• 挥发性有机化合物(VOCs)
      挥发性有机化合物(volatile organic compounds)是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外,任何参加大气光化学反应的碳化合物。包括苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯(TDI)、二异氰甲苯酯等。
    2009-12-04
  • 荒漠土壤的盔甲——生物结皮
      生物结皮是由土壤微生物、藻类、地衣和苔藓植物等孢子植物类群与土壤形成的有机复合体。它的形成使土壤表面在物理、化学和生物学特性上均明显不同于松散沙土,具有较强的抗风蚀、水蚀功能。生物结皮强调个体微小的有机组分和土壤成分二者复杂相互作用下形成的有机复合体,它与表层土壤遭受外界所施压力(主要是雨水对土壤的冲击力和太阳晒干土壤时的辐射能)所形成的物理结皮是有区别的。
      在干旱、半干旱的荒漠化地区,地表生物结皮的形成是固定沙丘形成的重要标志,预示着荒漠化生境转变的开始。因此,生物结皮在干旱、半干旱荒漠地区具有重要的生态意义。生物结皮主要包括藻结皮、地衣结皮和苔藓结皮等几种形式。
    2009-12-04
  • 环境材料
    环境材料是指那些具有良好的使用性能和优良的环境协调性的材料。良好的环境协调性是指资源、能源消耗少,环境污染小,再生循环利用率高。环境材料是由日本学者山本良一教授于20世纪90年代初提出,它代表了21世纪材料科学的一个新的发展方向。它在生产的过程中对资源和能源的消耗量比较少,废弃后能够回收再生利用的可能性比较大,其从生产使用到回收的全过程对周围的生态环境的影响也最小。因而它可以称为“绿色材料”或者“生态材料”。
    环境材料的研究内容比较广泛,从材料的性能上来说主要包括以下几个方面:1、再生利用型材料,包括再生的可以降解的塑料、在家用电器中能够加以回收利用的电路基板,在生产和使用过程中污染较少并且能够回收再生的纸张等;能够经自然界微生物分解或者能够自动降解的材料如新型的包装袋,由天然材料加工成的高分子材料等;2、为净化环境和防止污染而设计的材料如新型的不释放有害气体的墙体材料,高吸油性树脂等;3、替代传统有污染的材料的新型材料如冰箱内的全无氟制冷剂等;4、与洁净能源相关并且能够利用它们的材料,如燃料电池中的储氢材料。
    2009-12-04
  • 大自然的奉献——生态系统服务功能
    生态系统服务功能是指生态系统与生态过程所形成及所维持的人类赖以生存的自然环境条件与效用。通俗的讲,是指自然生态系统及其物种所提供的能够满足和维持人类生活需要的条件和过程。
    生态系统有其自身的功能,总的来说有能量流动和物质循环。具体的有二氧化碳固定、生产力、水土保持、缓冲干扰、调节大气等功能。与生态系统功能不同的是,生态系统服务功能强调的是能够为人类提供服务的功能。
