城市生态学论文

生态学概论论文

酸雨

摘要：生态环境问题是指由于生态平衡遭到破坏，导致生态系统的结构和功能严重失调，从而威胁到人类的生存和发展的现象。城市生态系统是城市人类与周围生物和非生物环境相互作用而形成的一类具有一定功能的网络结构，也是人类在改造和适应自然环境的基础上建立起来的特殊的人工生态系统。不同于自然生态系统，它注重的是城市人类和城市环境的相互关系。它是由自然系统、经济系统和社会系统所组成的复合系统。城市中的自然系统包括城市居民赖以生存的基本物质环境，如阳光、空气、淡水、土地、动物、植物、微生物等；经济系统包括生产、分配、流通和消费的各个环节；社会系统涉及城市居民社会、经济及文化活动的各个方面，主要表现为人与人之间、个人与集体之间以及集体与集体之间的各种关系。这三大系统之间通过高度密集的物质流、能量流和信息流相互联系，其中人类的管理和决策起着决定性的调控作用。 关键词：生态系统生态环境 酸雨 形成原因 防治措施 正文：（一）城市生态系统的特点：

第一，城市生态系统是人类为核心的生态系统。城市中的一切设施都是人制造的，它是以为主体的人工生态系统。人类活动对城市生态系统的发展起着重要的支配作用。与自然生态系统相比，城市生态系统的生产者绿色植物的量很少；消费者主要是人类，而不是野生动物；分解者微生物的活动受到抑制，分解功能不完全。

第二，城市生态系统是物质和能量的流通量大、运转快、高度开放的生态系统。城市中人口密集，城市居民所需要的绝大部分食物要从其他生态系统人为地输入；城市中的工业、建筑业、交通等都需要大量的物质和能量，这些也必须从外界输入，并且迅速地转化成各种产品。城市居民的生产和生活产生大量的废弃物，其中有害气体必然会飘散到城市以外的空间，污水和固体废弃物绝大部分不能靠城市中自然系统的净化能力自然净化和分解，如果不及时进行人工处理，就会造成环境污染。由此可见，城市生态系统不论在能量上还是在物质上，都是一个高度开放的生态系统。这种高度的开放性又导致它对其他生态系统具有高度的依赖性，由于产生的大量废物只能输出，所以会对其他生态系统产生强烈的干扰。

第三，城市生态系统中自然系统的自动调节能力弱，容易出现环境污染等问题。

城市生态系统的营养结构简单，对环境污染的自动净化能力远远不如自然生态系统。城市的环境污染包括大气污染、水污染、固体废弃物污染和噪声污染等。下面仅以大气的二氧化硫污染为例来说明。

大气中的二氧化硫主要有三个来源：化石燃料的燃烧、火山爆发和微生物的分解作用。在自然状态下，大气中的二氧化硫，一部分被绿色植物吸收；一部分则与大气中的水结合，形成硫酸，随降水落入土壤或水体中，被土壤或水中的硫细菌等微生物利用，或者以 硫酸盐的形式被植物的根系吸收，转变成蛋白质等有机物，进而被各级消费者所利用。动植物的遗体被微生物分解后，又能将硫元素

释放到土壤或大气中，这样就形成一个完整的循环回路。但是，随着工业和城市化的发展，煤、石油等化石燃料的大量燃烧，在短时间内将大量的二氧化硫排放到大气中，远远超出了生态系统的净化能力，造成严重的大气污染。这不仅给城市中的居民和动植物造成严重危害，还会形成酸雨，使其他生态系统中的生物受到伤害甚至死亡。大量检测数据表明，PH<5.6的降水主要分布在南方。在四川、贵州和广西的一些地方，降水年平均PH低于5.0，成为目前中国酸雨污染最严重的地区。

分析南北降水的组成，北方降水中含大量碱性离子，这说明，形成酸雨除一定量的酸性

-物质外，还需具备碱性物质相对较少这一条件。还发现，对于中国的酸雨来说，NO3不是一个重要因素。

我国酸雨呈以城市为核心的多中心分布。城区降水酸度强，郊区弱，远离城市的广大农村则接近正常。在季节分布上，冬季降水酸度强而夏季较弱。与欧洲、北美早期酸雨的状况比较相象。在远离城市的山区和自然保护区，降水多数仍较清洁，亦未酸化。

我国在城市化见这过程中酸雨成了严重问题;

我国酸雨主要是硫酸型，我国三大酸雨区分别为：

1、西南酸雨区：是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。

2、华中酸雨区：目前它已成为全国酸雨污染范围最大，中心强度最高的酸雨污染区。

3、华东沿海酸雨区：它的污染强度低于华中、西南酸雨区。

酸雨已经影响了我国大部分地区!

