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一、噪音污染的来源
交通噪音、工业噪音、施工噪音和社会生活噪音等四类噪音,是噪音污染的主要来源。
交通噪音主要源自汽车、火车、轮船、航空器等交通工具行使时发出的声音。由于近十年来机动车数量的急剧增加,机动车行驶过程中喇叭、发动机以及刹车声严重影响着道路周边的人的工作和休息。由于船舶、火车、飞机的嗡鸣声可以达到100分贝以上,对其延边的居民会产生更为严重的影响。
工业噪音主要指工厂各种设备运转所产生的声音。如研磨机、切割机、柴油发动机、机床整机运行过程中产生的较高声级的声音。恶劣的声环境会降低工人工作效率甚至影响其身体健康。如果为了节省成本而不加以治理,必然对企业的长期发展造成不利影响。
施工噪音源自施工机械发出的噪音。建筑噪音主要集中于城市发展的中心地带。以武汉为例,近几年武汉处于快速发展之中,5000多个工地同时施工,遍布城市各个地区,桩锤、锤钻和其他机械撞击的声音不绝于耳,严重影响了人们的生产和生活。
社会噪音多见于人们的社会活动产生的噪音,以及家用电器、音响设备在使用过程中发出的声音。尽管这些设备声音的水平不高,但是因为人们现今居住相互毗邻,其居家活动很容易影响到周围居民的学习和休息。
二、噪音污染的危害
(一)噪音引起的听力损伤
科研发现,如果人们在85分贝的环境中长期生活或工作,大约10%的人将会失聪。而长期处在95分贝的噪声环境里,这一比例将上升至29%;而当噪声高达120分贝时,人会感到耳内剧痛;而更高分贝的噪音将会造成耳蜗内的感声细胞的永久性损害。
(二)噪音使工作效率低下
当噪音分贝值较低时,某种程度上可以促进工作效率的提高,对工人的身心健康影响不大。然而当噪音值超过85分贝,工人便会产生焦虑和烦躁的情绪,不能集中注意力,工作效率大大下降。
(三)噪音引起生理机能的一系列病变
噪音会导致疾病的发生。强噪音会使人的心律失常、血压升高,使人罹患心肌梗死和高血压的风险增加;导致内分泌功能紊乱,如甲亢、月经失调等。人长期处于强噪音的环境中,会出现头痛、头晕、疲倦、烦躁、记忆力减退等症状;经常性噪音还会导致孕妇流产、早产、甚至胎儿畸形;强噪音会使人出现胃肠功能紊乱,消化功能减退等症状,导致厌食、恶心,增加肠胃疾病的发病率。
三、国外城市噪音污染防止制度
美国对噪音源的立法控制采用多轨制。除在控制噪音的法律法规中专门规定外,还通过交通法规、鞭炮、爆竹等法规对噪音源加以控制。例如,美国交通法规中规定禁止车辆清晨在街道上鸣笛,如果鸣笛则不仅违反了噪音法规,而且违反了交通法规。
由于社会生活噪音更容易影响人们学习和休息,易引起邻里矛盾,多发但发生时间不特定,难以取证且情形多样化等特点,美国的噪音防治法对此有针对性的进行了详细的划分,使之对社会生活的噪音的规制更具可预测性和可行性。如广播、电视、音响、乐器及类似设备和扩音器的声响;欢呼声、呐喊声、叫卖声;动物或鸟类的叫声等分类。如果在规定的时间内发出以上噪音的,则违反了噪音防治法。
美国的噪音污染解决措施具有多样性的特点。受到噪音污染的人既可以依据法律法规直接向法院,要求邻居停止噪音或者减轻噪音,并且要求金钱赔偿,也可以请警察过来处理,还可以通过社区规约等达成的协议进行调解。中国台湾地区对噪音污染防治的规定,除了涉及到一般来源地噪音污染外,还充分考虑到了人民的民生、风俗方面的特殊情况。
四、我国噪音污染防止制度的现状
(一)立法现状
自改革开放以来,我国不断引进和开发工业设备,城市建设步伐日益加快,人民物质生活水平逐步提高,于此同时产生了新的环境污染问题,针对此我国1979年颁布了《环境保护法》,其中原则性地规定了交通运输、工业和城市区域的噪音防治问题,随后1979年国家标准总局颁布了《机动车辆允许噪声标准》,以及国务院颁布的若干单行法规,构成了我国环境噪声污染防止法律体系。
