第6章
城市生态环境与可持续发展
一、城市发展与生态环境
1.城市生态与城市环境。
城市是人类的主要集聚形式及主要集聚地之一，城市生
态系统与城市环境是人类生态系统及人居环境的一个重
要组成部分。随着人类社会发展的进程，城市在人类进
步中所起的作用日益重要，城市生态问题与城市环境问
题也日益被人们所重视。
（1）城市生态系统。
生态系统是指一定空间内生物和非生物成分通过物质的
循环、能量的流动和信息的交换而相互作用、相互依存
所构成的一个生态学功能单位。城市生态系统是特定地
域内的人口、资源、环境（包括生物的和物理的、社会
的和经济的、政治的和文化的）通过各种相生相克的关
系建立起来的人类聚居地或社会、经济、自然的复合体。
城市生态系统的特征是:
首先，城市生态系统的人为性。城市生态系统
是以人为主体的生态系统。在城市生态系统中，
人口高度密集，其他生物种类和数量都很少，
人口比重极大。从城市单位土地面积上人口生
存量看，人类远远超过了其他生物。在城市生
态系统中，主要生产者实际上已经从绿色植物
转化为从事经济生产的人类，而消费者也是人
类，人类成为兼具生产者与消费者两种角色为
一体的生物。
其次，城市生态系统的不完整性。城市生态系
统缺乏分解者或者分解者功能微乎其微。城市
中的废弃物（工业与生活废弃物）不可能由分
解者就地分解，几乎全部都需要输送到化粪池、
污水厂或垃圾处理场由人工设施进行处理。城
市生态系统中的生产者——绿色植物不仅数量
少，而且作用也发生了改变。城市中绿色植物
已经不是能量的提供者，而成为的一种美化环
境，消除污染和净化空气。因此，城市生态系
统必须靠外部提供食物和能量以满足消费者的
需要。
再次，城市生态系统的开放性。城市生态系统对外
部系统具有很强的依赖性。城市生态系统的不完整
性决定了其对外部系统的依赖性。城市所需的物质
与能量都需从外界获得，而且数量随城市规模扩大
而增长。另外，不仅物质与能量需从外界获得，人
才、信息、技术等多数依赖外界系统。
（2）城市环境。
城市环境是指影响城市人类活动的各种自然的
或人工的外部条件。狭义的城市环境主要指物
理环境，包括地形、地质、土壤、水文、气候、
植被、动物、微生物等自然环境及房屋、道路、
管线、基础设施、不同类型的土地利用、废气、
废水、废渣、噪声等人工环境。广义的城市环
境除了物理环境外还包括人口分布及动态、服
务设施、娱乐设施、社会生活等社会环境；资
源、市场条件、就业、收入水平、经济基础、
技术条件等经济环境以及风景、风貌、建筑特
色、文物古迹等美学环境。
城市环境具有以下特点：
城市环境具有相对明确的界限。城市有明确的行政管理
界限和法定范围。城市内部可以分为远郊区、近郊区和
城区，城区可以分为不同的行政管理区，它们之间都有
行政管理界限。行政管理界限和自然环境中江河、森林、
草原、山川分布界线是有区别的。
城市环境受人工化的强烈影响。城市是人类对自然环境
施加影响最强烈的地方。城市人口集中、经济活动频繁，
对自然环境的改造力强、影响力大。这种影响又会受到
自然规律的制约，导致一系列城市环境问题。如热岛效
应、大气和水体污染等。
城市环境结构复杂、功能多样。城市环境的构成不仅有
自然环境因素，还有人工因素，同时还有社会环境因素、
经济环境因素和美学环境因素。这种组成决定了城市环
境结构的复杂性，它具有自然和人工环境的多种特性，
从而也就决定了城市能够发挥多种功能，使得城市在一
个国家社会经济发展过程中起到的巨大作用，远远超过
其地域界限范围。
城市环境的多因素制约性与脆弱性。城市环境既受到本
身自然、经济、社会等因素的制约，同时还受到外部系
统环境的制约，还受到来自宏观战略与政策的影响。这
