(一)城市环境容量
城市环境容量是指环境对于城市规模及人的活动提出的限度。城市环境容量包括城市人口容量、自然环境容量、城市用地容量以及城市工业容量、交通容量、建筑容量等。
1.城市人口容量
城市人口容量为:在特定的时期内,城市这一特定的空间区域所能相对持续容纳的具有一定生态环境质量和社会环境质量水平,以及具有一定活动强度的城市人口数量。
城市人口容量概念包含以下三个方面的内涵:
(1)它是在特定的空间范畴内(城市),在特定的社会生产力发展水平下所能容纳的人口规模;
(2)这一人口规模必须是具有一定生态环境质量和社会生活水平条件下的人口数量;
(3)城市的生态环境质量和社会环境不仅应满足一定人口规模的动态需求(这些人口在城市中的各项活动),同时还应具有相对的时间延续性。
2.城市自然环境容量
城市自然环境容量包括大气环境容量、水环境容量、土壤环境容量等,尤以前二者更为重要。
(1)大气环境容量:指在满足大气环境目标值(即能维持生态平衡及不超过人体健康阈值)的条件下,某区域大气环境所能承纳污染物的最大能力,或所允许排放的污染物的总量。
(2)水环境容量:指在满足城市居民安全卫生使用城市水资源的前提下,城市区域水环境所能承纳的最大的污染物质的负荷量。水环境容量与水体的自净能力和水质标准有密切关系。
(3)土壤环境容量:指土壤对污染物质的承受能力或负荷量。土壤环境容量取决于污染物的性质和土壤净化能力的大小,一般包括绝对容量和年容量两个方面。土壤环境容量主要应用于环境质量控制和在农业上进行污水灌溉的依据。
历年真题
1.城市工业容量以( )来表现。[2010-69]
A.城市规模 B.城市工业用地的发展规模
【答案】B
【解析】城市工业容量指城市自然环境条件、城市资源能源条件、城市交通区位条件、城市经济科技发展水平等对城市工业发展规模的限度,在许多情况下以城市工业用地的发展规模来表现。
2.城市交通容量受( )影响。( )。[2010-98]
A.城市道路网形状 B.城市道路面积
C.出车率 D.机动车型
E.出行时间
【答案】ABCE
【解析】城市交通容量是指现有或规划道路所能容纳的车辆数。城市交通容量受城市道路网形状及面积的影响,此外还受机动车与非机动车占路网面积比重、出车率、出行时间及有关折减系数的影响。
(二)城市环境影响因素
1.影响大气环境的因素
(1)地理因素。
1)地形的影响。污染物质从污染源排出后,因其所处地理环境不同,危害程度也就有差异。
2)局地气流的影响。地形和地貌的差异,造成地表热力性质的不均匀性,往往形成局部气流,其水平范围一般在几公里至几十公里,局部气流对当地的大气污染起显著的作用。最常见的局地气流有海陆风(水陆风)、山谷风、逆温、热岛效应等。
高层建筑,体形大的建筑物和构筑物,都能造成气流在小范围内产生涡流,阻碍污染物质迅速排走扩散,而停滞在某一地段内,加深污染。一般规律是建筑物背风区风速下降,在局部地区产生涡流,不利于气体扩散。
通常把城市近地面温度比郊区高的现象称为“热岛效应”。“热岛”的形成原因主要有三方面:①大量的生产、生活燃烧放热;②城市建成区大部分被建筑物和道路等被硬质材料所覆盖,植物覆盖低,从而吸热多而蒸发散热少;③空气中经常存在大量的污染物,它们对地面长波辐射吸收和反射能力较强。这些均是造成城市温度高于周围乡村的重要条件,其温差夜间更为明显,最大可达8℃。城市热岛效应对大气污染物的影响,主要表现为由于热岛效应引起了城乡间的局地环流,使四周的空气向中心辐合,尤其在夜间易导致污染物浓度的增大。
(2)气象因素。同一大气污染源,以同样排放量作用于环境,在不同的时间里环境所受的影响及污染是不同的。这就是说,大气污染的形成和危害,不仅取决于污染物的排放量和离排放源的距离,还取决于周围大气对污染物的扩散能力。主要考虑风和湍流、温度层结、逆温、不同温度层结下的烟型等气象因素。
(3)其他因素。
1)污染物的性质和成分;
2)污染源的几何形态和排放方式;
