城市中的环境问题.ppt

城市生态学,康 慕 谊 北京 2002.0206,北京师范大学资源与环境科学学院课程,6 城市中的环境问题,6.1 城市环境问题及其产生原因 1 城市主要环境问题环境污染 大气污染: 主要因能源耗用产生(固定/移动, 其中机动车尾气污染呈迅速增加趋势) 水质污染: 工业与生活废水(重金属/无机物/有机营养物等) 噪声污染: 交通、工业生产、居民生活 工业废弃物和生活垃圾污染,6 城市中的环境问题,2 造成城市环境污染的主要原因 资金匮乏: 全世界1/4的的煤在中国燃烧, 且还是低质或劣质煤, 燃煤脱硫是最基本的防治办法, 但电厂改造缺乏资金 例1: 1992年全世界安装脱硫燃煤机组已达646套, 其中美国占一半以上; 德国1983年时仅装机容量的15%有脱硫装置, 1988年跃升至95%。国内至1992年才刚刚引进1套设备(重庆珞璜电厂), 只占全国总装机容量的0.5%,6 城市中的环境问题,例2: 扬州电厂曾叫苦说: 日本广岛电厂建了一个脱硫装置, 花了3.4108元人民币, 正好相当于一 个扬州电厂的全部投资。这意味着扬州电厂要想拥有这样一套脱硫装置, 就要卖光全部家当 据估算,要想让中国的火电厂都自行出资配上脱硫装置, 其结果是绝大部分火电厂都将因此关门倒闭,6 城市中的环境问题,国际环保领域研究表明: 一个国家的环境污染, 当 污染治理投入/GDP=1%1.5%, 可基本控制污染 污染治理投入/GDP=2%3%, 经数十年努力, 可逐步恢复至自然状态 反观中国: “六五”期间, 该项比值为0.5% “七五”和“八五”, 该项比值升至0.7%0.8% “九五”和“十五”期间, 该项比值约近1%。这不要说与发达国家的2%4%差距甚远, 就是基本控制所需的1%1.5%也还未完全达到,6 城市中的环境问题,管理不善, 执法不严 例1: 国家规定, 超标排放要交纳排污费, 然而企业经常心甘情愿(交罚款): 超标排放1吨交200元排污费了事; 如果进行治理, 采用国内技术每吨成本300400元, 采用国外技术每吨更高达400US$, 于是“罚款使污染合法化” 例2: 某省电力行业, 按其排放的SO2, 每年应交排污费7107元, 但因电力行业是该省的财税收入大户, 因此排污费可以一分钱不交,6 城市中的环境问题,例3: 某市有98%的锅炉配备有消烟除尘装置, 但由于管理不善, 不少成了聋子的耳朵摆设, 实际达标运行率仅为60% 全国人大常委会环境执法检查组甚至发现, 有的企业为省钱, 环保设备白天运行, 一到夜晚就停; 来人检查时开机, 检查团一走就关机,6 城市中的环境问题,3 城市环境问题的综合整治 目前的重点仍是防治城市四害大气污染、水源污染、固体废弃物污染和噪声污染。然而顾名思义, 综合整治并非是单纯的四害治理, 而是从城市环境保护的现实和长远目标出发, 合理规划功能区, 调整产业布局和产业结构 城乡结合, 综合防治环境污染和生态破坏 配套与完善城市环境基础设施 绿化城市, 美化市容, 搞好环境卫生等,6 城市中的环境问题,6.2 城市噪声公害及其控制 噪声属物理污染, 是现代城市公民每天必须忍受的公害之一。各地噪声近年来有上升趋势 1 噪声的定义和特性 噪声(noise)一般指人不需要的、使人厌烦的、对生活和生产有妨碍的声音。不单取决于声音的物理性质, 还与人的生活状态有关。