建筑生态环境PPT推荐.ppt

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4.植物光合作用，降低co2,so2等有害气体浓度。

环境的自净机能n水体的自净作用：

1.水湍流扩散、稀释污染物；

2.重力作用使污染物下沉，降落到水体底部；

3.微生物分解，使污染物变为无害或降低浓度（生物净化）；

4.氧化还原反应化学自净。

n环境的自净机能的特征：

1.不同环境的自净能力不同：

例如：

风大，空气自净能力大；

水流速度大，水体自净能力大。

2.环境的自净能力是有限的：

环境容量：

环境对异物可容纳的总量，也称为环境負荷。

污染物超过环境容量，环境的自净作用无法使环境恢复原状。

环境问题n两类问题：

1.第一环境问题（原生环境问题）：

由自然力引起，如火山爆发，地震，台风，洪水，旱灾，地方病等。

2.第二环境问题（次生环境问题）：

由人类因素引起，如森林减少，水土流失，地下水过度采集，工业废品大量排放等。

n全球环境问题：

1.臭氧层耗损（Ozonehole）：

CFCs2.温室效应，全球变暖：

Greenhouseeffect,Globalwarning，IPCC，UN/FCCC.3.酸雨：

SO24.生态系统简化：

Bio-diversity（www.biodiv.org）5.森林面积减少：

大面积砍伐；

6.土壤退化：

土壤沙漠化，土壤侵蚀；

7.淡水资源危机：

水污染加剧了危机；

8.海洋污染：

废物大量排放，石油污染；

9.固体废料污染：

工业、生活固体废物；

10.有害化学品污染：

如重金属污染，废旧电池问题。

中国环境状况n水环境：

我国七大水系受到不同程度的污染，主要污染物为高锰酸钾和生化需氧量（COD）。

长江：

干流污染较轻；

黄河：

污染+断流；

珠江：

水质尚可；

淮河：

污染严重；

海滦河：

大辽河：

水质差，污染严重；

松花江：

n大气环境：

煤烟型，SO2；

酸雨（PH5.6，南方大于北方）；

臭氧层报护；

温室气体。

n城市环境：

空气质量：

北方重于南方，SO2；

水污染：

有机物污染；

噪声污染：

日趋严重；

垃圾：

白色污染n气候变化：

暖冬，冬暖，夏热，春来早，秋去迟。

可持续发展（SustainableDevelopment）n1987年提出（Ourcommonfuture）n定义：

meetingtheneedsofpeopletodaywithoutdestroyingtheresourcesthatwillbeneededbypersonsinthefuture.n基本原则：