    如同商品一样,生态系统服务功能能够满足人类生活需求也是具有价值的。生态系统服务功能的价值可以大致分成几类:1、直接使用价值,指生态系统产生的产品能被人利用,如食品、医药以及工农业生产原料等;2、间接价值,主要指生态系统给人类提供生命支持。如维持生命物质的生物化学循环与水文循环,维持生物物种与遗传多样性,保持土壤肥力,净化环境,维持大气化学的平衡与稳定等支撑与维持地球生命支持系统的功能;3、选择价值,指人们为了将来能直接利用与间接利用某种生态系统服务功能的支付意愿。如人们为将来能利用生态系统的涵养水源、净化大气以及游憩娱乐等功能的支付意愿。人们常把选择价值喻为保险公司,即人们为自己确保将来能利用某种资源或效益而愿意支付的一笔保险金;4、存在价值,存在价值亦称内在价值,是人们为确保生态系统服务功能继续存在的支付意愿。存在价值是生态系统本身具有的价值,是一种与人类利用无关的经济价值。换句话说,即使人类不存在,存在价值仍然有,如生态系统中的物种多样性与涵养水源能力等。
    运用生态学和经济学的方法了解和评估生态系统服务功能的价值之后,就能合算治理生态环境破坏所需要的治理费用,能够为“谁污染,谁治理”提供具体的支持。更能使整个社会更清楚地认识到生态环境的价值所在,并且能提高人们保护生态环境的意识。
    2009-12-04
  • 隐形岛屿——城市热岛
    城市热岛效应就是城市化的发展导致城市中的气温高于外围郊区的现象。在气象学近地面大气等温线图上看,郊外的地区气温变化很小,如同一个平静的海面,而城区则是一个明显的高温区,如同突出海面的岛屿,因此就被形象地称为“城市热岛”。城市热岛最早见于科学记载的是在1818年英国出版的《伦敦气候》。作者L·赫华德对城市气候的两大发现,就是伦敦市中心气温比郊外高(各月平均分别高0.5℃-1.2℃),以及城乡温差夜间比白天大。
    世界上热岛最强的是中高纬度的大中城市,城乡温差一般是随纬度的升高而增大的。因为人为热量和太阳辐射热量余额(太阳短波热量收入减去地面长波辐射支出热量)的比值,是从赤道向高纬度迅速增加的。在一年四季之中,太阳辐射热量和余额以冬季最小,加上冬季中中高纬度还有取暖热量,因此热岛效应以冬季最强。同样道理,一天之中热岛以夜间比白天为强,尤其是日落后3-5小时内为最强。
    城市热岛效应是如何产生的呢?城市热岛的形成,显然是与城市化的发展密不可分的,其形成的直接原因有以下四个:
    首先,是城市下垫面(大气底部与地表的接触面)特性的影响。
    城市内大量人工构筑物如铺装地面、各种建筑墙面等,改变了下垫面的热属性,能吸收更多的太阳辐射,温度升高。如夏天里,草坪温度32℃、树冠温度30℃的时候,水泥地面的温度可以达到57℃,柏油马路的温度更高达63℃,这些高温物体形成巨大的热源,烘烤着周围的大气和我们的生活环境,怎么能不热呢?
    第二个主要原因是城市大气污染。城市中的机动车辆、工业生产以及大量的人群活动,产生了大量的氮氧化物、二氧化碳、粉尘等,这些物质可以大量地吸收环境中热辐射的能量,产生众所周知的温室效应,引起大气的进一步升温。
    第三个主要原因是人工热源的影响。工厂、机动车、居民生活等,燃烧各种燃料、消耗大量能源,无数个火炉在燃烧,都在排放热量!
    第四个原因是,城市里的自然下垫面减少了。城市的建筑、广场、道路等等大量增加,绿地、水体等自然因素相应减少,放热的多了,吸热的少了,缓解热岛效应的能力就被削弱了。
    那么,我们应该如何防止热岛效应呢?
