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城市生态学

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北 京 师 范 大 学 资 源 与 环 境 科 学 学 院 课 程<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

城 市 生 态 学<br />

康 慕 谊<br />

北 京 • 2002.02~06<br />

6.1 城 市 环 境 问 题 及 其 产 生 原 因<br />

1 城 市 主 要 环 境 问 题 — 环 境 污 染<br />

• 大 气 污 染 : 主 要 因 能 源 耗 用 产 生 ( 固 定 / 移 动 ,<br />

其 中 机 动 车 尾 气 污 染 呈 迅 速 增 加 趋 势 )<br />

• 水 质 污 染 : 工 业 与 生 活 废 水 ( 重 金 属 / 无 机 物 /<br />

有 机 营 养 物 等 )<br />

• 噪 声 污 染 : 交 通 、 工 业 生 产 、 居 民 生 活<br />

• 工 业 废 弃 物 和 生 活 垃 圾 污 染<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

2 造 成 城 市 环 境 污 染 的 主 要 原 因<br />

• 资 金 匮 乏 : 全 世 界 1/4 的 的 煤 在 中 国 燃 烧 , 且<br />

还 是 低 质 或 劣 质 煤 , 燃 煤 脱 硫 是 最 基 本 的 防<br />

治 办 法 , 但 电 厂 改 造 缺 乏 资 金<br />

例 1: 1992 年 全 世 界 安 装 脱 硫 燃 煤 机 组 已 达 646 套 ,<br />

其 中 美 国 占 一 半 以 上 ; 德 国 1983 年 时 仅 装 机 容<br />

量 的 15% 有 脱 硫 装 置 , 1988 年 跃 升 至 95%。 国<br />

内 至 1992 年 才 刚 刚 引 进 1 套 设 备 ( 重 庆 珞 璜 电 厂 ),<br />

只 占 全 国 总 装 机 容 量 的 0.5%<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

例 2: 扬 州 电 厂 曾 叫 苦 说 : 日 本 广 岛 电 厂 建 了 一 个<br />

脱 硫 装 置 , 花 了 3.4×10 8 元 人 民 币 , 正 好 相 当 于 一<br />

个 扬 州 电 厂 的 全 部 投 资 。 这 意 味 着 扬 州 电 厂 要<br />

想 拥 有 这 样 一 套 脱 硫 装 置 , 就 要 卖 光 全 部 家 当<br />

据 估 算 , 要 想 让 中 国 的 火 电 厂 都 自 行 出 资 配 上<br />

脱 硫 装 置 , 其 结 果 是 绝 大 部 分 火 电 厂 都 将 因 此<br />

关 门 倒 闭<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

国 际 环 保 领 域 研 究 表 明 : 一 个 国 家 的 环 境 污 染 , 当<br />

污 染 治 理 投 入 /GDP=1%~1.5%, 可 基 本 控 制 污 染<br />

污 染 治 理 投 入 /GDP=2%~3%, 经 数 十 年 努 力 , 可<br />

逐 步 恢 复 至 自 然 状 态<br />

反 观 中 国 : “ 六 五 ” 期 间 , 该 项 比 值 为 0.5%<br />

“ 七 五 ” 和 “ 八 五 ”, 该 项 比 值 升 至 0.7%~0.8%<br />

“ 九 五 ” 和 “ 十 五 ” 期 间 , 该 项 比 值 约 近 1%。 这 不<br />

要 说 与 发 达 国 家 的 2%~4% 差 距 甚 远 , 就 是 基 本<br />

控 制 所 需 的 1%~1.5% 也 还 未 完 全 达 到<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 管 理 不 善 , 执 法 不 严<br />

例 1: 国 家 规 定 , 超 标 排 放 要 交 纳 排 污 费 , 然 而 企 业<br />

经 常 心 甘 情 愿 ( 交 罚 款 ): 超 标 排 放 1 吨 交 200 元 排<br />

污 费 了 事 ; 如 果 进 行 治 理 , 采 用 国 内 技 术 每 吨 成<br />

本 300~400 元 , 采 用 国 外 技 术 每 吨 更 高 达 400US$,<br />

于 是 “ 罚 款 使 污 染 合 法 化 ”<br />

例 2: 某 省 电 力 行 业 , 按 其 排 放 的 SO 2 , 每 年 应 交 排<br />

污 费 7×10 7 元 , 但 因 电 力 行 业 是 该 省 的 财 税 收 入<br />

大 户 , 因 此 排 污 费 可 以 一 分 钱 不 交<br />

1


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

例 3: 某 市 有 98% 的 锅 炉 配 备 有 消 烟 除 尘 装 置 , 但<br />

由 于 管 理 不 善 , 不 少 成 了 聋 子 的 耳 朵 — 摆 设 , 实<br />

际 达 标 运 行 率 仅 为 60%<br />

全 国 人 大 常 委 会 环 境 执 法 检 查 组 甚 至 发 现 ,<br />

有 的 企 业 为 省 钱 , 环 保 设 备 白 天 运 行 , 一 到 夜 晚<br />

就 停 ; 来 人 检 查 时 开 机 , 检 查 团 一 走 就 关 机<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

3 城 市 环 境 问 题 的 综 合 整 治<br />

目 前 的 重 点 仍 是 防 治 城 市 四 害 — 大 气 污 染 、 水<br />

源 污 染 、 固 体 废 弃 物 污 染 和 噪 声 污 染 。 然 而 顾<br />

名 思 义 , 综 合 整 治 并 非 是 单 纯 的 四 害 治 理 , 而 是<br />

从 城 市 环 境 保 护 的 现 实 和 长 远 目 标 出 发 ,<br />

• 合 理 规 划 功 能 区 , 调 整 产 业 布 局 和 产 业 结 构<br />

• 城 乡 结 合 , 综 合 防 治 环 境 污 染 和 生 态 破 坏<br />

• 配 套 与 完 善 城 市 环 境 基 础 设 施<br />

• 绿 化 城 市 , 美 化 市 容 , 搞 好 环 境 卫 生 等<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

6.2 城 市 噪 声 公 害 及 其 控 制<br />

噪 声 属 物 理 污 染 , 是 现 代 城 市 公 民 每 天 必 须<br />

忍 受 的 公 害 之 一 。 各 地 噪 声 近 年 来 有 上 升 趋 势<br />

1 噪 声 的 定 义 和 特 性<br />

噪 声 (noise)— 一 般 指 人 不 需 要 的 、 使 人 厌 烦 的 、<br />

对 生 活 和 生 产 有 妨 碍 的 声 音 。~~ 不 单 取 决 于 声<br />

音 的 物 理 性 质 , 还 与 人 的 生 活 状 态 有 关 。 作 为<br />

感 觉 公 害 , ~~ 分 为 : 过 响 声 ( 飞 机 ), 妨 碍 声 ( 不 大 ,<br />

但 影 响 正 常 生 活 ), 不 愉 快 声 ( 刹 车 ) 及 无 影 响 声<br />

噪 声 的 特 性<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 无 污 染 物 , 不 留 毒 害 ; 不 积 累 , 不 持 久<br />

• 具 有 声 音 的 一 切 声 学 特 性 和 规 律<br />

与 噪 声 有 关 的 几 个 物 理 量<br />

频 率 — 声 音 是 物 体 振 动 以 波 的 形 式 在 弱 性 介 质 ( 气<br />

体 / 固 体 / 液 体 ) 中 进 行 传 播 的 物 理 现 象 , 即 通 常<br />

所 说 的 声 波 . 声 波 的 频 率 等 于 造 成 和 产 生 该 声<br />

波 的 物 体 振 动 的 频 率 (Hz)。 频 率 的 高 低 , 反 映 声<br />

调 的 高 低 。 频 率 高 , 声 调 尖 锐 ; 频 率 低 , 声 调 低 沉<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

人 耳 对 声 波 的 感 应 范 围 在 20~20000Hz, 其 中 对<br />

1000Hz 以 下 听 觉 反 应 迟 顿 。 换 句 话 说 , 人 耳 对<br />

低 频 率 噪 声 容 易 忍 受 些 , 而 对 高 频 噪 声 则 感 觉<br />

烦 燥 些<br />

声 压 — 声 波 在 空 气 中 传 播 时 , 空 气 分 子 在 其 平 衡<br />

位 置 的 前 后 , 沿 着 波 的 前 进 方 向 前 后 运 动 , 使 空<br />

气 的 密 度 也 随 之 时 疏 时 密 。 在 密 处 与 大 气 压 相<br />

比 压 力 稍 许 上 升 ; 反 之 在 疏 处 则 稍 许 下 降 。 在<br />

声 音 传 播 过 程 中 , 空 气 压 力 相 对 于 大 气 压 力 的<br />

变 化 , 称 为 声 压 , 其 单 位 为 帕 (Pa)<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

