城大气污染

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1、城市生态学,Urban Ecology,Urban Ecology,讲授：江民锦 Email： Tel: 13979108736,江西财经大学旅游与城市管理学院,第五章 城市环境p86121,第一节 城市地质 第二节 城市大气环境 第三节 城市气候环境 第四节 城市水环境 第五节 城市噪声环境 第六节 城市土壤环境 第七节 城市植被 第八节 城市动物 第九节 城市环境与居民健康及经济益损分析,Urban Ecology,自然环境（natural environment）: 一切可以直接或间接影响到人类生产、生活的自然界中物质和能量的总体。包括空气、水、生物、土壤、岩石矿物、太阳辐射等。 按要素

2、分: 大气环境、水环境、土壤环境； 按地理纬度分: 低纬度环境（热带环境）和高纬度环境； 按生态特征分: 陆生环境和水生环境等； 按人类的干扰程度分： 原生环境和次生环境。,前言,人类生存的环境是由自然环境和人工环境两方面组成的。,人工环境（artificial environment）: 人类在开发利用、干预、改造自然环境的过程中构造出来的有别于原有自然环境的新环境，或称次生环境(secondary environment)。如农田、水库、林场、牧场、城市等。 在多种多样的人工环境或次生环境中，城市建设是人类与自然环境相互作用最为密切的人类活动，自然环境条件深刻地影响着城市建设；反过来，城市

3、建设所形成的人工环境或次生环境对自然环境的改变及对人类的发展所起的作用也最为显著。,前言,第一节 城市地质,Urban Ecology,一、地质环境是城市发展的基础 二、城市建设用地的工程地质类型,地质环境（geological environment） 定义：指地球表面以下坚硬的地壳层(crust)。 地质过程引起的变化： 地表结构的变化地震直观的 岩石和其他矿物等物质成分的变化风化不易被察觉,第一节 城市地质,一、地质环境是城市发展的基础,生物与地质环境的关系 (1) 地质环境是人类和其他生物的栖息场所和活动空间，为人类和其他生物提供丰富营养元素，故人类和生物体的物质组成及其含量同地壳的元

4、素丰度之间有明显的相关性。 (2) 地质环境向人类提供矿产和能源。 (3) 人类对地质环境的影响随着现代技术水平的提高而愈来愈大。,第一节 城市地质,一、地质环境是城市发展的基础,与城市建设有关的地质环境问题主要是土质和区域地质条件，基岩特征、水文地质条件、土质性状和厚度、地下开矿情况、建筑材料、地球化学和地球物理过程以及地震、滑坡、坍塌、地陷等地质现象对城市建筑均有不同程度的影响。,第一节 城市地质,一、地质环境是城市发展的基础,按城市建设对地质过程的稳定程度，可划分为以下3种类型： （1）高度稳定地段: 任何外力都不能破坏的地段。岩浆岩、变质岩或具有水平“块状”并形成平滑表面的沉积岩。 （

5、2）不稳定地段: 在自然条件下处于稳定状态，但容易被一定形式的外力或者不适宜的建筑结构所破坏。它的不稳定性有一定的限度，可以通过某种措施来监测。 （3）高度不稳定地段(十分危险地段)：常发生现代技术手段难以监测的地质灾害，如大面积土崩、现代冰川、遭受强烈腐蚀的海崖、地震高发区、地壳热力作用和活火山等地段。,一、地质环境是城市发展的基础,第一节 城市地质,一、地质环境是城市发展的基础,第一节 城市地质,从与基岩覆盖的关系看，世界上的城市大体分两种情况： 一种是整个城市位于古老地台之上，多由花岗岩(granite)、片麻岩(gneiss)、石英(quartz)等古老结晶组成岩底，其上盖有数米乃至上

6、千米厚度不等的沉积岩，如Moscow。 另一种情况是城市占地面积较大，位于复杂的地质构造环境之中，如Mexico city， Sao Paulo, Beijing。,二、城市建设用地的工程地质类型,第一节 城市地质,可分为4个等级： (1) 不需要进行任何处理的良好建设用地； (2) 适宜于建设，但需要简单工程处理的用地； (3) 可以进行建设，但需要进行适当工程处理的用地； (4) 不适于工程建设的用地。 上述工程地质等级类型主要是根据岩性、地基土承载力、压缩性、湿陷性，基础底面下的内聚力和内摩擦力，工程病害和措施，以及地貌、土质、地下水和洪水淹没等条件的综合分析而划分的。,第一节 城市地质

