城市生态学
康 慕 谊
北京 ? 2002.02~06
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 3.4?108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
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? 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 300~400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 7?107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
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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
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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
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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 20~20000Hz,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)
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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,
ρ— 介质的密度 (kg/m3)
c — 声音的传播速度 (m/s)
cPJ ?2?
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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 2?10-5Pa。 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 2?10-5Pa,
LP— 声压级 (Bel)
0
2
0
2
0
lg2lglg
P
P
P
P
J
JL
P ???
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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 。
??
?
?
??
?
?
?
0
lg20
P
P
L P
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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：
?
?
?
?
?
?
?
?
??? ?? 1010
0
21
21
21
1010lg10lg20
pp LL
p p
p
L
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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
21 pp LL ? 021 ?? pp LL
32lg10 1121 ????? ppp LLL
声压级差
( L p 1 - L p 2 )
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
增值 ?
( d B)
3,0 2,5 2,1 1,8 1,5 1,2 1,0 0,8 0,6 0,5 0,4
两个声音共存时其分贝和的增值
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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
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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
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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
→干扰语言通讯
安 全
长期影
响尚无
定论
长 期接
触 听觉
受 损,聋
听觉较快
受损,耳聋
对人的
影响
很静 安静 一般 吵闹 很吵 难受 痛苦
噪声级值
dB ( A)
0~ 20~ 40~ 6 0~ 80~ 10 0~ 120~ 140
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
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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,
??? 2
1
d101lg10 1.0
12
T
T
L
eq tTTL
P
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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
?
?
?
n
i
L
eq
i
n
L
1
10101lg10
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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
? ?? ?
?
?
?
?
?
? ???? ? 101.01.0
dn
nd 1091015
24
1lg10 LLL
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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)
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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
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? 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 4.0?109~18.5?109美元,1978年 数字上升为
6.0?109~27.7?109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
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? 机动车辆噪声标准 (城市噪声中交通占 70%),
车辆种类
执行标准 ( 1985 )
dB(A)
载重汽车 ( 3.5~ 15t ) 84~89
轻型越野车 84
公共汽车 ( 4~11t ) 83~86
小轿车 82
摩托车 84
轮式拖拉机 ( <45kW ) 86
6 城市 中 的环境问题
? 环境噪声标准 (城市区域 ),Leq[dB(A)]
适 用 区 域 昼间 夜间
特殊住宅区 45 35
居民、文教区 50 40
一类混合区 55 45
二类混合区
商业中心区
60 50
工业集中区 65 55
交通干线道路两侧 70 55
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,30~35dB(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 89~92dB(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 90~110dB(A),汽喇叭大约为 105~110dB(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 90~106dB(A),机械工业噪声为
80~120dB(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 0,5 kg,我国目前大约为
0.8~1.2kg
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 15?104t垃圾,约需占地 104m2。