作为感觉公害, 分为: 过响声(飞机), 妨碍声(不大, 但影响正常生活), 不愉快声(刹车)及无影响声,6 城市中的环境问题,噪声的特性 无污染物, 不留毒害; 不积累, 不持久 具有声音的一切声学特性和规律 与噪声有关的几个物理量 频率声音是物体振动以波的形式在弱性介质(气体/固体/液体)中进行传播的物理现象, 即通常所说的声波. 声波的频率等于造成和产生该声波的物体振动的频率(Hz)。频率的高低,反映声调的高低。频率高,声调尖锐; 频率低,声调低沉,6 城市中的环境问题,人耳对声波的感应范围在2020000Hz, 其中对1000Hz以下听觉反应迟顿。换句话说, 人耳对低频率噪声容易忍受些, 而对高频噪声则感觉烦燥些 声压声波在空气中传播时, 空气分子在其平衡位置的前后, 沿着波的前进方向前后运动, 使空气的密度也随之时疏时密。在密处与大气压相比压力稍许上升; 反之在疏处则稍许下降。在声音传播过程中, 空气压力相对于大气压力的变化, 称为声压, 其单位为帕(Pa),6 城市中的环境问题,声强声音的强度: 1秒钟内通过与声音前进方向成垂直的1m2面积上的能量称为声强(用J表示), 其单位是W/m2。声强J与声压(用P表示)的平方成正比, 其关系式如下: 介质的密度(kg/m3) c 声音的传播速度(m/s),6 城市中的环境问题,声压级由于常遇到的噪声声强大小差别极大,例如飞机发动机噪声的声压为20Pa, 而刚能听到的蚊子飞过的噪声声压约为210-5Pa。两者声强之比达1012倍! 因此采用声强之比(亦即声压之比)的对数来表示： P被测声压, P0基准声压, 其值为210-5Pa, LP声压级(Bel),6 城市中的环境问题,用Bel(贝尔,电话发明家名字缩写)作声压级的单位仍显不便, 因此常用它的十分之一即分贝(dB)作单位。此时声压级应用下述公式进行计算： (dB) 所以声压级就是被测声压与基准声压之比的对数乘以20的分贝数。,6 城市中的环境问题,0dB的声音刚刚能为人们听到, 称为听阈。声压级数值愈大, 噪声愈强, 120dB是痛阈, 使人听来感到难受, 并引起耳聋。 如果有几种声音同时发生, 则总的声压级不是各声压级的简单算术和, 而是按照能量的叠加规律, 即压力的平方进行叠加的。设有两个噪声, 其声压级分别为Lp1dB和Lp2dB, 则叠加后的声压级Lp1+2为：,6 城市中的环境问题,由计算总声压级Lp1+2的公式可见: 1) 当 , 或 时 (dB) 即总声压级等于任一声压级加上3dB。这3dB就是两个声音同时存在时声压级的增值。任意两种声压级不等的声音共存时, 其值见下表,两个声音共存时其分贝和的增值,6 城市中的环境问题,此值加在两声音声压级中较大的一方。利用值大大简化了声压级叠加的计算过程 2) 如有几种声音同时出现, 其总的声压级必须是由大而小地每两个声压级逐一相加而得。例如声压级分别为85、83、82和78dB的四种声音共存时, 其总声压级为89dB,6 城市中的环境问题,噪声级声压级只反映了人们对声音强度的感觉, 不能反映人们对频率的感觉, 而且由于人耳对高频声音比对低频声音较为敏感, 因此声压级和频率不同的声音听起来很可能一样的响。这样, 要表示噪声的强弱, 就必须同时考虑声压和频率对人的作用, 这种考虑了共同作用的噪声强弱称为噪声级 噪声级可用噪声计测量, 它能把声音转变为电压, 经过处理后用电表指示出分贝数,6 城市中的环境问题,噪声计中设有A、B、C三种特性网络。其中A网络可将声音的低频大部滤掉, 能较好地模拟人耳的听觉特性。由A网络测出的噪声级称为A声级, 其单位亦为分贝记作dB(A)。