3)污染源的强度和高度:①源强的影响。源强是指污染物的排放速率。通常瞬时点源的源强以一次施放总量表示(如kg),连续点源以单位时间施放量表示(如kg/h),连续线源则以单位时间、单位长度的施放量表示(如kg/h·km)等。因为源强与污染物的浓度是成正比的,所以要研究空气污染问题,必须摸清源强的规律。为了摸清这一规律,就必须对工厂的生产量、工艺过程、净化设备等有一定的了解。此外,除了烟囱排放外,各生产环节常有跑、冒、滴、漏等现象存在,对于这类无组织的排放也要做相应的调查和考虑。②源高的影响。源高对地面污染物的浓度有很大影响。地面源污染物浓度随距离的增加而减少。但对于高架源来说,情况就比较复杂了,就烟羽中心轴线而言,仍然是浓度随距离的增加而减小;但就地面浓度而言,则将出现离烟囱很近处,浓度很低,随着距离的增加浓度逐渐增加至一个最大值,过后又逐渐减小。
历年真题
1.关于海陆风,正确是( )。[2020-98]
A.由于作为下垫面的温度变化,海洋和陆地性质差异,引起热力对流而形成的带有日变化的局部环流
B.海陆风的环流形态取决于海陆分布和由此产生的地面气温梯度
C.由于海陆风的变换,有时低层排放的污染物被传递到一定距离后,又会重新被高层气流带回到原地,使原地污染物浓度增大
D.夏季陆风始于上午,午后最强,傍晚后转为海风
E.类似海陆风的环流不可能产生内陆大型水体
【答案】ABC
【解析】由于陆地与海水作为下垫面的比热容差异,日照下白天陆地比海洋增温快,近地面陆地气压低于海洋,风从海洋吹向陆地;夜晚陆地比海洋降温快,近地面陆地气压高于海洋,风从陆地吹向海洋;夏季海风始于上午,午后最强,傍晚后转为陆风。该热力环流也产生于内陆大型水体,有时会导致低层排放的污染物传递一定距离后被带回原地。
2.下列关于城市“热岛效应”的表述,哪项是错误的?( )[2013-77]
A.与大量生产、生活燃烧放热有关
B.与城市建成区地面硬化率高有关
C.与空气中存在大量污染物有关
D.“热岛效应”对大气污染物浓度没有影响
【答案】D
【解析】城市热岛效应对大气污染物的影响,主要表现为由于热岛效应引起了城乡间的局地环流,使四周的空气向中心辐合,尤其在夜间易导致污染物浓度的增大。
3.污染源的高度对地面浓度有很大影响,下列有关阐述有误的是( )。[2010-37]
A.在开阔平坦的地形和相同的气象条件下,高烟囱产生的地面浓度总比相同源强的低烟囱产生的地面浓度要低
B.温度层结构对地面浓度的影响也取决于源高
C.地面源污染物浓度随距离的增加而减小
D.高架源地面浓度随着距离的增加而减小
【答案】D
【解析】地面源污染物浓度随距离的增加而减少。高架源就烟囱中心轴线而言,仍然是浓度随距离的增加而减小;但就地面浓度而言,则将出现离烟囱很近处浓度很低,随着距离的增加浓度逐渐增加至一个最大值,过后又逐渐减小。
2.影响水体环境的因素
(1)水体自净作用:指污染物进入水体后,经物理、化学和生物学作用使污染浓度逐渐下降,水体理化性质及生物特征恢复至污染物进入前的状态的过程。
(2)水体稀释作用:是水体发挥自净作用的重要因素。水体的稀释作用与废水和水体的流量以及两者混合的程度有密切关系。污水进入水体后,并不能马上与全部水体混合。影响混合的因素很多,其中主要的有:①河流流量与污水流量的比值。②废水排放口的分布形式(集中还是分散)。③河流的水文条件,包括河流的流速、流量以及河水的紊流运动等。
(3)水体中氧的消耗与溶解:污水进入水体后,污水中的有机物在微生物的作用下进行氧化分解,需消耗一定数量的氧。
(4)水中的微生物在水中微生物摄取污水中的有机物作养料的过程中,将有机物的一部分变成微生物本身的细胞,并提供合成细胞的维持生命的能量,一部分有机物则变成废物排出。
3.影响土壤环境的因素
(1)土壤环境背景值:土壤环境背景值指在自然状况或相对不受直接污染情况下土壤中化学元素的正常含量。
(2)土壤自净作用:土壤自净作用指土壤受到污染后,在物理、化学、生物的作用下,逐步消除污染物达到自然净化的过程。