据城市遥感信息 (1990~1992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
y = - 0, 0 8 x
2
+ 3 2 4, 5 4 x - 3 2 8 7 5 6
R
2
= 0, 9 8 1
45
65
85
105
125
1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001
Y e a r
A
m
o
u
n
t
(
m
i
l
l
i
o
n
t
o
n
s
)
G a rba g e c ol l e c t e d
T e nde nc y (qu a dri c p ol y nom i a l )
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 )
R
2
= 0.9196
0.5
0.7
0.9
1.1
2.75 2.9 3.05 3.2 3.35
P op ul a t i on (m i l l i on p e a s ons )
A
m
ount
(m
i
l
l
i
on t
ons
)
G a rba g e out p ut
Relationship between population growth and
urban domestic garbage collected in Chengdu City
y=0.6310x-1.109
R
2
= 0,8684
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1500 3500 5500 7500
E xpe ndi t ur e pe r c a pi t a ( R M B yua n)
A
m
ount
(
m
i
l
l
i
on
t
ons
)
R ubbi s h out put
Relationship between annual expenditure per capita and urban
domestic garbage (rubbish) collected in Xi’an City
y=0.00004x+0.5194
R
2
= 0.9146
2.5
3.5
4.5
5.5
7.5 8.5 9.5 10.5 11.5
P op ul a t i on (m i l l i on p e rs ons )
A
m
ount
(m
i
l
l
i
on t
ons
)
Rubbi s h out p ut
R
2
= 0, 9 9 0 6
2, 5
3, 5
4, 5
5, 5
50 150 250 350 450
G r o s s d o m e s t i c p r o d u c t ( b i l l i o n R M B y u a n )
A
m
o
u
n
t
(
m
i
l
l
i
o
n
t
o
n
s
)
R u b b i s h o u t p u t
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
respec ively
Relationships between
population growth and
economic development and
urban domestic garbage
collected in Shanghai City
Cit y Be ij in g Tia n j i n S h a n g h a i S h e n y a ng Da li a n
An n ua l
in c o m e p e r
c a p ita
( RMB y u a n )
9 8 2 0 7 4 7 5 1 0 9 5 2 5 3 3 9 8 1 6 0
Ga r b a g e
d is c ha r g e
( kg ? d
-1
? psn
-1
)
1,2 0 0,9 9 1,2 3 1,0 2 1,0 3
Cit y Ha n g z ho u S h e n z h e n Gu a ng z h o u M a a nsha n An s ha n
An n ua l
in c o m e p e r
c a p ita
( RMB y u a n )
8 7 5 1 1 4 5 0 7 1 2 2 5 9 7 7 9 7 5 9 0 4
Ga r b a g e
d is c ha r g e
( kg ? d
-1
? psn
-1
)
0,9 2 2,6 2 1,2 0 0,6 6 0,7 6
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
M a te r ia ls c o n ta i n in g in urba n d o m e sti c g a r ba g e ( % )
City Ye a r
K itc h e n
r e sid u e
Pa p e r,c lo th,p la stic s As h a nd du st G la ss M e ta l Sto n e
1 9 9 0 2 4, 8 9 1 1, 4 6 5 3, 2 2 3, 1 0 0, 0 9 7, 2 4
1 9 9 5 3 5, 9 6 3 0, 0 9 1 0, 9 2 1 0, 2 0 2, 9 6 9, 8 7B e iji n g
1 9 9 8 3 7, 1 2 3 2, 3 5 5, 6 4 1 0, 7 0 3, 3 4 1 0, 2 3
1 9 9 5 5 9, 6 6 9, 8 8 2, 2 9 3, 8 1 0, 9 1 2 3, 4 3
Sh a n g h a i
1 9 9 6 5 8, 5 5 2 0, 7 8 2, 2 3 4, 0 6 0, 6 8 1 3, 7 0
1 9 9 1 4 1, 1 7 5, 6 1 4 6, 3 4 1, 6 6 0, 6 6 4, 5 7
1 9 9 3 4 5, 5 4 8, 5 7 3 7, 7 0 2, 1 6 0, 6 9 5, 3 4
1 9 9 5 5 9, 5 9 1 7, 2 8 1 8, 8 8 3, 1 6 0, 5 2 1 0, 5 7
G ua n g z h o u
1 9 9 7 5 9, 9 6 2 7, 7 5 3, 8 6 3, 0 1 0, 7 9 4, 6 3
1 9 8 4 1 5, 7 5 2, 9 8 7 7, 6 4 0, 6 0 1, 5 5 1, 4 8
Wu ha n
1 9 9 4 3 5, 5 0 6, 3 5 4 3, 9 8 2, 6 0 2, 6 6 7, 6 6
X i’a n 1 9 9 6 1 0, 0 4 2 3, 7 7 5 2, 2 1 2, 0 5 1, 1 2 7, 1 0
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 40~75cm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
90~120cm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 25~30:1)
适宜的干物质浓度 (含水率 50%~60%)
适宜的温度 (25~55℃ )及 pH值 (7~9)
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
问 题
北京市
( % )
深圳市
( % )
大连市
( % )
西安市
( % )
上海市
( % )
平均
( % )
是否愿意将垃
圾分类投放
91 84 78 91 80 85
是否知道垃圾
分类的意义
91 79 80 81 90 85
是否愿意
在家中将垃圾
分类收集
67 62 56 65 57 61
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 )
问 题 北京市
( % )
深圳市
( % )
大连市
( % )
西安市
( % )
上海市
( % )
平均
( % )
是否赞成为保护
环境实行生活垃
圾收费制度
76 79 90 86 66 79
是否听说过生活
垃圾收费制度
62 65 58 53 56 59
不同城市居民对生活垃圾收费政策的认知程度
问 题
北京市
( % )
深圳市
( % )
大连市
( % )
西安市
( % )
上海市
( % )
平均
( % )
购物时是否愿意
自带购物袋
53 15 40 41 26 35
是否知道
塑料袋的危害
96 89 92 93 90 92
是否知道一次性
使用的包装品不
利于环境保护
96 87 88 95 93 92
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
0
10
20
30
40
50
60
70
80
±±?? ′ó á? é? ?ú ?÷°2 é? o￡
??
