環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展課件

城市地質地貌§2-1城市地質地質環(huán)境是城市發(fā)展的基礎

地質條件與城市建設影響城市建設的主要地質因素

城市地質災害

一、地質環(huán)境是城市發(fā)展的基礎1、地質環(huán)境:是指地球表面以下的堅硬地殼層。地質環(huán)境引起的變化是多方面的，既有地表結構的變化，又有巖石和其他礦物等物質成分的變化。地表結構的變化可以產生直觀效果．而物質成分的變化則往往不易被察覺。一、地質環(huán)境是城市發(fā)展的基礎2.人類及其他生物與地質環(huán)境關系的主要表現(xiàn)：地質環(huán)境是人類和其他生物的棲息場所和活動空間

地質環(huán)境向人類提供礦產和能量

人類對地質環(huán)境的影響隨著現(xiàn)代技術水平的提高而愈來愈大

二地質條件與城市建設

城市地質穩(wěn)定性地質安全性、地質找水二地質條件與城市建設1、城市地質穩(wěn)定性(1)高度穩(wěn)定地段，任何外力都不能破壞的地段(2)不穩(wěn)定地段(3)高度不穩(wěn)定地段或者十分危險地段

2、城市地質安全性

二地質條件與城市建設3、城市地質基礎城市建設應選擇地質條件好，巖層承壓力強，抗剪抗壓力強的4、城市地下水供水條件

三、影響城市建設的主要地質因素

工程地質條件

水文地質條件地質構造

地殼升降活動

三、影響城市建設的主要地質因素1、工程地質條件――城市開發(fā)建設中必須考慮的各種巖層或土層的工程地質性質、軟弱土層的埋藏深度和厚度、地下水位埋深和建筑工程適宜程度等

地質基礎涉及到承載力的問題，會影響到地基施工條件及建筑物的安全。城市建設要求上覆土壤及下部的堆積和巖層（地基）能夠支承建筑物。

選擇最佳的建筑地質基礎是城市開發(fā)的先決條件。組成物質承載力（t/m2）組成物質承載力（t/m2）碎石（中密）40-70細砂（很濕）(中密)13-16角礫（中密）30-50大孔土15-25黏土（固態(tài)）25-50沿海地區(qū)淤泥4-10粗砂、中砂（中密）24-34泥炭1-5細砂（稍濕）(中密)16-22

建筑層數123-4>4最小地基承壓力(kg/cm2)0.5-0.70.7-1.21.2-1.5>2.0建筑物所要求的地基承壓力三、影響城市建設的主要地質因素地下水的存在形式、含水層厚度、埋深、礦化度、硬度、水溫及動力等條件會影響城市建設的施工和建筑物的安全。探明地下水資源對城市選址、確定工業(yè)建設項目以及城市規(guī)模等均有重要意義地下水的過量開采會改變城市地下水文地質條件，造成地面下沉

建筑物所要求的地下水埋深建筑物類型低層三層以上有地下室道路最高地下水埋深m0.8-1.01.0-1.52.5-3.01.02、水文地質條件三、影響城市建設的主要地質因素3、地質構造

查明斷裂構造的各種特性，對制定正確的城市發(fā)展規(guī)劃，防治和減少城市地貌災害顯然是十分重要的。

4、地殼升降活動――地殼物質沿著地球半徑方向進行的上升或下降運動，是一種緩慢的構造運動引起海進海退；引起水陸變遷，滄海桑田；引起海岸侵蝕，洪澇災害，風暴潮等l

近代局部地貌形態(tài)形成，與近萬年來地殼的大面積升降有關。l

城市防洪澇，防風暴潮設施需要相應加強。四、

城市地質災害四、

城市地質災害

城市地質災害（geologicaldisaster）:是地殼動力地質作用及巖石圈表層在大氣圈、水圈、生物圈相互作用和影響下，是城市的生態(tài)環(huán)境和人類生命及財富遭受損失的現(xiàn)象?！?/p>

包括：地震災害、崩滑流災害、地面變形災害、開挖工程災害、水土流失災害、風沙塵暴災害、海平面上升災害1996年10月，“國際減災日”的主題是“城市化與災害”，中國把上海，臨汾，寶雞三座城市作為減災試驗區(qū)四、

城市地質災害(一）

地震1、幾個概念地震――是一種自然地質現(xiàn)象，是地殼自然快速顫動，應力突然釋放引起地殼運動。震源震中震級裂度

震級的計算是取距震中100KM處由標準地震儀記錄的地震波的最大振幅的對數值四、

城市地質災害（一）地震2、地震對城市的危害

a.地震災害：是地殼任何一部分迅速運動的一種形式，是地球內部經常發(fā)生的一種自然現(xiàn)象，是人們的感覺和通過儀器能夠覺察到的地面運動。b.地震是城市面臨的第一大天災

強烈的地震會造成大面積房屋倒塌，工程設備破壞，人畜傷亡，交通阻斷；而且時常伴隨者山崩地陷，誘發(fā)火山、海嘯、泥滑流及城市火災等一系列此生災害。1976年唐山地震后的廠房板塊碰撞點都是地震的多發(fā)區(qū)四、

城市地質災害（一）地震3、我國城市地震隱患

l

我國是地震多發(fā)國之一，地震活動分布區(qū)域廣、位于地震區(qū)域上的重要城市多。l

城市系統(tǒng)原有的抗震設防水準低，存在很大隱患。

四、

城市地質災害（一）地震4、城市防震：從控制地震；地震預報；抗震防災三方面開展工作l

避免在強震區(qū)建設城市。l

按照用地的設計烈度及地質、地形情況，安排相宜的城市設施。l

對易于產生次生災害的城市設施，要先期安置合適地位。l

抗震時的安全需要安排各種疏散避難的通道和場所。l

保護好城市重點工程設施。地震將大地撕裂時,不要靠近此處建筑物外墻和窗戶最易倒塌地震時不要靠四、

城市地質災害（二）崩滑流災害l

崩塌、滑坡、泥石流災害是城市災害比較嚴重的地質災害之一，屬于外動力地質災害或外動力作用下形成的巖石圈災害。l

對人類具有多種危害：導致人員傷亡，破壞城市、礦山、企業(yè)、學校、公路、航道、水庫等各種工程設施，破壞土地資源和生態(tài)資源。l

我國中西部地區(qū)大部分城市處于崩滑流災害2003年7月20日,日本九州地區(qū)暴雨引發(fā)泥石流和山體滑坡,14人死亡四、

城市地質災害（三）地面變形災害1、地面變形災害包括：地面沉降、地面塌陷和地面裂縫。廣泛分布于城鎮(zhèn)、礦區(qū)、鐵路沿線。2、地面沉降活動始于20世紀20年代（個別沿海城市）50年代以后明顯發(fā)展，70年代急劇發(fā)展目前中國發(fā)生沉降活動的城市達70多個，明顯成災的30多個。最大沉降量達2.6米。

沈陽—營口；天津——滄州——德州——濱州——東營——濰坊；徐州——商丘——開封——鄭州——上海；上?！獰o錫——常州——鎮(zhèn)江；太原——侯馬——運城——西安；宜蘭——臺北——臺中——云林——嘉義——屏東西安國展中心北門口地面塌陷導致地磚裂縫裂縫從門前穿過讓居民感到不安四、

城市地質災害（三）地面變形災害3.中國城市地面塌陷的原因：1)

開采地下礦產資源引起塌陷2）表面巖溶活動引起塌陷

四、

城市地質災害（四）開挖工程災害l

工礦企業(yè)工程建設過程中產生了一大批城市，如撫順、大慶、鞍山、焦作、包頭、攀枝花、徐州、平頂山等l

城市周圍礦產資源開發(fā)和隧道等工程建設中經常發(fā)生突水、突泥、沖擊地壓、冒頂、煤瓦斯突出、煤層自燃、井巷熱害、礦震等災害。由此造成人員傷亡，設備和工程破壞、資源凍結。2003年7月1日，上海軌道交通4號線(浦東南路至南浦大橋)區(qū)間隧道浦西聯(lián)絡通道發(fā)生滲水，隨后出現(xiàn)大量流沙涌入，引起地面大幅沉降

四、

城市地質災害五）

水土流失災害l水土流失災害：是土壤在外力（風、水等）的作用下，被剝蝕搬運和沉積，由于它的作用發(fā)生緩慢，平時覺察不到，等到看出來時往往已經造成巨大損失“靜悄悄的危機”和“爬行性的災難”