1992年举行的“联合国环境与发展会议”首次提出了环境可持续发展理念,在理念的推动下,我国环境保护法律建设进入新的纪元。1996年首部《环境噪声污染防治法》正式颁行,随后国家环保部门制定了相应的环境标准,工业、交通、铁道和公安等部门也制定了专门防治噪音污染的行政规章,许多省市也相继出台防治噪音污染的地方性法规和规章。一改先前只在专门性法律法规中规定防治噪音污染的单一格局,实现了防治噪音污染的多元化格局。
(二)不足之处
与美国相比,我国的噪音污染防治体系的不足之处主要体现在噪音标准的规定没有一个明确而统一的标准,以及法律责任机制不健全。《环境噪声防治法》中只是原则性的规定了噪音的概念和门类,以及对产生噪音污染的个人和企业加以处罚。而将对噪音污染的具体标准的规定交给了部门规章和地方性法规规章。由于缺少一个统一而明确的声环境标准,各部门和地方的规定显得凌乱不齐。行政机关对噪音污染防治存在着多头管理现象,当公民向行政机关寻求救济的时候,频频出现相互推诿,执行不力的情况,最后不得不通过诉讼途径解决。而在民事诉讼中,又由于缺乏具体标准而难以认定和确定赔偿数额。
五、完善中国噪音污染的防治对策
(一)加强公众对声环境保护的意识
对声环境保护的意识,是指人们对于保护声环境的认识、体验与行为倾向。
仅在人们对人其与声环境之间的关系以及声环境保护的重要性和紧迫性有理解的情形下,环保意识才会形成,即环保认识是环保意识产生的基础。
根据调查研究,人们现有的环保认知相当有限。虽然在调查中有61%的人认为噪音污染“非常严重”和“比较严重”,但是这些人中普遍认为噪音污染的源头应该是企业、工地、交通和周边邻舍,而很少注意到自身在声环境保护中应当承担的义务。在“是否在深夜看电视会调低声音”的问题上,只有31%的人表示肯定。并且绝大多数人认为,治理噪音污染的责任应当由中央和地方政府承担。
由此可见,现阶段人们的声环境保护意识较为淡薄。提高人们的声环境保护的意识,最直接的方法莫过于利用新闻媒体传播。国家环保总局和教育部于1998年联合进行的全国公众环境保护调查中显示,79%的公众是通过新闻媒体获取环保信息的。另外,通过学校教育也可以对环保意识的形成产生积极地影响。调查显示,在中心城区的24岁以下年轻人群体对“环境保护”的意识远高于中年人和老年人群体,而其中70%的少年的环保知识来源于学校课堂。通过多种途径普及声环境保护的重要性和紧迫性,提高人们环保认知,进而形成主动消音减噪,维护声环境质量的环保意识。
(二)完善噪音污染的法律规制体系
1. 完善噪音污染的立法
(1)增加对低频噪音的规定。根据我国《城市区域环境噪声标准》的规定,在以住在、学校为主的区域以及乡村居住环境的噪声标准值,白天与夜间分别为55分贝和45分贝;商业、工业区的噪声标准值,白天与夜间分别为60分贝和50分贝。城市中交通干线两侧,白天噪声的等效噪声值为70分贝,夜间不超过55分贝。相关法律只规定了噪音值的最高限值,但是对于低频持续噪音却无涉及。相对于让人突感不适的偶发高频噪音,低频持续噪音扮演者隐形杀手的角色。
(2)增设“噪音污染罪”。刑法修正案(八)对第三百三十八条的修改,足以反映出现今人们对环境保护问题的重视。声环境污染虽然不像一般环境污染,存在难以恢复环境原状的情形,但是仍然会对人类的身体健康造成潜在的,甚至重大的危害。在传统的法律救济方式之下,受害人只能通过民事、行政救济来补偿受损害的利益,但这些手段都不足以惩戒那些为获取暴利而故意违法者或惯犯。许多国家的刑法典中已经规定了“噪音污染罪”。例如德国刑法典第三百二十五条规定了违法产生噪音足以危害他人健康或危害他人健康的,最高可以处5年自由刑,以及过失造成噪音污染的,处相应的刑罚。将“噪音污染”入刑,反映了我国对治理噪音污染的重视,同时也使得对噪声污染的惩治有法可依,发挥了刑法作为最严厉的处罚手段对社会的保护作用。因此,建议在《刑法》第三百三十八条“污染环境罪”之后增加第三百三十八条之二:“噪音污染罪”。
2. 完善噪音污染的行政执法
根据相关法律规定,其中商业活动中以噪音方式招揽顾客等社会生活噪音,以及装修装饰等建筑施工噪音由城市管理综合执法局负责;工业噪音和文化娱乐场所产生的噪音由环保局负责;城市市区内组织大型娱乐、集会等活动产生的噪音、从居室内发出的扰民的噪音以及使用广播器材产生的噪音由公安部门负责;道路交通噪音则由交警部门负责。