(3)土壤酸碱性:土壤酸碱性亦称“土壤反应”,是土壤酸度和土壤碱度的总称。主要决定于土壤溶液中氢离子的浓度,通常以pH表示。土壤学上以pH为6.5~7.5的土壤为中性土壤,pH为6.5以下为酸性土壤,pH为7.5以上的为碱性土壤。土壤酸碱度与土壤中的重金属化合物的溶解状况密切相关。
(4)土壤双向水环境效应:指土壤既能过滤、吸纳降雨和径流中的污染物,又因其积累的污染物对水体构成了污染威胁。
历年真题
关于“城市土壤双向水环境效应”的表述,正确的是( )。[2019-72]
A.土壤既能保留水分,又能因蒸腾作用而丧失水分
B.土壤既能过滤、吸纳降雨和径流中的污染物,又因其积累的污染物对水体构成了污染威胁
C.土壤既能截流金属污染物,又因其积累而造成对水体的污染
D.土壤既能保持水,又因水的流动而造成水土流失
【答案】B
【解析】土壤双向水环境效应是指土壤既能过滤、吸纳降雨和径流中的污染物,又因其积累的污染物对水体构成了污染威胁。
(三)城市环境污染
1.城市环境污染的类型及特点
城市环境污染是指由人类的活动所引起的环境质量下降,有害于人类及其他生物的正常生存和发展的现象。按环境要素,可分为大气污染、水体污染和土壤污染等;按污染物的性质,可分为生物污染、化学污染和物理污染;按污染形态,可分为废气污染、废水污染、固体污染,以及噪声污染、辐射污染等:按污染产生的原因,可分为生产污染和生活污染,生产污染又可分为工业污染、农业污染、交通污染等;按污染物的分布范围,又可分为全球性污染、区域性污染、局部性污染等。
(1)废气污染。废气指在矿物燃料燃烧、工业生产、垃圾和工业废物燃烧以及汽车行驶过程中排出的气体。废气污染对人体有着严重的不利影响(见表8-1)。
表8-1 废气污染对人体的影响
1)二氧化硫。二氧化硫为无色有刺激性的气体,对环境起酸化作用。三氧化硫是无色易挥发的固体。
2)氮氧化物。氮的氧化物的总称。主要污染源为燃料燃烧时,空气中的氧和氮在高温下生成的产物。燃煤或燃油的工业锅炉以及机动车辆排出的废气中含有大量氮氧化物。其他工业生产,如硝酸和硝酸化合物生产,化学工业的硝化过程,火药和氮肥的生产等都有氮氧化物的排放。
3)碳氧化物。
①一氧化碳。一氧化碳是无色、无臭、无味、无刺激性的气体,有剧毒。工业锅炉和民用炉灶排出的烟气中约含有3%左右,汽车废气中含量约为3%~13%。其他如炼焦、煤气生产等工业过程中也会产生一定量的CO。污染大气中约有80%的CO是由汽车排放的,在交通量大的城市空气中CO的浓度可高达40×10-6~115×10-6。
②二氧化碳。二氧化碳俗称“碳酸气”。是无色、无臭、有酸味的气体。大气中二氧化碳的来源有:人和动物的呼吸,人类呼出气中含4%左右;生活和生产中燃料(煤、石油等)的燃烧;土壤、矿井和活火山的逸出;看机物的发酵、分解和腐败过程。大气中的二氧化碳大部分被绿色植物在光合作用中吸收利用。
4)飘尘和降尘。
①飘尘,又称可吸入颗粒物或可吸入尘。指粒径小于10μm的悬浮颗粒物。包括煤烟、烟气和雾及二次颗粒物如硫酸盐、硝酸盐微粒等。飘尘能吸附致癌性很强的苯比芘等碳氢化合物,在无风或风速很大、逆温等不利于稀释、扩散的气象条件下,又能在大气中聚集,使大气污染程度增大,从而大大增强其危害。
②降尘,又称“落尘”。空气中直径大于10μm的固体颗粒物。来源主要有地面扬尘、燃料燃烧、工业烟尘、火山灰等。降尘离开发生源后,很快降落到地表,随着离源距离的增加,降尘量迅速减小。
5)光化学烟雾。光化学烟雾是一次污染物和二次污染物的混合物所形成的空气污染现象。一般最易发生在大气相对湿度较低、微风、日照强、气温为24~32℃的夏季晴天,并有近地逆温的天气。是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。光化学烟雾使大气能见度降低,对人体有很大的刺激和毒害作用。
历年真题
1.下列有关形成光化学烟雾的因素,哪项是错误的?( )[2018-80]
A.大气湿度相对较低 B.微风
C.近地逆温 D.气温高于32℃
【答案】D
【解析】光化学烟雾在一定的气象条件下发生,一般最易发生在大气相对湿度较低、微风、日照强、气温为24~32℃的夏季晴天,并有近地逆温的天气,光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。
