时间基本消除灰霾天气，使全市的空气质量得到总体改善。雾霾问题是个巨大挑战。需要我们研究和借鉴发达国家的经验和教训，并强化环保立法，

完善法律制度来解决这一严峻的环境问题。要应对雾霾天气对人群健康的影响，关键是从源头上减少颗粒物，尤其是PM2.5的污染。

3.本课题的研究内容

本课题的主要内容有以下几点：

1) 雾霾的基本概念和特征;

2) 雾霾的产生机理和形成原因;

3) 雾霾的现状;

4) 雾霾的危害;

5) 雾霾的防治措施及合理性建议;

6) 以武汉市为例，分析其现状及具体的防治措施。

首先通过查阅大量的参考文献了解雾霾的基本概念、特征、产生机理和形成原因、现状、危害以及治理措施，最后以武汉市雾霾现状为例，通过问卷调查和实地参考等方式了解武汉市雾霾的形成原因和现状，并掌握雾霾天气对武汉人民产生的影响，最后通过查阅武汉市环保局等网站找到治理武汉市的短长期治理措施并给出一些合理性的建议。

4.本课题研究的实施方案、进度安排

针对本课题，采用查阅、整理文献以及调查问卷的形式，对武汉市的雾霾天气做出详细分析，并提出相应的解决对策。

1) 12月～1月，搜集与阅读整理资料阶段;

2) 1～2月，撰写任务书和拟写开题报告阶段;

3) 2～3月，论文开题和撰写成文阶段;

4) 3～4月，论文修改定稿阶段;

5) 4～5月，外文翻译阶段;

6) 5月，论文答辩阶段。

5.已查阅的主要参考文献

[1]王玉庆. 关于提速雾霾综合整治、改善空气环境质量的政策建议.环境保护. 2013

[2]于霞. 雾霾天气的影响因素分析及防治. 环境保护前沿.2013.5

[3]经济参考报. 看国外如何治理雾霾. 2013.1

[4]张迪，李青山，吕文峰. 雾霾天气现状与分析. 环境保护前沿. 2013.5

[5]周涛,汝小龙. 北京市雾霾天气成因及治理措施研究.华北电力大学学报. 2012

[6]邹进上，莫天麟，江怒. 论雾霾天气的形成条件及其治理途径. 环境教育

[7]潘本锋，汪巍，李亮，李健军，王瑞斌. 我国大中型城市秋冬季节雾霾天气污染特征与成因分析. 环境与持续发展. 2013

[8]Huixiong L ，Quan-Ying Cai, Sheng Wen, Yuguang Chi, Songjun Guo, Guoying Sheng, Jiamo Fu, Blanca Antizar-Ladislao. Carbonyl compounds in the ambient air of hazy days and clear days in Guangzhou, China 2009

[9]Chan CK，Yao X.Air polluttion in nega cities in China.Atmospheric environment,2008(1)：1-42

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环境工程开题报告范文篇2

一、选题背景

改革开放以来，伴随着国民经济的飞速发展，我国的水污染问题日益严重。2010年《中国环境状况公报》[1]显示，全国地表水污染形势依然严峻。七大水系(长江、黄河、珠江、淮河、海河、辽河和松花江)总体呈轻度污染。204条河流409个国控断面中，各级别水质断面对应的比例分别为：Ⅰ至Ⅲ类(59.9%)、Ⅳ至Ⅴ类(23.7%)和劣Ⅴ类(16.4%)。首先，长江、珠江总体水质良好，淮河、松花江呈轻度污染，黄河、辽河呈中度污染，海河呈重度污染;其次，湖泊(水库)富营养化问题依然突出，对26个湖泊(水库)营养状态的监测显示，富营养化状态的占42.3%;第三，全国部分流域水生态系统的功能有所改善，但依然存在着主要生态

环境问题，尚未能有效遏制生物多样性的下降趋势。此外，我国农村生态环境问题日渐凸显，农业非点源污染物的控制处于低级阶段，污染负荷较大，据研究[2-5]，在我国，北京密云水库、天津于桥水库、云南洱海和滇池、上海淀山湖、安徽巢湖、江苏太湖等水域，非点源污染负荷所占比例均高于点源污染。我国的水生态环境污染呈现多元化、复合型、结构性的特征，给人体健康和生态安全带来严重威胁，已逐渐成为制约经济和社会发展的瓶颈[6]，总体形势仍十分严峻。国务院温家宝在2007年《政府工作报告》中指出：2006年全国所有十一五规划指标，除了环保指标没能实现年初确定的主要污染物排放总量控制，其它指标均超额完成;在2011年《政府工作报告中》指出：2011年要加快重点流域水污染治理、大气污染治理、重点地区重金属污染治理和农村环境综合整治，控制农村面源污染; 十二五期间要加大耕地保护、环境保护力度，加强生态建设和防灾减灾体系建设，全面增强可持续发展能力。主要污染物排放总量减少8%至10%，切实加强水利基础设施建设，推进大江大河重要支流、湖泊和中小河流治理。然而，与上述严峻的水污染形势和美好的愿景形成鲜明对比的是，我国从上世纪70年代开始的水环境总量控制理念的发展依旧处在探索和变革的阶段，并没有形成一套完备的理论体系，可以被证实为高效的控制了水环境污染。