òa
×
?
′?
1o
??
′ü
?ó
??
μ?
±
è
ày
￡¨
%
￡?
0, 0 5 ?a / ?? 0, 1 ?a / ?? 0, 5 ?a / ?? 1 ?a / ??
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 /盒的态度的调查结果表明,随着押金数额的
增加,愿意退回旧瓶 /盒居民数量的比例也不断
增加 (见下页图 )。如果每个包装瓶 /盒的押金为
1元时,在很多城市 90%以上的居民将愿意退回
包装瓶 /盒
0
20
40
60
80
100
±±?? ′ó á? é? ?ú ?÷°2 é? o￡
??
òa
í?
??
°
ü
×
°??
μ?
?ó
??
μ?
±
è
ày
￡¨
%
￡?
0, 1 ?a / ?? 0, 2 ?a / ?? 0, 5 ?a / ?? 1 ?a / ??
不同押金标准下愿意退回包装瓶 /盒的居民的比例
6 城市 中 的环境问题
通过问卷调查还得出,目前在世界上很多国家
实行的有利于生活垃圾资源化和减量化的多项
政策,在中国城市居民中的认知度不尽相同,
对于生活垃圾分类收集政策的认知度最高,愿
意将生活垃圾进行分类投放的城市居民的比例
已经达到 85%; 其次为对生活垃圾收费制度的
认知度,79%的居民对这项政策持赞成态度。
对废品收购政策和自带购物袋的认知度相对偏
低,分别平均为 60.2%和 35%
6 城市 中 的环境问题
此外,城市居民中卖废品的比例,随着家庭人均
收入的增加而迅速降低。这一趋势意味着随着
我国经济的发展,人民收入水平提高,卖废品的
城市居民比例将会不断减少,这也是各发达国
家已经经历过的。因此,要实现生活垃圾中可
利用物质的有效回收和重复利用,从长远看,建
立有效的生活垃圾分类回收体系,并以有效的
法律制度和辅助措施,如生活垃圾收费制度等
促进垃圾分类回收,对促进我国生活垃圾资源
化与减量化管理具有重要的战略意义
6 城市 中 的环境问题
2) 实施生活垃圾资源化和减量化政策建议
首先,在我国城市广泛开展生活垃圾分类收集,能
够获得绝大多数城市居民的理解和支持。本项
政策之所以在城市居民中具有较高的认知度,
与近几年来广泛开展的垃圾分类宣传和试点有
很大关系。为居民提供方便的分类投放条件、
做好被分类收集的不同垃圾成分的运输和处理
的后续工作,是垃圾分类政策能否获得成功的
关键
6 城市 中 的环境问题
第二,生活垃圾收费政策虽然已经在我国很多城
市中开始实行,也能够被大多数城市居民所接
受。但是由于缺乏宣传,很多居民对该项政策
极其意义了解不足。为了达到生活垃圾收费政
策所具有的减量化效果,应该开展广泛的宣传
和教育活动,同时进一步开展实行生活垃圾按
量收费的试点工作,以确定适合我国国情的城
市生活垃圾按量收费政策
6 城市 中 的环境问题
第三,鉴于我国居民对自带购物袋和退回包装瓶 /
盒的认知度不高的现象,建议应该尽快实行购
物袋收费政策和包装瓶 /盒押金制度,以减少白
色污染和促进包装品重复利用。根据本研究调
查结果,每个购物袋的价格和每个包装瓶 /盒押
金的数额,都应该定在 0.5元左右或高于 0.5元,
才能够收到显著效果
6 城市 中 的环境问题
第四,废品收购政策在我国城市中以不同方式已
经实施多年,尽管如此,目前卖废品的居民所占
比例并不太高
提供更方便的服务,如规定一定的时间准时提
供收购服务或上门收取等,有可能提高废品回
收率
规范收购价格也是提高居民卖废品积极性的可
能途径
6 城市 中 的环境问题
5 其他城市固体废物利用与资源化途径
利用废玻璃生产马赛克
利用废纸生产再生纸
利用废塑料生产能源 (酒精 /天然气等 )
采用新料生产玻璃马赛克工艺流程示意图
采用废玻璃生产玻璃马赛克工艺流程示意图
城市内的纸循环
城市的物质、能源代谢
本章到此结束,谢谢 !