些复杂的制约因素使城市环境系统表现出较强的脆弱性，
只要一个环节出了问题，会带来其他环节的连锁反映。
城市越是发展，越偏离自然状态，其自律性越差，就越
显脆弱性。
2.环境污染对城市发展的影响
(1)环境污染对城市居民健康的影响
影响人体健康的环境因素大致可分为三类：化
学性因素，如有毒气体、重金属、农药等；物
理性因素，如噪声和振动、放射性物质和射频
辐射等；生物性因素，如细菌、病毒、寄生虫
等。其中以化学性因素影响最大，当这些有害
因素进入大气、水体和土壤造成污染时，就能
对人体产生影响。
城市环境的污染对人体健康的影响主要表现在：
城市各种污染物使人类发病率升高；污染的城
市环境使人们心情压抑，工作效率低下；高密
度的建筑与绿地的缺失使儿童心理产生不良反
应等。
(2) 环境污染对城市资源的影响
环境污染对城市资源的影响是巨大的，而且往往是不可逆转的。
如水资源的污染将使城市用水成为制约城市工业发展和居民生活
的重要因素；城市大气污染将使居民发病率提高，导致城市医疗
资源，人力资源下降；城市化学污染等隐性污染将使居民的食物
（粮食、动物）受到污染，使生物资源减少。
(3 )环境污染对城市经济发展的影响
环境污染除了对城市居民的身体健康和城市资源产生影响外，对
城市经济的发展也会产生很深远的影响。这些影响，有些是直接
的，有些是间接的，他们可以极大地破坏城市化创造的生产力。
环境污染对人健康的影响将直接影响到劳动力的水平，降低劳动
效率，自然风光的破坏影响旅游业的发展，交通堵塞影响商业和
服务业运转的速度，不仅造成无效益的等候时间，还造成燃料的
无效利用，使大气污染更为严重。良好的城市环境可以吸引较多
的流动人口，给城市的发展带来活力，如果城市污染严重，自然
使城市的吸引力和竞争力下降，从而缺乏发展后劲，即缺乏可持
续的发展。
3.生态城市
(1)生态城市的概念
从通俗意义上讲，生态城市是人与自然和谐发展，人的
建设与自然的选择相统一的人居形态的总和。意识、资
本和制度在其中具有支配和主导作用。在生态城市中，
人、生物和环境的发展之间具有整体上的不可替代性，
三者相互依赖，一方的存在和变化以他方为基础，一方
的发展也以他方的发展为条件，任一组分（包括人）的
单独发展是不可能的。
生态城市应该是结构合理、功能高效、关系协调的城
市。具体而言，是指城市空间布局合理，基础设施完善，
人的建设与自然的选择相统一，环境清洁优美，生活安
全舒适，物质能量高效利用、信息传递流畅快速，经济
发展、社会进步、环境保护三者保持高度协调，人与自
然互惠共生和谐发展，生态良性循环的城市复合生态系
统。
(2)生态城市建设的基本原则
——城市建设、社会发展、环境保护同经济发展相
协调的原则。
——“有形的手”与“无形的手”相结合的原则。
（政府与市场）
——法律、经济、行政手段与培养绿色文明理念相
结合的原则。
二、城市生态环境可持续发展
1.城市生态环境可持续发展
可持续发展是人类预期城市发展的基本特征。依据城
市生态环境系统和可持续发展理论，城市生态环境可持
续发展是以城市空间范围内的物质实体和社会因素长期
持续演进为依托，既满足当代城市发展的现实需要，有
不影响城市世代发展的能力。而城市生态环境是一个资
源短缺，空间狭小，人口众多的人类集中聚居的环境，
存在着一系列生态环境问题，诸如水污染、大气污染、
城市固体废弃物污染等。解决这些问题要付出巨大的代
价，因此，建立一个资源循环型和经济节约型的社会，
以便在城市系统发展过程中受到某种干扰时，具有通过
自身的改造和调节，不断保持和改善其组织机制的优化
能力，最终造就一个人与自然和谐协调的良性循环的城
市生态系统，是城市生态环境可持续发展的目标。
城市生态环境可持续发展的特点