影響因素

氣候、地形、土壤種類和植被覆蓋會影響水土流失的發(fā)生

最主要的因素：人類不合理利用土壤、破壞植被。四、

城市地質災害(六）

沙塵暴災l

風沙塵暴是威脅城市安全的災害性自然現(xiàn)象，和人類活動密切相關。四、

城市地質災害(六）

海平面上升災害l

全球氣候變暖。過去100年，全球平均氣溫上升0.15~0.45℃，海平面上升10～20厘米。l

海平面上升給沿海城市帶來一系列災害

a)

影響城市供水。海水入侵，阻礙排水

b)

阻礙城市防洪。

c)濱海城市旅游業(yè)受危害,沙灘損失§2-2城市地貌環(huán)境

城市地貌：城市所在地區(qū)的各種地貌實體，是疊加在其他地貌單元的一種局地性的地貌環(huán)境。

主要內容

一、地貌環(huán)境與城市建設二、城市地貌的類型和特點

三、城市自然地貌要素四、繪制城市地貌圖一、地貌環(huán)境與城市建設(一)、城市化引起的地貌過程的變化1流水作用過程的變化：

人工鋪設的地面取代及破壞了天然植被和土體表面，改變城市的水文過程城市流水侵蝕和沉積地貌作用發(fā)生變異2重力作用過程的變化：

人工切坡坡頂增載坡地建筑等破壞了力的平衡，降低了抗剪抗壓強度3喀斯特地貌過程的變化一、地貌環(huán)境與城市建設(二)、地貌環(huán)境對城市開發(fā)建設的影響城市地貌環(huán)境－－以城市居民為中心的各種地貌要素，是城市所在地區(qū)的各種地貌實體

一、地貌環(huán)境與城市建設(二)地貌環(huán)境對城市開發(fā)建設的影響1地貌部位與城市分布

城市分布的主要地貌部位l

河流匯合處：l

河谷階地

l

平原或盆地底部：l海濱

島嶼對外通航方便

海拔高度/m城市數百分比%0-5011435.350-2006720.6200-4005115.6400-10005015.51000-20003310.32000以上92.7合計324100中國不同海拔高度城市分布統(tǒng)計中國城市階梯分布統(tǒng)計地貌階梯特大城市大城市中等城市小城市城市合計第一階梯--1--45第二階梯732481115第三階梯192499175317一、地貌環(huán)境與城市建設(二)、地貌環(huán)境對城市開發(fā)建設的影響2地貌形態(tài)結構與城市布局

影響城市區(qū)位條件、布局、地域結構

影響城市形狀的形成和發(fā)展

影響城市空間分區(qū)、布局、結構

影響城市發(fā)展規(guī)劃和景觀風格影響城市土地資源種類、分布

一、地貌環(huán)境與城市建設(二)、地貌環(huán)境對城市開發(fā)建設的影響3城市坡度與城市開發(fā)建設4地面組成物質與城市開發(fā)建設一、地貌環(huán)境與城市建設(三)、地貌對城市生態(tài)環(huán)境的影響1影響城市水文水資源2影響城市土地類型3影響城市垃圾場的選址新建成的興豐垃圾場將擔負廣州生活垃圾的填埋重任。據介紹，興豐垃圾場位于白云區(qū)太和鎮(zhèn)，占地91.7平方米，按照日接收垃圾量2000噸計算，預計能使用22年。

存在問題：通行垃圾車的為鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路，路寬僅7米、2車道，沿途路窄彎多，除密集居民外，尚有大、中、小學和幼兒園近10所。每天上千車次大噸位垃圾車頻繁穿梭運行，路面難以承受，一些破舊不規(guī)范的垃圾車沿途又多有滴漏、撒落，特別是在拐彎時更為嚴重。路兩旁沒有鋪設排水溝，所以盡管每天有灑水車洗路，但污水積在公路兩邊，無法排走，致沿路發(fā)出陣陣惡臭。每天有近6000噸垃圾運往興豐填埋場，提出了整治措施：在廣汕路新辟一條垃圾車專行通道，分流70％左右的垃圾車。不經過村莊。廣汕路是4車道的國道，有現(xiàn)成的規(guī)范的排水溝，分流70％左右的垃圾車，對車道容載負荷不造成壓力，對環(huán)境不造成大的污染。要采取措施改進垃圾車車況，限制不合格車進行垃圾營運，以盡量減少沿途污染此外，即使新修一條垃圾運輸專線，也還有30％流量要從現(xiàn)行線運輸，除每天清洗路面外，還要在公路兩旁增設排水溝，使污水及時排出選址：增城金坑水庫排出的污水帶有臭味，經廣州市水質監(jiān)測中心和增城市環(huán)境監(jiān)測站檢測，發(fā)現(xiàn)其溶解氧、氨氮、砷、亞硝酸鹽氮含量嚴重超標。代表們說，金坑水庫原是質量優(yōu)質飲用水源，其受嚴重污染經初步調查，認為是離水庫900米處白云區(qū)興豐垃圾衛(wèi)生填埋場的污染結果。從發(fā)生的情況來看，興豐垃圾填埋場以前通過的論證有嚴重的估計不足。他們建議有關部門盡早采取措施，重新論證興豐垃圾填埋場的可行性。二、城市地貌的類型和特點

（一）自然成因地貌自然成因地貌是指那些幾乎不受人類活動影響的地貌體，屬于覆蓋全球的構造地貌、為宏觀的大中型地貌體。是經自然營力的長期作用。二、城市地貌的類型和特點

（一）自然成因地貌分類:按形態(tài)分：低山、丘陵、臺地、階地、盆地、沖擊平原、沖積扇、河漫灘、沙洲、礁石、坳溝等。按構造分：水平和近水平構造、褶皺、構造、背斜構造、單斜構造等。按組成物質分為：砂巖、頁巖、碎屑巖、碳酸鹽巖、礫巖，泥巖、花崗巖等二、城市地貌的類型和特點

（二）人工成因地貌

人工成因地貌：人工堆積和剝蝕的地貌實體。分類：按成因與形態(tài)結合1.

以人力為主建造的房屋，高<12m組成物質以磚木或磚混凝土為主。2.

以人力為主建造的公路、橋、涵、土填石砌，以土，石為主。3.

人工建造的平整場地，（廣場等），組成物質：泥土，沙石、混凝土。4.

人工挖掘的負地貌，四壁用土石條石壘砌（水庫，游泳池等）5.

半機械建造的中層房屋，高12－25m，磚石，混凝土為主二、城市地貌的類型和特點

（二）人工成因地貌6.

半機械建造的公路等7.

半機械建造的橋梁，條石為主。8.

大型機械建造的高層房屋，25m以上，或中層的重型廠房，鋼鐵、混凝土為主9.

大型機械建造的大型橋梁10.鐵路、火車站、隧道等?；炷粒撹F為主二、城市地貌的類型和特點

（二）混合成因地貌

混合成因地貌：人工地貌疊加在自然地貌上是城市地貌組成的主要特征

常見沿江筑堤建壩，建排水溝渠，建造水庫和引水工程等

三、城市自然地貌要素※

自然地貌既影響城市的選址和布局，又影響建設和施工。※主要要素有：地表形態(tài)、組成物質和現(xiàn)代地貌過程

三、城市自然地貌要素（一）地表形態(tài)

影響：城市選址、內部構造布局、交通線網、給排水系統(tǒng)、建設投資預算等。l

一般用地面起伏度、地面切割密度、地面坡度、坡向等要素來描述。1.

地面起伏度：以海拔或相對高差來度量。

重要指標。2.

地面坡度：以傾斜角（°）或斜率（％）來度量。地面切割度：以每平方公里內溝谷長度（km/km2）來度量。

三、城市自然地貌要素（二）

城市地貌營力過程和效應l

現(xiàn)代城市地貌營力，是自然營力與人類作用的產物。人類作用是直接的城市地貌過程：修造，擴建，拆遷，填埋，夷平，切坡等自然營力是間接的城市地貌過程：風化，重力，風沙，海岸，冰緣地貌過程等l

人類造貌過程，又產生了一系列環(huán)境地貌效應1.

地面侵蝕：流水作用產生2.

河湖淤積3.

融凍作用4.

