雾霾与城市生态环境

1、城市环境生态环境与雾霾土木工程学院土木四班李斐20130420411 摘要：环境是人类生存的基础，越来越多的事实证明环境的恶化给人类的生活 带来严重的灾难。如何保护环境，实现社会的可持续发展，是地球上每一个人都必须认真考虑的问题，作为2l世纪的地球公民，我们有责任共同努力，提倡绿色建筑 建造我们绿色的家园。但是，今春开始，我国中东部地区逐渐出现轻雾天气，随着时间的推移，轻雾、雾和霾的范围逐渐加大、程度逐渐加剧；特别是北京天津等地雾霾连续数日，严重的影响了市民的生活质量。而霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸

2、盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，对人体和生态环境都有很严重的影响。对此，我决定对雾霾成因和其成分分析及防治问题进行研究，并且分析其与城市生态环境之间的影响。关键词：城市生态环境 雾霾 正文：一、 城市生态环境1. 城市生态环境现状城市是人类为了自身生存在自然环境的基础上建立的高度人工化的环境，是一个人工形成的动态系统。它具有现代化的工业、交通、建筑物、园林及其他物质设施，为人类的物质和文化生活创造了良好的条件，并通过人类、技术与环境的相互作用，不断调整内部结构以保持其内在与外部空间的动态平衡。然而，近年来受社会经济发展的影响，急剧膨胀的人口和快速的城市化进程，从根本上改变了人与自

3、然的共生关系，不恰当的人工活动造成生态的失调与破坏；过度集聚的工厂、过分密集的建筑、过于集中的人口、拥挤的交通、水资源等自然资源的不足，导致城市生态系统面临环境污染、生态失调、结构功能变异等的多重危机，使得城市生态系统的平衡被打破。因此，不管从全球的尺度还是从区域的尺度来看，研究城市生态系统对缓解和预防区域生态环境恶化都具有重要意义。2城市生态系统的特点城市生态系统是一个高度复杂的社会经济自然复合生态系统，由社会子系统、经济子系统和自然子系统复合而成。其结构和功能特征不但与自然因素的影响有关，而且与社会经济发展和人类活动密切相关。城市生态系统的服务功能直接影响到城市居民的生活质量和社会经济可持

4、续发展能力。城市生态系统在结构、格局、过程和功能上是自然和人类因素的综合，与自然生态系统相比，城市生态系统具有以下特点。 （1）城市生态系统是人类为核心的生态系统。城市中的一切设施都是人制造的，它是以人为主体的人工生态系统。人类活动对城市生态系统的发展起着重要的支配作用。与自然生态系统相比，城市生态系统的生产者绿色植物的量很少；消费者主要是人类，而不是野生动物；分解者微生物的活动受到抑制，分解功能不完全。 （2）城市生态系统是物质和能量的流通量大、运转快、高度开放的生态系统。城市中人口密集，城市居民所需要的绝大部分食物要从其他生态系统人为地输入；城市中的工业、建筑业、交通等都需要大量的物质和能

5、量，这些也必须从外界输入，并且迅速地转化成各种产品。城市居民的生产和生活产生大量的废弃物，其中有害气体必然会飘散到城市以外的空间，污水和固体废弃物绝大部分不能靠城市中自然系统的净化能力自然净化和分解，如果不及时进行人工处理，就会造成环境污染。由此可见，城市生态系统不论在能量上还是在物质上，都是一个高度开放的生态系统。这种高度的开放性又导致它对其他生态系统具有高度的依赖性，由于产生的大量废物只能输出，所以会对其他生态系统产生强烈的干扰。 （3）城市生态系统中自然系统的自动调节能力弱，容易出现环境污染等问题。城市生态系统的营养结构简单，对环境污染的自动净化能力远远不如自然生态系统。城市的环境污染包

6、括大气污染、水污染、固体废弃物污染和噪声污染等。二、 雾霾天气1. 雾霾天气现状从去年春天开始，我国中东部地区逐渐出现轻雾天气，随着时间的推移，轻雾、雾和霾的范围逐渐加大、程度逐渐加剧；特别是北京天津等地雾霾连续数日，严重的影响了市民的生活质量。而霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气化学颗粒物质。其中有害健康的主要是直径小于10微米的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子、燃料和汽车废气等，对人体和生态环境都有很严重的影响。雾霾的天气主要是发展方式粗放、产业结构和能源结构不尽合理造成的，其实它的根源还在化石能源，一个是烧煤，一个是燃油，另外发展方式比较粗放，排放了大量的