——自然资源与环境的可持续性是城市生态环
境可持续发展的基础。
城市发展比较重视人工生态环境的建设，对自
然资源、环境保护比较薄弱，城市人口急剧膨
胀，造成区域资源短缺，整体环境恶化，反过
来由限制了城市的发展。因此，自然资源与环
境保护是城市生态环境可持续发展的重要内容。
其可持续性应表现在城市环境得到最大程度的
保护，城市开发建设应保持在城市环境与资源
的承载能力之内，城市的发展方向、规模与水
平，应决定于城市所在区域的环境容量和资源
承载力。
——经济增长的可持续性是城市生态环境可持
续发展的保障。
城市发展要不断满足居民日益增长的物质要求，
要不断改善环境质量，进行生态建设。需要资
金和物质的支持。只有经济的不断增长才能保
证这些的顺利实施，但经济的增长要与城市的
环境、资源、人口相协调，在保护生态环境的
基础上发展经济，转变经济的增长方式，走新
型工业化之路，调整城市内部与城市之间资源
和产业的合理分工与布局。
——社会发展可持续性是城市生态环境可持续发
展的最终目标。
实现科学的发展观，最重要的是以人为本，可持续
发展城市谋求的最终目标是提高人类的生活水平，
具体包括城市居民基本权利的实现，人居环境的改
善，社会资源的公平分配，满足不同层次人群的需
要，社会保障体系的健全，社会心理稳定等。
2.城市生态环境可持续发展的原则
第一,预防与保护为主原则。目前很多城市环境污
染和资源损害已构成对发展的威胁。自然生态的脆
弱性已经警示人们，只注重经济增长的发展几乎走
到了尽头。全球性的环境问题，已使人类社会难以
为继。因此，必须以预防和保护为主，将城市经济
发展和居民对生物圈的影响限制在环境承载力范围
之内，不断提高经济发展的技术含量。
第二，发展的量与质相统一的原则。可持续发展
的核心是发展，发展的重要内容是经济的发展，经
济的可持续发展要求既要注重数量的增长，又要注
重质量的提高，强调质与量的统一。一方面，经济
增长要尽量减少资源的消耗量，依靠科学技术进步
推进增长；另一方面，城市发展强度要与城市发展
能力相适应，即发展的规模、密度、频度要与提供
给城市本身的各种要素的数量、质量相适应。
第三，全面协调发展的原则。城市生态环境是自然、
经济、社会复合生态系统，城市生态环境的可持续
发展必须建立在其高度和谐协调的基础上。城市生
态环境系统强调在保持资源和环境永续利用的前提
下促进社会经济的全面发展。强化生态环境建设和
自我调节能力建设，建立科学的城市运行、调控与
管理系统，以维护复合系统的全面协调发展。
3.实现城市生态环境的可持续发展的
途径
（1）大力发展循环经济
传统经济是“资源—产品—污染物排放”的线性单
向流动经济模式。循环经济是“资源—产品—再生
资源”闭路式的反馈流程经济模式，是在物质不断
循环的基础上发展经济，在生产和生活过程中运用
链的技术，建立起不同层次的循环链接，实现良性
循环，达到经济、社会、环境相统一。
（2）强调清洁生产
按照联合国环境规划署工业与环境活动中心提出的
定义：“清洁生产是指将综合预防的环境政策持续
用于生产过程和产品中，以减少对人类和环境的风
险”。或者说，清洁生产时保持整个生产过程（从
原料到最终产品）处于清洁状态。
就生产过程而言，清洁生产就是指节约能源和
原材料，淘汰有害原材料，尽可能不使用或少
使用有毒有害的化学品和原材料，以减少产品
使用过程中和报废之后，对人体和环境的污染
和危害。就生产工艺来说，清洁生产是改进工
艺流程和改善企业管理，改进操作步骤，物料
闭路循环，废物循坏利用，工业废物转化为二
次原料；通过资源综合利用，使废物资源化、
减量化和无害化。就产品而言，革新原有的产
品体系，开发清洁产品，又称绿色食品。就服
