建筑生态环境PPT推荐.ppt

1、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

2、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（Ozone hole）：CFCs2.温室效应，全球变暖：Greenhouse effect,Global warning，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

3、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（Sustainable Development）n1987年提出（Our common future）n定义：meeting the needs of

4、people today without destroying the resources that will be needed by persons in the future.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

5、）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：Inorganic substanc

6、es，organic compounds，climate regime。（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（food chains）；（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

7、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（Ecological Balance）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”

8、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

9、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

10、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（regional climate）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（local climate）。n城市化（Urbanization）对气候影

11、响的机制 1.城市下垫面性质改变及其影响 Covering the ground with artificial instead of natural materials。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

12、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（urban boundary layer）：城市建筑屋顶至积云中部，高约500米；城市覆盖层（urban canopy layer）：城市建筑屋顶至地面，高约100米；乡村边界层（rural boundary layer）：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temperatureWarmer1-3CHumidityLessCloudMoreFogDepends onPrecipitationLess sno

13、w,more total precipitationVisibilityReduced变量变化强度UV radiationMuch less2990%Solar radiationLess125%EvaporationLess50%Heat fluxMore50%TurbulenceGreater1050%Wind speedDecreased530%at 10mWind directionAltered110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

14、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