7、,二、城市建设用地的工程地质类型,城市建设中，良好的建筑用地常常是最先开发或占用的地区。但随着规模的扩大，城市用地的外延，占用那些可以进行建筑，但需进行适当工程处理的用地以及不宜于工程建筑的用地越来越多，采取的工程措施也多种多样。例如，北方城市对坡积和洪积阶地进行开发建设时，最基础的措施是需采取防湿陷。对不同的地质情况必须采取不同的处理措施。,（一）黄土(loess) 又称湿陷大孔性土壤，当干燥时有较高的耐压力，当进水受潮时，会产生大量沉陷，从而使地面上的建筑物下沉、变形或破坏等。 分为自重湿陷性和非自重湿陷性二类。 自重湿陷性: 指黄土被浸湿后，未加任何荷重而产生下沉的现象； 非自重湿陷性:

8、 指黄土被浸湿后，因外加荷重而产生下沉的现象。,第一节 城市地质,二、城市建设用地的工程地质类型,（二）冲沟(gully) 在黄土和黄土状的砂质粘土地带，土壤疏松，易于被水冲刷形成冲沟。 冲沟可将市区分割成许多零碎的地段，影响交通及市政工程建设。,对冲沟的预防方法是首先整治地面水，在冲沟上游修截流水沟，使水不流经冲沟，其次是保护地表覆盖及用铺砌法加固冲沟边坡。根治的方法是整治地面水后，用填土充实冲沟但务要夯实。冲沟地段应加强绿地以保持水土，改造环境。,第一节 城市地质,二、城市建设用地的工程地质类型,（三）喀斯特现象（karst landform） 喀斯特现象就是石灰岩等溶洞。,在喀斯特现象严

9、重地区，地面上会有大陷坑、坍坑，地面下有大的空洞，这些地区不能用作城市用地。因此在进行城市规划时，必须查清地下深处的空洞及其边界，以免造成损失。,第一节 城市地质,二、城市建设用地的工程地质类型,（四）滑坍 由于地质构造、地形、地下水或风化作用，造成大面积的土壤弧形下滑，就会造成滑坍。 滑坡landslide，泥石流（mud-rock flow）,其他如沼泽地、沿海沙滩地、泥石流、砂丘等不良工程地质情况都应引起注意，必须作为城市用地时，应采取一定的工程措施，以确保安全及今后城市管理的方便。,第一节 城市地质,二、城市建设用地的工程地质类型,黄土峁,滑坡地段,黄土塬,喀斯特地貌,城市大气 城市大

10、气污染 概述 空气污染源与污染物 酸雨 中国城市空气污染特点,第二节 城市大气环境,第二节 城市大气环境,大气环境主要是指与人类生活密切相关的大气圈。地球的大气圈由围绕地球，高达几公里至几十公里的范围内的各种气体混合组成。由于地球引力的作用，大气密度随高度的增加而减少，并逐步过渡到宇宙空间与星际气体物质相连接。,第二节 城市大气环境,大气圈按气体物质的组成比例是否一致，可分为均质层和非均质层（图5-1）。,一、城市大气,第二节 城市大气环境,从地表向上大约80公里或85公里的高度，大气的化学组成按其体积成分比例基本上是一致的，称为均质层，包括对流层，平流层和中间层。均质层里有地球生物赖于生存的

11、干洁大气，即除水汽以外的纯净空气，其主要成分见表5-1。,一、城市大气,对流层： 大气最下层为对流层，下界为地表，上界距地表约8-18 km，夏季比冬季略高。它提供生物生存所必需的C、H、O、N等元素，这层大气有垂直对流与水平运动，含有杂质，并集中了地球大气总质量的74%以及几乎全部水汽。产生一系列复杂的气候变化，直接影响着人类的生产和生活。,第二节 城市大气环境,一、城市大气,平流层： 对流顶层至50-55 km的范围为平流层。这是一个强大的逆温层，垂直运动微弱，气流平稳，水汽和尘埃极少，除偶有贝母云、夜光云外，没有复杂的天气现象。距地表25-50公里处有一圈臭氧层。它能吸收太阳紫外线和宇宙