2.下列关于废气污染对人体健康影响的表述,哪些项是错误的?( )[2014-99]
E.二氧化硫导致呼吸道疾病
【答案】CD
【解析】气溶胶会引起呼吸器官疾病:二氧化碳不会导致消化道疾病。
3.下列哪些因素有利于光化学烟雾的形成?( )[2012-99]
A.大气相对湿度较低 B.阴天
C.微风 D.气温高于32℃
E.近地逆温
【答案】ACE
【解析】同[2018-80]解析。
4.下列选项中属于飘尘的典型特征的是( )。[2011-84]
A.粒径变化大 B.不易沉降
C.成分复杂 D.粒径变化小
E.对其他有害物质吸附能力小
【答案】BCD
【解析】飘尘指粒径小于10μm的悬浮颗粒物,其中相当大部分比细菌(0.75μm)还小。粒径在0.1~1.0μm之间的悬浮微粒很难沉降,可以数年甚至几十年在大气中飘浮。飘尘能吸附致癌性很强的苯并芘等碳氢化合物,在无风或风速很大、逆温等不利于稀释、扩散的气象条件下,又能在大气中聚集,使大气污染程度增大,从而大大增强其危害。
5.下列表述正确的是( )。[2010-94]
A.一氧化碳是无色、无臭、无味、无刺激性的气体,有剧毒
B.二氧化碳是无色、无臭、有酸味的气体,有剧毒
C.二氧化硫是无色、有刺激性的气体
D.二氧化氮是无色、无臭、无味、无刺激性的气体,无害
E.三氧化硫是无色易挥发的气体
【答案】AC
【解析】二氧化碳无毒,B选项错误。二氧化氮可引发慢性支气管炎、神经衰弱症等,有的可导致肺部纤维化,D选项错误。三氧化硫是无色易挥发的固体,E选项错误。
6.城市环境的污染效应中对应关系正确的是( )。[2010-93]
A.大气中二氧化碳增多产生热岛效应
B.光化学烟雾会降低大气能见度
C.臭氧层破坏是氟氯烃化合物引起的
D.城市大量排热导致温室效应
E.工业区排放大量颗粒物造成局部地区降雨减少
【答案】BC
【解析】大气污染引起环境变化,可分为物理效应、化学效应和生物效应三种。物理效应如大气中二氧化碳增多产生的温室效应,引起全球气候的变化,但城市热岛效应不是二氧化碳造成的,A选项错误。工业区排放大量颗粒物,产生更多的凝结核而造成局部地区降雨增多,E选项错误。城市活动排放大量的热量,使气温高于周围地区,产生热岛效应,D选项不正确。光化学烟雾会降低大气能见度,生物效应会导致生态系统变异,造成各种急性或慢性中毒等,B选项正确。大气中的臭氧可以与许多物质起反应而被消耗和破坏。在所有与臭氧起反应的物质中,最简单而又最活泼的是含碳、氢、氯和氮几种元素的化学物质,如一氧化二氮(N2O)、水蒸气(H2O)、四氯化碳(CCl4)、甲烷(CH4)和现在最受重视的氟氯烃(CFC)等,从而造成臭氧层的破坏。C选项正确。
(2)废水污染。废水指人类在生产活动和生活活动过程中排出的使用过的水。包括从住宅、商业建筑物、公共设施和工矿企业排出的液体以及用水输送的废物与可能出现的地下水、地表水和雨水的混合物。
废水污染类型及主要特点如下:
1)生活污水。生活污水是居民日常生活所产生的污水,是浑浊、深色、具恶臭的水,微呈碱性,一般不含毒物,所含固体物质约占总重量的0.1%~0.2%,所含有机杂质约占60%,在其全部悬浮物中有机成分几乎占总量的3/4以上。生活污水极适宜于各种微生物的繁殖,含有大量的细菌、病原菌和寄生虫卵。生活污水的水量水质明显具有昼夜、季节周期性变化的特点。
2)工业废水。工业废水指工矿企业(包括乡镇企业)生产过程排出的废水。是生产污水和生产废水的总称。工业废水的水量、水质随不同的工业及其生产过程而有很大的差别。(www.xing528.com)
①生产污水,专指工矿企业生产中所排出的污染较严重、必须经处理后方可排放的工业废水。
②生产废水,又称“清净废水”。指工矿企业排出的比较清洁的不经处理即可排放的工业废水。典型的生产废水是冷却水。生产废水(特别是冷却水)是循环利用工业废水中应首先考虑的。
3)废水中的污染物质及主要特点如下:
