你好,各位地理学者!深入了解城市压力
欢迎来到本章节,我们将聚焦于城市在气候和废物处理等主要议题之外所面临的挑战。城市是充满活力的,但其快速增长往往会产生意想不到的环境副作用。
本章“其他当代城市环境问题”将探讨四个关键的局部性问题:大气污染、水污染、城市排水系统功能不足以及荒废地(Dereliction)问题。
理解这些问题及其管理方式,对于深刻认识可持续城市的建设目标至关重要。
1. 大气污染:我们呼吸的空气
城市大气污染是指有害物质排放到大气中,由于人口密集和交通/工业活动频繁,往往导致污染物的积聚。
不同城市区域的主要来源
发达国家(HICs)与发展中国家(LICs/EICs)之间的污染源和类型存在显著差异:
- 发达国家(如西欧、北美):关注重点通常是二次污染物(由一次污染物发生化学反应生成)。主要罪魁祸首是机动车尾气(氮氧化物 NOx、挥发性有机化合物 VOCs),它们会导致光化学烟雾(常出现在像洛杉矶这样阳光充足的城市)。由于法律严格,工业排放通常要少得多。
- 发展中国家/新兴经济体(如亚洲或非洲快速发展的城市):污染往往更加直观且危害更大,主要以一次污染物为主:
- 缺乏监管或老旧的污染型工业。
- 在供暖和烹饪中使用劣质燃料(如高硫煤、木材或柴油)。
- 老旧且维护不善的车辆密度高。
- 结果:高浓度的颗粒物(PM),这对健康危害极大。
对人类健康和环境的影响
空气污染直接影响人类健康(如诱发哮喘等呼吸道疾病),并破坏城市环境(酸雨会腐蚀建筑物和植被)。
大气污染的管理策略
城市通常结合技术、政策和规划手段进行管理:
- 政策管控:对车辆和工业实施排放标准。发达国家的一个主要手段是设立低排放区(LEZs)或超低排放区(ULEZs)(如伦敦),在此类区域内,老旧的高污染车辆必须缴纳费用。
- 交通策略:大力投资公共交通、自行车基础设施和步行区,以减少私家车的使用。
- 可再生能源:将电力生产从煤炭/石油转向太阳能/风能,特别是在快速发展的经济体中。
重点摘要:污染治理不仅涉及对工业的监管,更关键的是改变城市人口的出行方式和家庭供暖方式。
2. 水污染:保持河流清洁
水污染是指当污染物(化学、生物或物理性)被引入城市环境中的水体(河流、湖泊、地下水)时,使其变得不安全或损害生态系统。
城市水污染的主要来源
- 污水排放:在许多发展中国家,由于缺乏足够的配套设施,未经处理或处理不当的污水直接流入城市河流。即使在发达国家,老旧的系统在暴雨期间也可能发生溢流(合流制管网溢流)。
- 工业排放:工厂将化学废物(流出物)排入排水系统或直接排入河流。
- 地表径流:雨水流经道路和铺装地面时,会携带油污、车辆橡胶屑、重金属和垃圾,迅速汇入水体。
- 面源污染:指来自广泛区域而非单一排放口的污染,例如城市公园或花园中使用的肥料和杀虫剂。
影响与管理
受污染的水源不仅会传播疾病(如霍乱),还会导致富营养化——过量的营养物质(如来自污水的硝酸盐)引发大规模藻类爆发,耗尽水体中的氧气,导致鱼类及其他水生生物死亡。
管理策略:
- 污水处理:建设和升级现代化的污水处理厂(STPs),在排放前去除生物和化学污染物。(例如:投资像伦敦泰晤士河潮汐隧道这样的大型项目,以防止污水溢流)。
- 法规与执法:制定严格的水质标准(如针对工业废水),并对违规行为处以重罚。
- 教育与社区行动:开展宣传活动,防止家庭化学品和油脂倒入下水道。
小贴士:如果城市建在历史上曾被用作排污通道的天然水源附近,水污染通常会更严重。
3. 城市排水与洪水问题
城市排水是指用于从城市中排出水分(降水和污水)的系统(包括天然的和人工建造的)。排水不畅会导致地表水洪水。
问题所在:不透水地表过多
城市开发将天然土壤和植被替换为混凝土、沥青和屋顶,这些都是不透水地表。
比喻:想象你的城市是一个巨大的浴缸。在城市化之前,水会渗入土壤(排水口)。现在,铺满了混凝土,排水口被堵住了。水去哪儿了?溢出来了!