A声级越高, 人们越觉吵闹。因此现在大都采用A声级来衡量噪声的强弱 下两页的表和图中列出了一些声源的噪声级(A)值和对人的影响,一些声源的噪声级(A)值和对人的影响,一些声源的噪声级(A)值和对人的影响,6 城市中的环境问题,等效连续A声级(Leq)通常许多地区噪声是时有时无、时强时弱的, 如道路两旁的噪声, 当有车辆通过时, 测得的A声级就大; 当没有车辆通过时, 测得的就小。这与从具有稳定声源的区域中测出的A声级数值极不相同, 后者随时间的变化甚小。为了较准确地评价噪声的强弱, 国际标准化组织(1971)公布了, 它的定义是:,6 城市中的环境问题,从而将随时间变化的声级变为等声能稳定的声级。该式目前被认为是评价噪声的最佳方法，式中T1为噪声测量的起始时刻, T2为终止时刻, 不过由于式中的LP是时间的函数, 不便于应用, 而一般进行噪声测量时, 都是以一定的时间间隔来读数的, 比如每隔5秒读一个数, 因此实践中采用较为方便的下式计算等效连续A声级: Li等间隔时间t读得的噪声级; n读取噪声级Li的次数,6 城市中的环境问题,昼夜等效A声级(Ldn)修正公式, 夜间加上10dB,以反映噪声在夜间对人的干扰作用大于白天, 公式如下: Ld白天(7:00-22:00)的等效A声级 Ln夜间(22:00-7:00)的等效A声级,6 城市中的环境问题,统计A声级(LN )反映噪声的时间分布特性, 如: L10表示在测量期内, 平均有10%的时间所超过的噪声级, 相当于噪声的平均峰值 L50表示在测量期内, 平均有50%的时间所超过的噪声级, 相当于噪声的平均值 L90表示在测量期内, 平均有90%的时间所超过的噪声级, 相当于噪声的本底值 例如若L10=70dB(A), 说明一天内平均有10%的时间噪声超过70dB(A),而90%时间噪声都低于70dB(A),6 城市中的环境问题,2 噪声的危害 久远的生物进化, 使耳朵类似于人体的哨兵 远古时代噪声不多, 一旦有便是危及生命的信号惊吓反应 40dB(A)以下属正常的环境声音, 一般被认作噪声的卫生标准。在其上便是有害的噪声, 它影响睡眠、干扰工作、妨碍谈话、使听力受损害, 甚至引起心血管系统、神经系统、消化系统等方面的疾病。噪声危害有以下主要表现：,6 城市中的环境问题,干扰睡眠 睡眠是人消除疲劳、恢复体力和维持健康的一 个重要方面。但是噪声会影响人的睡眠质量和数量, 老年人和病人对噪声干扰更敏感。当睡眠受干扰而辗转不能入睡时, 会出现呼吸频繁、脉搏跳动加剧, 神经兴奋等现象, 第二天会觉得疲倦、易累, 从而影响工作效率。久而久之, 就会引起失眠、耳鸣多梦、疲劳无力、记忆力衰退, 医学上称为神经衰弱症候群。高噪声环境下, 该病的发病率可达50%60%以上,6 城市中的环境问题,损伤听力 噪声可以使人造成暂时性的或持久性的听力损伤, 后者即耳聋。一般说来, 85dB以下的噪声不至于危害听觉, 而超过85dB则可能发生危险(测量噪声时, 其强弱还包括距声源的距离); 90dB(A)的噪声, 耳聋发病率明显增加; 即使是高至90dB(A)的噪声, 也只是产生暂时性的病患, 休息后即可恢复。因此噪声的危害, 关键在于它的长期作用,6 城市中的环境问题,对人体的生理影响 一些实验表明, 噪声会引起人体紧张反应, 刺激肾上腺素的分泌, 因而引起心率改变和血压升高。可以说, 生活中的噪声, 是20世纪以来心脏病恶化和发病率增加的一个重要原因。 