①有机物质的污染。有机污染指有机化合物引起的环境污染。有机化合物分为天然的和人工合成的两大类。
②无机物质的污染。对环境造成污染的无机物质有:各种元素的氧化物、硫化物、卤化物、酸、碱、盐类等。水体pH<5或pH>9时,大部分水生生物不能生存。
③有毒物质的污染。当废水中含有多量的毒物如氰化物、砷、酚类,以及汞、镉和铜等重金属离子时,就会出现毒害生物的作用,将水体中的细菌和动植物杀死。由于细菌被毒物杀死,就必然抑制水体的自净作用。
④“富营养化”污染。由于水体中氮、磷、钾、碳增多,使藻类大量繁殖,耗去水中溶解氧,从而影响鱼类的生存,这就是所谓的“富营养化”污染。造纸、皮革、肉类加工、炼油等工业废水,生活污水以及农田施用肥料,使水体中氮、磷、钾、碳等营养物增加。含磷洗涤剂的广泛应用,使生活污水中含磷量增加。
⑤油类污染物。油类污染主要为石油污染,指在石油的开采、炼制、储运和使用过程中,原油及各种石油制品进入环境而形成的污染物。
⑥热污染。热污染指人类活动危害热环境的现象。水体热污染是煤矿、油田、电厂等大型能源转换企业排出的废水造成江河、湖泊局部水温升高,影响水生生物生态平衡。
⑦含色、臭、味的废水。
⑧病原微生物污染。
历年真题
下列关于水体富营养特征的表述,哪些项是正确的?( )[2018-99]
A.水体中氮、磷含量增多 B.水体中蛋白质含量增多
C.水体中藻类大量繁殖 D.水体中溶解氧含量极低
E.水体中鱼类数量增加
【答案】ABCD
【解析】“富营养化”污染:由于水体中氮、磷、钾、碳增多,使藻类大量繁殖,耗去水中溶解氧从而影响鱼类的生存,这就是所谓的“富营养化”污染。
(3)土壤污染。进入到土壤中的有害物质过多,超过土壤的自净能力,就会造成土壤污染。土壤污染物主要通过固体废物向土壤表面堆放和倾倒,废水向土壤中渗透,大气中的污染物通过降尘或随雨水降落到土壤中等途径进入土壤。
土壤污染物种类多,大致可分为无机污染物和有机污染物两大类。
(4)固体废物污染。固体废物指在人类生产和消费过程中被丢弃的固体和泥状物质。包括从废水、废气中分离出来的固体颗粒。按化学性质,可分为有机废物和无机废物;按危害状况,可分为有害废物和一般废物;按来源,可分为矿业固体废物、工业固体废物、城市垃圾、农业废弃物和放射性固体废物。固体废物侵占土地并对环境造成多方面影响,如侵蚀土壤、破坏土壤结构、散发恶臭、污染大气、污染地下水和地表水等。
1)工业有害固体废物。指能对人们的健康或对环境造成现实或潜在危害的工业固体废物。可分为有毒的、易燃的、有腐蚀性的、能传播疾病的、有较强的化学反应的。具体有如下类型:①有色金属渣;②粉煤灰;③电石渣;④铬渣;⑤化工废渣。
2)城市垃圾。城市垃圾是城市居民的生活垃圾、商业垃圾、市政维护和管理中产生的垃圾,不包括工业固体废物。
3)污泥。污泥是城市污水和工业污水处理过程中所产生的沉淀物。按性质,可分为有机污泥和无机污泥两类,一般将有机污泥称为污泥,将无机污泥称作沉渣。
(5)噪声污染。就城市噪声而言,主要有交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声等。
1)交通噪声。交通噪声是现代城市中重要的公害之一,交通噪声日益成为城市的主要噪声,约占城市噪声源的40%。
2)工业噪声。工厂的机器在运转时产生的噪声。按其噪声源特性可分为:①气流噪声。②机械噪声。各类工业使用的机器设备和生产工艺不同,造成的噪声种类和污染程度也不同。
3)建筑施工噪声。建筑施工现场大量使用各种不同性能的动力机械时产生的噪声。
4)社会生活噪声。商业、娱乐、体育、游行、庆祝、宣传等活动产生的噪声。
(6)电磁辐射污染。电磁辐射已经成为一种我国城市新的污染源,并逐渐从大城市向中小城市及农村扩展。