酸雨，高溫――風化作用三、城市自然地貌要素l地面組成物質是指城市基面的各種巖石及其風化殼。

它們以表土、基巖或埋藏地貌等的形式存在，巖性差異甚大，從而對城市建設和交通都有影響，其中與城市地貌災害，尤其與滑坡，崩塌有直接關系。（三）地面組成物質四

繪制城市地貌圖l

城市地貌圖

可分為基礎圖和應用圖兩個系列。

基礎圖：是以能表現(xiàn)地貌環(huán)境主要特征或與城市利用關系密切的地貌要素為制圖對象，從不同側面表現(xiàn)城市地貌環(huán)境。

目的：為研究和應用提供基礎數據的圖件。地面坡度圖地面起伏度圖地面切割圖地面海拔高度圖地面組成物質圖崩塌滑坡分布圖

應用圖：是以某種特定的用途為制圖專題，通過對相關地貌現(xiàn)象的綜合刻劃和定位表示，從不同層次反映城市地貌環(huán)境的質量特點。城市地貌環(huán)境致災等級圖地貌環(huán)境質量等級圖城市地貌類型圖**

生態(tài)學基礎

§2-1生態(tài)學基礎一、生態(tài)學與生態(tài)1.生態(tài)學（Ecology）：

A. 傳統(tǒng)定義：研究生物與其生活環(huán)境相互關系的學科。(側重于植物、動物)1)生命系統(tǒng)：自然界具有一定結構和調節(jié)功能的生命單元。2)環(huán)境系統(tǒng)：是自然界的光、熱、空氣、水分以及各種有機物和無機元素相互作用所共同構成的空間B.現(xiàn)代生態(tài)學：研究生命系統(tǒng)與環(huán)境系統(tǒng)之間相互作用的規(guī)律及機理2.生態(tài)學與環(huán)境學的異同

a.相同：研究范圍---生物圈研究問題--基本相同

b.不同點：二、生態(tài)系統(tǒng)的概念與功能

1.生態(tài)系統(tǒng)(Ecosystem)：是指生命系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)在特定空間的組合。

種群群落生態(tài)系統(tǒng)2.生態(tài)系統(tǒng)的組成

生產者（自養(yǎng)者：綠色植物為主）分解者：細菌轉變者：細菌非生物成分陽光

營養(yǎng)分非必要組成部分：各級消費者生物成分必要組成部分:關系圖營養(yǎng)分陽光生產者還原者各級消費者3.生態(tài)系統(tǒng)的功能A.物質循環(huán)：1)媒介：通過食物鏈（網）完成2)循環(huán):主要循環(huán)物質有：水（H、O）、碳（C）、氮（N）、磷（P）3) 污染物的富集和遷移B.能量流動：

1)媒介：同物質循環(huán)

2)能量流動特點：生產者(綠色植物)對太陽能的利用率低，只有1·2%為單向流動；流動中能量逐漸減少，每經過一級均有能量以熱量形勢散失；各級能量流動遵循1/10定律，即各級能量利用率低只有當生態(tài)系統(tǒng)生產的能量與消耗的能量相平衡時，生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能才保持動態(tài)平衡

人10kcal

二級消費者100kcal

一級消費者1000kcal

綠色生產者10000kcal能量金字塔

3)1/10定律：能量在各能量級之間流動時，各級所吸收的能量為前一級傳遞的總能量的10%（平均值)C.信息交流營養(yǎng)信息化學信息物理信息行為信息

4.生態(tài)平衡A.定義：指系統(tǒng)內各要素之間相互關系，相互制約，在一定的條件下，保持自然的、暫時的、相對的平衡關系。B.特點：1)為一暫時的、相對的動態(tài)平衡：由生態(tài)系統(tǒng)內部的自動調節(jié)能力所致。

2)生態(tài)系統(tǒng)結構越復雜，組成越多，物質與能量的途徑越多，調節(jié)能力越強，平衡易保持。反之，調節(jié)能力越弱，平衡就不易保持。

3)生態(tài)系統(tǒng)的變化與發(fā)展，是在不平衡平衡不平衡中的物質與能量流動中進行的。C.破壞生態(tài)平衡的因素1)自然因素2)人為因素環(huán)境因素的改變生物種類發(fā)生變化3)信息系統(tǒng)的破壞三、生態(tài)環(huán)境問題1）生態(tài)安全2）森林銳減與水土流失3）土地退化與荒漠化4）地下水位下降與地面沉降5）濕地退化6）生物多樣性生態(tài)安全概念：是指一個國家生存和發(fā)展所需的生態(tài)環(huán)境處于不受或少受破壞與威脅的狀態(tài)。

生態(tài)破壞將使人們喪失大量適于生存的空間，并由此產生大量生態(tài)災民而沖擊周邊的社會穩(wěn)定。生態(tài)安全的意義反映了人類對由環(huán)境問題引起的安全問題以及安全問題所涉及的環(huán)境問題的深切關注，分別拓展了環(huán)境觀和安全觀的內涵。生態(tài)安全是免于因環(huán)境惡化而造成的對人類生存的威脅，生態(tài)安全是免于因環(huán)境爭端或沖突而形成的對人類群際關系上的威脅。

生態(tài)安全的意義生態(tài)安全對于社會穩(wěn)定與國際穩(wěn)定具有重要意義，對于整個人類及其后代的生存與發(fā)展具有深遠意義。生態(tài)安全觀的形成對國家的防務活動、外交事務以及環(huán)境保護具有廣泛、深遠的影響，生態(tài)安全問題的解決大大加強了國際間廣泛的合作。確保生態(tài)安全的措施第一，必須探索建立一套有效的國際環(huán)境合作機制及國際環(huán)境危機自理機制，這是國際生態(tài)安全領域的當務之急。第二，建立卓有成效的環(huán)境保護機構。第三，開展生態(tài)安全的理論研究，樹立正確的生態(tài)安全觀。第四，研究生態(tài)安全的具體政策問題，制定正確的生態(tài)安全政策和規(guī)劃，將生態(tài)安全工作法定化、制度化。生態(tài)學在環(huán)境保護中的應用

1.對環(huán)境質量的生物監(jiān)測與生物評價生物監(jiān)測:

是指利用生物對環(huán)境中污染物質的反應，即利用生物在各種污染環(huán)境下所發(fā)出的各種信息，來判斷環(huán)境污染狀況的一種手段。案例介紹：我國環(huán)境監(jiān)測的標準分析方法以鷺鳥為指示生物監(jiān)測濕地環(huán)境污染微生物細菌總數：《水和廢水監(jiān)測分析方法》500—502頁總大腸菌群：《水和廢水監(jiān)測分析方法》502—505頁水生生物浮游植物：《環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范》6頁浮游動物：《環(huán)境監(jiān)測技術規(guī)范})8頁著生生物：《水和廢水環(huán)境監(jiān)測分析方法》469-471頁底棲動物：《水和廢水環(huán)境監(jiān)測分析方法》471-475頁該項目是用群棲的鷺科水鳥——小白鷺作為指示生物,來評估中國和巴基斯坦境內濕地污染水平及其影響這項歐盟與發(fā)展中國家科技合作項目是由江西省科學院、意大利帕維亞大學、西班牙巴塞羅那大學、巴基斯坦農業(yè)研究中心等單位共同完成的。其內容包括:分別從受工業(yè)污染的濕地、農業(yè)污染的濕地以及相對未受污染的濕地上,采用非侵害方式采集雛鳥羽毛、鳥卵和捕食物樣品進行化學分析,以確定污染物和污染程度,通過觀測小白鷺的生態(tài)行為學變化,確立種群和生態(tài)系統(tǒng)受污染的程度。通過指示生物來監(jiān)測環(huán)境質量能清晰準確地揭示出污染對人類健康的潛在威脅,是傳統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測的一項突破。這一研究成果對指導控制污染的濕地保護政策的制定,為強化污染控制力度等提供重要依據。據了解,目前有關部門正在著手制定具體措施,將這一研究成果用于沿海和內陸的濕地管理生物評價:是指用生物學方法按一定標準對一定范圍內的環(huán)境質量進行評定和預測。通常采用的方法:指示生物法生物指數法種類多樣性指數法等2.對污染環(huán)境的生物凈化

大氣污染物的生物凈化

水體污染的生物凈化

大型人類活動對環(huán)境的影響

三峽工程南水北調三峽工程南水北調

生態(tài)工程“生態(tài)工程是利用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生與物質循環(huán)再生原理及結構與功能協(xié)調原則，結合結構最優(yōu)化方法設計的分層多級利用物質的生產工藝系統(tǒng)。生態(tài)工程的目標就是在促進自然界良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮物質的生產潛力，防治環(huán)境污染，達到經濟效益與生態(tài)效益同步發(fā)展”