噪声会使人的唾液、胃液分泌减少, 胃酸降低, 从而易患胃溃疡和十二指肠溃疡。一些研究指出, 某些吵闹的工业企业里, 职工溃疡症的发病率比安静环境中的高5倍,6 城市中的环境问题,噪声对人的内分泌机能也会产生影响。在高噪声环境下, 会使一些女性的性机能紊乱, 月经失调, 孕妇流产率增高。近年还有人指出, 噪声是刺激癌症的病因之一。有些生理学家和肿瘤学家指出: 人的细胞是产生热量的器官, 当人受到噪声或各种神经刺激时, 血液中的肾上腺素显著增加, 促使细胞产生的热能增加, 而癌细胞则由于热能增高而有明显的增殖倾向, 特别是在睡眠之中,6 城市中的环境问题,对儿童和胎儿的影响 在噪声环境下, 儿童的智力发育缓慢。有人做过调查, 吵闹环境下儿童智力发育比安静环境中的低20% 噪声对胎儿也会产生有害影响。研究表明, 噪声使母体产生紧张反应, 会引起子宫血管收缩, 以致影响供给胎儿发育所必需的养料和氧气。有人对机场附近居民的一个初步的研究发现, 噪声与胎儿畸形有关, 或影响到新生儿的体重,6 城市中的环境问题,极强的噪声如175dB(A), 人还会当即死亡 对动物的影响 强噪声会使鸟类羽毛脱落, 不下蛋, 甚至内出血, 最终死亡。如60年代初期, 美国F104喷气机作超声速飞行试验, 地点是俄克拉荷马市(Oklahoma City) 上空,飞行高度为10 000m, 每天飞越8次, 共飞行6个月。结果, 在飞机轰隆声的作用下, 一个农场的10 000只鸡被轰声杀死6000只,6 城市中的环境问题,对建筑物的损害 50年代曾有报道, 一架以1100km/h的速度(亚音速)飞行的飞机, 作60m的低空飞行时, 噪声使地面一幢楼房遭到破坏。在美国统计的3 000件喷气飞机使建筑物受损害的事件中, 抹灰开裂的占43%, 损坏的占32%, 墙开裂的占15%, 瓦损坏的占6% 此外, 由于飞机噪声造成的经济损失, 1968年约为4.010918.5109美元, 1978年数字上升为 6.010927.7109美元,6 城市中的环境问题,3 噪声的控制标准及噪声控制 噪声控制标准(随地区和时间的不同而异, 具体分三类): 听力保护标准: 目前大多数国家定为90 (85) dB(A), 能保护80%(90%)的人。若平均听力损失超过25dB(A), 称为噪声性耳聋,6 城市中的环境问题,机动车辆噪声标准(城市噪声中交通占70%):,6 城市中的环境问题,环境噪声标准(城市区域): LeqdB(A),6 城市中的环境问题,环境噪声标准的制订最为复杂。通常是从噪声引起烦恼的角度来考虑, 对休息睡眠与交谈思考的干扰是日常生活最易引起烦恼的因素, 因此环境噪声标准的制订, 主要是以对睡眠和交谈思考的干扰程度为依据的。例如, 对睡眠而言, 一个40dB(A)的连续噪声, 会使10%的人的睡眠受到影响, 在70dB(A)时受到影响的人达50%。从睡眠角度看, 3035dB(A)的噪声对睡眠基本上没有影响。因此我国把安静住宅区夜间的噪声标准订为35dB(A),6 城市中的环境问题,噪声来源 根据物体振动的物理特性, 噪声可分为两大类: 机械振动噪声: 机床齿轮、电机运转噪声, 因机械运转中机件摩擦、撞击以及动力、磁力不平衡等原因产生的机械振动而辐射出来的噪声 气体动力噪声: 超音速喷气机的轰隆声、储气罐排气、鼓风机气流、内燃机燃烧等噪声, 因物体作高速运动、气流高速喷射或化学爆炸引起周围空气急速膨胀而产生,6 城市中的环境问题,就城市环境噪声而言, 则大致可分为: 交通噪声: 占城市环境噪声的70%, 噪声源活动,影响面广, 主要来自交通运输工具的行驶、振动和喇叭声。