声 强 — 声 音 的 强 度 : 1 秒 钟 内 通 过 与 声 音 前 进 方<br />

向 成 垂 直 的 1m 2 面 积 上 的 能 量 称 为 声 强 ( 用 J 表<br />

示 ), 其 单 位 是 W/m 2 。 声 强 J 与 声 压 ( 用 P 表 示 ) 的<br />

平 方 成 正 比 , 其 关 系 式 如 下 :<br />

J = P<br />

ρc<br />

ρ— 介 质 的 密 度 (kg/m 3 )<br />

c — 声 音 的 传 播 速 度 (m/s)<br />

2<br />

2


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

声 压 级 — 由 于 常 遇 到 的 噪 声 声 强 大 小 差 别 极 大 ,<br />

例 如 飞 机 发 动 机 噪 声 的 声 压 为 20Pa, 而 刚 能 听<br />

到 的 蚊 子 飞 过 的 噪 声 声 压 约 为 2×10 -5 Pa。 两 者<br />

声 强 之 比 达 10 12 倍 ! 因 此 采 用 声 强 之 比 ( 亦 即 声<br />

压 之 比 ) 的 对 数 来 表 示 :<br />

2<br />

J P P<br />

L P<br />

= lg = lg = 2lg<br />

2<br />

J P P<br />

P— 被 测 声 压 , P 0 — 基 准 声 压 , 其 值 为 2×10 -5 Pa,<br />

L P — 声 压 级 (Bel)<br />

0<br />

0<br />

0<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

用 Bel( 贝 尔 , 电 话 发 明 家 名 字 缩 写 ) 作 声 压 级 的 单<br />

位 仍 显 不 便 , 因 此 常 用 它 的 十 分 之 一 即 分 贝 (dB)<br />

作 单 位 。 此 时 声 压 级 应 用 下 述 公 式 进 行 计 算 :<br />

⎛ P ⎞<br />

L P<br />

= 20lg (dB)<br />

⎜<br />

⎟<br />

⎝ P0<br />

⎠<br />

所 以 声 压 级 就 是 被 测 声 压 与 基 准 声 压 之 比 的 对<br />

数 乘 以 20 的 分 贝 数 。<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

0dB 的 声 音 刚 刚 能 为 人 们 听 到 , 称 为 听 阈 。 声<br />

压 级 数 值 愈 大 , 噪 声 愈 强 , 120dB 是 痛 阈 , 使 人 听<br />

来 感 到 难 受 , 并 引 起 耳 聋 。<br />

如 果 有 几 种 声 音 同 时 发 生 , 则 总 的 声 压 级 不 是 各<br />

声 压 级 的 简 单 算 术 和 , 而 是 按 照 能 量 的 叠 加 规<br />

律 , 即 压 力 的 平 方 进 行 叠 加 的 。 设 有 两 个 噪 声 ,<br />

其 声 压 级 分 别 为 L p1 dB 和 L p2 dB, 则 叠 加 后 的 声<br />

压 级 L p1+2 为 :<br />

L<br />

p<br />

1+<br />

2<br />

p1+<br />

2<br />

= 20 lg<br />

p0<br />

⎛<br />

= 10 lg⎜10<br />

⎝<br />

L p 1 L p 2<br />

10 10<br />

+ 10<br />

⎞<br />

⎟<br />

⎠<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

由 计 算 总 声 压 级 L p1+2 的 公 式 可 见 :<br />

1) 当 L = L , 或 L p<br />

− L 0 时<br />

p1 p2<br />

1 p 2<br />

=<br />

Lp<br />

1 + 2<br />

= Lp<br />

1<br />

+ 10lg 2 = Lp<br />

1<br />

+ 3 (dB)<br />

即 总 声 压 级 等 于 任 一 声 压 级 加 上 3dB。 这 3dB<br />

就 是 两 个 声 音 同 时 存 在 时 声 压 级 的 增 值 α。 任<br />

意 两 种 声 压 级 不 等 的 声 音 共 存 时 , 其 α 值 见 下 表<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

声 压 级 差<br />

(L p1 -L p2 )<br />

增 值 α<br />

(dB)<br />

两 个 声 音 共 存 时 其 分 贝 和 的 增 值<br />

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />

3.0 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4<br />

此 α 值 加 在 两 声 音 声 压 级 中 较 大 的 一 方 。 利 用 α<br />

值 大 大 简 化 了 声 压 级 叠 加 的 计 算 过 程<br />

2) 如 有 几 种 声 音 同 时 出 现 , 其 总 的 声 压 级 必 须 是<br />

由 大 而 小 地 每 两 个 声 压 级 逐 一 相 加 而 得 。 例 如<br />

声 压 级 分 别 为 85、83、82 和 78dB 的 四 种 声 音 共<br />

存 时 , 其 总 声 压 级 为 89dB<br />

3


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

噪 声 级 — 声 压 级 只 反 映 了 人 们 对 声 音 强 度 的 感 觉 ,<br />

不 能 反 映 人 们 对 频 率 的 感 觉 , 而 且 由 于 人 耳 对<br />

高 频 声 音 比 对 低 频 声 音 较 为 敏 感 , 因 此 声 压 级<br />

和 频 率 不 同 的 声 音 听 起 来 很 可 能 一 样 的 响 。 这<br />

样 , 要 表 示 噪 声 的 强 弱 , 就 必 须 同 时 考 虑 声 压 和<br />

频 率 对 人 的 作 用 , 这 种 考 虑 了 共 同 作 用 的 噪 声<br />

强 弱 称 为 噪 声 级<br />

噪 声 级 可 用 噪 声 计 测 量 , 它 能 把 声 音 转 变 为<br />

电 压 , 经 过 处 理 后 用 电 表 指 示 出 分 贝 数<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

噪 声 计 中 设 有 A、B、C 三 种 特 性 网 络 。 其 中 A<br />

网 络 可 将 声 音 的 低 频 大 部 滤 掉 , 能 较 好 地 模 拟<br />

人 耳 的 听 觉 特 性 。 由 A 网 络 测 出 的 噪 声 级 称 为<br />

A 声 级 , 其 单 位 亦 为 分 贝 [ 记 作 dB(A)]。A 声 级 越<br />

高 , 人 们 越 觉 吵 闹 。 因 此 现 在 大 都 采 用 A 声 级 来<br />

衡 量 噪 声 的 强 弱<br />

下 两 页 的 表 和 图 中 列 出 了 一 些 声 源 的 噪 声 级 (A)<br />

值 和 对 人 的 影 响<br />

一 些 声 源 的 噪 声 级 (A) 值 和 对 人 的 影 响<br />

对 人 的<br />

影 响<br />

噪 声 级 值<br />

dB(A)<br />

安<br />

全<br />

长 期 影<br />

响 尚 无<br />

定 论<br />

→ 干 扰 语 言 通 讯<br />

长 期 接<br />

触 听 觉<br />

受 损 , 聋<br />

听 觉 较 快<br />

受 损 , 耳 聋<br />

很 静 安 静 一 般 吵 闹 很 吵 难 受 痛 苦<br />

0~ 20~ 40~ 60~ 80~ 100~ 120~ 140<br />

一 些 声 源 的 噪 声 级 (A) 值 和 对 人 的 影 响<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

