城市环境学的发展变迁.doc

　　城市环境学的发展变迁 　随着城市的发展和城镇化的加快,城市灰尘的治理也面临着新的课题。 　　 　　当低碳经济和节能减排成为世界经济发展的主流,城市本身自然成为其难以忽略的主体。随着世界城市化进程的加快,城市的环境问题日益为人们所关注。城市灰尘污染、城市大气污染、城市水污染、城市热岛效应、城市光化学烟雾等,构成了城市环境灾害系统,成为城市环境重点预警、防治、治理的对象。 　　在常静等人发表的文章《城市地表灰尘的概念、污染特征与环境效应》中,将城市灰尘污染描述为城市环境学研究的内容之一。目前,城市灰尘污染尚未被人们所认识,实际上城市灰尘及其在城市环境中的作用,是不能被忽视的。城市灰尘污染可以作为城市环境学中的一个科学研究分支。 　　 　　城市灰尘概况 　　 　　城市灰尘是指粒径小于20目(lt;0.1920mm),分散于城市不同区域(位置、功能区)的表面固体颗粒物。按照城市灰尘的来源和颗粒物的性质,进一步划分为街道灰尘、区域灰尘、大气灰尘。 　　城市灰尘的物质来源属城市灰尘环境污染研究的重要内容,城市灰尘的物质来源分为三类:其一为远程来源;其二近程来源;其三为市内来源。 　　远程来源以三种形式迁入,一种为风尘沙的作用;第二种为大气颗粒物的作用;另外一种为人为远程带入作用。近程来源为近程风力作用、近程带入作用、市郊混染作用;市内来源为市内建设作用、市内交通作用、市内汽车尾气、市内颗粒物排放等。城市灰尘的物质来源研究是城市灰尘防治、治理的基础,截源才能堵流。 　　城市灰尘物质组成研究沿用自然科学的基本方法,通过物质组成发现规律、揭示原理、寻求质的变化。通过对城市灰尘粒径组成研究可以弄清灰尘的物理学性质,城市灰尘矿物组成研究可以弄清灰尘的矿物学性质,城市灰尘元素组成研究可以弄清灰尘的化学性质。城市灰尘物质组成研究是城市灰尘环境污染最基础、最本质的研究内容。城市灰尘物质组成的研究,除了进行元素及其同位素含量测定外,还要考虑超微粒(lt;66mu;m)物质研究,因为小于200目(lt;66mu;m)物质粒径分离要使用非常规方法。从物理学角度讲胶体颗粒级(lt;0.14mu;m)、介观物质(微米或亚微米级,包括108～1011个原子)、纳米级物质(包括9～10个原子,lt;0.11mu;m),其颗粒极小,可称为超微细物质;从化学角度讲离子、原子、分子、原子团、分子团、汽溶胶,其含量甚微,一般为ng/g、pg/g含量水平。城市灰尘对人体和环境造成危害的以超微细粒物质为主,因为超微细粒物质和粗粒、细粒、微细粒物质相比,它的物理性质、化学性质、环境学性质有本质的区别,其在人体中的附着力(滞留时间)、对有害元素的结合力等方面都有很大差异的。城市灰尘中重金属及其有害物质的赋存状态研究,是城市灰尘物质组成研究的内容之一,因为不同赋存状态、不同价态的元素,其环境学效应是不同的,其缓解和治理的方法也是不一样的。 　　城市灰尘样品风干后,除去树枝、杂草、石块等杂物,对样品进行连续粒径分级,最粗粒径为1.00mm(1000mu;m),最细粒径为0.066mm(66mu;m),还可以再细分下去,但由于技术条件的限制引起的误差会更大,因此,仅分为11个粒级。从城市灰尘粒径分布和以上颗粒物的划分标准比较以及城市灰尘随环境的可变化性可以看出,其所属范围广泛,对人体有很大的危害,应引起足够的重视。商翎的研究成果《元素生态地球化学及其应用》认为,颗粒尺寸是表征颗粒物行为最重要的参数,颗粒物的全部性质都与粒径有关,而某些性质则非常强烈地依赖于颗粒尺寸。各种环境介质中,微粒粒径分布关系,既可用颗粒数目、体积描述,也可用质量参数描述。在粒径r和r+dr间的微粒数dN的粒径分布关系为:dN=f(r)dr(f(r)是粒数随粒径变化的分布函数)。相应地,与粒数dN相当的体积dV的粒径分布关系为:dV=v(r)dN=v(r)f(r)dr,其中v(r)是粒径为r的单颗粒物的体积系数。与微粒的体积分布相类似,其质量dM的粒径分布关系为:dM=rho;(r)v(r)f(r)dr,其中rho;(r)为粒径为r的微粒的密度系数。利用以上关系,可以分别给出微粒数目、体积及质量对粒径的函数关系,并转换成频率分布。对于微粒数目的频率分布,设总粒数为Nt,Nt=int;21f(r)dr,则样品微粒随粒径的频率分布是:dN=1/Ntf(r)dr。通常,天然物质微粒的粒径分布并非正态分布,一般服从对数正态分布。 　　城市灰尘分布分配规律是指城市灰尘在各个区域或者各功能区的含量规律研究,这里的分布是指城市灰尘在总体中含量,分配则是指城市灰尘在分体中含量,分布分配是相对的概念。通过分布分配规律研究弄清城市灰尘的基本分布特征,除此深入研究城市灰尘中的矿物、元素、同位素的分布分配规律,圈定和辨析灰尘、元素、同位