1.1 城市环境问题
一、城市化和环境污染
虽然人类文明出现已有很多世纪,环境污染成为人类面临的严重问题基本上是工业革命以后的事情。由于水、空气、土地资源具有内在的自净和再生能力,环境中存在着自然的过程可以将人、动物排放的废物和大部分工业排放物转化为无害的甚至是有益的物质。例如,倒入河流中的有机废物数量较少时,可被水中的细菌利用溶解于水中的氧分解为各种植物营养素、二氧化碳、水和其他无害物质,河水实现了自净,水也可用于人类的消费。如果人们生活在较小的相对分散的居住区,也不大量从事金属、化学方面的制造业活动,则人类的排放物可被环境吸收,而带来很小的变化和损害。
工业革命和城市化改变了这种生态平衡,人类开始大量应用化石燃料进行生产、运输、取暖、发电,各种金属、化学、纸张、玻璃、塑料产品的生产和消费迅速扩大,同时人口和人口密度大幅度上升,所有这些使得废物的数量和集中度大大超过环境的吸收能力,工业产出和消费水平的提高带来人类前所未知的环境污染程度,富足的社会迅速成为排污的社会。
城市化对环境质量的影响是直接的。人口高度集中本身足以引起环境损害。在古罗马,人口最多时达到100万,于是出现了与现代化大城市相似的空气和水污染问题,即使这是在工业革命以前,制造业产品的产出规模按现代标准衡量也相对较小。
伴随着城市化的人们生活的富足也与环境问题有关。高水平的生产和消费意味着增加燃烧化石燃料,大量排放工业废物和生活垃圾。人们更多地应用金属、纸、塑料、玻璃,这些产品难以降解,一次性餐具、瓶子等大量使用也使城市废物处置问题更严重,纸巾、盘、杯、包装材料等燃烧时还引起大气污染。凡此种种,不一而足。概括地说,城市化带来的环境污染问题主要有大气污染、水污染、固定废弃物污染、噪声污染等。
二、大气污染
大气污染是在城市地区表现得十分突出的污染问题,空气中的污染物主要有一氧化碳、二氧化硫、铅、灰尘和其他悬浮颗粒物、臭氧、各种碳水化合物、氮氧化物等。
空气污染带来的危害首先是威胁人类的健康。众所周知,一氧化碳是一种高度有毒性的气体,但在许多大城市,由于机动车流量过大加上拥挤,汽油发动的交通工具燃料油不充分燃烧经常造成一氧化碳浓度超标。二氧化硫是大城市中的空气带来的另一个重要健康危险,它是由含硫的燃料油燃烧引起,影响眼睛、鼻子、喉、肺,也是慢性支气管炎和肺气肿的病因。铅、粉尘等其他主要大气污染物对人体也会带来严重的危害。
各类大气污染物的危害还有增加洗涤成本,影响建筑物的美观,降低财产价值,降低空气能见度,提高发生交通事故的危险,等等。更有甚者,二氧化碳、悬浮颗粒物的集中改变地球温度,还会引起大规模的地理灾难,如北极冰盖的融化,这进一步导致沿海城市被淹。可见城市污染问题是十分严重和紧迫的,必须采取有效措施降低城市空气污染。
交通、工业和发电是大城市区的最重要的空气污染源。人口集中、工业集中、“逆温”是城市空气污染的主要原因。城市通常是工业和交通中心和密集的居住中心,这显然意味着由家庭和工业活动引起的污染源集中于城市地区。但是,城市占据着地球上总土地面积的极小比例,于是可供城市用于污染物吸收和分散的空气容量相对严重不足。同时,被称为“逆温”的大气现象在城市地区发生得相当频繁。逆温是指高空一般较冷的空气变得比地表的空气还热,在城市地区,白天人流、车流集中,地表温度很高,而到了晚上,经济活动减少,地表温度急剧下降,逆温就会发生。逆温使较高处的暖空气象地毯一样覆盖在城市上空,地面的冷空气不能上升,空气中的污染物也就不能升到外层大气中被带走,污染物浓度越来越大,这是非常危险甚至致命的。一边或多边被山脉包围的城市更容易发生空气污染,山脉使风不能带走空气中的污染物,夜间山中较冷的空气滑下山边,覆盖城市,还会引起逆温。比如,坐落在海岸和山脉之间的洛杉矶市经常发生大气污染,1950年代初发生的著名的光化学烟雾事件使65岁以上老人死亡400多人。