等 效 连 续 A 声 级 (L eq )— 通 常 许 多 地 区 噪 声 是 时 有<br />

时 无 、 时 强 时 弱 的 , 如 道 路 两 旁 的 噪 声 , 当 有 车<br />

辆 通 过 时 , 测 得 的 A 声 级 就 大 ; 当 没 有 车 辆 通 过<br />

时 , 测 得 的 就 小 。 这 与 从 具 有 稳 定 声 源 的 区 域<br />

中 测 出 的 A 声 级 数 值 极 不 相 同 , 后 者 随 时 间 的 变<br />

化 甚 小 。 为 了 较 准 确 地 评 价 噪 声 的 强 弱 , 国 际<br />

标 准 化 组 织 (1971) 公 布 了 ~~, 它 的 定 义 是 :<br />

L<br />

eq<br />

= 10 lg<br />

T<br />

2<br />

1<br />

− T<br />

1<br />

T2<br />

T1<br />

∫<br />

10<br />

0.1L<br />

P<br />

d t<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

从 而 将 随 时 间 变 化 的 声 级 变 为 等 声 能 稳 定 的 声<br />

级 。 该 式 目 前 被 认 为 是 评 价 噪 声 的 最 佳 方 法 ,<br />

式 中 T 1 为 噪 声 测 量 的 起 始 时 刻 , T 2 为 终 止 时 刻 ,<br />

不 过 由 于 式 中 的 L P 是 时 间 的 函 数 , 不 便 于 应 用 ,<br />

而 一 般 进 行 噪 声 测 量 时 , 都 是 以 一 定 的 时 间 间<br />

隔 来 读 数 的 , 比 如 每 隔 5 秒 读 一 个 数 , 因 此 实 践<br />

中 采 用 较 为 方 便 的 下 式 计 算 等 效 连 续 A 声 级 :<br />

L<br />

eq<br />

= 10 lg<br />

1<br />

n<br />

∑<br />

i = 1<br />

L i — 等 间 隔 时 间 t 读 得 的 噪 声 级 ; n— 读 取 噪 声 级 L i 的 次 数<br />

n<br />

10<br />

L i 10<br />

4


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

昼 夜 等 效 A 声 级 (L dn )— 修 正 公 式 , 夜 间 加 上 10dB,<br />

以 反 映 噪 声 在 夜 间 对 人 的 干 扰 作 用 大 于 白 天 ,<br />

公 式 如 下 :<br />

L<br />

dn<br />

⎧<br />

= 10lg⎨<br />

⎩<br />

1<br />

24<br />

0.1L<br />

0.1( +10)<br />

[ × + × ] ⎬ ⎫<br />

d Ln<br />

15 10 9 10<br />

⎭<br />

L d — 白 天 (7:00-22:00) 的 等 效 A 声 级<br />

L n — 夜 间 (22:00-7:00) 的 等 效 A 声 级<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

统 计 A 声 级 (L N )— 反 映 噪 声 的 时 间 分 布 特 性 , 如 :<br />

• L 10 — 表 示 在 测 量 期 内 , 平 均 有 10% 的 时 间 所<br />

超 过 的 噪 声 级 , 相 当 于 噪 声 的 平 均 峰 值<br />

• L 50 — 表 示 在 测 量 期 内 , 平 均 有 50% 的 时 间 所<br />

超 过 的 噪 声 级 , 相 当 于 噪 声 的 平 均 值<br />

• L 90 — 表 示 在 测 量 期 内 , 平 均 有 90% 的 时 间 所<br />

超 过 的 噪 声 级 , 相 当 于 噪 声 的 本 底 值<br />

例 如 若 L 10 =70dB(A), 说 明 一 天 内 平 均 有 10% 的<br />

时 间 噪 声 超 过 70dB(A), 而 90% 时 间 噪 声 都 低 于<br />

70dB(A)<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

2 噪 声 的 危 害<br />

久 远 的 生 物 进 化 , 使 耳 朵 类 似 于 人 体 的 哨 兵<br />

远 古 时 代 噪 声 不 多 , 一 旦 有 便 是 危 及 生 命 的 信<br />

号 — 惊 吓 反 应<br />

40dB(A) 以 下 属 正 常 的 环 境 声 音 , 一 般 被 认 作 噪<br />

声 的 卫 生 标 准 。 在 其 上 便 是 有 害 的 噪 声 , 它 影<br />

响 睡 眠 、 干 扰 工 作 、 妨 碍 谈 话 、 使 听 力 受 损 害 ,<br />

甚 至 引 起 心 血 管 系 统 、 神 经 系 统 、 消 化 系 统 等<br />

方 面 的 疾 病 。 噪 声 危 害 有 以 下 主 要 表 现 :<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 干 扰 睡 眠<br />

睡 眠 是 人 消 除 疲 劳 、 恢 复 体 力 和 维 持 健 康 的 一<br />

个 重 要 方 面 。 但 是 噪 声 会 影 响 人 的 睡 眠 质 量 和<br />

数 量 , 老 年 人 和 病 人 对 噪 声 干 扰 更 敏 感 。 当 睡<br />

眠 受 干 扰 而 辗 转 不 能 入 睡 时 , 会 出 现 呼 吸 频 繁 、<br />

脉 搏 跳 动 加 剧 , 神 经 兴 奋 等 现 象 , 第 二 天 会 觉 得<br />

疲 倦 、 易 累 , 从 而 影 响 工 作 效 率 。 久 而 久 之 , 就<br />

会 引 起 失 眠 、 耳 鸣 多 梦 、 疲 劳 无 力 、 记 忆 力 衰<br />

退 , 医 学 上 称 为 神 经 衰 弱 症 候 群 。 高 噪 声 环 境<br />

下 , 该 病 的 发 病 率 可 达 50%~60% 以 上<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 损 伤 听 力<br />

噪 声 可 以 使 人 造 成 暂 时 性 的 或 持 久 性 的 听 力 损<br />

伤 , 后 者 即 耳 聋 。 一 般 说 来 , 85dB 以 下 的 噪 声 不<br />

至 于 危 害 听 觉 , 而 超 过 85dB 则 可 能 发 生 危 险 ( 测<br />

量 噪 声 时 , 其 强 弱 还 包 括 距 声 源 的 距 离 );<br />

90dB(A) 的 噪 声 , 耳 聋 发 病 率 明 显 增 加 ; 即 使 是<br />

高 至 90dB(A) 的 噪 声 , 也 只 是 产 生 暂 时 性 的 病 患 ,<br />

休 息 后 即 可 恢 复 。 因 此 噪 声 的 危 害 , 关 键 在 于<br />

它 的 长 期 作 用<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 对 人 体 的 生 理 影 响<br />

一 些 实 验 表 明 , 噪 声 会 引 起 人 体 紧 张 反 应 , 刺 激<br />

肾 上 腺 素 的 分 泌 , 因 而 引 起 心 率 改 变 和 血 压 升<br />

高 。 可 以 说 , 生 活 中 的 噪 声 , 是 20 世 纪 以 来 心 脏<br />

病 恶 化 和 发 病 率 增 加 的 一 个 重 要 原 因 。<br />

噪 声 会 使 人 的 唾 液 、 胃 液 分 泌 减 少 , 胃 酸 降 低 ,<br />

从 而 易 患 胃 溃 疡 和 十 二 指 肠 溃 疡 。 一 些 研 究 指<br />

出 , 某 些 吵 闹 的 工 业 企 业 里 , 职 工 溃 疡 症 的 发 病<br />

率 比 安 静 环 境 中 的 高 5 倍<br />

5


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

噪 声 对 人 的 内 分 泌 机 能 也 会 产 生 影 响 。 在 高<br />

噪 声 环 境 下 , 会 使 一 些 女 性 的 性 机 能 紊 乱 , 月 经<br />

失 调 , 孕 妇 流 产 率 增 高 。 近 年 还 有 人 指 出 , 噪 声<br />

是 刺 激 癌 症 的 病 因 之 一 。 有 些 生 理 学 家 和 肿 瘤<br />

学 家 指 出 : 人 的 细 胞 是 产 生 热 量 的 器 官 , 当 人 受<br />

到 噪 声 或 各 种 神 经 刺 激 时 , 血 液 中 的 肾 上 腺 素<br />

显 著 增 加 , 促 使 细 胞 产 生 的 热 能 增 加 , 而 癌 细 胞<br />

则 由 于 热 能 增 高 而 有 明 显 的 增 殖 倾 向 , 特 别 是<br />

在 睡 眠 之 中<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 对 儿 童 和 胎 儿 的 影 响<br />

在 噪 声 环 境 下 , 儿 童 的 智 力 发 育 缓 慢 。 有 人 做<br />

过 调 查 , 吵 闹 环 境 下 儿 童 智 力 发 育 比 安 静 环 境<br />

中 的 低 20%<br />

噪 声 对 胎 儿 也 会 产 生 有 害 影 响 。 研 究 表 明 , 噪<br />

声 使 母 体 产 生 紧 张 反 应 , 会 引 起 子 宫 血 管 收 缩 ,<br />

以 致 影 响 供 给 胎 儿 发 育 所 必 需 的 养 料 和 氧 气 。<br />

有 人 对 机 场 附 近 居 民 的 一 个 初 步 的 研 究 发 现 ,<br />

噪 声 与 胎 儿 畸 形 有 关 , 或 影 响 到 新 生 儿 的 体 重<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