-----馬世俊生態(tài)工程案例

農業(yè)生態(tài)工程污水處理生態(tài)工程

生態(tài)工業(yè)與生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)與生態(tài)工業(yè)園區(qū)生態(tài)工業(yè)：指仿照自然界生態(tài)過程物質循環(huán)的方式來規(guī)劃工業(yè)生產系統(tǒng)的一種工業(yè)模式在生態(tài)工業(yè)系統(tǒng)中各生產過程不是孤立的，而是通過物質流、能量流和信息流互相關聯(lián)，一個生產過程的廢物可以作為另一過程的原料加以利用。生態(tài)工業(yè)追求的是系統(tǒng)內各生產過程從原料、中間產物、廢物到產品的物質循環(huán)，達到資源、能源、投資的最優(yōu)利用。

生態(tài)工業(yè)園區(qū)介紹我國：貴港國家生態(tài)工業(yè)（制糖）示范園區(qū)蔗糖廠制糖廠酒精廠熱電聯(lián)產系統(tǒng)造紙廠環(huán)境綜合處理原料廢糖蜜蔗渣蔗髓電力電力電力電力電力廢氣廢水丹麥：Kalunborg生態(tài)工業(yè)園區(qū)

英國：生態(tài)工業(yè)園區(qū)

美國：Chattanooga工業(yè)生態(tài)園

Choctaw生態(tài)工業(yè)園區(qū)

生態(tài)工業(yè)園區(qū)介紹丹麥：Kalunborg生態(tài)工業(yè)園區(qū)

該園區(qū)以發(fā)電廠、煉油廠、制藥廠和石膏制板廠4個廠為核心企業(yè)，把一家企業(yè)的廢棄物或副產品作為另一家企業(yè)的投入或原料，通過企業(yè)間的工業(yè)共生和代謝生態(tài)群落關系，建立“紙漿—造紙”、“肥料—水泥”和“煉鋼—肥料—水泥”等工業(yè)聯(lián)合體。Kalunborg的工業(yè)共生仍在不斷進化，其成功提示著人為創(chuàng)造這種副產品交換網絡的可能性。英國：生態(tài)工業(yè)園LondonderryEco-IndustrialPark,UKKnowsleyPark,UKCreweBusinessPark，UKTraffordPark,UK美國：改造型的Chattanooga生態(tài)工業(yè)園區(qū)。田納西州小城Chattanooga曾經是一個以污染嚴重聞名全美的制造業(yè)中心。在該園區(qū)，以杜邦公司的尼龍線頭回收為核心推行企業(yè)零排放改革，不僅減少了污染，而且還帶動了環(huán)保產業(yè)的發(fā)展，在老工業(yè)區(qū)發(fā)展了新的產業(yè)空間。其突出特征是通過重新利用老工業(yè)企業(yè)的工業(yè)廢棄物，以減少污染和增進效益。而今，舊鋼鐵鑄造車間已變成一個用太陽能處理廢水的生態(tài)車間，而旁邊是利用循環(huán)廢水的肥皂廠，緊臨的是急需肥皂廠副產物做原料的另一家工廠，這樣有可能建立起一個完整的生態(tài)工業(yè)網絡。這種革新方式對老工業(yè)區(qū)改造很有借鑒意義，并且更能適應老工業(yè)企業(yè)密集的城市美國：全新型的Choctaw生態(tài)工業(yè)園區(qū)

基于俄克拉何馬州大量的廢輪胎資源，采用高溫分解技術可將這些廢輪胎資源化而得到炭黑、塑化劑和廢熱等產品，進一步可衍生出不同的產品鏈。這些產品鏈與輔助的廢水處理系統(tǒng)一起構成一張工業(yè)生態(tài)網。其特點是基于園區(qū)所在地豐富的特定資源，采用廢物資源化技術構建出核心工業(yè)生態(tài)鏈，進而擴展成工業(yè)生態(tài)網。

Choctaw生態(tài)工業(yè)園區(qū)

城市氣候

§3-1城市化對氣候影響的機制一.城市氣候的基本特征1、城市氣候---城市內部形成的不同于城市周圍地區(qū)的特殊小氣候。一.城市氣候的基本特征2、城市氣候所涉及的范圍：水平方向：城區(qū)及城市影響所達郊區(qū)垂直方向：城市覆蓋層

城市邊界層

城市羽尾層（市尾煙氣層）

鄉(xiāng)村邊界層

3、城市氣候的基本特征1）輻射和氣溫

城市直接輻射和總輻射比郊區(qū)少

城市氣溫比郊區(qū)高，形成城市熱島2）風和湍流

城市的風速比郊區(qū)小，風向不穩(wěn)定城市空氣多湍流運動，有城市環(huán)流和城市風3、城市氣候的基本特征3）蒸散和濕度

蒸散量和空氣濕度比郊區(qū)小

蒸散：地面蒸發(fā)植物蒸騰4）云和霧城市云量比郊區(qū)多，尤其是低云城市的霧比郊區(qū)多，有的是光化學煙霧

5）降水二、城市化對氣候影響的機制1、城市下墊面性質變化及其影響1）下墊面性質的變化

2)影響：下墊面的熱力學特性影響溫度

比熱、熱容量、導熱率、吸熱、反射、蓄熱能力

對太陽輻射的反射率比郊區(qū)小導熱率、熱容量比郊區(qū)大，蓄熱能力強；下墊面的水份循環(huán)特性影響濕度

蒸發(fā)、蒸騰、凝結、透水、貯水貯藏水分能力差，蒸發(fā)（蒸騰）比郊區(qū)??；下墊面粗糙度大，風速小，不利于熱量擴散。下墊面的動力學特性影響氣流

二、城市化對氣候影響的機制2、大氣成分改變及其影響1）主要是：CO2，NOx，CO，顆粒物，二次污染物2）影響：l

影響城市空氣透明度，減弱能見度l

改變太陽入射輻射，散射輻射和地面的長波輻射。特別是CO2，CH4，O3等溫室氣體，吸收地面長波輻射，大氣逆溫輻射，地面不易冷卻，城市氣溫比郊區(qū)高。l

為云、霧，降水提供了凝結核。二、城市化對氣候影響的機制3、城市人為熱釋放及其影響

1)人為熱：由于人類生產、生活活動以及生物新陳代謝所產生的熱量。2）影響：

l

改變了城市區(qū)域的能量平衡，形成城市熱島l

產生局地氣候變化二、城市化對氣候影響的機制4、廣州人為因素對城市氣溫的關聯(lián)度

l

影響廣州市氣溫地各因素情況：建筑面積>人口規(guī)模>工業(yè)發(fā)展>交通運輸輕工業(yè)>重工業(yè)貨運>客運l

從所影響的溫度指標看：受認為因素影響的年均最低氣溫>年均最高氣溫>年均氣溫§3-2城市熱島效應一、城市熱島及表示方法1、城市熱島（heatislandeffet）效應：城市氣溫高于四周郊區(qū)氣溫的現(xiàn)象。

縱坐標表示溫度，橫坐標表出農村、效區(qū)、城市的剖面，畫出溫度變化曲線圖曲線圖的變化基本上是：由農村至城市邊緣的近郊，氣溫陡然升高，形成“陡岸”，到了城市，溫度梯度比較平緩，形成“高原”，到城市中心．人口和建筑密度增加，溫度更高，形成“山峰”。一、城市熱島及表示方法2、城市熱島強度：（△Tu-r）：城市氣溫與郊區(qū)同期（瞬時、日均、月均、年均等）氣溫差值的大?。ɑ虻葴鼐€間距）溫度對比：

①同一時段城市與郊區(qū)氣溫的對比；（測點：代表性，典型性）②城市發(fā)展過程中測站本身氣溫的前后對比；（以濾去氣候變化的影響）二、城市熱島的時空分布特點1.空間分布l

水平方向①

城市高溫中心出現(xiàn)在人口密集，建筑密度大，工商業(yè)最集中地區(qū)②

城市高溫區(qū)內等溫線稀疏，氣溫水平梯度小③

城市邊緣氣溫水平梯度大，等溫線密集l

垂直方向：熱島強度隨高度的變化因城市不同而有所差別地面附近熱島強度最大，向上逐漸減弱，甚至出現(xiàn)負值二、城市熱島的時空分布特點2.時間分布l

有明顯的周期性變化：主要是一種夜間現(xiàn)象城鄉(xiāng)冷卻率的差異：21時為一天中最強，日出后減弱，午后13時最弱l

明顯的季節(jié)變化：因區(qū)域氣候條件和城市人為因素而異我國季風氣候區(qū)，秋冬季大，春夏季弱

二、城市熱島的時空分布特點3、其他布規(guī)則變化l

城市化程度越高，熱島強度越強；l

熱島分布還因城市土地利用類型和下墊面性質不同而異；l

區(qū)域氣候條件也有影響；l

城市熱島還與下墊面形狀有關；l

因天氣氣象條件和人為因素不同出現(xiàn)非周期性變化。三、城市熱島形成的條件主要是1、城市下墊面的性質特殊，2、城市下墊面建筑材料的熱容量、導熱率比郊區(qū)農村自然界的下墊面要大得3、城市戶的建筑物、道路、廣場不透水。4、城市中有較多的人為熱進人大氣層，特別是在冬季，高緯度地區(qū)燃燒大量化石燃料采暖．5、城市建筑密集，通風不良，不利于熱量的擴散四、城市熱島的生態(tài)環(huán)境效應