务而言，清洁生产是指将预防性环境战略结合
到服务的设计和提供服务的活动中。
（3）倡导绿色消费
首先，节俭消费，减少污染和浪费资源。随着生产力的发展和生
活水平的提高，人们的消费动机日益呈现出多元化的趋势。提倡
绿色消费，即提倡节俭，减少污染。人应当主动放弃多余的物质
消费，充实精神生活，提高精神境界。在中国，节俭消费是大多
数人的日常行为规范，在环境问题日益严重的现代社会，提倡节
俭消费尤其重要
其次，绿色生活，环保选购。即是指消费绿色产品、绿色食品与
绿色能源。
再次，重复使用，多层利用，分类回收，循环再生。提倡对废
物的资源化处理，通过重复使用和多层利用，提高物质利用率，
改变过去对资源利用的一种单通道、高排放的线性过程，促进废
物的循环利用，变废为宝。
最后，保护物种，万物共生。绿色消费主张绿色食品，不吃珍
稀动植物及其制成品。减少化肥、农药的使用，保护珍稀动植物
有利于维护物种多样性。多样性意味着稳定性，稳定性意味着可
持续发展。
（4）发展环保产业
环保产业是指那些在国民经济结构中以防治环
境污染，改善生态环境，保护自然资源为目的
所进行的经济技术活动。它是以信息技术和生
态技术重整传统的生产工艺系统，有利于提高
人类生存环境质量的新兴产业。
大力发展环保产业，可以为防治环境污染，改
善生态环境质量、保障资源永续利用，实现可
持续发展提供物质条件和工程技术支持，在保
护城市生态环境促进经济发展中起重要作用。
既是经济的新增长点和振兴经济的希望，又是
调整经济结构实现可持续发展的重要手段。因
此要大力发展环保产业，实现城市生态环境的
可持续发展。
三、城市大气污染治理
1.城市大气污染与治理
（1）城市大气污染源
城市主要大气污染源包括工业污染源、交通污
染源和生活污染源。
——工业污染源。
城市大气污染，在相当高的程度上来自工业污染源。
首先来自燃料的燃烧，产生了大量污染物，表示以
石油或煤为燃料、原料产生的废气量。
以石油、煤为燃料或原料产生的废气量
污染源 污染物 一吨燃料产生废气（kg）
锅炉 粉尘、二氧化碳、酸类和有机物 5-15
汽车 二氧化氮、一氧化碳、酸类和有机物 40-70
炼油 二氧化硫、硫化氢、氨、一氧化碳 20-150
化工 二氧化硫、氨、一氧化碳、酸、
硫化物、有机物 50-200
冶金 二氧化硫、一氧化碳、氟化物、有机物 50-
200
矿石加工 二氧化硫、一氧化碳、
氟化物、有机物 100-300
——交通污染源。
交通污染源一般都是移动污染源，主要是各种机动
车辆、飞机、轮船等排放的有害物进入大气。主要
污染物包括碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化物、含
铅污染物等。虽我国汽车工业的发展，城市机动车
辆拥有量逐年快速增加，不但给城市交通带来了巨
大压力，也给城市大气造成了大量的污染，另外还
伴随噪声等其他污染。
汽车废物排放表
污染物 以汽油为燃料（g/L） 以柴油为燃料（g/L）
小汽车 载重汽车
铅化合物
二氧化碳
一氧化碳 169
氮氧化合物
碳氢化合物
——生活污染源。
生活燃料的污染。家庭炊事、取暖所用炉灶一
般效率较低，但为燃料产生的污染物要高于工
业。冬季北方城市污染明显恶化，即因生活燃
料燃烧所致。
居住环境污染。近年来，由于建筑和家庭装修
业的发展，建筑材料和家具释放甲醛、苯、氯
仿等有机化合物，石棉以及氡等，成为重要的
污染源。
另外，还有其他生活污染源，如厨房油烟、吸
烟产生的烟雾等。
（2）城市大气污染的危害
——大气污染对健康的影响。
大气污染对健康的影响，取决于大气中有害物质的
种类、性质、浓度和持续时间。空气污染引起的急