极 强 的 噪 声 [ 如 175dB(A)], 人 还 会 当 即 死 亡<br />

• 对 动 物 的 影 响<br />

强 噪 声 会 使 鸟 类 羽 毛 脱 落 , 不 下 蛋 , 甚 至 内 出<br />

血 , 最 终 死 亡 。 如 60 年 代 初 期 , 美 国 F104 喷 气 机<br />

作 超 声 速 飞 行 试 验 , 地 点 是 俄 克 拉 荷 马 市<br />

(Oklahoma City) 上 空 , 飞 行 高 度 为 10 000m, 每<br />

天 飞 越 8 次 , 共 飞 行 6 个 月 。 结 果 , 在 飞 机 轰 隆 声<br />

的 作 用 下 , 一 个 农 场 的 10 000 只 鸡 被 轰 声 杀 死<br />

6000 只<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 对 建 筑 物 的 损 害<br />

50 年 代 曾 有 报 道 , 一 架 以 1100km/h 的 速 度 ( 亚 音<br />

速 ) 飞 行 的 飞 机 , 作 60m 的 低 空 飞 行 时 , 噪 声 使 地<br />

面 一 幢 楼 房 遭 到 破 坏 。 在 美 国 统 计 的 3 000 件 喷<br />

气 飞 机 使 建 筑 物 受 损 害 的 事 件 中 , 抹 灰 开 裂 的<br />

占 43%, 损 坏 的 占 32%, 墙 开 裂 的 占 15%, 瓦 损<br />

坏 的 占 6%<br />

此 外 , 由 于 飞 机 噪 声 造 成 的 经 济 损 失 , 1968 年 约<br />

为 4.0×10 9 ~18.5×10 9 美 元 , 1978 年 数 字 上 升 为<br />

6.0×10 9 ~27.7×10 9 美 元<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

3 噪 声 的 控 制 标 准 及 噪 声 控 制<br />

噪 声 控 制 标 准 ( 随 地 区 和 时 间 的 不 同 而 异 , 具 体 分<br />

三 类 ):<br />

• 听 力 保 护 标 准 : 目 前 大 多 数 国 家 定 为 90 (85)<br />

dB(A), 能 保 护 80%(90%) 的 人 。 若 平 均 听 力<br />

损 失 超 过 25dB(A), 称 为 噪 声 性 耳 聋<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 机 动 车 辆 噪 声 标 准 ( 城 市 噪 声 中 交 通 占 70%):<br />

车 辆 种 类<br />

执 行 标 准 (1985)<br />

dB(A)<br />

载 重 汽 车 (3.5~15t) 84~89<br />

轻 型 越 野 车 84<br />

公 共 汽 车 (4~11t) 83~86<br />

小 轿 车 82<br />

摩 托 车 84<br />

轮 式 拖 拉 机 (


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 环 境 噪 声 标 准 ( 城 市 区 域 ): L eq [dB(A)]<br />

适 用 区 域 昼 间 夜 间<br />

特 殊 住 宅 区 45 35<br />

居 民 、 文 教 区 50 40<br />

一 类 混 合 区 55 45<br />

二 类 混 合 区<br />

商 业 中 心 区<br />

60 50<br />

工 业 集 中 区 65 55<br />

交 通 干 线 道 路 两 侧 70 55<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

环 境 噪 声 标 准 的 制 订 最 为 复 杂 。 通 常 是 从 噪<br />

声 引 起 烦 恼 的 角 度 来 考 虑 , 对 休 息 睡 眠 与 交 谈<br />

思 考 的 干 扰 是 日 常 生 活 最 易 引 起 烦 恼 的 因 素 ,<br />

因 此 环 境 噪 声 标 准 的 制 订 , 主 要 是 以 对 睡 眠 和<br />

交 谈 思 考 的 干 扰 程 度 为 依 据 的 。 例 如 , 对 睡 眠<br />

而 言 , 一 个 40dB(A) 的 连 续 噪 声 , 会 使 10% 的 人<br />

的 睡 眠 受 到 影 响 , 在 70dB(A) 时 受 到 影 响 的 人 达<br />

50%。 从 睡 眠 角 度 看 , 30~35dB(A) 的 噪 声 对 睡<br />

眠 基 本 上 没 有 影 响 。 因 此 我 国 把 安 静 住 宅 区 夜<br />

间 的 噪 声 标 准 订 为 35dB(A)<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

噪 声 来 源<br />

根 据 物 体 振 动 的 物 理 特 性 , 噪 声 可 分 为 两 大 类 :<br />

机 械 振 动 噪 声 : 机 床 齿 轮 、 电 机 运 转 噪 声 , 因 机 械<br />

运 转 中 机 件 摩 擦 、 撞 击 以 及 动 力 、 磁 力 不 平 衡<br />

等 原 因 产 生 的 机 械 振 动 而 辐 射 出 来 的 噪 声<br />

气 体 动 力 噪 声 : 超 音 速 喷 气 机 的 轰 隆 声 、 储 气 罐<br />

排 气 、 鼓 风 机 气 流 、 内 燃 机 燃 烧 等 噪 声 , 因 物<br />

体 作 高 速 运 动 、 气 流 高 速 喷 射 或 化 学 爆 炸 引 起<br />

周 围 空 气 急 速 膨 胀 而 产 生<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

就 城 市 环 境 噪 声 而 言 , 则 大 致 可 分 为 :<br />

交 通 噪 声 : 占 城 市 环 境 噪 声 的 70%, 噪 声 源 活 动 , 影<br />

响 面 广 , 主 要 来 自 交 通 运 输 工 具 的 行 驶 、 振 动<br />

和 喇 叭 声 。 如 载 重 车 、 公 共 车 、 拖 拉 机 等 车 辆<br />

的 行 进 噪 声 约 89~92dB(A); 喇 叭 声 在 我 国 城 市<br />

噪 声 中 最 为 严 重 , ( 距 车 辆 5m 处 ,) 电 喇 叭 大 约 为<br />

90~110dB(A), 汽 喇 叭 大 约 为 105~110dB(A)<br />

我 国 城 市 交 通 噪 声 普 遍 高 于 国 外 , 市 区 噪 声 级 都<br />

在 75dB(A) 以 上 , 有 的 夜 间 仍 高 达 70dB(A)<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

工 厂 噪 声 : 来 自 生 产 过 程 和 市 政 施 工 地 等 , 是 造 成<br />

职 业 性 耳 聋 , 甚 至 年 青 人 脱 发 秃 顶 的 主 要 原 因<br />

一 般 电 子 工 业 和 轻 工 业 的 噪 声 在 90dB 以 下 , 纺<br />

织 厂 噪 声 约 为 90~106dB(A), 机 械 工 业 噪 声 为<br />

80~120dB(A), 凿 岩 机 、 大 型 球 磨 机 达 120dB(A),<br />

风 铲 、 风 镐 、 大 型 鼓 风 机 在 130dB(A) 以 上<br />

工 厂 噪 声 不 仅 给 生 产 工 人 带 来 危 害 , 而 且 厂<br />

区 附 近 居 民 也 深 受 其 害<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

生 活 噪 声 :<br />

即 街 道 和 建 筑 物 内 部 各 种 生 活 设 施 、 人 群 活 动<br />

等 产 生 的 声 音 。 如 楼 上 挪 动 东 西 、 敲 打 物 体 、<br />

儿 童 哭 闹 、 收 音 机 和 电 视 机 的 大 声 播 放 、 户 外<br />

小 学 生 的 喧 哗 声 等 , 均 属 此 类 。 生 活 噪 声 一 般<br />

在 80dB(A) 以 下 , 对 人 没 有 直 接 生 理 危 害 , 但 都<br />

能 干 扰 人 们 谈 话 、 工 作 、 学 习 和 休 息 , 使 人 心<br />

烦 意 乱<br />

7


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

噪 声 控 制<br />

噪 声 的 传 播 一 般 分 为 三 段 : 噪 声 源 → 传 播 媒<br />

介 → 接 受 者 ; 声 波 传 播 途 径 包 括 行 进 过 程 中 的 反<br />

射 和 衍 射 等 。 控 制 噪 声 的 原 理 , 就 是 在 噪 声 到<br />

达 耳 膜 之 前 , 采 取 阻 尼 、 隔 振 、 吸 声 、 隔 声 、<br />

消 声 器 、 个 人 防 护 和 建 筑 布 局 等 七 大 措 施 , 尽<br />

力 减 弱 或 降 低 声 源 的 振 动 , 或 将 传 播 中 的 声 能<br />

吸 收 掉 , 或 设 置 障 碍 , 使 声 音 全 部 或 部 分 反 射 出<br />

去 , 减 弱 噪 声 对 耳 膜 的 作 用 , 达 到 控 制 噪 声 目 的<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