(7)光污染。光污染是包括白亮污染、人工白昼污染和彩光污染。白色的粉刷墙面反射系数为69%~80%,镜面玻璃的反射系数达82%~90%,比绿色草地、森林、深色或毛面砖石装修的建筑物的反射系数大10倍左右,大大超过了人体所能承受的范围,从而成为新污染源之一。建筑物的钢化玻璃、釉面砖墙、铝合金板、磨光花岗岩、大理石和高级涂料等装饰反射的强光,会伤害人的眼睛,引起视力下降,增加白内障的发病率。长时间受光污染,还会造成人心理恐慌和生理机能失调。光污染还会改变城市植物和动物生活节律,误导飞行的鸟类,从而对城市动植物的生存造成危害。
(8)放射性污染。随着放射性物质和射线装置广泛应用于民用领域,放射性泄漏事故近几年时有发生。
2.城市主要污染源
(1)城市污染源。城市污染源指城市内产生污染物(包括废水、废气、废渣、噪声等)的设备、装置、场所和单位。
根据分布特点,城市污染源可分为固定性和移动性两类污染源;根据排放方式可分为脉冲式及持续式污染源以及点源和面源;根据产生部门可分为工业污染源、交通污染源、农业污染源和生活污染源。
(2)城市环境的污染效应。大气污染引起的环境变化可分为物理效应、化学效应和生物效应三种。物理效应包括温室效应、局部地区降雨增多、热岛效应等。化学效应如光化学生成的烟雾、硫酸盐和气溶胶等会降低大气能见度。生物效应会导致生态系统变异,造成更重急性或慢性中毒等。
历年真题
1.下列关于光污染的表述,哪项是错误的?( )[2017-78]
A.光污染有益于城市植物生长
B.由钢化玻璃造成的光污染会增加白内障的发病率
C.光污染欺骗飞行的鸟类,改变动物的生活节律
D.白色粉刷墙面和镜面玻璃的反光系数是自然界森林、草地的10倍
【答案】A
【解析】光污染会改变城市植物和动物生活节律,误导飞行的鸟类,从而对城市动植物的生存造成危害。
2.下列关于污染的表述,哪项是错误的?( )[2013-78]
A.钢化玻璃反射的强光会增加白内障的发病率
B.镜面玻璃的反射系数约比绿草地大10倍
C.光污染误导飞行的鸟类,危害其生存
D.光污染对城市植物没有影响
【答案】D
【解析】同[2017-78]解析。
(四)城市环境保护
城市环境保护的基本内容包括城市生态环境保护和城市环境综合整治。
城市生态环境保护包括对城市中及城乡接合部的自然生态系统,如河流、湖泊、湿地、山体和森林,以及生物多样性的保护等。实际上是保护城市以及城郊生态系统,使其更好地为人类服务。
城市环境综合整治一般包括城市环境宏观分析、影响城市环境质量因素分析及制定城市环境综合整治措施三个方面。
1.城市大气污染综合整治
(1)概述。
大气污染综合整治是综合运用各种防治方法控制区域大气污染的措施。地区性污染和广域污染是由多种污染源造成的。
主要整治措施概括起来有:
1)减少或防治污染物的排放,改革能源结构,采用无污染和低污染能源,对燃料进行预处理以减少燃烧时产生的污染物,改进燃烧装置和燃烧技术,以提高燃烧效率和降低有害气体排放量,节约能源和开展资源综合利用,加强企业管理,减少事故性排放,及时清理、处置废渣,减少地面粉尘。
2)治理排放的主要污染物。
3)发展植物净化。
4)利用大气环境的自净能力。例如,以不同地区、不同高度的大气层的空气动力学和热力学的变化规律为依据,合理确定烟囱高度,使排放的大气污染物能在大气中迅速稀释扩散。
(2)城市大气污染综合整治宏观分析。大气污染综合整治宏观分析就是在制定大气污染综合整治对策时,根据城市大气污染及大气环境特征,从城市生态系统出发,对影响大气质量的多种因素进行系统的综合分析。从宏观上确定大气污染综合整治的方向和重点,为具体制定大气污染综合整治措施提供依据。
1)影响城市大气质量的因素分析。城市大气质量受到多种因素的影响。在进行系统分析时,可参考大气污染源调查及评价,大气污染预测等有关内容。
2)确定大气污染综合整治的方向和重点。通过对大气质量影响因素的综合分析,可以明确影响大气质量的主要因素和目前在控制大气污染方面的薄弱环节。
(3)城市大气污染综合整治措施。
1)合理利用大气环境容量。合理利用大气环境容量要做到两点:①科学利用大气自净规律。②结合调整工业布局,合理开发大气环境容量。
