霧霾與城市生態(tài)環(huán)境

1、城市環(huán)境生態(tài)環(huán)境與霧霾土木工程學(xué)院土木四班李斐20130420411 摘要：環(huán)境是人類生存的基礎(chǔ)，越來越多的事實(shí)證明環(huán)境的惡化給人類的生活 帶來嚴(yán)重的災(zāi)難。如何保護(hù)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，是地球上每一個(gè)人都必須認(rèn)真考慮的問題，作為2l世紀(jì)的地球公民，我們有責(zé)任共同努力，提倡綠色建筑 建造我們綠色的家園。但是，今春開始，我國(guó)中東部地區(qū)逐漸出現(xiàn)輕霧天氣，隨著時(shí)間的推移，輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加??；特別是北京天津等地霧霾連續(xù)數(shù)日，嚴(yán)重的影響了市民的生活質(zhì)量。而霾的組成成分非常復(fù)雜，包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。其中有害健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子，如礦物顆粒物、海鹽、硫酸

2、鹽、硝酸鹽、有機(jī)氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等，對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境都有很嚴(yán)重的影響。對(duì)此，我決定對(duì)霧霾成因和其成分分析及防治問題進(jìn)行研究，并且分析其與城市生態(tài)環(huán)境之間的影響。關(guān)鍵詞：城市生態(tài)環(huán)境 霧霾 正文：一、 城市生態(tài)環(huán)境1. 城市生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀城市是人類為了自身生存在自然環(huán)境的基礎(chǔ)上建立的高度人工化的環(huán)境，是一個(gè)人工形成的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。它具有現(xiàn)代化的工業(yè)、交通、建筑物、園林及其他物質(zhì)設(shè)施，為人類的物質(zhì)和文化生活創(chuàng)造了良好的條件，并通過人類、技術(shù)與環(huán)境的相互作用，不斷調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)以保持其內(nèi)在與外部空間的動(dòng)態(tài)平衡。然而，近年來受社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響，急劇膨脹的人口和快速的城市化進(jìn)程，從根本上改變了人與自

3、然的共生關(guān)系，不恰當(dāng)?shù)娜斯せ顒?dòng)造成生態(tài)的失調(diào)與破壞；過度集聚的工廠、過分密集的建筑、過于集中的人口、擁擠的交通、水資源等自然資源的不足，導(dǎo)致城市生態(tài)系統(tǒng)面臨環(huán)境污染、生態(tài)失調(diào)、結(jié)構(gòu)功能變異等的多重危機(jī)，使得城市生態(tài)系統(tǒng)的平衡被打破。因此，不管從全球的尺度還是從區(qū)域的尺度來看，研究城市生態(tài)系統(tǒng)對(duì)緩解和預(yù)防區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化都具有重要意義。2城市生態(tài)系統(tǒng)的特點(diǎn)城市生態(tài)系統(tǒng)是一個(gè)高度復(fù)雜的社會(huì)經(jīng)濟(jì)自然復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，由社會(huì)子系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)子系統(tǒng)和自然子系統(tǒng)復(fù)合而成。其結(jié)構(gòu)和功能特征不但與自然因素的影響有關(guān)，而且與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類活動(dòng)密切相關(guān)。城市生態(tài)系統(tǒng)的服務(wù)功能直接影響到城市居民的生活質(zhì)量和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持

4、續(xù)發(fā)展能力。城市生態(tài)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、格局、過程和功能上是自然和人類因素的綜合，與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，城市生態(tài)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)。 （1）城市生態(tài)系統(tǒng)是人類為核心的生態(tài)系統(tǒng)。城市中的一切設(shè)施都是人制造的，它是以人為主體的人工生態(tài)系統(tǒng)。人類活動(dòng)對(duì)城市生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展起著重要的支配作用。與自然生態(tài)系統(tǒng)相比，城市生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)者綠色植物的量很少；消費(fèi)者主要是人類，而不是野生動(dòng)物；分解者微生物的活動(dòng)受到抑制，分解功能不完全。 （2）城市生態(tài)系統(tǒng)是物質(zhì)和能量的流通量大、運(yùn)轉(zhuǎn)快、高度開放的生態(tài)系統(tǒng)。城市中人口密集，城市居民所需要的絕大部分食物要從其他生態(tài)系統(tǒng)人為地輸入；城市中的工業(yè)、建筑業(yè)、交通等都需要大量的物質(zhì)和能