1) 从 声 源 上 降 低 噪 声 : 包 括 研 制 和 采 用 噪 声 低 的<br />

设 备 和 改 进 加 工 工 艺 等 措 施<br />

2) 在 传 输 途 径 上 控 制 噪 声 : 采 取 声 学 处 理 的 方 法 ,<br />

如 吸 声 、 隔 声 、 隔 振 和 阻 尼 等 来 降 低 噪 声<br />

3) 在 接 受 点 阻 止 噪 声 : 在 上 述 两 种 控 制 方 法 失 效<br />

时 , 应 采 取 耳 塞 、 耳 罩 、 防 声 蜡 棉 和 防 护 面 具<br />

等 个 人 防 护 措 施<br />

4) 其 它 方 式 : 如 实 行 新 的 交 通 法 规 , 广 泛 进 行 植 树<br />

造 林 , 绿 化 城 市 , 可 在 一 定 程 度 上 减 轻 城 市 噪 声<br />

遮<br />

挡<br />

噪<br />

声<br />

的<br />

方<br />

法<br />

图<br />

式<br />

防 治 噪 声 的 基 本 形 式<br />

总<br />

平<br />

面<br />

布<br />

置<br />

上<br />

利<br />

用<br />

楼<br />

房<br />

遮<br />

挡<br />

噪<br />

声<br />

沿 街 住 宅 的 隔 噪 声 建 筑 措 施<br />

8


交<br />

通<br />

噪<br />

声<br />

遮<br />

挡<br />

方<br />

式<br />

及<br />

其<br />

效<br />

果<br />

图<br />

表<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

6.3 城 市 环 境 卫 生<br />

城 市 中 每 天 要 排 放 大 量 工 业 和 生 活 垃 圾 、 人 畜<br />

粪 便 及 其 它 有 害 废 物 , 若 这 些 废 物 和 垃 圾 来 不<br />

及 处 置 或 处 置 不 当 , 会 侵 占 土 地 , 孳 生 蚊 蝇 , 传 播<br />

疾 病 , 污 染 环 境 , 严 重 影 响 城 市 居 民 的 身 心 健 康<br />

因 此 , 一 方 面 城 市 环 卫 部 门 要 对 废 物 、 垃 圾 和<br />

粪 便 等 及 时 进 行 清 扫 、 收 集 、 运 输 、 处 理 和 处<br />

置 , 以 便 为 城 市 居 民 创 造 并 尽 力 保 持 一 个 优 美 、<br />

舒 适 、 清 洁 的 环 境<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

另 一 方 面 , 从 生 态 学 的 角 度 看 , 物 质 是 循 环 的 ,<br />

废 物 是 相 对 的 , 工 业 和 生 活 垃 圾 中 有 不 少 可 回<br />

收 利 用 的 物 质 如 金 属 、 纸 张 、 塑 料 、 玻 璃 等 ,<br />

以 及 可 作 为 能 源 利 用 的 可 燃 性 成 分 ; 粪 便 自 古<br />

以 来 就 是 良 好 的 农 家 有 机 肥 料<br />

使 垃 圾 粪 便 变 废 为 宝 , 对 其 进 行 综 合 利 用 , 是<br />

维 持 城 市 生 态 系 统 平 衡 , 从 而 达 到 城 市 可 持 续<br />

发 展 的 重 要 一 环<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

1 城 市 垃 圾 废 物 的 种 类 及 危 害<br />

工 业 垃 圾 : 工 业 生 产 过 程 产 生 的 矿 渣 、 炉 渣 、 废<br />

料 渣 等 , 特 点 是 产 生 量 大 , 有 害 物 质 多 , 有 机 成<br />

分 含 量 较 低<br />

生 活 垃 圾 : 居 民 日 常 生 活 消 费 活 动 如 衣 、 食 、 住<br />

等 过 程 中 产 生 的 固 体 废 弃 物 垃 圾<br />

一 般 认 为 生 活 垃 圾 产 生 量 和 质 与 下 列 因 素 有 关<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

经 济 发 展 水 平 和 生 活 消 费 水 平 : 世 界 人 均 每 日 垃<br />

圾 量 最 高 的 国 家 是 美 国 , 目 前 约 为 1.75kg, 而 发<br />

展 中 国 家 如 印 度 只 0.5kg, 我 国 目 前 大 约 为<br />

0.8~1.2kg<br />

能 源 结 构 : 以 燃 煤 为 主 则 垃 圾 量 大 且 可 燃 成 分 含<br />

量 低 , 我 国 人 均 垃 圾 量 有 随 纬 度 增 高 而 增 加 的<br />

趋 势 — 北 方 城 市 取 暖 要 产 生 更 多 的 煤 灰 垃 圾<br />

食 物 结 构 : 随 着 生 活 消 费 水 平 的 提 高 , 肉 、 蛋 、 奶<br />

等 动 物 性 食 品 在 食 谱 中 所 占 比 例 有 所 上 升 , 从 而<br />

包 装 垃 圾 如 金 属 罐 , 纸 类 , 玻 璃 , 塑 料 等 增 加<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

粪 便 : 城 市 居 民 每 人 每 日 排 泄 粪 便 大 约 1kg, 对 人<br />

口 聚 集 的 城 市 来 说 , 是 不 可 忽 视 的 环 境 问 题<br />

• 粪 便 中 含 有 大 量 水 分 和 有 机 物 , 其 中 有 丰 富<br />

的 肥 料 成 分 如 氮 、 磷 、 钾 , 是 农 家 肥 料 的 重<br />

要 来 源<br />

• 在 肠 道 传 染 病 和 蠕 虫 病 患 者 的 粪 便 中 , 含 有<br />

大 量 的 致 病 菌 和 寄 生 虫 卵<br />

• 粪 便 处 理 不 当 , 会 腐 烂 发 臭 , 孳 生 蚊 蝇 , 传 播<br />

疾 病 , 污 染 环 境 , 危 害 健 康<br />

9


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

垃 圾 、 粪 便 的 危 害<br />

• 侵 占 大 量 土 地<br />

据 估 算 , 每 堆 积 15×10 4 t 垃 圾 , 约 需 占 地 10 4 m 2 。<br />

据 城 市 遥 感 信 息 (1990~1992 年 , 占 地 50m 2 以 上 )<br />

调 查 , 北 京 市 在 市 区 750km 2 范 围 内 , 垃 圾 堆 放 占<br />

地 6.51km 2 , 主 要 集 中 在 三 环 路 以 外 的 近 郊 区 。<br />

广 州 市 在 820km 2 范 围 内 , 垃 圾 堆 放 占 地 1.66km 2 。<br />

上 海 市 在 市 区 及 近 郊 区 1260km 2 范 围 内 , 垃 圾 堆<br />

点 面 积 为 5.26km 2 , 其 中 市 中 心 区 内 为 1.52km 2<br />

• 污 染 水 体<br />

市 内 垃 圾 淋 滤 液 往 往 对 地 表 及 地 下 水 构 成 污 染<br />

。 如 上 海 市 垃 圾 堆 放 场 附 近 的 沟 、 河 近 岸 水 中<br />

COD、BOD、NH<br />

+ 4 的 含 量 较 高 , 水 质 明 显 受 到<br />

污 染 。 重 庆 市 区 日 产 粪 便 3500t, 但 每 天 仅 消 纳<br />

400t, 其 余 大 部 由 下 水 道 排 入 长 江 。 广 州 市 粪 便<br />

90% 排 入 珠 江 , 污 染 了 下 游 河 流<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 污 染 农 田<br />