如载重车、公共车、拖拉机等车辆的行进噪声约8992dB(A); 喇叭声在我国城市噪声中最为严重, (距车辆5m处,)电喇叭大约为90110dB(A), 汽喇叭大约为105110dB(A) 我国城市交通噪声普遍高于国外, 市区噪声级都在75dB(A)以上, 有的夜间仍高达70dB(A),6 城市中的环境问题,工厂噪声: 来自生产过程和市政施工地等, 是造成职业性耳聋, 甚至年青人脱发秃顶的主要原因 一般电子工业和轻工业的噪声在90dB以下, 纺织厂噪声约为90106dB(A), 机械工业噪声为80120dB(A), 凿岩机、大型球磨机达120dB(A), 风铲、风镐、大型鼓风机在130dB(A)以上 工厂噪声不仅给生产工人带来危害, 而且厂区附近居民也深受其害,6 城市中的环境问题,生活噪声: 即街道和建筑物内部各种生活设施、人群活动等产生的声音。如楼上挪动东西、敲打物体、儿童哭闹、收音机和电视机的大声播放、户外小学生的喧哗声等, 均属此类。生活噪声一般在80dB(A)以下, 对人没有直接生理危害, 但都能干扰人们谈话、工作、学习和休息, 使人心烦意乱,6 城市中的环境问题,噪声控制 噪声的传播一般分为三段: 噪声源传播媒介接受者;声波传播途径包括行进过程中的反射和衍射等。控制噪声的原理, 就是在噪声到达耳膜之前, 采取阻尼、隔振、吸声、隔声、消声器、个人防护和建筑布局等七大措施, 尽力减弱或降低声源的振动, 或将传播中的声能吸收掉, 或设置障碍, 使声音全部或部分反射出去, 减弱噪声对耳膜的作用, 达到控制噪声目的,6 城市中的环境问题,1) 从声源上降低噪声: 包括研制和采用噪声低的设备和改进加工工艺等措施 2) 在传输途径上控制噪声: 采取声学处理的方法, 如吸声、隔声、隔振和阻尼等来降低噪声 3) 在接受点阻止噪声: 在上述两种控制方法失效时, 应采取耳塞、耳罩、防声蜡棉和防护面具等个人防护措施 4) 其它方式: 如实行新的交通法规, 广泛进行植树造林, 绿化城市, 可在一定程度上减轻城市噪声,防治噪声的基本形式,遮挡噪声的方法图式,总平面布置上利用楼房遮挡噪声,沿街住宅的隔噪声建筑措施,交通噪声遮挡方式及其效果图表,6 城市中的环境问题,6.3 城市环境卫生 城市中每天要排放大量工业和生活垃圾、人畜粪便及其它有害废物, 若这些废物和垃圾来不及处置或处置不当,会侵占土地,孳生蚊蝇,传播疾病, 污染环境, 严重影响城市居民的身心健康 因此, 一方面城市环卫部门要对废物、垃圾和粪便等及时进行清扫、收集、运输、处理和处置, 以便为城市居民创造并尽力保持一个优美、舒适、清洁的环境,6 城市中的环境问题,另一方面, 从生态学的角度看, 物质是循环的, 废物是相对的, 工业和生活垃圾中有不少可回收利用的物质如金属、纸张、塑料、玻璃等, 以及可作为能源利用的可燃性成分; 粪便自古以来就是良好的农家有机肥料 使垃圾粪便变废为宝, 对其进行综合利用, 是维持城市生态系统平衡, 从而达到城市可持续发展的重要一环,6 城市中的环境问题,1 城市垃圾废物的种类及危害 工业垃圾: 工业生产过程产生的矿渣、炉渣、废料渣等, 特点是产生量大, 有害物质多, 有机成分含量较低 生活垃圾: 居民日常生活消费活动如衣、食、住等过程中产生的固体废弃物垃圾 一般认为生活垃圾产生量和质与下列因素有关,6 