康 慕 谊
北京 ? 2002.02~06
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 3.4?108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 300~400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 7?107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 20~20000Hz,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,
ρ— 介质的密度 (kg/m3)
c — 声音的传播速度 (m/s)
cPJ ?2?
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 2?10-5Pa。 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 2?10-5Pa,
LP— 声压级 (Bel)
0
2
0
2
0
lg2lglg
P
P
P
P
J
JL
P ???
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 。
??
?
?
??
?
?
?
0
lg20
P
P
L P
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：
?
?
?
?
?
?
?
?
??? ?? 1010
0
21
21
21
1010lg10lg20
pp LL
p p
p
L
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
21 pp LL ? 021 ?? pp LL
32lg10 1121 ????? ppp LLL
声压级差
( L p 1 - L p 2 )
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
增值 ?
( d B)
3,0 2,5 2,1 1,8 1,5 1,2 1,0 0,8 0,6 0,5 0,4
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
→干扰语言通讯
安 全
长期影
响尚无
定论
长 期接
触 听觉
受 损,聋
听觉较快
受损,耳聋
对人的
影响
很静 安静 一般 吵闹 很吵 难受 痛苦
噪声级值
dB ( A)
0~ 20~ 40~ 6 0~ 80~ 10 0~ 120~ 140
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,
??? 2
1
d101lg10 1.0
12
T
T
L
eq tTTL
P
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
?
?
?
n
i
L
eq
i
n
L
1
10101lg10
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
? ?? ?
?
?
?
?
?
? ???? ? 101.01.0
dn
nd 1091015
24
1lg10 LLL
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 4.0?109~18.5?109美元,1978年 数字上升为
6.0?109~27.7?109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%),
车辆种类
执行标准 ( 1985 )
dB(A)
载重汽车 ( 3.5~ 15t ) 84~89
轻型越野车 84
公共汽车 ( 4~11t ) 83~86
小轿车 82
摩托车 84
轮式拖拉机 ( <45kW ) 86
6 城市 中 的环境问题
? 环境噪声标准 (城市区域 ),Leq[dB(A)]
适 用 区 域 昼间 夜间
特殊住宅区 45 35
居民、文教区 50 40
一类混合区 55 45
二类混合区
商业中心区
60 50
工业集中区 65 55
交通干线道路两侧 70 55
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,30~35dB(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 89~92dB(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 90~110dB(A),汽喇叭大约为 105~110dB(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 90~106dB(A),机械工业噪声为
80~120dB(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 0,5 kg,我国目前大约为
0.8~1.2kg
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 15?104t垃圾,约需占地 104m2。
据城市遥感信息 (1990~1992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
y = - 0, 0 8 x
2
+ 3 2 4, 5 4 x - 3 2 8 7 5 6
R
2
= 0, 9 8 1
45
65
85
105
125
1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001
Y e a r
A
m
o
u
n
t
(
m
i
l
l
i
o
n
t
o
n
s
)
G a rba g e c ol l e c t e d
T e nde nc y (qu a dri c p ol y nom i a l )
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 )
R
2
= 0.9196
0.5
0.7
0.9
1.1
2.75 2.9 3.05 3.2 3.35
P op ul a t i on (m i l l i on p e a s ons )
A
m
ount
(m
i
l
l
i
on t
ons
)
G a rba g e out p ut
Relationship between population growth and
urban domestic garbage collected in Chengdu City
y=0.6310x-1.109
R
2
= 0,8684
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1500 3500 5500 7500
E xpe ndi t ur e pe r c a pi t a ( R M B yua n)
A
m