以 往 城 市 垃 圾 及 部 分 粪 便 基 本 上 是 运 往 农 村 , 大<br />

多 未 作 任 何 处 理 就 当 作 肥 料 施 往 农 田 , 严 重 污<br />

染 了 农 作 物 及 蔬 菜 等 , 经 过 农 副 产 品 的 渠 道 又<br />

返 回 城 市 , 影 响 城 市 居 民 的 健 康<br />

北 京 市 环 卫 科 研 所 对 市 售 蔬 菜 检 测 结 果 表 明 , 粪<br />

便 对 蔬 菜 污 染 极 为 严 重 , 有 的 蔬 菜 大 肠 杆 菌 接<br />

近 附 近 厕 所 的 数 量 , 根 、 茎 类 蔬 菜 尤 为 明 显<br />

• 造 成 二 次 大 气 污 染<br />

垃 圾 露 天 堆 放 , 经 过 风 的 飞 扬 以 及 生 活 垃 圾 腐<br />

化 产 生 恶 臭 , 给 空 气 中 增 加 许 多 新 的 污 染 成 分<br />

• 有 碍 市 容 观 瞻<br />

垃 圾 不 仅 污 染 环 境 , 威 胁 居 民 健 康 , 而 且 影 响 城<br />

市 风 貌 , 有 损 投 资 环 境<br />

125<br />

Garbage collected<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

2 有 关 中 国 城 市 生 活 垃 圾 的 几 个 问 题<br />

垃 圾 量 逐 年 增 长<br />

Amount (million tons)<br />

105<br />

85<br />

65<br />

Tendency (quadric polynomial)<br />

y = -0.08x 2 + 324.54x - 328756<br />

R 2 = 0.981<br />

Year<br />

45<br />

1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001<br />

Growing amount of urban domestic garbage in cities in recent years<br />

Source: Statistical Yearbook of China (1985-2000)<br />

10


1.1<br />

Garbage output<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

影 响 垃 圾 增 长 的 因 素<br />

• 城 市 人 口 增 加<br />

• 人 均 消 费 水 平 提 高<br />

• 经 济 发 展 (GDP 增 长 )<br />

Amount (million tons)<br />

0.9<br />

0.7<br />

0.5<br />

y=0.6310x-1.109<br />

R 2 = 0.9196<br />

2.75 2.9 3.05 3.2 3.35<br />

Population (million peasons)<br />

Relationship between population growth and<br />

urban domestic garbage collected in Chengdu City<br />

Amount (million tons)<br />

0.9<br />

0.8<br />

0.7<br />

0.6<br />

Rubbish output<br />

y=0.00004x+0.5194<br />

R 2 = 0.8684<br />

0.5<br />

1500 3500 5500 7500<br />

Expenditure per capita (RMB yuan)<br />

Relationship between annual expenditure per capita and urban<br />

domestic garbage (rubbish) collected in Xi’an City<br />

Amount (million tons)<br />

5.5<br />

4.5<br />

3.5<br />

2.5<br />

Rubbish output<br />

R 2 = 0.9146<br />

7.5 8.5 9.5 10.5 11.5<br />

Population (million persons)<br />

y=0.0065x+2.3038<br />

Relationships between<br />

population growth and<br />

economic development<br />

and urban domestic<br />

garbage collected in<br />

Shanghai City<br />

A m o un t (m illio n to n s)<br />

5.5<br />

4.5<br />

3.5<br />

2.5<br />

Rubbish output<br />

y=0.781e 0.1658x<br />

y=2.057+0.0340x 1 +0.00620x 2<br />

(R 2 =0.991)<br />

Where y is the output of<br />

domestic garbage (rubbish),<br />

and x 1 and x 2 represent<br />

population and GDP<br />

respectively<br />

R 2 = 0.9906<br />

50 150 250 350 450<br />

Gross domestic product (billion RMB yuan)<br />

City Beijing Tianjin Shanghai Shenyang Dalian<br />

Annual<br />

incom e per<br />

capita<br />

(RMB yuan)<br />

Garbage<br />

discharge<br />

(kg⋅d -1 ⋅psn -1 )<br />

城 市 生 活 垃 圾 人 均 日 产 量 与 人 均 收 入 关 系<br />

9820 7475 10952 5339 8160<br />

1.20 0.99 1.23 1.02 1.03<br />

City Hangzhou Shenzhen Guangzhou Maanshan Anshan<br />

Annual<br />

incom e per<br />

capita<br />

(RMB yuan)<br />

8751 14507 12259 7797 5904<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

垃 圾 成 份 发 生 变 化 :<br />

有 机 成 份 增 加 , 无 机 成 份 下 降 , 垃 圾 热<br />

值 提 高<br />

Garbage<br />

discharge<br />

(kg⋅d -1 ⋅psn -1 )<br />

0.92 2.62 1.20 0.66 0.76<br />

11


City Year Kitchen<br />

residue<br />

Beijing<br />

Shanghai<br />

Guangzhou<br />

Wuhan<br />

城 市 生 活 垃 圾 成 分 随 时 间 的 变 化 趋 势<br />

Materials containing in urban domestic garbage (%)<br />

Paper, cloth, plastics Ash and dust Glass Metal Stone<br />

1990 24.89 11.46 53.22 3.10 0.09 7.24<br />

1995 35.96 30.09 10.92 10.20 2.96 9.87<br />

1998 37.12 32.35 5.64 10.70 3.34 10.23<br />

1995 59.66 9.88 2.29 3.81 0.91 23.43<br />

1996 58.55 20.78 2.23 4.06 0.68 13.70<br />

1991 41.17 5.61 46.34 1.66 0.66 4.57<br />

1993 45.54 8.57 37.70 2.16 0.69 5.34<br />

1995 59.59 17.28 18.88 3.16 0.52 10.57<br />

1997 59.96 27.75 3.86 3.01 0.79 4.63<br />

1984 15.75 2.98 77.64 0.60 1.55 1.48<br />

1994 35.50 6.35 43.98 2.60 2.66 7.66<br />

Xi’an 1996 10.04 23.77 52.21 2.05 1.12 7.10<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

3 城 市 垃 圾 废 物 的 处 理 与 资 源 化<br />

工 矿 业 固 体 废 物 的 处 理 与 利 用 : 填 充 开 采 后 的<br />

矿 坑 , 平 整 后 覆 以 一 定 厚 度 的 好 土 , 并 在 其 上 种<br />

植 植 物 , 使 土 地 得 到 重 新 利 用<br />

高 炉 渣 和 煤 灰 渣 的 利 用 : 高 炉 渣 可 水 淬 生 成 颗<br />

粒 状 玻 璃 体 , 或 形 成 浮 石 状 物 质 , 或 热 铸 成 块 ,<br />

作 为 水 泥 工 业 的 原 料 ; 煤 灰 渣 是 电 厂 的 主 要 废<br />

弃 物 , 可 用 来 作 墙 体 材 料 或 生 产 粉 煤 灰 硅 酸 盐<br />

水 泥 , 也 可 用 粉 煤 灰 来 筑 路 等<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

生 活 垃 圾 粪 便 的 处 理 和 利 用<br />

• 生 活 垃 圾 的 收 集 与 处 理 过 程<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

• 生 活 垃 圾 的 处 理 和 利 用<br />

目 前 世 界 各 国 处 理 城 市 垃 圾 粪 便 所 采 用 的 方<br />

法 有 填 埋 、 焚 化 、 堆 肥 、 以 及 制 取 沼 气 等<br />

垃 圾 填 埋 (landfill)— 在 国 外 普 遍 应 用 , 国 内 也 已<br />

开 始 应 用 , 分 为 一 般 填 埋 和 卫 生 填 埋 两 种 。 前<br />

者 破 坏 环 境 , 污 染 空 气 与 水 源 , 多 已 限 制 使 用 ;<br />

现 行 的 填 埋 方 法 以 后 者 为 主 , 其 主 要 过 程 如 下 :<br />

当 前 中 国 城 市 生 活 垃 圾 的 主 要 收 集 方 式<br />

生 活 垃 圾 填 埋 作 业 流 程 图<br />

垃 圾 填 埋 场 纵 断 面 示 意 图<br />

12


垃 圾 填 埋 场 横 断 面 示 意 图<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

卫 生 填 埋 通 常 是 每 天 把 运 到 填 埋 场 地 的 固 体 垃<br />

圾 废 物 在 限 定 的 区 域 内 铺 散 成 40~75cm 厚 的 薄<br />

层 , 经 压 实 减 少 废 物 体 积 后 覆 盖 其 他 土 层 ; 再 铺<br />

散 新 垃 圾 层 重 复 此 项 作 业 ; 这 样 反 复 多 次 直 至<br />

填 埋 到 地 表 海 拔 高 度 时 , 再 在 其 上 覆 盖 一 层 厚<br />

90~120cm 的 土 壤 , 并 种 植 绿 色 植 物 。 大 约 10 年<br />

后 可 使 土 地 复 原<br />

卫 生 填 埋 要 注 意 场 地 的 选 择 , 考 虑 当 地 的 水 文<br />

和 地 形 条 件 , 避 免 污 染 地 下 水 , 防 止 浸 出 液 的 渗<br />

漏 和 降 解 气 的 释 放 , 消 除 臭 味 和 疾 病 的 传 染<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