性伤害是易于观察的，而低水平污染对健康的连续
慢性影响则很难得到精确的结论。对人体产生影响
的物质主要包括刺激性气体、飘尘、汞、铅、镉及
其化合物等。
——大气污染对城市生态环境的影响。
酸雨。PH值小于的天然降水和酸性气体及颗
粒物的沉降称为酸雨。酸雨中包括硫酸和硝酸等酸
性物质，使大气中SO2和NO2转化而来的。酸雨在
城市中，除了危害植物外，还会损害建筑、设备、
露天放置的各种金属设备。
阳伞效应。大气污染物中，粉尘、烟尘和气体彼
此结合并与水蒸汽结合，使空气变浑浊，加强了云
层覆盖，它们减弱了到地面的太阳辐射强度，其作
用如同一把阳伞，叫做大气污染的“阳伞效应”，
城区的阳伞效应明显强于郊区。而且的作用是双重
的，在寒冷的天气，使城区更阴冷。而在炎热的天
气，它又阻挡地面热量向天空散发，使城区更热。
CO2的温室效应。CO2能使太阳的短波辐射透过，
加热地面，而地面增温后所放出的长波热辐射却被
温室气体吸收，使大气增温，这种现象称为温室效
应。地球大气本来就存在使地球保持一个适于人类
生存的温度的温室效应，但由于大气污染，CO2增
多，使原有的平衡打破，温室效应加强，引发了一
系列问题，对城市的影响主要是提高了热岛效应的
强度，恶化了城市环境。
（4）城市大气污染治理
第一，合理利用大气环境容量。大气环境容量指
在满足大气环境目标值（即能维持生态平衡及不超
过人体将康阈值）的条件下，某区域大气环境所能
吸纳污染物的最大能力，或所能允许排放的污染物
的总量。我国存在的问题表现在：一方面，局部地
区“超载”严重；另一方面，相当一部分地区大气
容量没有合理利用。
第二，科学利用大气自净能力。根据大气的自
净规律，定量、定时、定点的向大气中排放污
染物，在保证大气中污染物浓度不超过要求值
的前提下，合理的利用大气环境资源。
第三，结合调整工业布局，合理开发大气环
境容量。工业布局不合理是造成大气环境容量
使用不合理的直接因素。如污染源布局在城市
上风向，使得城市上空有限的环境容量过度使
用，而城郊大量的大气容量却被闲置；再如污
染源集中在局部布局，使局部污染严重。在合
理开发大气容量时，应从调整工业布局入手。
第四，以集中控制为主，降低污染物排放量
集中控制是防止污染，改善区域环境质量的最有
效途径之一。我国城市中的大气污染，主要是煤烟
型污染，因此应采用以集中控制为主，与分散治理
相结合的整治措施。所谓集中控制就是从城市整体
着眼，采取宏观调控和综合防治措施。如改变能源
结构，集中供热，发展无污染或少污染的新能源，
采取优质煤等。
第五，实行全过程控制、减少污染排放。对生
产实行全过程控制，提高资源利用率和减少污
染物的产生量和排放量。实行清洁生产（即源
消减法）可体现在两个全过程控制：一个是从
原料到成品的全过程控制，即“清洁的原料、
清洁的生产过程、清洁的产品”，一个是从产
品进入市场到实用价值丧失这个全过程控制。
通过清洁生产不但可以提高原料、能源利用率，
还可以通过原料控制，综合利用，净化处理等
手段，将污染消灭在生产过程中，有效地减少
污染物的排放量。
第六，治理污染源。这是防治大气污染必不可少的措
施，通过末端净化治理，使污染源的排放达到规定的排
放标准，对防治大气污染是一个积极有效的措施。主要
技术手段包括溶剂吸收、固体吸收、熔融盐法、催化还
原法和废气除尘法等。
第七，发展植物净化。植物具有美化环境、调节气候、
截留粉尘、吸收大气中的有害气体等功能，可以在大面
积的范围内，长时间的、连续的净化大气，尤其是在大
气污染物影响范围广、浓度比较低的情况下，植物净化
是行之有效的方法。因此，在大气污染综合治理中，结
合城市绿化、选择抗污染物种、发展植物净化是进一步