三、水污染
水污染并不完全是城市问题,湖、河、地下水、海滩、水库都受到水中排放的污染物的损害,但是城市中心由于其人口规模和密度以及工业集中度,是水污染的主要起源。水污染造成饮用水、娱乐用水质量下降,并使水产养殖业受到严重损害。
水的工业消费者,特别是那些造纸、纸浆、化学、金属加工、炼油等行业的企业,每天倾倒大量的化学残渣等非有机排放物到河流和湖泊中,这些非有机废物一般不能由水中的自然过程来净化,在水中存留时间很长,如果在水中数量过多,就会毒死鱼,干扰生态平衡,产生难闻的气味,使水的质量和可用性严重下降。
城市居民使用非生物降解的家用洗涤剂,这些洗涤剂不能由传统的污水处理方法分解,导致肥皂性的饮用水和水资源的化学污染,也为我们的供水带来严重问题。
热污染是另一个严重的水污染问题。工业企业和发电厂将大量的水用作冷却的目的,这种加热过的水随后排回到河流、湖泊中。由于温度上升时,水会失去容纳溶解氧的能力,因此,就如同其他需氧废物对水资源的影响一样,排放热水也会减少水中的氧含量,降低水的自净能力。
对水污染进行处理成本很高,在许多城市,污水未经处理就排入河湖等水体,于是从源头上遏制水污染的任务就更为紧迫。
四、固体废弃物污染
固体废弃物带来的环境损害是城市土地污染问题的最主要的表现。固体废弃物的不当丢弃为公众健康带来严重威胁,降低地产价值,不利于稀缺的城市土地资源的有效使用,对于优美的环境更是严重侵犯。
不断增加的人均消费是城市土地污染的主要原因。人均日垃圾处理量在世界各国都不断上升。比如,在美国,1920至1970年间,人均日垃圾收集量增长了近一倍。丢弃的汽车、电器等也是固体废弃物污染的重要来源。
造成严重土地污染问题的一个原因是在传统的废物处理方式下,越来越多的固体废物是无法毁掉的。塑料、玻璃包装物、铝罐头盒等无法在自然过程中被降解,固体废物的回收再利用由于成本过高,经济上也是不可行的。所以城市地区的垃圾山年复一年越堆越高。
固体废物的处置方式有三种:在露天的垃圾场堆放、填埋和燃烧。这三种处置方式其实会形成新的污染源。垃圾倾倒在露天的未利用的土地上对空气、土地和水都造成污染。填埋方式污染土地。燃烧垃圾产生多种空气污染物而且还会留下四分之一左右的残留物,这些残留物仍需以某种方式进行处理。因此需要更有效的垃圾处理方式。此外,应不断探索以可再利用的、可降解的包装物、容器替代现在的塑料、玻璃、铝的包装物。将固体废物制成筑路或建筑用材料也很有助于缓解固体废物处置问题。但是,可以肯定的是,为最终解决固体废物污染问题,有力的财力支持是十分必要的。
五、噪声污染
现代的城市是十分嘈杂的地方。卡车、公共汽车、摩托车、火车、喷气式飞机等交通工具是主要的噪声污染源。
分贝是衡量噪声污染的计量单位,它是一个对数单位。也就是说120分贝的噪声是110分贝的噪声嘈杂程度的十倍,是100分贝的噪声嘈杂程度的100倍。专家指出经常接触90分贝的噪声会引起永久的听力损害。公路车流在50英尺处可带来70分贝的噪声;一辆卡车在50英尺处会带来90分贝的噪声,而一队卡车在同样距离内会产生100分贝的噪声。一架喷气式飞机起飞会在200英尺内产生120分贝的噪声。可见,城市生活中常常发生的噪声会对人的健康造成损害,也会损害人的神经。
尽管人们对噪声的敏感程度和能忍受噪声的程度差别很大,但一个普遍的观点是,大多数城市过于嘈杂。越来越多研究者指出噪声不仅是损害人们的听力,长期处于过强噪声环境中还会导致其他的感官、心理方面的损害。
因此,采取有效措施减少城市中的噪声污染水平亦是十分必要。
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