城市中的环境问题,经济发展水平和生活消费水平: 世界人均每日垃圾量最高的国家是美国, 目前约为1.75kg, 而发展中国家如印度只0.5kg, 我国目前大约为 0.81.2kg 能源结构: 以燃煤为主则垃圾量大且可燃成分含量低, 我国人均垃圾量有随纬度增高而增加的趋势北方城市取暖要产生更多的煤灰垃圾 食物结构: 随着生活消费水平的提高, 肉、蛋、奶等动物性食品在食谱中所占比例有所上升,从而包装垃圾如金属罐, 纸类, 玻璃, 塑料等增加,6 城市中的环境问题,粪 便: 城市居民每人每日排泄粪便大约1kg, 对人口聚集的城市来说, 是不可忽视的环境问题 粪便中含有大量水分和有机物, 其中有丰富的肥料成分如氮、磷、钾, 是农家肥料的重要来源 在肠道传染病和蠕虫病患者的粪便中, 含有大量的致病菌和寄生虫卵 粪便处理不当, 会腐烂发臭, 孳生蚊蝇, 传播疾病, 污染环境, 危害健康,6 城市中的环境问题,垃圾、粪便的危害 侵占大量土地 据估算, 每堆积15104t垃圾, 约需占地104m2。据城市遥感信息(19901992年, 占地50m2以上)调查,北京市在市区750km2范围内, 垃圾堆放占地6.51km2, 主要集中在三环路以外的近郊区。广州市在820km2范围内, 垃圾堆放占地1.66km2。上海市在市区及近郊区1260km2范围内, 垃圾堆点面积为5.26km2, 其中市中心区内为1.52km2,6 城市中的环境问题,污染水体 市内垃圾淋滤液往往对地表及地下水构成污染。如上海市垃圾堆放场附近的沟、河近岸水中COD、BOD、NH4+的含量较高, 水质明显受到污染。重庆市区日产粪便3500t, 但每天仅消纳400t, 其余大部由下水道排入长江。广州市粪便90%排入珠江, 污染了下游河流,6 城市中的环境问题,污染农田 以往城市垃圾及部分粪便基本上是运往农村, 大多未作任何处理就当作肥料施往农田, 严重污染了农作物及蔬菜等, 经过农副产品的渠道又返回城市, 影响城市居民的健康 北京市环卫科研所对市售蔬菜检测结果表明,粪便对蔬菜污染极为严重, 有的蔬菜大肠杆菌接近附近厕所的数量, 根、茎类蔬菜尤为明显,6 城市中的环境问题,造成二次大气污染 垃圾露天堆放, 经过风的飞扬以及生活垃圾腐化产生恶臭, 给空气中增加许多新的污染成分 有碍市容观瞻 垃圾不仅污染环境, 威胁居民健康, 而且影响城市风貌, 有损投资环境,6 城市中的环境问题,2 有关中国城市生活垃圾的几个问题 垃圾量逐年增长,Growing amount of urban domestic garbage in cities in recent years Source: Statistical Yearbook of China (1985-2000),6 城市中的环境问题,影响垃圾增长的因素 城市人口增加 人均消费水平提高 经济发展(GDP增长),Relationship between population growth and urban domestic garbage collected in Chengdu City,y=0.6310x-1.109,Relationship between annual expenditure per capita and urban domestic garbage (rubbish) collected in Xian City,y=0.00004x+0.5194,y=0.781e0.1658x,y=0.0065x+2.3038,y=2.057+0.0340x1+0.00620x2 (R2=0.991) Where y is the output of domestic garbage (rubbish), and x1 and x2 represent population and GDP respectively,Relationships between population growth and economic development and urban domestic garbage collected in Shanghai City,城市生活垃圾人均日产量与人均收入关系,6 城市中的环境问题,垃圾成份发生变化： 有机成份增加，无机成份下降，垃圾热值提高,城市生活垃圾成分随时间的变化趋势,6 城市中的环境问题,3 城市垃圾废物的处理与资源化 工矿业固体废物的处理与利用: 填充开采后的矿坑, 平整后覆以一定厚度的好土, 并在其上种植植物, 使土地得到重新利用 高炉渣和煤灰渣的利用: 高炉渣可水淬生成颗粒状玻璃体, 或形成浮石状物质, 或热铸成块, 作为水泥工业的原料; 煤灰渣是电厂的主要废弃物, 可用来作墙体材料或生产粉煤灰硅酸盐水泥, 也可用粉煤灰来筑路等,6 城市中的环境问题,生活垃圾粪便的处理和利用 生活垃圾的收集与处理过程,当前中国城市生活垃圾的主要收集方式,6 城市中的环境问题,生活垃圾的处理和利用 目前世界各国处理城市垃圾粪便所采用的方法有填埋、焚化、堆肥、以及制取沼气等 垃圾填埋(landfill)在国外普遍应用, 国内也已开始应用, 分为一般填埋和卫生填埋两种。前者破坏环境, 污染空气与水源, 多已限制使用; 现行的填埋方法以后者为主, 其主要过程如下:,生活垃圾填埋作业流程图,垃圾填埋场纵断面示意图,垃圾填埋场横断面示意图,6 城市中的环境问题,卫生填埋通常是每天把运到填埋场地的固体垃圾废物在限定的区域内铺散成4075cm厚的薄层, 经压实减少废物体积后覆盖其他土层; 再铺散新垃圾层重复此项作业; 这样反复多次直至填埋到地表海拔高度时, 再在其上覆盖一层厚90120cm的土壤, 并种植绿色植物。大约10年后可使土地复原 卫生填埋要注意场地的选择, 考虑当地的水文和地形条件, 避免污染地下水, 防止浸出液的渗漏和降解气的释放, 消除臭味和疾病的传染,6 城市中的环境问题,堆肥法(compost)依靠自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物, 人为地促进可供生物降解的有机物向稳定的腐殖质进行转化的微生物学过程。堆肥法按堆肥微生物需氧程度可分为好气堆肥和厌气堆肥两种, 据现代堆肥工艺, 目前多采用前者, 其中按工艺复杂程度又具体分为间歇堆积法和连续堆制法 堆肥配料方式有三种: 纯垃圾堆肥、垃圾粪便混合(7:3)堆肥、垃圾污泥混合(7:3)堆肥,杭州市垃圾堆肥场工艺流程图,天津大港生活垃圾堆肥生产线的工艺流程图,6 城市中的环境问题,沼气(biogas)制取利用严格密封的沼气池, 将有机垃圾、植物秸杆、人畜粪便、污泥等在厌氧环境下发酵制取 特点: 工艺简单, 副产品(肥料)质优价廉(原料肥效提高, 并可杀灭寄生虫卵), 改善环境卫生 原理: 将有机物垃圾中的碳化物、蛋白质、脂肪等在一定温度、湿度、酸碱度的厌氧环境中经过多种微生物的(发酵)作用, 生成可燃气体(主要成分为甲烷),6 城市中的环境问题,工艺过程: 沼气发酵可分为液化产酸产甲烷三个阶段。