1、中緯度地區(qū)城市熱島生態(tài)環(huán)境效應：l

冬季：節(jié)省取暖的能量消耗，削減大氣污染；減少城市積雪，延長無霜期，利于植物生長。（有利）l

夏季：加強城市高溫的酷熱程度，嚴重時引起中暑和心血管疾??；空調降溫消耗能量，污染環(huán)境。2、削減夏季城市熱島效應是防御城市夏季高溫災害、減少經濟損失和保護城市生態(tài)環(huán)境的一項重要措施。

§3-3城市大氣水分效應

一、城市空氣濕度1、城市干島：城區(qū)的絕對濕度和相對濕度都比郊區(qū)小。2、城市濕島：夜間（靜風或小風）城區(qū)水汽含量比郊區(qū)大的“城市濕島”現(xiàn)象。郊區(qū)由于凝露量大，空氣中水汽含量少3、城市的云和霧l

霧：水汽在凝結核上形成小水滴，懸浮在空氣中，水平能見度小于1km時?！皾耢F”，“濁霧”。對生態(tài)環(huán)境影響：①影響能見度；②加劇污染濃度。l

云：城市化使云量增多。尤：低云量二、城市降水的變化及其影響1、城市化影響降水的機制

城市熱島效應：城市上空氣層的層結不穩(wěn)定，有利于熱力對流，在水汽充足時，易形成對流云和對流性降水；

摩擦阻擋（城市阻障）效應：城市參差不齊的建筑物對氣流有機械阻障，觸發(fā)湍流，使移動的降水系統(tǒng)移動減慢，導致城市降水強度增強，降水時間延長。城市凝結核效應：城市空氣中凝結核多，可促使生成水氣凝結和雨滴，從而增加降水

二、城市降水的變化及其影響2、城市降水變化的生態(tài)環(huán)境效應l

降水是城市生態(tài)環(huán)境重要自然因子之一l

城市降水量增加的直接后果：

①

雨洪徑流增大②

地面侵蝕，受納水體污染加劇，河道淤積③

冰雹，雷暴等對人民生命財產危害，下雨能見度低，使交通事故率增加l優(yōu)點：使枯季徑流增大，緩解枯季供水緊張狀況二、城市降水的變化及其影響3、酸雨

l

降水的pH值小于5.6時，稱為酸雨。l

危害：

①

使土壤貧瘠，傷害植物生長，減弱作物的光合作用和抗病蟲害能力，影響生產；②

地下水酸化，微量元素超標；③

河湖水酸化，危害水生生物，魚蝦死亡，破壞生態(tài)平衡；④

腐蝕建筑材料和文物古跡。§3-4城市風的特征一、城市對風的影響

1、城市摩擦作用使風速減小l

城區(qū)的平均風速比郊區(qū)小。l

臨界風速當盛行風風速小于臨界風速時，城區(qū)風速>郊區(qū)風速當盛行風風速大于臨界風速時，城區(qū)風速<郊區(qū)風速

2、街道風：城市建筑物由于受熱不均而產生局部熱力環(huán)流

3、峽谷效應和城市急流：4、城市熱島環(huán)流二、城市低空風的垂直變化

對數率公式指數率公式三、風與城市規(guī)劃

1、風的作用2、盛行風與城市規(guī)劃：

1）季風區(qū)：排污的工廠布置在城市最小風頻方向的下風向，居住地布置在其上風方，建廠在南北走向的谷地。2）主導風向區(qū)：工廠布置在主導風向的下風向；居住區(qū)置于上風方。

三、風與城市規(guī)劃2、盛行風與城市規(guī)劃3）無主導風向：著重考慮風速。l

工廠置于最大平均風速風向的下風方，或置于污染系數或污染風頻最小的方位l

污染系數：Fi＝fi/ui

fi---為i方位的風向頻率ui---為i方位的平均風速l

污染風頻：Ri＝fi·ū/ui

ū—該地的總平均風速

作為污染源的工廠應置于污染風頻最低的方位4）準靜止風型區(qū)：工廠置于衛(wèi)生防護距離之外。三、風與城市規(guī)劃3、局地環(huán)流與城市規(guī)劃

l

城市所在區(qū)域的局地環(huán)流，海陸風，山谷風等。l

城市熱島環(huán)流l

街道風三、風與城市規(guī)劃4、城市工業(yè)區(qū)布置與居住區(qū)的關系城市工業(yè)區(qū)布置與居住區(qū)的關系通常表現(xiàn)為以下4個方面：(1)生活居住區(qū)內布置工業(yè)。(2)生活居住區(qū)邊緣地段布置工業(yè)，或以工業(yè)街坊的方式布置在居住區(qū)內(3)工業(yè)區(qū)(4)工業(yè)點§3-5城市主要氣象災害及防御一、城市暴雨災害1、暴雨對城市生態(tài)環(huán)境的影響2、城市暴雨致災原因

l

東部季風氣候，使降水集中于夏季l

“熱島效應”，“雨島效應”加劇暴雨l下墊面的不透水性，形成徑流；排水設施不足，積水浸街。

§3-5城市主要氣象災害及防御一、城市暴雨災害3、我國城市暴雨洪澇災害的類型

海濱城市：地面沉降，海水倒灌，形成內澇、臺風、暴潮、海嘯

湖濱城市：汛期湖水位高漲，城市排水困難、暴雨形成的地面徑流倒流淹沒城市低洼區(qū)

沿河城市：內澇、江河決堤將遭受洪水圍困

山區(qū)城市：崩滑流

熱帶風暴襲擊海南三亞市，港口的魚船被吹得東倒西歪厄爾尼諾襲擊秘魯,洪澇成災厄爾尼諾是熱帶大氣和海洋相互作用的產物，它原是指赤道海面的一種異常增溫，現(xiàn)在其定義為在全球范圍內，海氣相互作用下造成的氣候異常二、大風災害1、大風的災害2、熱帶風暴大風3、冷空氣大風4、雷雨大風和龍卷風2002年世界氣象日主題

－－“降低極端天氣和氣候災害的危害”

ReducingVulnerabilitytoWeatherandClimateExtremes

颶風吹襲古巴

霧鎖舊金山，金門橋被迫封行臺風襲擊香港，碗粗樹枝被吹斷倒地2003年世界氣象日主題“我們未來的氣候”2003年世界氣象日主題“我們未來的氣候”

強風襲擊英法兩國，孟加拉國發(fā)生洪澇，一男童把小牛犢扛在肩上美國新墨西哥州強風把卡車吹翻

城市水文及水資源§4-1城市化地區(qū)的水文效應※

城市化的最主要特征：

人口集中和建筑密度增大,道路鋪裝，不透水面積增大，整治河道，興建排水管網等改變了當地的雨洪徑流形成條件城市社會經濟發(fā)展對水的需求量增大，廢、污水增多，從而對水的流動，循環(huán)等產生了影響城市化地區(qū)的水文效應一、城市水系的一般情況

1、地面水系人工化：河道裁彎取直，修建水庫開辟人工河道，天然的河流被閘、壩、堤設防控制2、地下建成排水系統(tǒng)

二、城市化的水文效應

1、城市水循環(huán)過程變化●

天然地域地表：有良好透水性

降水：50％下滲地下；40％填洼和蒸發(fā)；10％地表徑流

●

城市化：不透水下墊面增加，貯存水量減少，地表徑流增大

降水：32％下滲；25％蒸發(fā)；13％屋頂徑流；30％地表徑流二、城市化的水文效應2、河流水文性質的變化

地表徑流增加：徑流系數增大，增大了對河道和排水溝渠的壓力徑流系數：某段時間內徑流深與降水量之比，表示降水量用于形成徑流的有效雨量二、城市化的水文效應2、河流水文性質的變化