    一、从绿化城市及周边环境方面:
    1.选择高效美观的绿化形式。
    2.要统筹规划公路、高空走廊和街道这些温室气体排放较为密集的地区的绿化,营造绿色通风系统,把市外新鲜空气引进市内,以改善小气候。
    3.应把消除裸地、消灭扬尘作为城市管理的重要内容。
    4.建设若干条林荫大道,使其构成城区的带状绿色通道,逐步形成以绿色为隔离带的城区组团布局,减弱热岛效应。
    二、在现有的条件上,应考虑:
    1、控制使用空调器,提高建筑物隔热材料的质量,以减少人工热量的排放。
    2、建筑物淡色化以增加热量的反射。
    3、用透水性强的新型柏油铺设公路,以储存雨水,降低路面温度。
    此外,市区人口稠密也是热岛效应形成的重要原因之一。所以,在今后的新城市规划时,可以考虑,在市中心只保留中央政府和市政府、旅游、金融等部门,其余部门应迁往卫星城,再通过环城地铁连接各卫星城。
    2009-12-04
  • 水土流失猛于虎
    《中国水利百科全书-第一卷》对水土流失(water and soil loss)的定义是“在水力、重力、风力等外营力作用下,水土资源和土地生产力的破坏和损失,包括土地表层侵蚀和水土损失,亦称水土损失。”通俗的讲,在山区、丘陵区和风沙区,由于不利的自然因素和人类不合理的经济活动,造成地面的水和土离开原来的位置,流失到较低的地方,再经过坡面、沟壑,汇集到江河河道内去,这种现象称为水土流失。
    根据产生水土流失的“动力”,分布最广泛的水土流失可分为水力、重力和风力侵蚀三种类型。水力侵蚀分在山区、丘陵区和一切有坡度的地面,暴雨时都会产生水力侵蚀。重力侵蚀主要分布在山区、丘陵区的沟壑和陡坡上,在陡坡和沟的两岸沟壁,下部被水流淘空,由于土壤及其成土母质自身的重力作用,分散地或成片地塌落。风力侵蚀主要分布在我国西北、华北和东北的沙漠、沙地和丘陵盖沙地区,它的特点是由于风力扬起沙粒,随风飘浮到另外的地方降落。
    水土流失是不利的自然条件与人类不合理的经济活动互相交织作用产生的。不利的自然条件主要是:地面坡度陡峭,土体的性质松软易蚀,高强度暴雨,地面没有林草等植被覆盖;人类不合理的经济活动诸如:毁林毁草,陡坡开荒,草原上过度放牧,开矿、修路等生产建设破坏地表植被后不及时恢复,随意倾倒废土弃石等。水土流失对当地和河流下游的生态环境、生产、生活和经济发展都造成极大的危害。水土流失破坏地面完整,降低土壤肥力,造成土地硬石化、沙化,影响农业生产,威胁城镇安全,加剧干旱等自然灾害的发生、发展,导致群众生活贫困、生产条件恶化,阻碍经济、社会的可持续发展。
    水土流失是我国土地资源遭到破坏的最常见的地质灾害,其中以黄土高原地区最为严重。我国目前水土流失总的情况是:点上有治理,面上有扩大,治理赶不上破坏。全国山地丘陵区有坡耕地约4亿亩,其中修梯田约1亿亩,而另外3亿亩坡地正遭受水土流失的危害。
    水土流失的治理是很艰巨的任务,需要长期坚持,综合治理,国家目前对水土流失治理十分重视,有关研究单位和专家学者提出水土流失综合治理的方针:
    1.加强水土保持宏观战略研究;2.提升水土保持生态建设的科技水平;3.科学实施小流域综合治理;4.坚持退耕还林还牧;5.建设高标准农田;6.推广节灌技术;7.调整农业结构。
    2009-12-04
  • 环境纳米污染物
    自然界与人为污染的水体、大气与土壤环境中,存在形形色色的微细物质。如果按照它们的粒度排序成为粒度谱,可以区分为粒度在1nm以下的离子、小分子与粒度在100nm~数十μm的颗粒物,在这二者之间的则是粒度为1~100 nm左右的胶体和高分子。它们彼此之间的界限并不是可以截然划分清楚的,胶体和高分子与μm级颗粒物的环境行为特征十分相似,因而可以把它们综合起来共同称为广义颗粒物。