行政机关对噪音管理的职能虽然各部门有明确的权限划分,但对各类噪音的管理划分上又存在相互交叉的现象,加之宣传不足,绝大多数公众难以了解其权限。导致给人感觉许多部门都在管,但又不知具体归哪个部门管。建议设立类似行政许可中的一个窗口对外制度,即存在多个行政机关分别管理不同种类的噪音污染时,确定一个行政机关统一受理对噪音污染的投诉,然后由行政机关依据其职能划分予以转送。这样既能解决公众对管理机关的权限划分不明,又能防止管理机关相互推脱不作为。
(三)完善政府治理噪音职能
1. 建立防治噪音污染的信息公开制度
信息公开是行政机关与社会公众建立起相互沟通和信任的一道桥梁,也是促进社会和谐、保障公民知情权的有效法律措施。在我国许多城市中心的道路边设有噪音自动检测装置,可以显示当时当地段的噪音分贝值,该项措施是城市噪音污染防治的一个创新之举,既可以供市民和车辆随时了解该区域的噪音污染情况,又可以作为有关部门治理噪音污染的重要参考。然而,该项举措的局限性是,所有测得的噪音值数据并未形成一个系统的可供查询的网络图,信息的受众只限于处于噪音检测设备附近的市民,信息的接受方式也仅限于观看路边的显示屏。
在噪音信息公开制度的建设上,英国曾经推出了一项名为“噪音地图”的在线服务。即对地图上的企业、商场、机场、道路、铁路的噪音水平,用不同的颜色予以标注,最高级别的噪音污染标注为深红色。网民只需将需要查询的地区信息输入查询栏,即可得知该地区的噪音污染程度。如此便可供准备出行的市民作为选择道路的参考,也可最直观的反映该地区噪音污染治理效果。建议我国大力推行该“噪音地图”的信息公开项目,同时在学校、广场、居民区等人口密集地区增设噪音自动检测装置,以便该信息形成网络,更有效地保障公民的权益。
2. 政府积极参与消音减噪
通过各种手段,保证公民适宜的居住和工作环境,促进经济的可持续发展,是我国政府重要的社会职能。行政机关不仅应当依法惩处造成噪音污染的企业或个人,而且应当主动、积极地参与噪音的治理,减少噪音对公民的影响。目前,我国已经广泛将隔音板运用于轻轨和城市快速车道两旁。但是对于社会生活噪音以及工厂的噪音,很少主动投入资金进行控制。建议有关部门加强对此方面消音设备的研究投入,以便改善人们的居住和工作环境。另外,在机场四周减噪防音林带,在街道两旁种植树木,既能吸收二氧化碳,而能起到消音减噪的效果。
参考文献
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论文关键词:城市建设;城市污染;环境问题
一、城市环境和资源的压力
城市规划中的环境问题跟经济活动和人口的密度成正比,因而,巨大的资源与环境压力也接踵而来,加上日益加快的城市化进程,城市猛增的人口,人民日益提高的生活水平和升级的消费,都带给了紧张的城市环境和资源更重的压力。
(一)大气的污染和大气污染物
大气污染物目前已知的约有100多种。主要由自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、汽车尾气等)引发,后者更甚,特别是工业生产和交通运输死带来的。城市中的空气污染源大致来自于以下方面:1、工业:工业是导致大气污染的重要因素。因为工业排放到大气中的污染物性质复杂,种类繁多;2、交通运输:尤其是城市汽车,数量多又集中性强,它所排放的污染物能对人呼吸器官直接造成很大的危害,严重污染城市空气,是城市空气的重要污染源;3、各种喷雾剂,新增了空气中的有害成分,造成空气污染(如各种空气清新剂、杀虫剂等)。城市化日渐加快,相伴相生的工业、交通运输业也发展迅速,这些发展就导致了更多空气污染。当污染物:大量的废气、粉尘、硫氧化物、碳氧化物、氮氧化物、臭氧等被排入大气中后,空气的质量就受到了严重的破环。
(二)废水污染
城市水污染主要涉及如下三点:
1、工业废水;2、生活污水。生活排放污水的数量正在逐渐增加,有资料显示,有一半的废水是生活排出的;3、农业中用的化肥、农药,通过雨水进入到到河流中后,使地表水受到污染。据相关环境部门调查,我国城镇未经任何处理直接排入水中的污水每天至少有l亿吨。全国七大水系中,一半以上的河段水已受到污染,全国不适合鱼类生存水占到1/3,不能用于灌溉的占到1/4,严重污染的已达到了90%,有一半的城镇水源不符合饮用标准,40%的水已不适合饮用,甚至水体污染已经成为导致南方城市总缺水量的60%—70%的罪魁祸首。
(三)固体废物污染
固体废物主要涉及到生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。另外,也包括农业固体废弃物和建筑废物。固体废物一定要妥善处理后才能丢弃,否则就会对大气、水体和土壤带来严重污染,危害人体健康。固体污弃物具有两重性,也就是说,在不同的时间和地点,对于不同的人而言,被废弃的某物品有可能是废物,但如果转换一定条件,废弃物也能变为资源。防治固体废物污染就是利用废物的这个双重性,使固体废物减量、无害化,并且变成资源。对于不能利用和一定会产生污染的固体废物,一定要妥善处理。
(四)噪声污染
噪声一般可分为高、低两种。一般而言,低强度的噪声对人体是无害的,而且在满足一定条件的情况下可以提高工作效率。但高强度的噪声则会对人体有害,使人疲劳,情绪低落,甚至引发疾病。高强度噪声,无论是对人的听觉、视觉、智力还是神经系统、消化系统、内分泌系统、心血管系统等都有伤害。高强度噪声主要来自工业机器、现代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商场、文体娱乐场所所带来的喧闹声等。伴随城市化进程的加快,噪音污染已发展为城市污染的严重灾害之一。城市的噪声污染主要来源于机动车数量的猛增。
二、防治污染的举措
(一)大气污染综合整治规划
大气污染的治理应当在维持现有城市的能源与交通状况的前提下,找出危害广,影响大的最严重污染物,以便能有针对性的有效治理。城市规划的大气污染治理方法主要有:1、合理工业布局;2、减少交通废气的污染;3、绿化造林
(二)水污染综合整治规划
生活污水主要是有机物的污染,工业污水主要的污染物就没那么简单了。虽然每个城市水污染的程度各异,但仍可普遍采取如下措施加以防治:1、提倡节约用水,对废水进行循环再利用。实在不能用的废水经过处理后再排入水管道中;2、划分区域用水,在污染严重区域开办废水处理基地,尝试多种处理方法,采用新的科学方法净化水,严格杜绝未经处理的污水直接倒入江河湖海中。
(三)固体废物综合整治计划
处理城市生活垃圾一般采取两种方式:一种是填埋,另一种就是焚烧。虽说目前,我国填埋生活垃圾已经发展到稳步推进的阶段,但实施填埋时一定要妥善处理土地资源,确保最大限度的减少填埋场的污染和浪费,变填埋气体为资源。焚烧垃圾主要适用于可燃垃圾,东部沿海城市因其土地资源的宝贵性,就决定了焚烧处理会慢慢演变为这一地区生活垃圾处理的主要方式。
(四)综合整治和规划噪声污染
由于我国的城镇在不断的升级和更新,在城镇变得越来越现代化的同时,城镇污染正以与其相同或更快的速度扩展。伴随城镇发展的过程,将会出现一系列环境保护问题。很多环境问题得不到有效地控制和解决,从而使城镇环境污染日趋严重,治理措施缺乏,居民谈不上有多少环保意识,甚至许多基层干部的头脑中也没有保护生态环境的概念,导致经济活动仅以经济利益为重,根本没有考虑到是否会对生态环境造成破坏。因此,及时发现这些城镇环境保护方面存在的问题并研究其对策,对妥善解决城镇经济发展与环境保护的矛盾,保障城镇建设走上经济繁荣、环境优美的可持续发展之路,具有十分重要的意义。过度的扩张已经引起了城镇很多居住环境的不良反应,威胁到城镇的发展与城镇发展规划,因此解决城镇中环境问题已成为城镇规划中不可缺少的问题之一。
二、城镇规划中受到的环境问题