5、量，這些也必須從外界輸入，并且迅速地轉(zhuǎn)化成各種產(chǎn)品。城市居民的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生大量的廢棄物，其中有害氣體必然會(huì)飄散到城市以外的空間，污水和固體廢棄物絕大部分不能靠城市中自然系統(tǒng)的凈化能力自然凈化和分解，如果不及時(shí)進(jìn)行人工處理，就會(huì)造成環(huán)境污染。由此可見，城市生態(tài)系統(tǒng)不論在能量上還是在物質(zhì)上，都是一個(gè)高度開放的生態(tài)系統(tǒng)。這種高度的開放性又導(dǎo)致它對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)具有高度的依賴性，由于產(chǎn)生的大量廢物只能輸出，所以會(huì)對(duì)其他生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生強(qiáng)烈的干擾。 （3）城市生態(tài)系統(tǒng)中自然系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)能力弱，容易出現(xiàn)環(huán)境污染等問題。城市生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境污染的自動(dòng)凈化能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如自然生態(tài)系統(tǒng)。城市的環(huán)境污染包

6、括大氣污染、水污染、固體廢棄物污染和噪聲污染等。二、 霧霾天氣1. 霧霾天氣現(xiàn)狀從去年春天開始，我國(guó)中東部地區(qū)逐漸出現(xiàn)輕霧天氣，隨著時(shí)間的推移，輕霧、霧和霾的范圍逐漸加大、程度逐漸加?。惶貏e是北京天津等地霧霾連續(xù)數(shù)日，嚴(yán)重的影響了市民的生活質(zhì)量。而霾的組成成分非常復(fù)雜，包括數(shù)百種大氣化學(xué)顆粒物質(zhì)。其中有害健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子，如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機(jī)氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等，對(duì)人體和生態(tài)環(huán)境都有很嚴(yán)重的影響。霧霾的天氣主要是發(fā)展方式粗放、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu)不盡合理造成的，其實(shí)它的根源還在化石能源，一個(gè)是燒煤，一個(gè)是燃油，另外發(fā)展方式比較粗放，排放了大量的

7、污染物造成的。2013年9月10日國(guó)務(wù)院已經(jīng)發(fā)布了大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃，也就是社會(huì)上講的“大氣10條”，已經(jīng)開始采取嚴(yán)厲的措施治理大氣污染，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，也確定了奮斗的目標(biāo)和努力的方向。我們采取35項(xiàng)措施，把任務(wù)分解到重點(diǎn)地區(qū)、重點(diǎn)單位。隨著“大氣10條”的進(jìn)一步貫徹落實(shí)，通過5-10年的時(shí)間，按照“大氣10條”的要求，大氣污染的狀況會(huì)得到改善。2.霧霾成因由于我國(guó)中東部地區(qū)冷空氣勢(shì)力較弱；華北平原、長(zhǎng)江中下游平原地區(qū)風(fēng)力較??；大氣層結(jié)穩(wěn)定；一些地區(qū)有降水和地面水汽蒸發(fā)的影響，使得近地面空氣的相對(duì)濕度越來越大；在這種穩(wěn)定的天氣形勢(shì)下，空氣中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外擴(kuò)散，使得污

8、染物在大氣的淺層積聚，從而導(dǎo)致污染的狀況越來越嚴(yán)重。這是自然方面的因素。而從人為因素來說，一是由于大氣污染物排放負(fù)荷巨大。2010年，我國(guó)二氧化硫、氮氧化物排放總量都超過2200萬噸，位居世界第一，工業(yè)煙粉塵排放量為1446.1萬噸，均遠(yuǎn)超出環(huán)境承載能力。并且冬季取暖北方大部分地區(qū)燃煤量大幅增加，導(dǎo)致大氣污染物排放量急劇上升。二是復(fù)合型大氣污染日益突出。受大氣環(huán)流及大氣化學(xué)的雙重作用，城市間大氣污染相互影響明顯，相鄰城市間污染傳輸影響極為突出。三是汽車尾氣污染問題更加突出。3.霧霾的影響霧霾對(duì)公路、鐵路、航空、航運(yùn)、供電系統(tǒng)、農(nóng)作物生長(zhǎng)等均產(chǎn)生重要不良影響。霧、霾會(huì)造成空氣質(zhì)量下降，影響生態(tài)環(huán)