    在尺度上至少有一维达到1-100nm范围的化合态以胶体和高分子为主。它们的种类十分繁多,特别是其中人工制造的各类化学品,有相当多种对生态环境会产生程度不同的不良影响,成为环境污染物。举例来说:无机化合物如铝、铁及重金属水合氧化物,聚硫化物,聚磷酸,聚硅酸,碳黑,烟雾,新生微晶体等.有机化合物如各种农药,染料,卤代烃,多环芳烃,多氯联苯,内分泌干扰物等等.生命物质中如病毒,生物毒素,藻毒素以及属于蛋白质,多糖,酶等类的污染物如生物分泌物、激素、信息素等等。可见在此尺度范围内几乎集中了最常见的主要污染物质,它们的环境行为与迁移转化过程有许多共同特征,可以总称为环境纳米污染物(Environmental Nano-Pollutants,ENP)加以综合统一研究控制。这一概念的范围比较广泛,其中包括了近来提出的持久性或难降解有机污染物(POPs)和持久性或难降解有毒化合物(PTS)。它们常常与离子、小分子污染物结合在一起,并且共同吸附在微米级颗粒物界面上进行各种反应,发挥生态效应。因此,环境纳米污染物实际上是环境中最主要、最重要的环境科学研究与环境防护技术的对象。
    2009-12-04
  • 生物圈和生态系统
      地球上存在生命的部分称作生物圈(bioshpere),由大气的对流层,水体和土壤组成。生物圈的范围在地表以上可达2km的高空,而在地表以下可延伸到12km的深度。地球上所有的生命几乎都生存在这个范围之中。

      生态系统(ecosystem)是指在一定空间中共同栖居的所有生物与其环境之间由于不断地进行物质循环和能量流动过程而形成的统一整体。生物圈中有多种类型的生态系统,典型的如森林、灌丛、草原、湿地和海洋等。各种类型的生态系统为不同的动物、植物和微生物提供着独特的生存和繁衍的条件。生态系统是由非生物环境、生产者、消费者和分解者四部分组成的。非生物环境如空气、水、阳光等。它们是生产者能持续合成有机物的必要条件;生产者如植物和光合细菌。它们在有阳光和水的自然条件下,能自行将来自土壤和空气中的简单化合物合成为复杂有机物;消费者,如草食动物和肉食动物。它们依赖食用植物或动物而生长、繁衍。它们直接或间接地将生产者产生的有机物变成了自己的身体,把自己的粪便和尸体排向大自然;分解者,如细菌和真菌类微生物。它们能将消费者的粪便和尸体分解成简单化合物,使物质流动在大自然中形成循环。
    2009-12-04
  • 点源污染和非点源污染
      水环境污染问题通常可分为点源污染和非点源污染两类。点源污染是指有固定排放点的污染源,多为工业废水及城市生活污水,由排放口集中汇入江河湖泊等水体。非点源污染是相对点源污染而言,指溶解的和固体的污染物从非特定的地点,在降水(或融雪)冲刷作用下,通过径流过程而汇入受纳水体(包括河流、湖泊、水库和海湾等)并引起水体的富营养化或其它形式的污染。如农业生产施用的化肥,经雨水冲刷流入水体而造成农业非点源污染;再如城市交通中,汽车尾气排放出的重金属物质,随降雨或融雪后的地面径流,经城市排水系统而进入河流,造成水体污染。国内有的文献或媒体中又称非点源污染为面源污染,通常在比较正式的、学术性较强的文献中多称非点源污染,它是从英文“Non-point Source Pollution”(简称NPS污染)转译过来的,故使用“非点源污染”更为确切。非点源污染有广义和狭义的两种理解,广义指各种没有固定排污口的环境污染,狭义通常限定于水环境的非点源污染。 

      与点源污染相比,非点源污染起源分散、多样,地理边界和发生的位置难以识别和确定,随机性强、成因复杂,且潜伏周期长,因而防治十分困难。随着各国政府对点源污染控制的重视,点源污染在包括我国在内的许多国家已经得到较好的控制和治理,而非点源污染,由于涉及范围广、控制难度大,目前已成为影响水体环境质量的重要污染源。 
    2009-12-04
  • 中水回用好处多
      中水就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)以及生活污(废)水,经集流再生处理后,回用充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。

      中水就近回用,水量有保证、输送距离短,减少了城市供水和排水水量,减轻了城市给排水管网的负荷,中水回用对于给排水建设的总投资是经济的,对缓解我国水资源不足及城市供需水矛盾、减轻水质污染也具有非常现实的意义。

      现有中水处理工艺分为预处理、主要处理及深度处理单元。

      为鼓励中水技术应用,在北京,法规规定建筑面积两万平米以上的建设工程必须按规定配套中水设备。另外,中水水路必须与其它给水排水水路分隔开,并涂以浅绿色标志,避免误饮误用。
    2009-11-17