- 径流增加:水无法渗入地下,因此在地表迅速流动,使下水道和河流不堪重负。
- 滞后时间缩短:降雨峰值与河流流量峰值之间的时间大幅缩短,导致突发性洪水。
- 排水能力:历史悠久的排水系统并非为了应对现代城市径流增加后的流量和流速而设计,气候变化引发的更强烈的暴雨更使问题雪上加霜。
管理城市排水的策略(SuDS解决方案)
现代解决方案是可持续城市排水系统(SuDS)。其目的是通过在局部管理径流来模仿自然过程:
- 透水铺装:允许水渗入基层的人行道和停车场,减少地表径流。
- 绿色屋顶:覆盖植被的屋顶,可以截留降雨、减缓径流并促进蒸发。
- 调蓄池:暂时储存洪水的小型池塘或盆地,在洪峰过后缓慢将其释放回排水系统。
- 湿地/草沟:植被覆盖的沟渠,可以过滤污染物并减缓水流。
重点摘要:SuDS 是一种“软工程”方法,能同时管理水量并改善水质,从而促进可持续性。
4. 荒废地:被浪费的城市空间
荒废地(Dereliction)是指已被废弃且不再使用的土地。这通常包括前工业用地、老旧铁路用地或被忽视的住宅区。
荒废的原因
- 去工业化:在发达国家(特别是20世纪中期以来),重工业(如钢铁、造船、纺织)的关闭留下了大量空置且受污染的工厂用地(棕地/Brownfield sites)。
- 城市衰退与人口外迁:随着就业机会离开市中心(去中心化),人口也随之迁出,导致商店和房屋被遗弃,尤其是在老旧城市核心区。
- 缺乏投资:清理受污染的棕地成本高昂,往往使开发商望而却步,转而选择更容易、更便宜的绿地(Greenfield sites)进行开发。
荒废的后果
- 环境破坏:荒废地可能成为垃圾场,允许污染物渗入土壤和地下水。它们往往杂草丛生且视觉观感极差。
- 社会与经济影响:它们成为城市伤疤,降低周边物业价值,并可能吸引反社会行为或犯罪,助长社区的衰退感。
- 资源浪费:这些土地本可用于住房或就业,却闲置不用。
荒废地管理策略
目标是城市更新(Urban Regeneration)——让土地恢复生产价值:
- 土地修复:这是棕地开发至关重要的第一步。它涉及清除先前工业遗留的有毒化学品和污染物(如重金属或油残留物)。这虽然昂贵,但必不可少。
- 激励措施:政府向在棕地上而非绿地上进行开发的开发商提供财政激励(如税收减免)。
- 城市发展公司(UDCs):专门负责接管、清理并推介荒废土地以进行再开发的政府机构(例如负责伦敦码头区改造的UDC)。
快速回顾:四个问题及其解决方案
| 问题 | 主要挑战 | 策略示例 |
| 大气污染 | 车辆尾气,一次污染物(发展中国家) | 超低排放区(ULEZs) |
| 水污染 | 未经处理的污水,工业流出物 | 建设污水处理厂(STPs) |
| 城市排水 | 不透水地表,高径流风险 | 可持续城市排水系统(SuDS) |
| 荒废地 | 被遗弃且常受污染的棕地 | 土地修复与城市更新 |
如果起初觉得这些内容有些复杂,别担心!请记住,所有这些问题都是相互关联的:更好的土地利用(避免荒废)能减少径流,从而减轻水污染。