城市化對天然流道整治，截彎取直等，增加了河道匯流的水文效應。

現(xiàn)狀：城市化地區(qū)洪峰流量約為城市化前的3倍；洪峰歷時縮短三分之一。二、城市化的水文效應3、徑流污染物荷載量增加4、地下水位下降，水量平衡失衡，生態(tài)環(huán)境惡化§4-2城市化地區(qū)的雨洪徑流特征

一、城市化對地面徑流的影響1、城市地面的產流過程

截留、填洼，下滲是影響產流的主要因素地面不透水面積增大，植被少，蒸發(fā)少，地表徑流快匯集雨水快，產流量大，洪峰高一、城市化對地面徑流的影響

●

水量平衡：任一時段內，區(qū)域水量收入量與支出項代數和為零，

天然流域水量平衡式：P－E－R±△W＝0

P－流域降水量E蒸發(fā)量R徑流量△W流域貯水量的變化

城市的年徑流量可能是天然流域的2－2.5倍

一、城市化對地面徑流的影響水量平衡：如果包括城市供水系統(tǒng)抽取的深層地下水和從外流域引水：城市地區(qū)年徑流量：R＝R0＋R’＋△P·C±△E－R’’－L

R–城市地區(qū)年徑流量R0－區(qū)域多年平均年徑流量R’－外流域引進的水量或深層地下水R’’－輸送到流域以外或直接排入到大海的下水道排水量

△P－城市地區(qū)降雨量的增量（mm）c－年徑流息系數L－供排水系統(tǒng)的損失水量一、城市化對地面徑流的影響2、城市雨洪徑流計算

計算方法有其特殊性：①著重于地表徑流，壤中流不予考慮②把地下水徑流當作損失來處理

城市降雨的徑流過程，依水流方式可分為地表徑流和下水道傳輸兩種過程

計算方法：水動力學方法，水文學方法

雨水設計流量：Q＝q·ψ·Fψ－徑流系數設計暴雨強度：

暴雨強度：某一連續(xù)降雨時段內的平均降雨量，（單位時間內單位面積上的降雨體積）徑流高峰出現(xiàn)的滯后時間：

一、城市化對地面徑流的影響3、城市水文模型

路面、停車場模型

屋頂排水模型4、城市防洪標準《水利水電工程水利動能設計規(guī)范》中的防洪標準

二、城市地面雨洪排水系統(tǒng)

（一）建排水系統(tǒng)的原因和目的

分洪、調蓄、排水（二）排水系統(tǒng)的組成

1、地表徑流子系統(tǒng)

庭院場地、街道、邊溝、小下水道、

2、傳輸子系統(tǒng)3、受納水體子系統(tǒng)二、城市地面雨洪排水系統(tǒng)（三）

排水系統(tǒng)的類型

1．合流制：將生活污水、工業(yè)廢水和雨水混合在同一個管渠內排除的系統(tǒng)截留式合流制：缺點：仍有部分混合污水未經過處理直接排放，

成為水體的污染源而使水體受污染。

國內外改造老城市的合流制體系時通常采用

二、城市地面雨洪排水系統(tǒng)（三）

排水系統(tǒng)的類型2．分流制：

將生活污水、工業(yè)廢水和雨水分別在兩個或兩個以上各自獨立的管渠內排除。

污水排水系統(tǒng)和雨水排水系統(tǒng)按排除雨水的不同，分流制系統(tǒng)又分為完全和不完全兩種體系

三、城市徑流水質污染及防治

1、污染來源：

工業(yè)廢水和生活污水的點源排放雨洪徑流淋洗和沖刷大氣和地面各種污染物2、防治

點源控制：城市污水處理系統(tǒng)：物理法，化學法，生物法面源：采取綜合防治措施

控制污染來源及時清掃街道，貯運垃圾植樹種草修建沉淀池、及時清除下水道中沉積的污染物

§4-3城市水資源系統(tǒng)及管理一、城市水環(huán)境的特點1、淡水資源的有限性受降雨的影響受過境徑流水量的制約一、城市水環(huán)境的特點

2、城市城市水環(huán)境的系統(tǒng)性：組成城市水環(huán)境的各個方面互相影響、相互制約，結合成了有機的整體。

特別是城市地面水和地下水、江河和湖泊等之間在水量上互補余缺而且表現(xiàn)在水體的環(huán)境質量上相互影響。城市水環(huán)境除了自成系統(tǒng)外，還同城市土地環(huán)境相互結合,成為城市自然環(huán)境系統(tǒng)

3、城市水環(huán)境系統(tǒng)自凈能力（selfpurificationcapacity)的有限性特點二、城市水資源問題

1、城市用水量激增，水資源短缺2、城市水質污染嚴重3、城市用水不合理三、城市水資源系統(tǒng)1、組成和結構

l

組成：供水系統(tǒng)，用水系統(tǒng)，處理系統(tǒng)，容納系統(tǒng)，水資源管理系統(tǒng)

l

供水水源：地表水源；地下水源；污水的回用也是一種水資源。

l

管理控制系統(tǒng)。三、城市水資源系統(tǒng)2、城市水資源系統(tǒng)的特征

l

門類多，用戶情況復雜，包括工業(yè)用水，生活用水，郊區(qū)農業(yè)用水，環(huán)境，美化綠化等其他用水。l

城市供水要求連續(xù)性，不能間斷，沒有季節(jié)性，供水保證率>90％。四、城市水資源供求平衡預測和模型1、城市水資源供求平衡：是指在一定區(qū)域、一定時段內，對某一發(fā)展水平年和某一保證率的各部門供水量和需水量平衡關系的計算。四、城市水資源供求平衡預測和模型2、影響城市供需水平衡的主要因素l

城市所處位置和地理環(huán)境，供水條件不同；l

城市的社會經濟活動，如城市性質、規(guī)模、人口、政策、管理、科技水平。l

城市的產業(yè)結構、規(guī)模和特點，對用水的要求也不同。l

國家和地方的經濟政策、產業(yè)政策、土地利用政策、人口政策、環(huán)保法規(guī)等，特別式水資源保護政策，水資源開發(fā)利用政策，節(jié)約用水政策等，都影響水資源的供求。四、城市水資源供求平衡預測和模型3、城市供需水平衡預測和模型l

城市需水量：城市生活用水、工業(yè)用水、城郊農業(yè)用水、環(huán)境與綠化等用水；l

城市供水：蓄水工程、引水工程、提水工程、跨流域調水工程、海水淡化、咸水利用工程等。l

先預測需水，再在需水的情況下進行供水預測四、城市水資源供求平衡預測和模型3、城市供需水平衡預測和模型七個方面的模型估算：

城市經濟和產業(yè)發(fā)展規(guī)劃模型；

城市總的需水量及供水需水平衡預測模型；

供水總量模型；

工業(yè)需水量預測模型

家庭需水量預測模型；

城市活動需水量預測模型；

郊區(qū)農業(yè)需水量預測模型。W－(W1＋W2＋W3＋W4＋W5＋····＋Wn)＝△W五、城市水資源利用和管理1、綜合利用，統(tǒng)籌兼顧2、提高城市水資源利用率3、節(jié)約用水4、健全和完善城市水資源管理機制

水污染及其防治**§5-1水資源一、天然水資源1.地球上水的總量——14億KM3地球上水的分配比（%）**二、水循環(huán)1.水的自然循環(huán)：特點：①由降雨量自然循環(huán)的大致尺度

②水的性質基本不變2.水的社會循環(huán)特點：①工業(yè)與生活污水的產生與排放是主要的污染源

②水的性質不斷變化**三、我國水資源的特點

1.我國水資源的概況：1）水資源的儲量：

**2）水資源的主要問題●我國水資源人均和畝均水量少；●水資源在地區(qū)分布上很不均勻，水土資源組合不平衡●水量年內及年際變化大，水旱災害頻繁●水土流失嚴重，許多河流含沙量大；●我國水資源開發(fā)利用各地很不均衡**四、水危機產生的原因1.自然條件的影響：●淡水在地球上分布不均●氣候變化的影響

**2.城市與工業(yè)區(qū)集中發(fā)展●世界人口趨向于集中在地球較小部分的城鎮(zhèn)和城市：

41.6%人口集中于占0.3的土地面積的城鎮(zhèn)●城市及其周圍大量建設工業(yè)區(qū)，集中用水量很大，超過當地水資源的供水能力3.水體的污染●水體的概念：系指河流、湖泊、沼澤、水庫、地下水、冰川和海洋等“儲水體”的總稱。

水體不僅包括水，而且也包括水中的懸浮物。**●水體污染：

①指排入水體的污染物在數量上超過了該物質在水田中的本地含量和水水體的環(huán)境容量；

②從而導致水體的物理特征、化學特征和生物特征發(fā)生不良變化；

③破壞了水中固有的生態(tài)系統(tǒng)；

④破壞了水體的功能及其在經濟發(fā)展和人民生活中的作用●水體的自凈作用①水體的自凈作用：簡單的解釋為水體受到廢水污染后，逐漸從不潔變清的過程②環(huán)境容量：自然環(huán)境包括水環(huán)境對污染物質都具有一定的承受能力。

**五.水資源的利用與保護1.提高水的利用效率，開辟第二水源●降低工業(yè)用水量，提高水的重復利用率●減少農業(yè)用水，實行科學灌溉；2.回收利用城市污水，開辟第二水源中水的使用**3.調節(jié)水源流量，增加可靠供水：**●建造水庫●跨流域調水●地下蓄水●海水淡化●拖移冰山●恢復河、湖水水質●合理利用地下水4.加強水資源管理5.增加下水道建設，發(fā)展城市污水處理廠§5—2水污染的防治與控制

一、水質、水質指標與水質標準A.