2)以集中控制为主,降低污染物排放量。集中控制是防治大气污染,改善城市大气环境质量的最有效的措施。集中控制,就是从城市的整体着眼,采取宏观调控和综合防治措施。如:调整工业结构、改变能源结构、普及型煤、集中加工和处理燃料、采取优质煤(或燃料)供民用的能源政策、煤气化、强化污染源治理、降低污染物排放、发展植物净化、集中供热、建立烟尘控制区以及发展无污染少污染的新能源(太阳能、风能、地热)等。
对局部污染物,如:工业生产过程排放的污染物,工业粉尘、制酸及氮肥生产排放的SO2、NOX、HF以及汽车尾气等,则要因地制宜采取分散防治措施。
2.城市水污染综合整治
(1)概述。
城市水污染综合整治是综合运用各种方法防治水体污染的措施。主要措施有:①减少废水和污染物排放量;②发展区域性水污染防治系统;③综合考虑水资源规划、水体用途、经济投资和自然净化能力,运用系统工程,对水污染控制进行系统优化。
(2)城市水污染综合整治宏观分析。
1)水污染综合整治主要相关因素。主要相关因素的定量分析方法可参照大气污染综合整治宏观分析的有关内容。
2)确定水污染综合整治的方向和重点。确定时要考虑以下两点:①城市水资源供需情况及矛盾所在。②城市工业废水和生活污水的取向分析。
(3)城市水污染综合整治措施。
1)合理利用水环境容量。首先要结合调整工业布局和下水管网建设,调整污染负荷的分布。其次要科学利用水环境容量,在保证水体目标功能的前提下,利用水环境容量消除水污染。
2)节约用水,计划用水,大力提倡和加强废水回用。对工业废水,首先要采取节流措施,各种设备的冷却用水都应循环使用。发展中水道,输送处理后符合相应水质标准的处理水作为低质给水。
3)强化水污染治理。对工业废水处理必须采取综合防治措施,首先是改革生产工艺,用无毒原料取代有毒原料,以杜绝有毒废水的产生。在使用有毒原料的生产过程中,采用合理的工艺流程和设备,保证设备的妥善运行,消除逸漏、以减少有毒原料的耗用量和流失量。重金属废水、放射性废水、无机有毒废水和难以生物降解的有机有毒废水,应尽可能与其他废水分流,并就地进行单独处理,要尽量采用封闭循环系统。流量大的无毒废水,如冷却水,最好在厂内经过简单处理后回用。
4)排水系统的合理规划。综合考虑地区各分片的污水收集方式。
5)建设流域污染综合防治工程。修建处理设施包括大规模的区域性联合污水处理厂,以及在一些自净能力小或污染超负荷的区段修建调节水库或污水库,以增加枯水期的水流量或用以储存污水。也可修建曝气设施,增加水体溶解氧的自净能力,或者引附近水系的水进行稀释。水系统区域内的工业用水要采取措施压缩用水量,实行循环用水,减少排污量。
6)去除饮用水的污染。采用更加有效的处理方法,满足饮用水的水质要求。
7)加强雨洪水利用与管理。雨洪水利用的具体措施包括,城市自然排水系统、雨水花园、生物净化池、绿色街道、可渗透铺装、雨水收集、屋顶花园、乡土植物、雨洪水再利用和管理等。
8)综合整治、整体优化。水污染综合整治的发展方向,是按功能水域实行总量控制,优化排污口分布,合理分配污染负荷,实施排污许可证制度,定期进行定量考核。
3.城市固体废物综合整治
固体废物可分为一般工业固体废物、有毒有害固体废物、城市垃圾及农业固体废物。这里重点讨论前三类固体废物的综合整治问题。
(1)一般工业固体废物综合整治措施。
固体废物来源广且成分复杂,而防治技术又较落后,是城市环境污染综合整治的一个难点。在研究编制环境规划时,首先应考虑减少产生量,然后尽可能综合利用、资源化,暂无利用可能的进行处理和处置。
工业废物是多种多样的,有金属、非金属,又有无机物和有机物等。经过一定的工艺处理,工业废物可成为工业原料或能源,较废水、废气易于实现再生资源化。通过合理的工业生产链,可以促进工业废渣的资源化,使一个企业的废渣成为另一个企业的原料。固体废物综合整治的重点就是综合利用,发展企业间的横向联系,促进固体废物重新进入生产循环系统。
(2)有毒有害固体废物的处理与处置。
1)焚化法。这种方法效果好,占地少,对环境影响小;但是设备的操作较为复杂,费用大,还必须处理剩余的有害灰分。
2)化学处理法。应用最普遍的是:①酸碱中和法;②氧化还原处理法;③沉淀化学处理法;④化学固定。
