屋顶绿化对城市环境质量的影响

1/8屋顶绿化对城市环境质量的影响屋顶绿化对城市环境质量的影响本文是笔者在“成都市屋顶绿化现状调查”1、“关于屋顶绿化对室内温度调节作用的对比实验研究”2和“屋顶绿化与环保节能关系的研究”3的基础上，所进行的进一步的延伸研究。在之前的文章中，笔者先后调查了成都市屋顶绿化现状，得出了“夏天屋顶绿化使室内温度降低，冬天屋顶绿化使室内温度升高”的研究结论，并据此计算出屋顶绿化给城市节能所带来的巨大效益。但屋顶绿化对城市环保、尤其是对空气质量会带来什么样的影响呢一个城市的屋顶绿化，究竟能给这个城市带来多少氧气能够吸收多少二氧化碳和二氧化硫又能够吸附多少可吸入性污染颗粒还能净化多少城市雨水等等。本文希望在前期研究数据的基础上，借助理论推演和数据分析，进一步探索顶绿化对城市空气环境的影响，希望能为屋顶绿化的全面推广提供现实依据。1、屋顶绿化对城市空气中氧含量的影响据笔者之前的调查4显示，成都市主城区总共有大约3818万平方米屋顶，而其中有3745458万平方米的屋顶没有完全绿化。考虑到屋顶需要保留部分通道无法绿化，可以推进绿化的屋顶面积可以达到整个屋顶面积的70，这2/8样，成都主城区就至少有26218206万平方米的屋顶需要绿化。假如我们的屋顶采用最简单的草坪方式进行绿化，那么，根据相关资料，每平方米草坪每天可以释放900G氧气5。据此算出，成都主城区屋顶草坪每天可以释放大约235963854千克的氧气。假设一套住房的面积为100平方米，高度为3米，那么这些氧气在标准气压下可以装满5504172个这样的住房。相关数据显示，人吸入的空气中氧气含量大约为21，呼出的气体中氧气含量大约为166，假设一个体重50KG的人每次呼吸气体500ML，吸入和呼出的气体体积不变，则一个人一次呼吸约吸入氧气105ML，同时呼出氧气80ML。由此可看出，一个人一次呼吸需要消耗25ML氧气本文由论文联盟HTTP/收集整理。一个正常的成年人在静止的状态下平均每分钟呼吸20次，一个成年人每天大约要呼吸28800次。这样可以计算出一个成年人一天吸入的氧气量约为720L。如果成都主城区建筑屋顶全面绿化，一天提供的氧气量就相当于22934050个成年人一天所吸入的氧气量。成都主城区人口大约有600万，屋顶绿化所生产的氧气，则可以达到主城区人口需氧量的38倍，这对改善城市空气氧含量是十分有意义的。现在的城市污染越来越严重，城市人群大量聚集和汽车尾气排放等，造成城市空气中氧含量持续下降，因此，增加城市环境中的氧气来源，对于城市空气质量的改善至关重要。3/8国家环保部科技标准副司长刘志金说目前全国约五分之一的城市大气污染，113个重点城市中三分之一空气质量达不到国家二级标准。空气质量下降，直接减少的则是空气中的氧含量，氧含量减少，人体吸入氧气的份量就不足，导致城市人口长期处于缺氧的城市环境之中，容易导致老人、儿童、孕妇以及长期呆在办公室的人群轻微缺氧，时间长了，就会出现注意力不集中、记忆力下降，精力差，易疲劳等身体反应，严重的还会产生心慌、气闷，心跳加速、免疫力下降、身体技能降低等问题，严重氧含量不足，还会诱发多种疾病。因此，全面推进城市屋顶绿化，通过增加城市大气中的氧气，不仅可以改善城市空气质量，还可以增强居民的身体健康，减少患病几率，提升居民的生活品质。2、屋顶绿化对城市二氧化碳排放的影响医学常识告诉我们，空气中二氧化碳浓度过高，可使体内二氧化碳滞留，导致呼吸性酸中毒和中枢麻醉。低浓度二氧化碳可兴奋呼吸中枢，高浓度则抑制甚至麻痹呼吸中枢，在缺氧条件下，可增强二氧化碳的毒性作用，身体会生产头晕、头痛、乏力、嗜睡、耳鸣、心悸、胸闷、视力模糊等病态反应，人会感到严重不适。在新鲜空气中，二氧化碳的浓度，乡村约为003，城市约为004。实验研究证明当二氧化碳含量达007时，4/8像肺病、哮喘、身体欠佳的敏感人群，会感到不适；如果达01时，普通人就会感受到不适；如果达到3时，身强力壮的人，也会感受到严重不适；达4时，则会有头痛、耳鸣、胸闷、气喘、血压上升等反应；达810时，就会出现呼吸困难，意识恍惚。达30时，人就是窒息死亡。因此，减少城市二氧化碳含量，对提升城市居民的空气质量，改善城市的生活品质，是十分必要的。研究资料显示，每平方米草坪每日可以吸收600克二氧化碳7。如果成都市主城区能够全面推进屋顶绿化，则每日可以吸收大约157309236千克的二氧化碳。假如一间住房的面积为100平方米，高度为3米，那么在标准气压下这些屋顶绿化的植物可以吸收相当于2652322067个房屋体积的二氧化碳。