我国的流域水质管理技术始于20世纪70年代，相继在水环境容量计算[7]、水质数学模型[8,9]、流域非点源的计算[10,11]、水环境功能区划[12]、水环境质量标准[13]、水生态功能分区[14]、流域水污染综合防治[15,16]及排污许可证制度等诸多领域进行了探索和实践。在借鉴日本[17]、美国[18,19]及欧盟[20]先进水质管理体系的基础上，我国的水质管理技术不断得到深化和发展。九五

期间确定了污染物排放总量控制指标，水污染控制由浓度控制进入目标总量控制阶段; 十五期间，先后对三湖三河进行了污染物排放的总量控制，建立了以水环境容量为基础、排污许可证为主要管理手段和持续改善水环境质量为主要目标的水污染防治管理体系[21];2007 2008年，孟伟等在借鉴美国和欧洲先进的水环境管理理念的基础上指出，我国尚未从流域尺度上对水环境特征开展全面系统的研究和评估，针对不同特征流域的水环境容量无法准确判断，尚未建立流域/区域水环境生态安全控制基准，没有明确流域/区域经济社会发展等人类活动与水生态环境影响的响应关系。因此，现阶段制定的管理标准体系，不能较好的实现流域/区域水环境特征的管理标准体系，不能对流域/区域水污染物总量实现有效控制，使得污染源控制与水环境管理存在较大的一刀切式的盲目性，难以有效保护水环境系统[6,22]。

二、研究目的和意义

本研究旨在利用SWAT模型，建立适合赣江流域和典型研究区(锦江流域)的水文和水环境模型，并利用率定好的模型，定量分析研究区的非点源污染时空演变特征和BMPs效益分析和评价。在此基础上，定量核算丰、平、枯水期的动态水环境容量，提出在非点源参与下基于控制单元的总量动态分配技术。以期为我国控制单元的总量控制的顺利实施提供一定的科学支持。

三、本文研究涉及的主要理论

20世纪60年代末，日本学者首先提出水污染总量控制的概念[26-28]。当时日本的经济快速发展带来了一系列的突出环境问题，为了提高水体和大气的环境质量，而提出污染物总量控制的问题[29,30]，总量控制是指把一定区域内的水体或大气中的污染物总量控制在一定的允许限度内，而一定的允许限度的表述成为日本学者提出环境容量概念的依据;1971年，日本开始着手研究水环境的污染总量控制[31]，并于1973年制定了《濑户内海环境保护临时措施法》，该法令首次将总量控制的概念引入到废水排放管理中，并以COD为控制指标对企业限额颁发排污许可证;1975年，日本卫生工学小组受日本环境厅的委托提出了《1975年环境容量计算化调查研究报告》，将水环境容量和水污染总量控制相结合，成为水污染物容量总量控制的理论基础[17];1977年，日本环境厅提出水污染总量控制方法，并于1978年，对该法令的部分条文进行了修订，实现了以COD

为控制指标的水污染总量控制工作;1979年，日本内阁明确了水污染物总量控制的基本方法、方针，并制定了年度的削减目标;1984年，日本首次将水污染总量控制目标规划正式运用到实际的水污染控制管理中，同时将总量控制法在伊始湾和东京湾水域进行实际应用，对无证排污的企业严令禁止，取得了良好的效果，这两个海湾内的污染源控制率高达80%[32]，显著改善了流域内的水环境质量。日本对超标排放的企业和单位给予严惩，同时对绝大部分的污染源实施在线实时监测，以总量控制为基础，要求各排污单位制定污染物总排放负荷年度削减方案[32,33]。日本自实施水污染总量控制至今，水体水质及生态环境有了明显改善，水污染物总量控制技术在日本蓬勃发展。

1972年，美国国家环保局(EPA,EnvironmentalProtectionAgency)在《水清洁法》303(d)条款中，提出TMDL(TotalMaximumDailyLoads)计划的概念，年水平用最大年负荷量(TotalMaximumYearlyLoads，TMYL)来描述[18]。TMDL的具体内容为：在满足水质标准的前提下，受纳水体可容纳的某种污染物的日最大负荷量，并将污染物负荷总量在污染源之间进行分配[18]。美国的TMDL计划总目标识别系统可以识别全国受损和受到威胁的水体以及导致损害的污染源，将可分配的污染物负荷分配到每个污染源(包括点源和非点源)，TMDL同时考虑了安全临界值(也称安全余量或安全因数)、季节性变化及流域未来发展的排污余地等因素[19,34]，采取具体的污染物控制措施来使得目标水体达到相应的水质标准[35]，该方法在确保水质管理目标的前提下，允许充分地利用水环境容量，是国际上较为先进的水质管理措施之一[34,36]。1972年，美国开始在全国范围内实施水污染物排放许可证制度，并不断改进和完善该制度的实施方法与技术路线;1983年，正式立法，明确规定实施以水质限制为基础的水污染物排放总量控制，由联邦政府制定基本的政策和水污染物排放标准，并由各州强制执行的水污染总量控制制度。形成了以排放标准管理为主，以水质标准管理为辅，以水污染总量控制和排污许可证为主要内容的水体污染防治体系;1985年和1992年EPA颁布了关于TMDL计划实施的细则;1996年，EPA为了加快水质达标和改善TMDL计划，根据《清洁水法》303(d)条款的要求全面评价各州的执行情况;1997年，EPA对TMDL 计划发布了详细的指导性指南书，该书指出了执行TMDL计划时可能产生的问题，并且，EPA通过了联邦顾问委员会的授权，组成了一个由农业、环境、森林等方面不同知识背景的专家学者和各州、领地及部族的政府官员组成的委员会;1998