ount
(
m
i
l
l
i
on
t
ons
)
R ubbi s h out put
Relationship between annual expenditure per capita and urban
domestic garbage (rubbish) collected in Xi’an City
y=0.00004x+0.5194
R
2
= 0.9146
2.5
3.5
4.5
5.5
7.5 8.5 9.5 10.5 11.5
P op ul a t i on (m i l l i on p e rs ons )
A
m
ount
(m
i
l
l
i
on t
ons
)
Rubbi s h out p ut
R
2
= 0, 9 9 0 6
2, 5
3, 5
4, 5
5, 5
50 150 250 350 450
G r o s s d o m e s t i c p r o d u c t ( b i l l i o n R M B y u a n )
A
m
o
u
n
t
(
m
i
l
l
i
o
n
t
o
n
s
)
R u b b i s h o u t p u t
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
respec ively
Relationships between
population growth and
economic development and
urban domestic garbage
collected in Shanghai City
Cit y Be ij in g Tia n j i n S h a n g h a i S h e n y a ng Da li a n
An n ua l
in c o m e p e r
c a p ita
( RMB y u a n )
9 8 2 0 7 4 7 5 1 0 9 5 2 5 3 3 9 8 1 6 0
Ga r b a g e
d is c ha r g e
( kg ? d
-1
? psn
-1
)
1,2 0 0,9 9 1,2 3 1,0 2 1,0 3
Cit y Ha n g z ho u S h e n z h e n Gu a ng z h o u M a a nsha n An s ha n
An n ua l
in c o m e p e r
c a p ita
( RMB y u a n )
8 7 5 1 1 4 5 0 7 1 2 2 5 9 7 7 9 7 5 9 0 4
Ga r b a g e
d is c ha r g e
( kg ? d
-1
? psn
-1
)
0,9 2 2,6 2 1,2 0 0,6 6 0,7 6
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
M a te r ia ls c o n ta i n in g in urba n d o m e sti c g a r ba g e ( % )
City Ye a r
K itc h e n
r e sid u e
Pa p e r,c lo th,p la stic s As h a nd du st G la ss M e ta l Sto n e
1 9 9 0 2 4, 8 9 1 1, 4 6 5 3, 2 2 3, 1 0 0, 0 9 7, 2 4
1 9 9 5 3 5, 9 6 3 0, 0 9 1 0, 9 2 1 0, 2 0 2, 9 6 9, 8 7B e iji n g
1 9 9 8 3 7, 1 2 3 2, 3 5 5, 6 4 1 0, 7 0 3, 3 4 1 0, 2 3
1 9 9 5 5 9, 6 6 9, 8 8 2, 2 9 3, 8 1 0, 9 1 2 3, 4 3
Sh a n g h a i
1 9 9 6 5 8, 5 5 2 0, 7 8 2, 2 3 4, 0 6 0, 6 8 1 3, 7 0
1 9 9 1 4 1, 1 7 5, 6 1 4 6, 3 4 1, 6 6 0, 6 6 4, 5 7
1 9 9 3 4 5, 5 4 8, 5 7 3 7, 7 0 2, 1 6 0, 6 9 5, 3 4
1 9 9 5 5 9, 5 9 1 7, 2 8 1 8, 8 8 3, 1 6 0, 5 2 1 0, 5 7
G ua n g z h o u
1 9 9 7 5 9, 9 6 2 7, 7 5 3, 8 6 3, 0 1 0, 7 9 4, 6 3
1 9 8 4 1 5, 7 5 2, 9 8 7 7, 6 4 0, 6 0 1, 5 5 1, 4 8
Wu ha n
1 9 9 4 3 5, 5 0 6, 3 5 4 3, 9 8 2, 6 0 2, 6 6 7, 6 6
X i’a n 1 9 9 6 1 0, 0 4 2 3, 7 7 5 2, 2 1 2, 0 5 1, 1 2 7, 1 0
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 40~75cm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
90~120cm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 25~30:1)
适宜的干物质浓度 (含水率 50%~60%)
适宜的温度 (25~55℃ )及 pH值 (7~9)
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
问 题
北京市
( % )
深圳市
( % )
大连市
( % )
西安市
( % )
上海市
( % )
平均
( % )
是否愿意将垃
圾分类投放
91 84 78 91 80 85
是否知道垃圾
分类的意义
91 79 80 81 90 85
是否愿意
在家中将垃圾
分类收集
67 62 56 65 57 61
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 )
问 题 北京市
( % )
深圳市
( % )
大连市
( % )
西安市
( % )
上海市
( % )
平均
( % )
是否赞成为保护
环境实行生活垃
圾收费制度
76 79 90 86 66 79
是否听说过生活
垃圾收费制度
62 65 58 53 56 59
不同城市居民对生活垃圾收费政策的认知程度
问 题
北京市
( % )
深圳市
( % )
大连市
( % )
西安市
( % )
上海市
( % )
平均
( % )
购物时是否愿意
自带购物袋
53 15 40 41 26 35
是否知道
塑料袋的危害
96 89 92 93 90 92
是否知道一次性
使用的包装品不
利于环境保护
96 87 88 95 93 92
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
0
10
20
30
40
50
60
70
80
±±?? ′ó á? é? ?ú ?÷°2 é? o￡
??