（二）酸雨的概念

酸雨这一概念是英国化学家RA史密斯于1872年最先提出的。顾名思义，酸雨就是显酸性的雨。目前，一般把PH小于5.6的雨水称为酸雨。它包括雨、雪、雹、雾等降水过程。从大气污染物沉降的角度又把“酸雨”称为“酸性降水”。又称为“酸沉降”，再考虑到对环境的影响，为了更完整地表达“酸沉降”这个环境问题的概念，有人称为“环境酸化”。

（三）酸雨的发现

近代工业革命，从蒸汽机开始，锅炉烧煤，产生蒸汽，推动机器；而后火力电厂星罗棋布，燃煤数量日益猛增。遗憾地是，煤含杂质硫，约百分之一，在燃烧中将排放酸性气体 SO?；燃烧产生的高温尚能促使助燃的空气发生部分化学变化，氧气与氮气化合，也排放酸性气体NOx。它们在高空中为雨雪冲刷，溶解，雨成为了酸雨；这些酸性气体成为雨水中杂质硫酸根、硝酸根和铵离子。1872年英国科学家史密斯分析了伦敦市雨水成份，发现它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性；市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐，呈酸性。于是史密斯首先在他的著作《空气和降雨：化学气候学的开端》中提出“酸雨”这一专有名词.酸雨正式的名称是为酸性沉降，它可分为“湿沉降”与“干沉降”两大类，前者指的是所有气状污染物或粒状污染物，随着雨、雪、雾或雹等降水型态而落到地面者，后者则是指在不下雨的日子，从空中降下来的落尘所带的酸性物质而言。

（四）酸雨的危害

酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失。国家环保总局表明，中国目前每年因酸雨和二氧化硫污染对生态环境损害和人体健康影响造成的经济损失在1100亿左右，今后这种污染损失还将持续不断地增加。1.城市大气污染严重程度的改变了季节变化和昼

夜变化的规律，大体可分为煤炭型和石油型两类。煤炭型是燃煤引起，因此污染强度以对流最强的夏季和白天为最轻，而以逆温最强、对流最弱的冬季和夜间为最重。伦敦烟雾事件就属于这种类型。石油型是石油和石油化工产品和汽车尾气所产生，由于氮氧化物和碳氢化物等生成光化学烟雾时需要较高气温和强烈阳光，因此污染强度变化规律和煤炭型刚刚相反，即以夏季午后发生频率最高，冬季和夜间少或不发生。洛杉矶光化学烟雾就属于这个类型。

2.此外，城市云量增多的结果，使城区日照时数和太阳辐射量均有减少。城市中烟尘粒子增多的结果，使大气透明度变差，所以有人称城市为“烟霾岛”或“混浊岛”。烟尘大量削弱太阳光中的紫外线部分(在太阳高度较低时甚至可减少30%一50%)，这对城市居民的身体健康也是不利的。

3.酸雨可导致土壤酸化。我国南方土壤本来多呈酸性，再经酸雨冲刷，加速了酸化过程；我国北方土壤呈碱性，对酸雨有较强缓冲能力，一时半时酸化不了。土壤中含有大量铝的氢氧化物，土壤酸化后，可加速土壤中含铝的原生和次生矿物风化而释放大量铝离子，形成植物可吸收的形态铝化合物。植物长期和过量的吸收铝，会中毒，甚至死亡。酸雨尚能加速土壤矿物质营养元素的流失；改变土壤结构，导致土壤贫脊化，影响植物正常发育；酸雨还能诱发植物病虫害，使作物减产。

4.酸雨能使非金属建筑材料（混凝土、砂浆和灰砂砖）表面硬化水泥溶解，出现空洞和裂缝，导致强度降低，从而建筑物损坏。建筑材料变脏, 变黑, 影响城市市容质量和城市景观, 被人们称之为 “黑壳\

（五）治理措施

欧洲与北美国家在受到多年的酸雨危害后，认识到酸雨是一个国际环境问题，不能

靠一个国家来单独解决，必须与有关国家共同采取对策，减少NOX与SO2排放量，才能缓和这些地区的酸雨污染。为此，各国经过多次协商后，于1979年11月在日内瓦举行了会议，通过了《控制长距离越境空气污染公约》。公约规定到1993年底，各国需将SO2排放量比1980年减少30%，欧洲各有关国家与美国、加拿大等32个国家都在公约上签了字。为了遵守各自的许诺，多数国家都正在积极行动，采取的主要对策有：健全环境法规，控制酸性降水的技术措施等。