7、污染物造成的。2013年9月10日国务院已经发布了大气污染防治行动计划，也就是社会上讲的“大气10条”，已经开始采取严厉的措施治理大气污染，改善大气环境质量，也确定了奋斗的目标和努力的方向。我们采取35项措施，把任务分解到重点地区、重点单位。随着“大气10条”的进一步贯彻落实，通过5-10年的时间，按照“大气10条”的要求，大气污染的状况会得到改善。2.雾霾成因由于我国中东部地区冷空气势力较弱；华北平原、长江中下游平原地区风力较小；大气层结稳定；一些地区有降水和地面水汽蒸发的影响，使得近地面空气的相对湿度越来越大；在这种稳定的天气形势下，空气中的污染物在水平和垂直方向上都不容易向外扩散，使得污

8、染物在大气的浅层积聚，从而导致污染的状况越来越严重。这是自然方面的因素。而从人为因素来说，一是由于大气污染物排放负荷巨大。2010年，我国二氧化硫、氮氧化物排放总量都超过2200万吨，位居世界第一，工业烟粉尘排放量为1446.1万吨，均远超出环境承载能力。并且冬季取暖北方大部分地区燃煤量大幅增加，导致大气污染物排放量急剧上升。二是复合型大气污染日益突出。受大气环流及大气化学的双重作用，城市间大气污染相互影响明显，相邻城市间污染传输影响极为突出。三是汽车尾气污染问题更加突出。3.雾霾的影响雾霾对公路、铁路、航空、航运、供电系统、农作物生长等均产生重要不良影响。雾、霾会造成空气质量下降，影响生态环

9、境，给人体健康带来较大危害。雾霾天气时，空气中往往会带有细菌和病毒，易导致传染病扩散和多种疾病发生。使城市中空气污染物不易扩散，加重了二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等物质的毒性，危害人体健康。尤其冬季遇雾、霾天气时，若空气污染严重可能形成烟尘或黑色烟雾等毒雾，严重威胁人的生命和健康。4.雾霾的防治对政府而言，加强环保立法，完善法律制度是解决包括雾霾在内的大气污染的根本途径。可以修改环境保护法及大气污染防治法等相关环保法律。从能源消耗不产业结构的关系考察，2011年我国能源消耗总量为34.8亿吨标准煤，其中70%是工业部门消耗的，24.3亿吨，排放的二氧化碳总量为61.9亿吨。其中，冶金、建材、火

10、力发电、石油炼化、化工、重型装备制造等六大行业消耗的能源又占工业总能耗的79%。所以工业废气排放是形成雾霾的主要源头。为此，国家一定要加大对工业部门的监管力度，在保证经济高效快速发展不受影响的前提下，尽量减少对化石燃料的使用，或加大对燃料燃烧废气的加工和处理，降低化石燃料占一次能源的比重，增加清洁能源占一次能源的比重。从工业布局考察，我国的重化工业主要集中在华北、东北和西北地区。华北地区高耗能的钢铁工业的比重过高，仅河北省的粗钢生产能力约占全国的六分之一，而且中小钢铁企业数量多，能耗高。所以，必须优化钢铁工业布局，减少华北地区的钢铁产能，从而降低化石燃料的燃烧和使用，减少空气中氮氧化物的含量，

11、以减轻雾霾对城市和人体的影响。另外汽车废气是污染的一大主要原因，通过对本学期课程工业催化的学习，三效催化剂(TWC)法是净化汽车尾气的有效手段。贵金属(Pt、Pd、Rh)搭载在Al2O3或蜂窝陶瓷上，添加适当的助剂，如La、Ce、Ba等能够同时除去机动车尾气中的HC、CO和NO三种污染物的催化剂称为三效催化剂。其中Pt、Pd对CO、HC的氧化脱除具有高活性，而Rh具有对NO优良的催化还原作用，它能选择地将N0还原为N2而抑制NH3的生成。目前有91%的Rh用于三效催化剂的制备，Rh资源相当匮乏，所以无Rh催化剂是现今研究的一个主要目标口引。要使三效催化剂同时有效地脱除HC、CO和NO，必须把空

12、燃比AF控制在氧化还原计量比146附近，此时三种污染物的脱除率可达9O%以上。当空燃比较低时，CO、HC净化不完全，空燃比较高，导致NOX的转化率下降。三、结语 城市，是我们经济文明的基础，没有了城市为依托什么经济都不能得到很好地发展。环境，是我们生态文明的根基，没有了良好的环境人在其中不能幸福的生活，经济发展的再好人民的幸福感也无从谈起。研究城市生态系统的结构与功能，寻找恢复生态环境的技术与方法，不单是满足社会发展和人类生活的需要，而且是生态学发展的需要，更是满足解决城市生态危机的需要。采用何种修复方法，应根据不同的生态环境，因地制宜。 当今的中国仍然是一个发展中国家，在发展过程中难免会碰到经济发展较快影响了城市环境的情况，雾霾就是其中一个典型表现。为了解决中问题，或者减缓这种问题的发展态势，城市化的推进要按照“资源节约型、环境友好型”的要求，调整和完善城市生态经济结构，发展循环经济，推行清洁生产，减少汽车尾气排放，严格控制污染物的排放，加快城市