9、境，給人體健康帶來較大危害。霧霾天氣時(shí)，空氣中往往會(huì)帶有細(xì)菌和病毒，易導(dǎo)致傳染病擴(kuò)散和多種疾病發(fā)生。使城市中空氣污染物不易擴(kuò)散，加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物質(zhì)的毒性，危害人體健康。尤其冬季遇霧、霾天氣時(shí)，若空氣污染嚴(yán)重可能形成煙塵或黑色煙霧等毒霧，嚴(yán)重威脅人的生命和健康。4.霧霾的防治對(duì)政府而言，加強(qiáng)環(huán)保立法，完善法律制度是解決包括霧霾在內(nèi)的大氣污染的根本途徑。可以修改環(huán)境保護(hù)法及大氣污染防治法等相關(guān)環(huán)保法律。從能源消耗不產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的關(guān)系考察，2011年我國(guó)能源消耗總量為34.8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其中70%是工業(yè)部門消耗的，24.3億噸，排放的二氧化碳總量為61.9億噸。其中，冶金、建材、火

10、力發(fā)電、石油煉化、化工、重型裝備制造等六大行業(yè)消耗的能源又占工業(yè)總能耗的79%。所以工業(yè)廢氣排放是形成霧霾的主要源頭。為此，國(guó)家一定要加大對(duì)工業(yè)部門的監(jiān)管力度，在保證經(jīng)濟(jì)高效快速發(fā)展不受影響的前提下，盡量減少對(duì)化石燃料的使用，或加大對(duì)燃料燃燒廢氣的加工和處理，降低化石燃料占一次能源的比重，增加清潔能源占一次能源的比重。從工業(yè)布局考察，我國(guó)的重化工業(yè)主要集中在華北、東北和西北地區(qū)。華北地區(qū)高耗能的鋼鐵工業(yè)的比重過高，僅河北省的粗鋼生產(chǎn)能力約占全國(guó)的六分之一，而且中小鋼鐵企業(yè)數(shù)量多，能耗高。所以，必須優(yōu)化鋼鐵工業(yè)布局，減少華北地區(qū)的鋼鐵產(chǎn)能，從而降低化石燃料的燃燒和使用，減少空氣中氮氧化物的含量，

11、以減輕霧霾對(duì)城市和人體的影響。另外汽車廢氣是污染的一大主要原因，通過對(duì)本學(xué)期課程工業(yè)催化的學(xué)習(xí)，三效催化劑(TWC)法是凈化汽車尾氣的有效手段。貴金屬(Pt、Pd、Rh)搭載在Al2O3或蜂窩陶瓷上，添加適當(dāng)?shù)闹鷦?，如La、Ce、Ba等能夠同時(shí)除去機(jī)動(dòng)車尾氣中的HC、CO和NO三種污染物的催化劑稱為三效催化劑。其中Pt、Pd對(duì)CO、HC的氧化脫除具有高活性，而Rh具有對(duì)NO優(yōu)良的催化還原作用，它能選擇地將N0還原為N2而抑制NH3的生成。目前有91%的Rh用于三效催化劑的制備，Rh資源相當(dāng)匱乏，所以無Rh催化劑是現(xiàn)今研究的一個(gè)主要目標(biāo)口引。要使三效催化劑同時(shí)有效地脫除HC、CO和NO，必須把空

12、燃比AF控制在氧化還原計(jì)量比146附近，此時(shí)三種污染物的脫除率可達(dá)9O%以上。當(dāng)空燃比較低時(shí)，CO、HC凈化不完全，空燃比較高，導(dǎo)致NOX的轉(zhuǎn)化率下降。三、結(jié)語(yǔ) 城市，是我們經(jīng)濟(jì)文明的基礎(chǔ)，沒有了城市為依托什么經(jīng)濟(jì)都不能得到很好地發(fā)展。環(huán)境，是我們生態(tài)文明的根基，沒有了良好的環(huán)境人在其中不能幸福的生活，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的再好人民的幸福感也無從談起。研究城市生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能，尋找恢復(fù)生態(tài)環(huán)境的技術(shù)與方法，不單是滿足社會(huì)發(fā)展和人類生活的需要，而且是生態(tài)學(xué)發(fā)展的需要，更是滿足解決城市生態(tài)危機(jī)的需要。采用何種修復(fù)方法，應(yīng)根據(jù)不同的生態(tài)環(huán)境，因地制宜。 當(dāng)今的中國(guó)仍然是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，在發(fā)展過程中難免會(huì)碰到經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快影響了城市環(huán)境的情況，霧霾就是其中一個(gè)典型表現(xiàn)。為了解決中問題，或者減緩這種問題的發(fā)展態(tài)勢(shì)，城市化的推進(jìn)要按照“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”的要求，調(diào)整和完善城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，推行清潔生產(chǎn)，減少汽車尾氣排放，嚴(yán)格控制污染物的排放，加快城市