改善大气环境质量的主要措施。
四、城市固体废弃物污染与管理
所谓固体废弃物，是指人类在生产、加工、流
通、消费以及生活等过程中，提取目的组分后，
而被丢弃的固态和泥浆状的物质。按其化学性
质可以分为有机废物和无机废物；
按其危害状况可以分为危险废物和一般废物，
危险废物是一类对环境极为有害的废弃物，世
界卫生组织将其定义为：“根据其物力或化学
性质，要求必须对其进行特殊处理和处置的废
物，以免对人体健康活环境造成影响的废物称
为危险废物”。
我国从管理的需要，将其分为：工矿业固体废
弃物，有害固体废物和城市垃圾三类，至于放
射性固体废弃物则自成体系，专门管理。
——固体废弃物的特点。
固体废弃物是各种污染物的最终形态，特别是
从污染控制设施排出的固体废弃物，浓集了许
多成分。具有呆滞性和不可稀释性是固体废弃
物的重要特点之一。在自然条件影响下，固体
废弃物中的一些有害成分会转入大气、水体和
土壤中，参与生态系统的物质循环，因而具有
长期潜在的危害性。固体废弃物的特点决定了
从其生产到运输、贮存、处置及处理的每个环
节都要妥善控制，具有全过程控制管理的特点。
——固体废弃物对城市环境的危害。
侵占土地。固体废弃物需要占地堆放，据估计，每
堆积一万吨废物，占地约需一亩。随着我国城市经
济快速发展与消费的增长，城市垃圾收纳场地日益
显得不足，垃圾占地的矛盾日益突出。
污染水体。固体废弃物随天然降水和地表径流进入
河流湖泊，或随风飘落入水体能使地面水污染；随
沥渗水进入土壤则使地下水污染。现在不少国家把
固体废弃物直接倾入河流、湖泊或海洋。这样除造
成水体污染外，还会减少水体面积，并妨碍水生生
物的生存和水资源的利用；
污染大气。固体废弃物以下列途径污染大气：以细
粒状存在的废渣和垃圾，在大风吹动下会随风飘逸，
扩散到很远的地方；运输过程中产生的有害气体和
粉尘；一些有机固体废弃物在适宜的温度和湿度下
被微生物分解，能释放出有害气体；固体废弃物本
身或在处理时散发的毒气和臭味等。典型例子是煤
矸石的自燃，会散发出大量的SO2、CO2、NH3等
有害气体，造成大气严重污染。
——有害固体废物的整治措施。
有害固体废物是指生产和生活过程中所排放的有毒、
易燃、有腐蚀性的、传染疾病的、有化学反应性的
固体废弃物。主要采取以下措施：
掩埋法。焚化法。生物处理法。
——城市垃圾的整治措施。
城市垃圾的整治措施的主要目标是“无害化、
减量化和资源化”。
城市垃圾的收集和输送计划。垃圾清扫。计划
安排的清扫量应不少于垃圾产生量，包括安排
的人力、物力、设备、投资和运行费用等；垃
圾收集。垃圾收集的容量应该与清扫量相协调；
垃圾运输。要求垃圾车箱密闭，装载过程机械
化，条件好的还要求装载工具有简单的压缩设
备，以减少装载体积增大运输能力。
城市垃圾的处理。垃圾卫生填池。填池处理垃圾是
最广泛采用的一种方法，投资和处理成本较低。目
前比较先进的是卫生填池——将垃圾与土层交替填
埋，形成夹层结构。这样可以克服露天填地造成的
恶臭和鼠蝇孳生问题，大大改善周围环境。同时还
可以有计划的将废矿坑、粘土坑等经过卫生填池，
该造成公园、绿地、牧场、农田或作建筑用地。
综合利用。城市垃圾的分选。是指将混在一起
的城市垃圾分离其组成成分，是回收综合利用
的预处理工序。目前主要采用手工分选的方法，
效率低成本高，严重影响回收利用的开展。因
此，自动化、机械化的分选技术成为能否大规
模经济的回收利用的关键问题；城市垃圾的回
收：是指将城市垃圾中的废纸、废玻璃、废金
属回收，从废物中分离出来的有机物，经过物
力加工成为再利用的制品；城市垃圾的转化。
指通过化学、生物化学方法将废物转化为有用
物质，这是一种正在发展的新的回收利用途径。
谢谢！