依据相关数据，人吸入的大气中的二氧化碳含量大约为003，呼出的气体中二氧化碳含量大约为58。假设一个体重50KG的人每次呼吸气体500ML，吸入和呼出的气体体积不变。则一个人一次呼吸约吸入二氧化碳015ML，呼出二氧化碳25ML。由此可得一个人一次呼吸产生CO2约2485ML。根据上文的数据我们可以算出一个成年人每天会呼出720L的二氧化碳。如果成都主城区全面进行屋顶绿化，那么这些绿化植物每天可以吸收相当于1105134294个成年人所释放的二氧化碳，这个数据大致等于成都主城区居民所呼出的二氧化碳的两倍。由此可以看5/8出，一个城市的屋顶绿化，是完全可以降低城市空气中二氧化碳水平的。3、屋顶绿化对城市二氧化硫含量的影响空气中的二氧化硫，是衡量环境是否遭到污染的主要标志，是衡量空气污染的重要因素。在城市中，二氧化硫主要由燃煤、燃油等含硫物质燃烧所产生。人少量的吸入二氧化硫，对身体并不直接产生负面影响，但过量，就会影响身体健康。研究证实大气中二氧化硫浓度在05PPM以下时，对人体健康不会产生太大危害；超过05PPM，人就会感到不舒适；达到13PPM时，多数人会感到刺激；达到400500PPM时，一些人会出现溃疡和肺水肿反应；浓度再增加，人就会窒息而死。因二氧化硫易溶于水，因此很容易在呼吸过程中阻滞在呼吸道上，在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐，引发呼吸系统疾病，产生诸气喘、咳嗽等一系列症状，继而引发哮喘病、心血管、慢性支气管炎、肺气肿等疾病。如果二氧化硫进入血液，还会对全身产生毒副作用，它通过破坏身体中酶的活力，从而对内脏器官产生严重影响，严重的，甚至还会引发癌症病变。研究数据表明，每一平方米草坪每天可以吸收大约0008493克的二氧化硫9。根据相关国家标准10，24小时平均二氧化硫浓度达到50M/M3时，即算作一级污染；6/824小时平均二氧化硫浓度达到150M/M3时，即为二级污染。而一平方米的草坪可以在24小时内吸收8493微克的二氧化硫，相当于能够将16986立方米的空气从一级污染状态恢复到正常空气质量状态，或者将5662立方米的空气从二级污染状态恢复到正常空气质量。而如果成都市主城区26218206万平方米的屋顶全部进行绿化，则相当于可以在24小时内将148447482立方米的二级二氧化硫污染空气恢复到正常状态。这对清洁城市空气，减少城市污染意义非常重大。4、屋顶绿化对城市空气中粉尘含量的影响粉尘，主要来自于燃煤、建筑扬尘、汽车扬尘、垃圾焚烧等等，是城市雾霾的重要组成部分，现在中国许多城市深受雾霾困扰，这与空气中粉尘含量超标密切相关。粉尘作为空气的组成部分，只要控制在合理的空浓度范围，就不会对人体健康产生负面影响。但超过标准，就会对身体产生危害。空气中粉尘含量超标，长期吸入，就可能引发鼻炎、咽炎、支气管炎等呼吸道疾病，还会造成皮肤黏膜损害、皮疹、皮炎、眼结膜损伤等身体伤害。根据绿色和平组织2016年1月22日发布的中国年度城市PM25排行榜显示，中国全国190座城市的PM25年均浓度平均为608微克/立方米，其中PM25年均浓度达到“国标”35微克/立方米的城市仅18座，172座城7/8市都超标，超标城市占九成以上。而且有四分之一的城市的PM25浓度，甚至达到国家二级标准的两倍以上，这表明，中国城市的污染已经非常严重，再不治理，就会严重危害城市居民的身体健康。数据显示，每一平方米的草坪平均每年可以吸附001KG的可吸入颗粒物11，每天可以吸附大约2739726027微克的可吸入颗粒物。根据相关国家标准12，24小时空气中可吸入颗粒物浓度达到50M/M3即算作一级污染，24小时可吸入颗粒物浓度达到150M/M3即为二级污染。一平方米的草坪可以在24小时内将18264立方米的PM10二级污染空气恢复正常，那么262182万平方米的屋顶绿化，理论上则可以在24小时内将4788667932立方米的PM10二级污染空气恢复正常。这对于减少城市雾霾，清新城市空气，是大有好处的。因此，对中国多达90的污染城市而言，全面推进屋顶绿化，难道不是一项明智的选择吗5、屋顶绿化对城市雨污水质的影响在我们日常排放的生活废水中，通常会含有一些有毒有害物质。而当植物吸收水分并蒸发后则会过滤掉其中的部分污染物质。研究文献显示，屋顶雨水径流在屋顶绿化的作用下，能够有效的去除其中的重金属污染和无机盐，提高PH值，降低雨水酸度13。这不仅能改善水污染、而8/8且能减轻污水处理工作者的负担。研究数据还表明，一平方米的草坪每天可以净化水约063千克14。如果成都市主城区建筑全面落实