3)生物处理法。对各种有机物常采用生物降解法,包括:活性污泥法、滴沥池法、气化池法、氧化塘法和土地处理法等。
此外,有毒有害固体废物的处理与处置,还可以采用安全存放方法,主要是掩埋法。
(3)城市垃圾的综合整治。城市垃圾综合整治的主要目标是“无害化、减量化和资源化”,一般包括如下步骤:
1)制订城市垃圾的收集和输送计划。①垃圾的清扫,②垃圾的收集,③垃圾的运输。
2)制订城市垃圾的处理计划。①综合利用。城市垃圾综合利用包括分选、回收、转化三个过程。②垃圾卫生填埋。卫生填埋的基本操作是在经过选址论证的填埋场所,首先对地表进行必要的防渗处理,然后铺上一层城市垃圾并压实后,铺上一层土。然后逐次填铺城市垃圾和土,如此形成夹层结构。夹层结构可以克服露天填地造成的恶臭和鼠蝇孳生问题,大大改善周围环境。同时,可有计划地将废矿坑、黏土坑等经过卫生填地,改造成公园、绿地、牧场、农田或作建筑用地。卫生填埋存在两个问题,一是沥滤作用,二是填埋地层中的废物经生物分解会产生大量气体(沼气)。③垃圾灰化(焚烧)。灰化是将城市垃圾在高温下燃烧,使可燃废物转变为二氧化碳和水。灰化后残灰仅为废物原体积的5%以下,垃圾灰化过程中产生的热能应回收发电或供热。为了减少二噁英的产生,垃圾应在焚烧炉内充分燃烧。
4.城市噪声污染综合整治
(1)概述。
1)噪声污染综合防治是采用综合方法控制噪声污染,以取得人们所要求的声学环境的措施。
2)影响噪声污染的因素主要是噪声源(运转的机械设备和运输工具等)、传声途径和接受者三个部分。控制噪声源的措施有两类:①通过改进设备结构,提高部件加工精度和装配质量,采用合理的操作方法等来降低声源的噪声发射功率;②采用吸声、隔声、减振、隔振等措施以及安装消声器等来控制声源的噪声辐射。
3)传声途径的控制措施主要有:①增加声源离接受者的距离;②控制噪声的传播方向(或发射方向);③建立隔声屏障或利用天然屏障;④应用吸声材料或吸声结构,使声能转变为热能;⑤在城市建设中采用合理的防噪声规划。
(2)区域环境噪声控制措施。
1)制订噪声控制小区建设计划,逐步扩大噪声控制小区覆盖率。
2)规定工厂和建筑工地与其他区域的边界噪声值,超标的要限期治理。
(3)交通噪声综合整治措施。交通噪声综合整治措施应明确对噪声控制目标的贡献大小和措施所需的资金,在优化的基础上进行决策。
5.城市环境污染综合整治整体分析
(1)大气降水对城市地面水的污染。
(2)大气污染治理工程对水体的污染。
(3)固体废物的处理处置对地下水、地表水的污染。
(4)固体废物的堆存对大气污染的影响。
(5)水污染的处置造成的固体废物污染。
(6)气、水、渣处理对城市噪声的影响。
历年真题
1.下列关于城市垃圾综合整治的表述,哪些项是正确的?( )[2018-100]
A.主要目标是无害化、减量化和资源化
B.垃圾综合利用包括分选、回收、转化三个过程
C.卫生填埋需要解决垃圾渗滤液和产生沼气的问题
D.生活垃圾应进行分类收集与处理
E.垃圾焚烧不会产生新的污染
【答案】ABCD
【解析】垃圾焚烧会产生新的大气污染,如烟气、飞灰等。
2.下列关于城市垃圾综合整治的表述,哪些是正确的?( )[2012-100]
A.主要目标是无害化、减量化和资源化
B.垃圾综合利用包括分选、回收、转化三个过程
C.卫生填埋需要解决垃圾渗滤液和产生沼气的问题
D.生活垃圾卫生填埋必须进行分类
E.垃圾焚烧不会生产新的污染
【答案】ABC
【解析】垃圾焚烧是把有机物变成无机物,仍会产生新的污染物。焚烧垃圾需要垃圾有一定热值,必须进行一定分类,而填埋不必分类。
3.下列选项中哪些有利于加强城市雨洪水利用?( )[2011-83]
A.河道渠化 B.采用可渗透铺装
C.建设屋顶花园 D.种植乡土植物
E.建设雨水收集设施
【答案】BCDE
【解析】雨洪水利用的具体措施包括:城市自然排水系统、雨水花园、生物净化池、绿色街道、可渗透铺装、雨水收集、屋顶花园、乡土植物、雨洪水再利用和管理等。
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