12、射线，成为人类的“保护伞”。 中间层： 自平流层顶到80-85 km。,第二节 城市大气环境,一、城市大气,热层： 从中间层顶以上进入非均质层，气流急剧上升，温度高达1100-1650oC。这是太阳辐射中的紫外线被该层大气中的氧原子强烈吸收的结果。从85-800公里的气层称电离层，反射无线电波，通讯中起作用。,由于城市的形成，城市化、工业化进展的加快，在城市或城市群中由于人类对资源开发利用的强度大，人口密集，其空气的组成成分和其他地域有较大的不同，主要是增加了多种有害成分。因此就形成了城市大气环境。城市大气环境是人类利用和改造自然环境创造出来的高度人工化的城市环境和大气自然环境等诸要素的结合。

13、,第二节 城市大气环境,一、城市大气,（一）大气污染（air pollution） 指大气中污染物质的浓度达到有害的程度，以至破坏生态系统和人类正常生存和发展的条件，对人和物造成危害的现象。 大气污染由污染源、大气圈和受影响者三个环节组成。,第二节 城市大气环境,二、城市大气污染,（二）空气污染源和污染物 空气污染源分点源和面源。 点源: 集中在一点或可当作一个点的小范围内空气中排放污染物的污染源。 面源：在一个面积大小不可忽略的范围内向空气排放污染物的污染源。取暖，农田燃烧秸杆。 城市中大气污染物的来源有两种：一为固定源，指污染物从固定地点排出，如工厂、火电厂、钢铁厂等。二为流动源，如汽车、

14、火车、轮船、飞机。,第二节 城市大气环境,二、城市大气污染,洁净空气，污染空气中气体污染物的含量（ppm）,二、城市大气污染,第二节 城市大气环境,(1) 颗粒状污染物 (i) 降尘: 直径大于10 m的微粒，在空气中很容易自然沉降。 (ii) 飘尘: 直径小于10 m的微粒，它在大气中长时间漂浮而不易沉降下来。飘尘中，粒径在0.25-10 m之间的均称为云尘。 (iii) 粉尘: 工业生产中由于物料的破碎、筛分、堆放、转运或其他机械处理而产生的直径介于1-100 m之间的固体微粒，其化学组成相当复杂，有镉、铬、铜、铁、猛、钛、锌，非金属氧化物、各种盐类及有机化合物。,二、城市大气污染,第二节

15、 城市大气环境,(iv) 烟尘: 由于燃烧、熔融、蒸发、升华、冷凝等过程所形成的固态或液态悬浮微粒，起粒径多大于1微米。 (v) 烟雾: 空气中的煤烟和自然界的雾相结合的产物。较典型的有两种：伦敦型，煤尘、二氧化硫和雾相混合并伴有化学反应产生的烟雾。洛杉矶型，汽车排气和氮氧化合物通过光化学反应形成的烟雾。(p6364) (vi) 烟气: 含有粉尘、烟雾及有害有毒气体成分的废气。 颗粒状污染物约占整个大气污染物的10%，其余90%全部为气态污染物。,二、城市大气污染,第二节 城市大气环境,（2）气态污染物 (i) 硫氧化物：SO2、SO3 (ii) 氮氧化物：NO、NO2 (iii) 碳氢化物：

16、化石燃料不完全燃烧的产物 (iv) 碳的氧化物：CO,可降低血液中的输氧能力而引起死亡,二、城市大气污染,第二节 城市大气环境,（2）气态污染物 (v) 微粒：微粒有尘、烟 、雾3种。大于1 m的固体物质为尘，小于1 m的固体物质为烟，液体微粒为雾。降尘可以为人们上呼吸道纤毛所阻拦，危害不大，飘尘则可能进入肺泡并吸收进血液循环。飘尘的成分十分复杂。 (vi) 3，4-苯并芘：BP，是燃料及有机物质400以上热解，环化，聚合生成的一种芳香族类化合物，是一种对人及动物有较强致癌作用的化学物质。,二、城市大气污染,第二节 城市大气环境,（三）酸雨(acid rain) 概念：pH5.6的雨雪或其他方式形成的大气降水（如雾，露，霜等)，是空气污染的另一种表现形式。 酸雨的毒害比SO2大，当空气中硫酸雾达到0.8 mlL-1 时，会使人患病。 酸雨影响动植物的生长，使水体酸化，腐蚀金属，油漆，含碳酸钙的建筑材料等。,第二节 城市大气环境,二、城市大气污染,（三）酸雨(acid rain) 引起酸雨的主要离子有：SO42- 、N