年，该委员会发布了建议，EPA充分考虑了这些建议，于当年8月起草了TMDL 的新计划法则，历经近1年的讨论及论证，在2000年7月13日颁布[37-40]。2001 2002年，被批准或实施的TMDL计划超过5000多个，并呈现出持续上升趋势[41]。

四、本文研究的主要内容

1主要研究内容

1)基于ArcGis10.0平台建立赣江流域基础信息数据库，包括属性数据库(气象、径流、泥沙、水质、土壤物理化学性质、农作物的管理措施等)和图形数据库(地形图、土壤图、土地利用图、行政区划图、水生态功能分区、电子水系图、水功能区划图等);

2)基于ArcSWAT流域划分模块对数字高程模型(DEM，DigitalElevationModel)进行子流域划分;对点源、排污口和地表水环境功能分区等因子进行子流域尺度的概化;总结和提出控制单元的概念及内涵，并以赣江和典型研究区为例，提出不同尺度流域的划分原则、指标体系、划分方法，以及划分方案的可行性验证;

3)建立赣江流域SWAT模型数据库，分别在赣江流域和典型研究区开展水文模拟和水环境模拟。对模型进行参数校准与验证，并对模型进行了适用性评价;

4)基于建立好的SWAT模型，对典型研究区的非点源污染负荷开展了时空演变特征分析，识别了关键源区，并实施了最佳管理措施BMPs效益分析和评价;

5)在SWAT模型的基础上，利用一维水质模型分别计算了赣江和典型研究区COD 和NH4+ N的动态水环境容量;

6)分别对赣江和典型研究区进行了非点源参与下水环境容量总量的分配，基于基尼系数法对分配方案进行了评估。并在典型研究区开展了非点源参与下的总量动态分配，利用已建好的SWAT模型，对总量分配方案的可行性进行验证。

2拟解决的关键问题

1)正确理解流域控制单元子流域(计算单元) 之间的区别和联系，并提出不同尺度流域的控制单元划分原则、指标体系和划分方案;

2)基于SWAT模型在典型研究区开展水环境模拟，定量分析非点源污染的时空演变特征及BMPs效益评价;

3)提出在非点源参与下，动态水环境容量的核算及总量动态分配方法，以及分配方案的可行性验证。

五、写作提纲

摘要

ABSTRACT

目录

第一章绪论

1.1选题依据及意义

1.2国内外研究进展

1.2.1流域水污染总量控制研究进展 1.2.2水质模型研究进展

1.3研究目的、内容及技术路线

1.3.1研究目的

1.3.2研究内容

1.3.3研究方法及技术路线

第二章流域概况

2.1自然地理概况

2.1.1地理位置

2.1.2地形地貌

2.1.3气候气象

2.1.4水文水情

2.1.5水环境现状

2.2社会经济概况

第三章控制单元的总量控制技术下控制单元划分 3.1流域控制单元

3.1.1概念的提出

3.1.2概念辨析

3.2材料与方法

3.2.1研究区概况

3.2.2划分原则、指标体系与技术路线 3.3基础数据库的建立及前处理

3.3.1空间图件的收集与矢量化

3.3.2子流域(水文单元)的划分

3.3.3流域模型概化

3.4划分步骤、方案与验证

3.4.1操作步骤

3.4.2划分方案

3.5讨论

3.6本章小结

第四章基于ArcSWAT2009的水环境模拟 4.1水环境模型的选择及运行平台

4.1.1模型的分类

4.1.2运行平台

4.2技术路线与方法

4.2.1技术路线

4.2.2方法

4.3基于ArcSWAT2009的赣江流域水文模拟 4.3.1模型数据库的建立

4.3.2SWAT模型的建立

4.3.3模型的预热

4.3.4模型的敏感性分析

4.3.5水量校准与验证结果及分析

4.4典型研究区水环境模拟

4.4.1典型研究区的选取

4.4.2数据库的建立

4.4.3SWAT模型的建立

4.4.4敏感性分析

4.4.5模型的校准与验证

4.5本章小结

第五章研究区非点源污染负荷时空分布特征与最佳管理措施模拟 5.1非点源污染负荷计算

5.2非点源污染负荷的分布特征