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×
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μ?
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%
￡?
0, 0 5 ?a / ?? 0, 1 ?a / ?? 0, 5 ?a / ?? 1 ?a / ??
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 /盒的态度的调查结果表明,随着押金数额的
增加,愿意退回旧瓶 /盒居民数量的比例也不断
增加 (见下页图 )。如果每个包装瓶 /盒的押金为
1元时,在很多城市 90%以上的居民将愿意退回
包装瓶 /盒
0
20
40
60
80
100
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μ?
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%
￡?
0, 1 ?a / ?? 0, 2 ?a / ?? 0, 5 ?a / ?? 1 ?a / ??
不同押金标准下愿意退回包装瓶 /盒的居民的比例
6 城市 中 的环境问题
通过问卷调查还得出,目前在世界上很多国家
实行的有利于生活垃圾资源化和减量化的多项
政策,在中国城市居民中的认知度不尽相同,
对于生活垃圾分类收集政策的认知度最高,愿
意将生活垃圾进行分类投放的城市居民的比例
已经达到 85%; 其次为对生活垃圾收费制度的
认知度,79%的居民对这项政策持赞成态度。
对废品收购政策和自带购物袋的认知度相对偏
低,分别平均为 60.2%和 35%
6 城市 中 的环境问题
此外,城市居民中卖废品的比例,随着家庭人均
收入的增加而迅速降低。这一趋势意味着随着
我国经济的发展,人民收入水平提高,卖废品的
城市居民比例将会不断减少,这也是各发达国
家已经经历过的。因此,要实现生活垃圾中可
利用物质的有效回收和重复利用,从长远看,建
立有效的生活垃圾分类回收体系,并以有效的
法律制度和辅助措施,如生活垃圾收费制度等
促进垃圾分类回收,对促进我国生活垃圾资源
化与减量化管理具有重要的战略意义
6 城市 中 的环境问题
2) 实施生活垃圾资源化和减量化政策建议
首先,在我国城市广泛开展生活垃圾分类收集,能
够获得绝大多数城市居民的理解和支持。本项
政策之所以在城市居民中具有较高的认知度,
与近几年来广泛开展的垃圾分类宣传和试点有
很大关系。为居民提供方便的分类投放条件、
做好被分类收集的不同垃圾成分的运输和处理
的后续工作,是垃圾分类政策能否获得成功的
关键
6 城市 中 的环境问题
第二,生活垃圾收费政策虽然已经在我国很多城
市中开始实行,也能够被大多数城市居民所接
受。但是由于缺乏宣传,很多居民对该项政策
极其意义了解不足。为了达到生活垃圾收费政
策所具有的减量化效果,应该开展广泛的宣传
和教育活动,同时进一步开展实行生活垃圾按
量收费的试点工作,以确定适合我国国情的城
市生活垃圾按量收费政策
6 城市 中 的环境问题
第三,鉴于我国居民对自带购物袋和退回包装瓶 /
盒的认知度不高的现象,建议应该尽快实行购
物袋收费政策和包装瓶 /盒押金制度,以减少白
色污染和促进包装品重复利用。根据本研究调
查结果,每个购物袋的价格和每个包装瓶 /盒押
金的数额,都应该定在 0.5元左右或高于 0.5元,
才能够收到显著效果
6 城市 中 的环境问题
第四,废品收购政策在我国城市中以不同方式已
经实施多年,尽管如此,目前卖废品的居民所占
比例并不太高
提供更方便的服务,如规定一定的时间准时提
供收购服务或上门收取等,有可能提高废品回
收率
规范收购价格也是提高居民卖废品积极性的可
能途径
6 城市 中 的环境问题
5 其他城市固体废物利用与资源化途径
利用废玻璃生产马赛克
利用废纸生产再生纸
利用废塑料生产能源 (酒精 /天然气等 )
采用新料生产玻璃马赛克工艺流程示意图
采用废玻璃生产玻璃马赛克工艺流程示意图
城市内的纸循环
城市的物质、能源代谢
本章到此结束,谢谢 !
