重庆市主城区建筑材料暴露存量调查

重庆市主城区建筑材料暴露存量调查

重庆是中国最年轻的直辖市，也是中国西南部的一个重要工业城市。由于高硫煤的大量使用和不利的地形条件，重庆主城区酸沉降的大气污染突出，环境污染严重。根据研究，经半年的完全暴露，全市碳、镁、铜、锌、铜的腐蚀损失分别达到1110、18.2和27.5g。与同期其他内陆城市相比，这一成就主要集中在不同大气污染的腐蚀速度、腐蚀机制和材料腐蚀[9、10、11、12、13、14]。该地区大气污染损失的经济价值没有发表。本文通过高分辨率卫星图片的解析、样地调查等方法,获取重庆市主城区不同类型建筑材料的暴露存量,并根据《中国国民经济绿色核算技术指南》提供的相关建筑材料剂量反应关系函数,进一步对2004年重庆主城区建筑材料大气污染损失价值量进行初步估算,为重庆市国民经济绿色核算和大气污染环境退化成本提供中间数据.1会计方法的检查1.1调查小范围内的建筑物面积利用遥感手段识别出整个研究区域的建筑类型及各类建筑物的覆盖面积,然后对选定小范围内的建筑物进行实地调查,得到各建筑类型的对应材料用量,通过将调查小范围内的各类建筑物面积与研究范围内的对应建筑物面积进行比较,可将材料量从调查区域外推至研究范围.1.1.1调查区域与方法本研究对土地使用类型占地面积遥感解译是基于空间分辨率为1.0m×1.0m的SPOT5(美国)影像进行.该卫星图片遥感面积约25.0km2,区域包括重庆市江北区、渝中区和渝北区部分城市建成区(从经济发展水平和城市建筑密度来看上述三个片区能够代表重庆市主城区建筑材料暴露材料的平均水平).分类是在ERDAS遥感图像处理软件与ARCGIS地理信息系统软件支持下,采用监督分类、专家知识分类及实地调查相结合的方式进行的.遥感解译将调查区域占地面积根据土地使用类型和建筑类型分为低层楼房占地面积、多层楼房占地面积、高层楼房占地面积和其它土地使用类型占地面积等四种类型.1.1.2建筑物暴露部位调查与分析选取遥感区内居民住宅、学校、工厂、医院、商业楼、机关办公楼等多种使用类型建筑物的1.0%～10.0%作为样地进行实地调查.样地调查、量算的建筑物暴露部位包括建筑物前立面、后立面及侧立面暴露在空气中的建筑物外墙、门、窗户(窗体、窗框)、阳台、防护栏、防护网和楼顶等部位,调查的建筑材料包括水泥、砖、铝、油漆木材、大理石/花岗岩、陶瓷/马赛克、水磨石、油漆灰、涂漆钢和镀锌钢等十种类型.1.1.3材料用量的确定样地各种建筑材料存量汇总公式如下:式中:Q为样地某类建筑物的材料用量;S为样地某类建筑物典型建筑材料暴露面积;I为建筑类型,即低层、多层和高层建筑,共3种类型;J为材料类别,共10种.1.1.4材料暴露存量遥感区域建筑材料暴露存量由样地向遥感区域外推求算,外推公式如下:式中:Mt为遥感区域建筑材料暴露存量;St1为遥感区域低层楼房占地面积;St2为遥感区域多层楼房占地面积;St3为遥感区域高层楼房占地面积;Mr1为样地低层楼房单位占地面积建筑材料暴露存量;Mr2为样地多层楼房单位占地面积建筑材料暴露存量;Mr3为样地高层楼房单位占地面积建筑材料暴露存量.1.1.5材料暴露存量计算主城区建筑材料存量由遥感区域向主城区外推求算,外推公式如下:式中:Mi为主城区建筑材料暴露存量;S为主城区建成区面积;S0为遥感区域面积;i为建筑材料种类,共10种.1.2大气污染材料损失价值量核算模型根据《中国国民经济绿色核算技术指南》提供的大气污染材料损失价值量计算模型,核算2004年大气中SO2和酸雨两种污染因子对重庆市主城区建筑材料造成的直接经济损失.2结果与讨论2.1土地使用类型分类统计结果由于本研究使用的遥感影像具有较高的分辨率,对建筑土地使用类型和其它土地使用类型可以直接根据影像图片进行辨析,对楼房根据阴影形状和长度进一步细分为低层建筑、多层建筑和高层建筑,对不能确定土地使用类型的区域进一步采用实地考察的方式进行确定.表1列出了遥感区土地使用类型分类统计结果.其中楼房建筑卫星遥感图片的解译标志见图1～图2,重庆市电子职业技术学院教学楼卫星遥感图片解译结果与实地考察效果对比情况见图3.2.2平均陶瓷暴露量样地建筑材料存量汇总结果见表2.由表2可以看出,样地建筑材料中,陶瓷暴露存量最高,其在低层、多层和高层楼房中暴露存量分别为30682.50,155493.50和198773.94m2.2.3建材行业暴露存量/遥感区域面积按(2)式外推,计算遥感区域建筑材料暴露存量,结果见表3.其中单位面积建筑材料存量=遥感区域建筑材料暴露总存量/遥感区域面积.由表3可以看出,遥感区域建筑材料暴露存量以陶瓷最高,其暴露总存量为7273466.70m2,单位面积建材暴露存量达0.28958m2/m2;而镀锌钢最低,其暴露总存量和单位面积建材暴露存量分别为24279.12m2、0.000967m2/m2.2.4平均陶瓷暴露量主城各区建筑材料暴露存量见表4,主要建筑材料暴露存量对比见图4.由表4和图4可以看出,重庆市主城区十种建筑材料室外暴露总存量为18546.9×104m2.其中陶瓷暴露存量最大,达9143.2×104m2,占建筑材料总暴露量的49.30%,主要使用在建筑物的外墙;其次是水泥,占建筑材料总暴露量的24.08%,主要使用在建筑物楼顶和部分旧建筑物的外墙;油漆木材和镀锌钢相对较少,暴露存量分别为52.38×104m2和30.53×104m2,仅占建筑材料室外暴露总存量的0.28%和0.16%,其中油漆木材主要用作旧建筑门和窗,镀锌钢主要用作楼房低(底)层的防护栏和防护网.2.5大气污染材料重庆市主城区建筑材料大气污染损失见表5,主要建筑材料大气污染损失对比见图5.由表5可以看出,2004年大气污染对重庆市建筑材料腐蚀的经济损失价值量为8211.80万元,在十种建筑材料中,大气污染对铝的腐蚀造成的经济损失最大,约4115.88万元,占大气污染建筑材料危害经济损失总价值的50.1%,这一方面是因为铝的维护成本和暴露存量均较高,达到200元/m2和974.3×104m2,同时铝作为金属材料,对酸雨和二氧化硫较为敏感,容易受到腐蚀.水磨石和镀锌钢相对较少,仅占大气污染建筑材料危害经济损失总价值的0.8%和0.5%,这主要是因为这两种建筑材料暴露存量较少.3材料暴露量分析1)2004年,重庆市主城建成区建筑材料暴露总存量为18546.9m2,从材料构成来看,陶瓷暴露存量最