公平性：

当代人，代际间；

持续性：

资源与环境承载力；

共同性：

全球目标。

n相关网站：

www.sustainable.doe.gov生态学基本知识n生态学（Ecology）1.1869年由德国生物学家E.Haeckel提出，1986年创立。

2.定义：

研究生物与生物，生物与环境之间相互关系的科学。

3.生态学基本规律：

（1）相互依存、相互制约规律（物物相关规律和相生相克规律）；

（2）微观与宏观协调发展规律；

（3）物质循环转化与再生规律；

（4）物质输入输出的动态平衡规律；

（5）相互适应与补偿的协调进化规律；

（6）环境资源的有限性规律。

n生物圈（Biosphere）1.定义：

地球表面全部有机物及其相互作用的生存环境的总称。

2.空间尺度：

海平面以下11km至其上10km。

3.三个部分：

气圈，水圈，岩石圈生态学基本知识n生态系统（Ecosystem）1.定义：

在一定空间内，生物与环境之间，生物与生物之间，互相依赖，互相制约，并进行物质、能量交换，这种在一定空间中的生物与环境的综合体称为生态系统。

可概括为：

生态系统=生命系统+环境条件。

2.生态系统的组成：

（1）非生物环境：

Inorganicsubstances，organiccompounds，climateregime。

（2）生产者（producers）：

包括绿色植物，一些细菌；

光合作用（photosynthesis）：

水+CO2碳水化合物，蛋白质，脂质（有机质）太阳能化学能（贮存）（3）消费者（consumers）：

动物，非绿色植物；

食物链（foodchains）；

（4）分解者（decomposers）：

土壤，微生物（大多数细菌，真菌）；

有机质简单无机化合物生态学基本知识n生态系统（Ecosystem）3.生态系统的特征：

（1）具有生物学特征生产：

如发育、代谢、繁殖、生长、衰老等，动态变化；

（2）具有一定区域特征：

如寒带与热带雨林的森林生态系统有明显差异；

（3）开放的自律系统：

自然生态系统具有开放、自我维持特征；

（4）反馈系统：

自动调节，维持正常的功能，但自动调节功能是有限的。

4.生态系统的功能：

（1）生物生产；

（2）能量流动：

能流变化，不可逆，耗散，利用率低；

（3）物质流动（循环）：

水循环，碳循环，氧循环，氮循环，硫循环等；

（4）信息流动：

营养信息，物理信息，化学信息，行为信息等。

生态学基本知识n生态平衡（EcologicalBalance）1.定义：

生态系统内部各组分之间，在一段时间内，在一定条件下，保持自然的、暂时的、相对的动态平衡关系，称为生态平衡。

2.生态平衡的机制：

（1）生态系统内部的“正反馈”与“负反馈”机制；

（2）在一定条件下，人类具有调节和控制生态平衡的能力；

3.生态失衡的原因：

（1）自然因素：

火山爆发、地震、旱涝灾害、流行病等，第一环境问题；

（2）人为因素：

物种改变，环境因素改变，信息系统破坏等。

生态学基本知识n城市生态系统1.定义：

2.特征（相比于自然生态系统）：

（1）改变了生态系统的主体：

生物人类；

决定因素为：

人类社会经济活动。

（2）非自律的开放系统：

需要其它生态系统提供大量物质、能量；

排除大量废物需要人工技术手段处理，或排向其它生态系统，借助其它生态系统的自净能力消除其不良影响；

（3）城市生态系统的结构、功能、大小不同于自然生态系统：

a.形态结构：

水平垂直分布均为人工形成；

b.营养结构：

人为因素起主要作用；

c.物质流、能量流、信息流增大；

d.城市生态系统不稳定。

生态学基本知识n城市生态环境1.定义：

城市人口与城市环境的统一体以及在这一统一体中进行物质、能量流动的因素总和称为城市生态环境。

2.组成：

3.城市生态环境与城市生态系统的关系：

（1）城市生态系统是以人为中心的城市生态环境系统（Miller,1979）；

（2）两者本质相同，研究侧重点不同；

a.城市生态系统侧重网络结构关系和调控机理研究；

b.城市生态环境侧重环境特征、要素结构功能关系，以及污染物环境行为和效应研究。

生态学基本知识n城市化的生态环境效应1.定义：

城市化的生态环境效应是指城市自然过程和人为活动造成的环境污染和破坏，引起城市生态环境结构和功能的变化，以及生态环变异。

2.三类效应：

（1）物理效应：

由声、光、热、电磁辐射等物理作用引起的生态环境效应，如城市热岛效应、温室效应等。

（2）化学效应：

由物质之间化学反应引起的生态环境效应，如城市环境酸化效应（酸雨污染）、光化学烟雾、地下水硬化等。

（3）生物效应：

由环境因素变化导致生物系统变异的效应，如生物种类减少，生物系统简化等。

城市气候n城市气候定义城市气候是指在区域气候（regionalclimate）的背景下，在城市特殊下垫面和城市人类活动的影响下，形成的一种局地气候（localclimate）。

n城市化（Urbanization）对气候影响的机制1.城市下垫面性质改变及其影响Coveringthegroundwithartificialinsteadofnaturalmaterials。

建筑物集中：

自然地貌（土壤+植被+水面）人工地貌（RC、石、砖瓦、沥青、金属等）因此：

（1）对太阳辐射反射率减小；

（2）导热系数、热容量大，蓄热能力强；

（3）不透水面积大，蒸发少；

（4）风速小；

（5）街谷，天穹可见度小，长波散热少。

2.城市大气成份改变及其影响能源矿物质燃料CO2、SO2、NOx、CO因此：

（1）改变太阳入射辐射和日照时间；

（2）影响大气透明度，减弱可见度；

（3）改变长波辐射性质，温室效应。

3.城市人为热释放及其影响城市人为热释放远大于郊区。

城市气候n城市大气分层图（见戴著p217，刘著p73）城市边界层（urbanboundarylayer）：

城市建筑屋顶至积云中部，高约500米；

城市覆盖层（urbancanopylayer）：

城市建筑屋顶至地面，高约100米；

乡村边界层（ruralboundarylayer）：

城市建筑屋顶至地面，高约200米；

n城市大气尘盖图（见戴著p218）尘盖（罩盖）效应城市气候n城市气候特点变量变化强度temperatureWarmer1-3CHumidityLessCloudMoreFogDependsonPrecipitationLesssnow,moretotalprecipitationVisibilityReduced变量变化强度UVradiationMuchless2990%SolarradiationLess125%EvaporationLess50%HeatfluxMore50%TurbulenceGreater1050%WindspeedDecreased530%at10mWinddirectionAltered110城市热岛效应（UHI）n定义城市气温高于郊区，愈接近市中心气温越高，市区任一水平面的等温线图如同海岛等高线一样的一族曲线，将气温分布的这种特殊现象称为城市热岛。

城市热岛是城市化的必然产物。

n热岛强度市区气温与郊区同期气温差值大小称为热岛强度，即：

n城市热岛的时空分布特点1.水平方向：

见戴著p224，刘著p55；

2.垂直方向（高度方向）：

地面附近热岛强度最大，向上逐渐减弱；

3.时间变化：

夜晚热岛效应强，白天热岛效应弱。

城市热岛效应（UHI）n城市热岛的成因

（1）对太阳辐射反射率减小，太阳辐射在建筑物之间多次反射、吸收；

（2）导热系数、热容量大，蓄热能力强，白天吸热，夜晚降温慢；

（3）不透水面积大，蒸发散热少；

（4）风速小，显热散热少；

（6）城市人为热释放量大。

n城市热岛的生态环境效应

（1）冬季采暖期可缩短，节约采暖能耗，减少大气污染；

（2）夏季更加酷热，空调能耗增加，污染环境，影响生态环境质量；

（3）雪少，霜冻期短，春来早，秋去迟，树木开花、发芽早。

n控制城市热岛的措施

（1）控制人为热释放（控