堆 肥 法 (compost)— 依 靠 自 然 界 广 泛 分 布 的 细 菌 、<br />

放 线 菌 、 真 菌 等 微 生 物 , 人 为 地 促 进 可 供 生 物<br />

降 解 的 有 机 物 向 稳 定 的 腐 殖 质 进 行 转 化 的 微 生<br />

物 学 过 程 。 堆 肥 法 按 堆 肥 微 生 物 需 氧 程 度 可 分<br />

为 好 气 堆 肥 和 厌 气 堆 肥 两 种 , 据 现 代 堆 肥 工 艺 ,<br />

目 前 多 采 用 前 者 , 其 中 按 工 艺 复 杂 程 度 又 具 体<br />

分 为 间 歇 堆 积 法 和 连 续 堆 制 法<br />

堆 肥 配 料 方 式 有 三 种 : 纯 垃 圾 堆 肥 、 垃 圾 — 粪 便<br />

混 合 (7:3) 堆 肥 、 垃 圾 — 污 泥 混 合 (7:3) 堆 肥<br />

杭 州 市 垃 圾 堆 肥 场 工 艺 流 程 图<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

天 津 大 港 生 活 垃 圾 堆 肥 生 产 线 的 工 艺 流 程 图<br />

沼 气 (biogas) 制 取 — 利 用 严 格 密 封 的 沼 气 池 , 将 有<br />

机 垃 圾 、 植 物 秸 杆 、 人 畜 粪 便 、 污 泥 等 在 厌 氧<br />

环 境 下 发 酵 制 取<br />

特 点 : 工 艺 简 单 , 副 产 品 ( 肥 料 ) 质 优 价 廉 ( 原 料 肥 效<br />

提 高 , 并 可 杀 灭 寄 生 虫 卵 ), 改 善 环 境 卫 生<br />

原 理 : 将 有 机 物 垃 圾 中 的 碳 化 物 、 蛋 白 质 、 脂 肪<br />

等 在 一 定 温 度 、 湿 度 、 酸 碱 度 的 厌 氧 环 境 中 经<br />

过 多 种 微 生 物 的 ( 发 酵 ) 作 用 , 生 成 可 燃 气 体 ( 主<br />

要 成 分 为 甲 烷 )<br />

13


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

工 艺 过 程 : 沼 气 发 酵 可 分 为 液 化 → 产 酸 → 产 甲 烷<br />

三 个 阶 段 。 这 三 个 阶 段 需 相 互 衔 接 , 保 持 动 态<br />

平 衡 , 才 能 保 证 甲 烷 沼 气 的 连 续 产 生 。 提 高 沼<br />

气 发 酵 效 率 的 影 响 因 素 主 要 有 :<br />

丰 富 的 沼 气 菌 种<br />

严 格 的 厌 氧 环 境<br />

适 宜 的 发 酵 原 料 (C/N 比 在 25~30:1)<br />

适 宜 的 干 物 质 浓 度 ( 含 水 率 50%~60%)<br />

适 宜 的 温 度 (25~55℃) 及 pH 值 (7~9)<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

焚 化 法 (incineration)—<br />

特 点 : 能 将 可 分 解 性 物 质 降 低 到 最 低 限 度 , 焚 烧 产<br />

生 的 热 能 可 回 收 利 用 , 无 害 化 程 度 高<br />

国 外 数 据 表 明 , 每 5t 垃 圾 可 节 省 大 约 1t 标 准 燃<br />

料 。 人 口 在 15 000 人 以 上 城 市 宜 采 用 垃 圾 焚 烧<br />

处 理 方 法 , 使 用 的 焚 烧 炉 能 力 约 为 一 天 100t, 可<br />

配 热 能 回 收 装 置 , 或 者 接 蒸 汽 锅 炉 。 若 焚 烧 炉<br />

与 住 宅 区 的 距 离 ≤2km, 将 蒸 汽 用 于 采 暖 在 经 济<br />

上 合 算 。 若 供 热 需 求 不 大 , 或 离 用 户 太 远 , 则 垃<br />

圾 焚 烧 产 生 的 热 能 用 于 发 电 更 为 合 理<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

垃 圾 焚 化 的 弊 病 是 向 大 气 中 排 放 有 毒 、 有 害<br />

的 物 质 , 增 加 城 市 灰 尘 含 量 。 如 果 垃 圾 中 含 有<br />

聚 氯 乙 烯 之 类 的 塑 料 , 则 烟 气 中 氯 化 氢 的 质 量<br />

浓 度 会 超 过 100mg/m 3 以 上 , 这 就 必 须 采 用 复 杂<br />

的 气 体 净 化 装 置 , 以 除 去 其 有 害 气 体<br />

深 圳 市 垃 圾 焚 烧 工 艺 流 程 示 意 图<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

值 得 一 提 的 是 , 无 论 采 取 何 种 手 段 提 高 垃 圾 中<br />

资 源 成 分 的 利 用 和 垃 圾 处 理 能 力 , 都 属 于 补 救<br />

性 方 案 , 也 避 免 不 了 为 此 付 出 经 济 和 生 态 方 面<br />

的 双 重 代 价 。 因 此 采 取 有 效 措 施 实 现 从 源 头 对<br />

垃 圾 进 行 减 量 , 成 为 很 多 国 家 所 重 视 的 主 动 性<br />

垃 圾 政 策 。 如 联 邦 德 国 通 过 调 整 居 民 消 费 行 为<br />

的 措 施 , 达 到 良 好 的 垃 圾 减 量 效 果 : 饮 料 生 产 选<br />

择 收 取 押 金 的 瓶 装 方 式 , 避 免 使 用 一 次 性 消 耗<br />

包 装 品 , 如 纸 杯 、 纸 盘 , 尽 量 不 生 产 罐 装 食 品 等<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

德 国 还 通 过 立 法 来 保 证 垃 圾 的 减 量 和 回 收 利 用 :<br />

禁 止 单 向 流 程 ( 即 不 可 回 收 利 用 ) 的 包 装 品 在 市<br />

场 上 使 用 , 禁 止 对 可 回 收 物 品 的 非 回 收 性 处 理<br />

等<br />

必 要 时 采 取 合 理 的 经 济 手 段 , 促 使 企 业 自 觉 实 现<br />

垃 圾 减 量 :<br />

• 生 产 过 程 中 的 垃 圾 实 行 按 量 收 费<br />

• 交 纳 表 明 尽 到 环 保 责 任 、 因 而 受 到 消 费 者 支<br />

持 的 “ 绿 点 ” 标 志 费 用 等<br />

14


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

4 加 强 垃 圾 管 理 , 改 进 处 置 方 式<br />

有 关 中 国 城 市 居 民 对 垃 圾 处 置 态 度 的<br />

一 项 问 卷 调 查<br />

1) 部 分 调 查 结 果<br />

不 同 城 市 居 民 对 垃 圾 分 类 收 集 政 策 的 认 知 程 度<br />

( 表 中 数 字 为 回 答 “ 是 ” 的 比 例 , 下 同 )<br />

问 题<br />

是 否 愿 意 将 垃<br />

圾 分 类 投 放<br />

是 否 知 道 垃 圾<br />

分 类 的 意 义<br />

是 否 愿 意<br />

在 家 中 将 垃 圾<br />

分 类 收 集<br />

北 京 市<br />

(%)<br />

深 圳 市<br />

(%)<br />

大 连 市<br />

(%)<br />

西 安 市<br />

(%)<br />

上 海 市<br />

(%)<br />

平 均<br />

(%)<br />

91 84 78 91 80 85<br />

91 79 80 81 90 85<br />

67 62 56 65 57 61<br />

不 同 城 市 居 民 对 生 活 垃 圾 收 费 政 策 的 认 知 程 度<br />

问 题 北 京 市<br />

(%)<br />

是 否 赞 成 为 保 护<br />

环 境 实 行 生 活 垃<br />

圾 收 费 制 度<br />

是 否 听 说 过 生 活<br />

垃 圾 收 费 制 度<br />

深 圳 市<br />

(%)<br />

大 连 市<br />

(%)<br />

西 安 市 上 海 市 平 均<br />

(%) (%) (%)<br />

76 79 90 86 66 79<br />

62 65 58 53 56 59<br />

问 题<br />

购 物 时 是 否 愿 意<br />

自 带 购 物 袋<br />

是 否 知 道<br />

塑 料 袋 的 危 害<br />

不 同 城 市 居 民 对 有 关 购 物 袋 政 策 的 认 知 程 度<br />

是 否 知 道 一 次 性<br />

使 用 的 包 装 品 不<br />

利 于 环 境 保 护<br />

北 京 市<br />

(%)<br />

深 圳 市<br />

(%)<br />

大 连 市<br />

(%)<br />

西 安 市 上 海 市 平 均<br />

(%) (%) (%)<br />

53 15 40 41 26 35<br />

96 89 92 93 90 92<br />

96 87 88 95 93 92<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

上 述 结 果 表 明 :<br />

虽 然 平 均 90% 以 上 的 居 民 对 使 用 塑 料 袋 及 一 次<br />

性 包 装 品 对 环 境 的 危 害 都 有 清 楚 的 认 识 , 但 对<br />

于 自 带 购 物 袋 问 题 的 回 答 , 各 个 城 市 中 获 得 的<br />

调 查 结 果 却 非 常 不 同 , 在 深 圳 只 有 15% 的 人 表<br />

示 愿 意 自 带 , 在 北 京 则 有 53% 的 人 愿 意<br />

出 现 城 市 居 民 购 物 时 自 带 购 物 袋 比 例 不 高 的 原<br />

因 可 能 有 两 方 面 : 其 一 是 自 带 购 物 袋 比 较 麻 烦 ,<br />

其 二 也 与 没 有 实 行 购 物 袋 收 费 制 度 有 关<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