水質的概念：

是指水與其所含雜質共同表現(xiàn)出來的物理、化學和生物學的綜合特性B、水質指標：衡量水質的好壞，分為物理性（2小類）、化學性（3小類）、生物性三大類。**1.懸浮物

1）主要指：沙礫、懸浮固體、漂浮物

2）危害：●減少陽光對水面的穿透能力，從而衰減了水面下的光合作用；●懸浮物的大量存在，堵塞魚類的腮，導致死亡；●可以吸附其他的污染物，進行協(xié)同的遷移。**2.生化需氧量（BOD）1）定義：在有氧條件下，好氧微生物氧化分解單位體積水中有機物所消耗的游離氧的數量。（mg/1）2）是一種間接表示水被有機污染物污染程度的指標。3）測定條件：●20， 02充足，不攪動

●完全氧化一般為20天，常用5天為測定的標準時間。

BOD5=70%BOD20**3.化學需氧量（COD）1）定義：在酸性條件下能夠將有機物氧化為H20和C02，此時所測出的耗氧量。2）特點：測定時間短，不受水質限制。主要作為工業(yè)廢水的污染指標。3）COD〉BOD，COD與BOD的差值可表示不為微生物降解的有機物。。**4.pH值：反映水的酸堿強弱的指標5.細菌污染指標：一般指大腸桿菌群數6.有毒物質指標：

1）定義：指達到一定濃度后，對人體健康、水生生物的生長造成危害的物質。

2）品種繁多，檢測內容視具體情況而定**C、主要的水質標準1.地面水水質標準：（GB3838-88）地面水水域分為5類●Ⅰ類：源頭水、國家自然保護區(qū)●Ⅱ類：集中式生活飲用水水源一級保護區(qū)、珍貴魚類保護區(qū)、魚蝦產卵場●Ⅲ類：集中式生活飲用水源二級保護區(qū)、一般魚類保護區(qū)及游泳場●Ⅳ類：一般工業(yè)用水區(qū)及人體非直接接觸的娛樂用水區(qū)●Ⅴ類：農業(yè)用水區(qū)及一般景觀要求水域**2.污水綜合排放標準：GB8978-88；分為兩類標準。

●Ⅰ類：對人體健康有長遠影響的污染物，共9種

●Ⅱ類：長遠影響小于Ⅰ類污染物，共有20種，依照排放水域分為3級標準進行控制。3.生活飲用水水質標準：GB5749-85；共考核35項。

*制定標準的原則

●衛(wèi)生安全可靠

●化學成分對人無害

●使用時不致造成其他不良影響。4.其他專項用水水質標準**二、水體污染與主要的水體污染源（一）水體污染

1.定義：

水體因接受過多的雜質而導致其物理、化學、及生物學特性的改變和水質惡化，從而影響水的有效利用，危害人體健康的現(xiàn)象。**2.水污染的危害危害人體健康降低農作物的產量與質量影響漁業(yè)生產的產量和質量制約工業(yè)發(fā)展的危害加速生態(tài)環(huán)境的退化與破壞造成經濟損失**（二）主要的水體污染源

1.點源：指工業(yè)污染源和生活污染源。有季節(jié)性和隨機性。A.工業(yè)污水：量大、面廣、含污染物多、成分復雜，在水中不易凈化，處理困難。

*主要特性：

SS含量高：3000mg/1(max)pH=2-13

需氧量高:COD：400-10000mg/1BOD:200-5000mg/1

有機物一般難于溶解。對微生物起毒害作用溫度較高，排入自然水體會引起熱污染

易燃：常含有低燃點的揮發(fā)性液體，如汽油、苯等

多種多樣有害成分：硫化物、汞、鎘、砷等

**B.生活污水：主要是日常洗滌用水，固體物質含量小于1%，而且多為無害物質

*主要特性：

SS含量：200-500mg/1

BOD：210-600mg/1

含磷、氮、硫高，含大量合成洗滌劑，并含有多種微生物（細菌、病原菌等）

2.面源：農村灌溉用水和污水（造成農藥污染、富營養(yǎng)化等）**三、主要的水體污染物1.耗氧有機物（需氧污染物）

1）定義：指生活污水和某些工業(yè)廢水中所含的碳水化合物、蛋白質、脂肪等有機化合物，可在微生物作用下，最終分解為簡單的無機物：CO2和H2O。分解過程中需要消耗大量的氧(正常水體含氧量為>4mg/l)，故稱為耗氧有機物。2）來源：生活污水、牲畜污水以及食品、造紙、制革、石化等工業(yè)廢水3）BOD>10mg/l(正常為<3mg/l)

**4）危害：大量消耗水中的溶解氧（DO）

水質變化表現(xiàn)為:水體能見度下降水體發(fā)黑、發(fā)臭有氣體從水中冒出水體表面有浮渣**

2.植物營養(yǎng)物：是引起湖泊、河流的富營養(yǎng)化的主要物質

1）定義：是指促使水中植物生長，從而加速水體富營養(yǎng)化的各種物質，主要指氮、磷。

2）來源：

●農田施肥,農業(yè)廢棄物（植物桿、牲畜糞便等）●城市生活污水●某些工業(yè)廢水（制革、造紙、肉類加工、煉油）3）危害：造成水體的營養(yǎng)化（水體衰老的表現(xiàn)，多發(fā)生在湖泊、水庫、海灣內的流速相對緩慢的地方）。**3.重金屬：

1）特點：●毒性作用大，易引起人們的注意?！裨谒w中不能為微生物降解，只能產生各種形態(tài)間的相互轉化以及分散和富積—在水中進行遷移。

2）危害：●氰化物：劇毒，主要來源于電鍍廢水、化工廠的含氰廢水等●砷：為積累性中毒物質，主要來源于化工、有色冶金。**4.農藥：有機毒物的污染，在自然環(huán)境中及常規(guī)生物處理中不易被降解。5.石油6.酚類化合物7.酸堿及一般無機鹽類8.放射性物質9.病原微生物和致癌物質**五、主要的防治技術

1.物理法（一級處理）

A.沉淀法

B.過濾法

C.離心分離法

D.浮選（氣?。┓?/p>

E.蒸發(fā)結晶

G.反滲透法**2.化學法（多為深度處理工藝中采用）A.混凝法：處理含油廢水、染色廢水、煤氣站廢水B.中和法C.氧化還原法：含酚、氰、硫廢水的處理D.電解法：含鉻廢水E.取法：有機廢水F.吹脫法：含CO2、H2S、HCN廢水G.吸附法：有毒廢水深度處理H.電滲析法：應用離子交換膜含粉、氰廢水**3.生物法（二級處理，主要去除BOD）A.活性污泥法：BOD去除率：90%B.生物膜：BOD去除率：80-90%C.生物塘：BOD去除率：75-90%D.污水灌溉：BOD去除率：80-90%4.常見的污水處理工藝：**1）水環(huán)境功能分區(qū)是進行水污染綜合防治的依據*原則：●開發(fā)利用與保護并重原則●優(yōu)先保護原則：針對集中式飲用水源地●時限性原則●高功能保護原則●專業(yè)用水保護原則●經濟技術最優(yōu)原則●部門協(xié)作原則●可操作性原則**六、水污染綜合防治