目前世界上受酸雨危害最严重的地区，应属美国东北和西北部、加会大东部、北欧和亚洲某些地区。台湾地区内，宜兰太平山的翠峰湖已是酸化湖沼，而阳明山公园的梦幻湖及垦丁国家公园的南仁湖，均已达酸化边缘。

政府为减轻酸雨对环境的危害，遂加强取缔大量排放废气的工厂和汽车，要求加装防制污染的设备（如汽车加装触媒转化器，使用无铅汽油），也希望民众配合，养成节约能源环保的习惯，因能源系由燃烧石油或煤转换而来，多搭乘大众运输工具及节约用电，便可减少

空气污染而起到环保的作用，更可减少酸雨的产生。采取的措施有以下几个方面：

1、原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40%一60%的无机硫。 2、优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等。

3、改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量。例如，液态化燃煤技术是受到各国欢迎的新技术之一。它主要是利用加进石灰石和白云石，与二氧化硫发生反应，生成硫酸钙随灰渣排出。

4、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。目前主要用石灰法，可以除去烟气中85%一90%的二氧化硫气体。不过，脱硫效果虽好但十分费钱。例如，在火力发电厂安装烟气脱硫装置的费用，要达电厂总投资的25%之多。这也是治理酸雨的主要困难之一。

5.开发新能源，如太阳能，风能，核能，可燃冰等，

（六）城市生态环境的保护

总而言之，酸雨是由于大气污染造成的，大气污染是全球的共同灾害，各国应该通力

合作，应引起世人的高度警惕。防止酸雨的最根本措施是改进能源的利用技术，发展洁净新能源，以减少硫氧化物、氮氧化物的等酸性气体的排放，大力进行对煤炭的洗选加工，综合开发煤、硫资源，对于高硫煤和低硫煤实行分产分行，合理使用，在燃烧煤炭过程中，采取排烟脱硫技术，回收二氧化硫，生产硫酸，发展脱硫煤、成型煤供民使用，有计划地进行城市煤气化。大力发展洁净煤技术和清洁燃料煤的技术，有效减少大气的污染，从而卓有成效地控制酸雨的形成，确保我们有一个健康、和谐的生态系统，相对稳定的生态平衡，可持续发展的生存空间，使我们人类朝着一个灿烂而又光辉的明天大踏步前进，进一步推动人类社会的文明和进步。与此同时，这种损害环境的行为又同人类对环境缺乏正确的认识联系在一起的。因此，加强环保教育，提高人的环保意识， 正确认识环境和环境问题，使人类的行为与环境和谐发展，是保护人类赖以生存的摇篮—地球的根本途径。让我们人人都树立强烈的环保意识，从自己身边的每一件事做起，携起手来，共同保护我们的环境——地球，把我们生存的环境建设得更加美好！城市化是人类社会发展不可避免的趋势。在城市化进程中，人类将大多数野生生物限制在越来越狭小的范围内，同时也将自己圈在钢筋水泥和各种污染构成的人工环境中，远离了人类祖先所拥有的野趣盎然的生活环境，产生了种种文明病。因此，改善和保护城市生态环境，是人类在城市建设和发展过程中应当高度重视的重要课题。

城市环境保护必须遵循生态系统稳定性和经济发展的规律，从整体和长远的利益出发，解决好人口、能源、水资源、污染控制和土地利用等主要的城市环境问题，确保城市健康、协调地发展。目前城市建设飞速发展,城市的问题也接连不断.酸雨无疑是城市发展中明面临的重要挑战.如果不加以关注;酸雨将给原本就脆弱的城市生态带来毁灭性的打击.在今后的城市化发展过程中,我们要重点防治酸雨。

参考文献：

1青岛外国教材研究所主编，《社会中的科学和技术》[M]

青岛出版社，1999年1月第2版

2 杨德壬主编，《十万个为什么?环境科学分册》[M]，

少年儿童出版社，1996

3钱易主编，《爱护我们的“地球村”——环境保护技术》[M]，

上海科技教育出版社，1996

4中国环境科学学会编， 《酸雨文集》[C]，

中国环境科学出版社，1989

5陈志远等编，《中国酸雨发展趋势及控制对策》[M]，

中国科学技术出版社，1992

6《中华人民共和国大气污染防治法》

7、生态学 李振基 陈小麟 郑海雷 科学出版社

8、生态学导论 邵孝侯 朱亮 姜谋余 河海大学出版社 9、生态社会学概论 李宏煦 冶金工业出版社

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