调 查 的 另 外 一 组 结 果 表 明 , 如 果 实 行 收 费 制 度<br />

将 有 利 于 提 高 自 带 购 物 袋 居 民 的 比 例 , 减 少 白<br />

色 污 染 ( 见 下 页 图 )。 如 果 每 个 购 物 袋 的 价 格 为<br />

0.05 元 时 , 平 均 大 约 有 14% 的 居 民 愿 意 自 带 购 物<br />

袋 ; 但 当 购 物 袋 价 格 为 0.5 元 时 , 愿 意 自 带 购 物 袋<br />

居 民 的 比 例 基 本 超 过 50%; 当 价 格 为 1 元 时 , 比<br />

例 更 高 。 由 此 可 见 , 以 适 当 方 式 实 行 购 物 袋 收<br />

费 政 策 , 将 会 对 减 少 生 活 垃 圾 中 的 包 装 袋 数 量<br />

产 生 积 极 影 响<br />

15


愿 意 自 带 购 物 袋 居 民 的 比 例 (%)<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

0<br />

北 京 大 连 深 圳 西 安 上 海<br />

0.05 元 / 个 0.1 元 / 个 0.5 元 / 个 1 元 / 个<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

对 有 关 包 装 瓶 / 盒 押 金 政 策 的 调 查 结 果 表 明 ,<br />

80% 以 上 的 居 民 对 一 次 性 使 用 的 包 装 品 造 成 的<br />

危 害 有 所 认 识 。 另 一 项 有 关 退 回 使 用 后 的 包 装<br />

瓶 / 盒 的 态 度 的 调 查 结 果 表 明 , 随 着 押 金 数 额 的<br />

增 加 , 愿 意 退 回 旧 瓶 / 盒 居 民 数 量 的 比 例 也 不 断<br />

增 加 ( 见 下 页 图 )。 如 果 每 个 包 装 瓶 / 盒 的 押 金 为<br />

1 元 时 , 在 很 多 城 市 90% 以 上 的 居 民 将 愿 意 退 回<br />

包 装 瓶 / 盒<br />

不 同 收 费 标 准 下 愿 意 自 带 购 物 袋 居 民 的 比 例<br />

愿 意 退 回 包 装 瓶 的 居 民 的 比 例 (%)<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

北 京 大 连 深 圳 西 安 上 海<br />

0.1 元 / 个 0.2 元 / 个 0.5 元 / 个 1 元 / 个<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

通 过 问 卷 调 查 还 得 出 , 目 前 在 世 界 上 很 多 国 家<br />

实 行 的 有 利 于 生 活 垃 圾 资 源 化 和 减 量 化 的 多 项<br />

政 策 , 在 中 国 城 市 居 民 中 的 认 知 度 不 尽 相 同 : 对<br />

于 生 活 垃 圾 分 类 收 集 政 策 的 认 知 度 最 高 , 愿 意<br />

将 生 活 垃 圾 进 行 分 类 投 放 的 城 市 居 民 的 比 例 已<br />

经 达 到 85%; 其 次 为 对 生 活 垃 圾 收 费 制 度 的 认<br />

知 度 , 79% 的 居 民 对 这 项 政 策 持 赞 成 态 度 。 对<br />

废 品 收 购 政 策 和 自 带 购 物 袋 的 认 知 度 相 对 偏 低 ,<br />

分 别 平 均 为 60.2% 和 35%<br />

不 同 押 金 标 准 下 愿 意 退 回 包 装 瓶 / 盒 的 居 民 的 比 例<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

此 外 , 城 市 居 民 中 卖 废 品 的 比 例 , 随 着 家 庭 人 均<br />

收 入 的 增 加 而 迅 速 降 低 。 这 一 趋 势 意 味 着 随 着<br />

我 国 经 济 的 发 展 , 人 民 收 入 水 平 提 高 , 卖 废 品 的<br />

城 市 居 民 比 例 将 会 不 断 减 少 , 这 也 是 各 发 达 国<br />

家 已 经 经 历 过 的 。 因 此 , 要 实 现 生 活 垃 圾 中 可<br />

利 用 物 质 的 有 效 回 收 和 重 复 利 用 , 从 长 远 看 , 建<br />

立 有 效 的 生 活 垃 圾 分 类 回 收 体 系 , 并 以 有 效 的<br />

法 律 制 度 和 辅 助 措 施 , 如 生 活 垃 圾 收 费 制 度 等<br />

促 进 垃 圾 分 类 回 收 , 对 促 进 我 国 生 活 垃 圾 资 源<br />

化 与 减 量 化 管 理 具 有 重 要 的 战 略 意 义<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

2) 实 施 生 活 垃 圾 资 源 化 和 减 量 化 政 策 建 议<br />

首 先 , 在 我 国 城 市 广 泛 开 展 生 活 垃 圾 分 类 收 集 , 能<br />

够 获 得 绝 大 多 数 城 市 居 民 的 理 解 和 支 持 。 本 项<br />

政 策 之 所 以 在 城 市 居 民 中 具 有 较 高 的 认 知 度 ,<br />

与 近 几 年 来 广 泛 开 展 的 垃 圾 分 类 宣 传 和 试 点 有<br />

很 大 关 系 。 为 居 民 提 供 方 便 的 分 类 投 放 条 件 、<br />

做 好 被 分 类 收 集 的 不 同 垃 圾 成 分 的 运 输 和 处 理<br />

的 后 续 工 作 , 是 垃 圾 分 类 政 策 能 否 获 得 成 功 的<br />

关 键<br />

16


6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

第 二 , 生 活 垃 圾 收 费 政 策 虽 然 已 经 在 我 国 很 多 城<br />

市 中 开 始 实 行 , 也 能 够 被 大 多 数 城 市 居 民 所 接<br />

受 。 但 是 由 于 缺 乏 宣 传 , 很 多 居 民 对 该 项 政 策<br />

极 其 意 义 了 解 不 足 。 为 了 达 到 生 活 垃 圾 收 费 政<br />

策 所 具 有 的 减 量 化 效 果 , 应 该 开 展 广 泛 的 宣 传<br />

和 教 育 活 动 , 同 时 进 一 步 开 展 实 行 生 活 垃 圾 按<br />

量 收 费 的 试 点 工 作 , 以 确 定 适 合 我 国 国 情 的 城<br />

市 生 活 垃 圾 按 量 收 费 政 策<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

第 三 , 鉴 于 我 国 居 民 对 自 带 购 物 袋 和 退 回 包 装 瓶 /<br />

盒 的 认 知 度 不 高 的 现 象 , 建 议 应 该 尽 快 实 行 购<br />

物 袋 收 费 政 策 和 包 装 瓶 / 盒 押 金 制 度 , 以 减 少 白<br />

色 污 染 和 促 进 包 装 品 重 复 利 用 。 根 据 本 研 究 调<br />

查 结 果 , 每 个 购 物 袋 的 价 格 和 每 个 包 装 瓶 / 盒 押<br />

金 的 数 额 , 都 应 该 定 在 0.5 元 左 右 或 高 于 0.5 元 ,<br />

才 能 够 收 到 显 著 效 果<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

第 四 , 废 品 收 购 政 策 在 我 国 城 市 中 以 不 同 方 式 已<br />

经 实 施 多 年 , 尽 管 如 此 , 目 前 卖 废 品 的 居 民 所 占<br />

比 例 并 不 太 高<br />

提 供 更 方 便 的 服 务 , 如 规 定 一 定 的 时 间 准 时 提<br />

供 收 购 服 务 或 上 门 收 取 等 , 有 可 能 提 高 废 品 回<br />

收 率<br />

规 范 收 购 价 格 也 是 提 高 居 民 卖 废 品 积 极 性 的 可<br />

能 途 径<br />

6 城 市 中 的 环 境 问 题<br />

5 其 他 城 市 固 体 废 物 利 用 与 资 源 化 途 径<br />

利 用 废 玻 璃 生 产 马 赛 克<br />

利 用 废 纸 生 产 再 生 纸<br />

利 用 废 塑 料 生 产 能 源 ( 酒 精 / 天 然 气 等 )<br />

采 用 新 料 生 产 玻 璃 马 赛 克 工 艺 流 程 示 意 图<br />

采 用 废 玻 璃 生 产 玻 璃 马 赛 克 工 艺 流 程 示 意 图<br />

17


城 市 内 的 纸 循 环<br />

城 市 的 物 质 、 能 源 代 谢<br />

本 章 到 此 结 束 , 谢 谢 !<br />

18

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