*方法：●定性判斷法；●結合水規(guī)劃進行功能區(qū)劃分法；●重點功能區(qū)定量計算法

*按功能區(qū)控制污染，保護水資源

**2）制定水污染綜合防治規(guī)劃*幾項基本原則：

●以經濟建設為中心，有利于促進經濟與環(huán)境協(xié)調發(fā)展；●以合理開發(fā)利用水資源為核心，著眼于全過程控制。通過轉變經濟增長方式，推行清潔生產，把污染消除在經濟再生產過程中?！袢嬉?guī)劃、突出重點，因地制宜、講求實效●堅持綜合整治的原則。

**3）實行排污許可證制度，對主要污染源逐步由濃度控制向總量控制過度●從實際出發(fā)確定總量控制目標●選好發(fā)證對象●控制污水總量●強化發(fā)證后的環(huán)境監(jiān)督管理●重視實踐經驗不斷提高水平**4）鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的水污染防治對策●按產業(yè)政策調整產業(yè)結構，使污染行業(yè)比例降至15%以下；全部取締坑式焦爐；全部淘汰開放式煉磺爐；限制水泥立窯的形式和規(guī)模；淘汰小造紙廠等●鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)要合理布局，與農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)組成兩性循環(huán)的復合生態(tài)系統(tǒng)●對小電鍍、小化工、小印染等嚴加控制**城市綠地及其生態(tài)環(huán)境效應§6-1城市植物城市植被（urbanvegetation）：城市里覆蓋著的生活植物，包括城市的公園、校園、廣場、球場，醫(yī)院、街道、農田以及空閑地等場所擁有地森林、灌叢、綠籬、花壇、樹木、作物等所有植物的總和。人類在城市建設的過程中，一方面破壞或據棄了許多原有的自然植被和土生植物．另一方面又引進了許多外來植物和建造了許多新的植被類群§6-1城市植物城市植被屬于以人工為主的特殊植被類群

我國許多城市植被覆蓋率不到20％，城市建設部制定的覆蓋率指標使：到2000年不應少于30％，到2010年不應少于35％?！?-1城市植物城市綠色植物組成：①

城郊農田

；提供必要的副食品和其他資源

②

園林綠地：消納、吸收、凈化城市廢棄物，供給新鮮空氣，促進城市生態(tài)平衡。§6-1城市植物一、城市植被的特征1、植被生境的特化城市化的進程改變了城市環(huán)境，也該變了城市植被的生境地質－鋪裝了地面；地貌－改變了土壤結構和理化性質氣候―污染的大氣，水文等一、城市植被的特征2、植被區(qū)系成分的特化原生植被較少；人類引進的或伴人植物比例明顯增加。在城市綠化的過程中，注意對物種的選擇，最大程度地保留和選擇反映地方特色地樹種是城市生態(tài)學工作者關心地問題，亦是城市生態(tài)建設的標志之一。

一、城市植被的特征3、植被格局的園林化4、結構的單一化廣州

人工栽培的單優(yōu)種群，結構簡單，以單層喬木為主，少數可見喬、灌兩層，極少數為喬、灌、草三層。植被生態(tài)環(huán)境功能衰退，嚴重影響了生物物種棲息與繁衍

5、演替偏途化植被的演替都是在人為干預下的，按人的綠化政策發(fā)展的偏途途徑二、影響植物生長的環(huán)境條件

1、城市氣候對植物生長的影響小氣候環(huán)境

：年平均氣溫高于郊區(qū)，日差小于郊區(qū)，溫度和風速小于郊區(qū)，總的說利于植物生長，但氣溫日差小，不利于植物體內養(yǎng)分積累，果實不如郊區(qū)城市樓房向陽側，日照充足，為植物生長創(chuàng)造了條件，北側則不同城市中由于建筑密度、地面鋪裝和綠化程度不同，形成不同類型小氣候：高層建筑幾棟樓房間形成風洞，且平均相對濕度比市區(qū)及郊區(qū)高，利于植物在干旱期保持水份二、影響植物生長的環(huán)境條件2、城市土壤各種建設活動和居民生活、生產活動改變了城市土壤的物理、化學性質，不利用植物生長地面施工的影響：施工中，磚瓦、石塊、灰渣等侵入土壤，使土壤變松，增加了通氣性，但保水保肥能力下降地下施工的影響3、植物病蟲害§6-2城市園林綠地一、城市綠地的功能提供娛樂、游覽、文化、休息、科普、療養(yǎng)等場防御風沙、洪澇、改善氣候，調節(jié)氣溫、增加濕度，平衡碳－氧，減弱溫濕效應、美化環(huán)境，凈化空氣二、城市園林綠地的分類公共綠地居住地綠地單位附屬綠地防護綠地風景林綠地生產綠地三、城市綠化植物1、綠化植物選擇的一般原則根據生物學特性和生態(tài)習性：符合植物地理分布的規(guī)律性，盡可能選擇哪些適應性強，抗性強，有地方特色的鄉(xiāng)土樹種；作為城市的主干樹種；選擇樹形美觀，符合綠化功能要求，栽培管理容易，不妨礙環(huán)境衛(wèi)生，又有經濟價值的樹種；注意速生樹與慢長樹相結合，常綠樹與落葉樹的搭配

三、城市綠化植物2、城市綠化植物的配置

根據綠化的功能和各種綠地的需要以及綠化樹木的生態(tài)習性與作用，制定植物樹種的比例和配制方式。四、城市園林綠地規(guī)劃1、城市園林綠化規(guī)劃的主要任務：

根據城市發(fā)展的要求和具體條件，制定城市各類綠地的用地指標，并選定各項主要綠地的用的范圍，合理安排整個城市的園林綠地系統(tǒng)，作為指導城市各項綠地建設和管理的依據四、城市園林綠地規(guī)劃2、規(guī)劃的原則和依據

城市園林綠地規(guī)劃的考慮因素：

城市性質、規(guī)模、自然條件、城市環(huán)境污染狀況，城市工業(yè)用地、居住區(qū)規(guī)劃、道路系統(tǒng)等各方面因素四、城市園林綠地規(guī)劃2、規(guī)劃的原則和依據

城市綠地定額指標：

※

是反映城市綠化水平和城市環(huán)境質量的一個重要指標，以：城市綠化覆蓋率，建筑綠化用的率、人均公共綠地面積、人均綠地面積來衡量。

四、城市園林綠地規(guī)劃

2、規(guī)劃的原則和依據※

綠地定額指標的確定：影響城市綠地指標的因素：國民經濟發(fā)展水平

城市性質

城市規(guī)模

城市氣候條件城市其他自然條件

城市用地布局情況

城市歷史使大氣中碳氧保持平衡要滿足游覽休息需要四、城市園林綠地規(guī)劃3、綠地系統(tǒng)的規(guī)劃布置均勻分布，聯(lián)成完整的園林綠地系統(tǒng)；點、線、面相結合，以面為主，點線穿插，以小為主，中小結合因地制宜，與河湖山川自然環(huán)境相結合布局形式：塊狀、環(huán)狀、放射狀、放射環(huán)狀，網狀、稧狀、帶狀、指狀§6-3城市綠化的生態(tài)環(huán)境效應城市植被保護和凈化環(huán)境的生態(tài)效益是顯著的，也是城市植被的主要功能之一。包括：降溫增濕、調節(jié)環(huán)境條件、吸收有毒氣體、滯留煙塵凈化空氣、降低環(huán)境噪音和殺菌等一、城市綠化的降溫增濕效應

1、城市綠化調節(jié)小氣候效應：使局地氣溫降低1-3℃，最大可降7.6℃；增加相對濕度3-12％，最大可增加33％。

l

遮陽蔭蔽作用l

綠地的蒸騰作用2、城市綠化樹木降溫增濕效能測算2、城市綠化樹木降溫增濕效能測算二、城市綠化的碳氧平衡效應

二氧化碳上升趨勢顯而易見。

植物進行光合作用，吸收二氧化碳和水，釋放氧氣。

植被的面積不同，植被組成和結構不同，碳氧平衡效益功能差異較大。三、植物對大氣污染的凈化作用

減少粉塵污染

l

降低風速，使大顆?；覊m下降；

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樹葉表面多絨毛，且能分泌粘性油脂，吸附大量飄塵據研究表明，吸滯粉塵能力強的城市綠化樹種在中國北部地區(qū)有：刺槐、沙棗、國槐、家榆、核桃、側柏、圓柏、梧桐等，在中部地區(qū)有：家榆、樸樹、梧桐、泡桐、女貞、荷花玉蘭、臭椿、龍拍、圓柏、橄樹、刺槐、桑樹、夾竹桃、絲棉木、

南部地區(qū)有樹、桑樹、黃槐、小葉