这三个阶段需相互衔接, 保持动态平衡, 才能保证甲烷沼气的连续产生。提高沼气发酵效率的影响因素主要有: 丰富的沼气菌种 严格的厌氧环境 适宜的发酵原料(C/N比在2530:1) 适宜的干物质浓度(含水率50%60%) 适宜的温度(2555)及pH值(79),6 城市中的环境问题,焚化法(incineration) 特点: 能将可分解性物质降低到最低限度, 焚烧产生的热能可回收利用, 无害化程度高 国外数据表明, 每5t垃圾可节省大约1t标准燃料。人口在15 000人以上城市宜采用垃圾焚烧处理方法, 使用的焚烧炉能力约为一天100t, 可配热能回收装置, 或者接蒸汽锅炉。若焚烧炉与住宅区的距离2km, 将蒸汽用于采暖在经济上合算。若供热需求不大, 或离用户太远, 则垃圾焚烧产生的热能用于发电更为合理,深圳市垃圾焚烧工艺流程示意图,6 城市中的环境问题,垃圾焚化的弊病是向大气中排放有毒、有害的物质, 增加城市灰尘含量。如果垃圾中含有聚氯乙烯之类的塑料, 则烟气中氯化氢的质量浓度会超过100mg/m3以上, 这就必须采用复杂的气体净化装置, 以除去其有害气体,6 城市中的环境问题,值得一提的是, 无论采取何种手段提高垃圾中资源成分的利用和垃圾处理能力, 都属于补救性方案, 也避免不了为此付出经济和生态方面的双重代价。因此采取有效措施实现从源头对垃圾进行减量, 成为很多国家所重视的主动性垃圾政策。如联邦德国通过调整居民消费行为的措施, 达到良好的垃圾减量效果: 饮料生产选择收取押金的瓶装方式, 避免使用一次性消耗包装品, 如纸杯、纸盘, 尽量不生产罐装食品等,6 城市中的环境问题,德国还通过立法来保证垃圾的减量和回收利用: 禁止单向流程(即不可回收利用)的包装品在市场上使用, 禁止对可回收物品的非回收性处理等 必要时采取合理的经济手段, 促使企业自觉实现垃圾减量: 生产过程中的垃圾实行按量收费 交纳表明尽到环保责任、因而受到消费者支持的“绿点”标志费用等,6 城市中的环境问题,4 加强垃圾管理, 改进处置方式 有关中国城市居民对垃圾处置态度的 一项问卷调查 1) 部分调查结果,不同城市居民对垃圾分类收集政策的认知程度 (表中数字为回答“是”的比例, 下同),不同城市居民对生活垃圾收费政策的认知程度,不同城市居民对有关购物袋政策的认知程度,6 城市中的环境问题,上述结果表明: 虽然平均90%以上的居民对使用塑料袋及一次性包装品对环境的危害都有清楚的认识，但对于自带购物袋问题的回答, 各个城市中获得的调查结果却非常不同, 在深圳只有15%的人表示愿意自带, 在北京则有53%的人愿意 出现城市居民购物时自带购物袋比例不高的原因可能有两方面: 其一是自带购物袋比较麻烦, 其二也与没有实行购物袋收费制度有关,6 城市中的环境问题,调查的另外一组结果表明, 如果实行收费制度将有利于提高自带购物袋居民的比例, 减少白色污染(见下页图)。如果每个购物袋的价格为0.05元时, 平均大约有14%的居民愿意自带购物袋; 但当购物袋价格为0.5元时, 愿意自带购物袋居民的比例基本超过50%; 当价格为1元时, 比例更高。由此可见, 以适当方式实行购物袋收费政策, 将会对减少生活垃圾中的包装袋数量产生积极影响,不同收费标准下愿意自带购物袋居民的比例,6 城市中的环境问题,对有关包装瓶/盒押金政策的调查结果表明, 80%以上的居民对一次性使用的包装品造成的危害有所认识。另一项有关退回使用后的包装瓶/盒的态度的