随着经济活动和人口的高度密集,城镇面临着巨大的资源与环境压力,中国城镇建设是一种“高投入、高消耗和高排放”的粗放型增长模式,这带来了污染物的高排放,使得自然生态环境面临越来越严重的威胁,人口的激增,人民生活水品平的提高和消费的升级,都给原本越紧资源、环境供给带来更大的压力。饮用水水源水质超标、垃圾围城、机动车污染、扬尘污染、油污染、废热废气污染等一系列问题随之出现,直接影响着居民的生活环境。城镇环境基础设施建设难以支撑其可持续发展,特别是生活污水集中处理、生活垃圾无害化处理和危险废物处置等建设能力尤显不足。下面主要从环境要素和污染物的形态角度,介绍城市环境污染的有关问题。
(一)大气污染。城市中的空气污染源大致来自于以下方面:(1)工厂排放的大量粉尘和CO2、SO2等废气;(2)汽车尾气;(3)加油站,汽油泄露后蒸发形成的碳氢化合物是很强的致癌物质;(4)家庭中能源的消耗;(5)各种喷雾剂,如各种空气清新剂、杀虫剂,这些化学制品增加了空气中原来没有的成分,造成污染。
(二)废水污染。水污染主要有几个方面:(1)工厂排水;(2)生活用水。家庭排放量正在逐步增加,据统计,50%的污水量是从家庭排放的;(3)农业上大量使用的化肥、农药,经过雨水的冲刷排到河流中污染地表水。
(三)固体废物污染。固体废物按来源大致可分为生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。此外,还有农业固体废物、建筑废料及弃土。固体废物如不加妥善收集、利用和处理处置将会污染大气、水体和土壤,危害人体健康。
(四)噪声污染。噪声有高强度和低强度之分。低强度的噪声在一般情况下对人的身心健康没有什么害处,而且在许多情况下还有利于提高工作效率。高强度的噪声主要来自工业机器(如织布机、车床、空气压缩机、风镐、鼓风机等)、现代交通工具(如汽车、火车、摩托车、拖拉机、飞机等)、高音喇叭、建筑工地以及商场、体育和文娱场所的喧闹声等。
三、我国城镇规划中环境保护整治措施
在城镇高速发展的同时,作为城镇的居民不能够因为需要享受当前的高科技带给我们的各种生活,而忘却了给子孙后代带来幸福的绿色天地。我国党和中央政府非常重视城市规划的环境与发展的问题。全国各地在20多年的城市发展以来,各大城市规划都将城市中污染严重的工业污染源,搬出城市的中心,集中分配到城市的郊区,并在郊区建设不少污水、污气、废品废料处理厂等等,并严格控制有污染的厂房所排出的各种污染物。
(一)大气污染综合整治规划。大气污染的治理应根据能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度高、范围广、危害大的污染物,便于治理时有的放矢、对症下药。大气污染的治理方法主要是:
1.工业合理布局:这是解决大气污染的重要措施。工厂不宜过分集中,以减少一个地区内污染物的排放量。另外,还应把有原料供应关系的化工厂放在一起,通过对废气的综合利用,减少废气排放量。
2.减少交通废气的污染:减少汽车废气污染,关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量,使油得到充分的燃烧,从而减少有害废气。
3.绿化造林:茂密的林丛能降低风速,使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,有的有绒毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后,能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃,能使空气得到净化。
(二)水污染综合整治规划。污水处理主要分为生活污水的治理和工业污水治理。生活污水主要的污染物是有机物,工业污水主要的污染物则比较复杂。分为很多种,不同的工业污染物会造成不同程度的水污染。根据各个城市水污染的严重程度,应该采用下列措施进行:
1.提倡节约用水,鼓励居民重复利用废水。并把不能在用的废水经过简单处理后在倒入排水管道。
2.划分区域用水,对于城镇的每个重点区域都建设废水处理厂,利用各种自然净化手段,对污水进行处理,采用新的科技和方法将水净化,不能让污水直接排入江河湖海中。
(三)固体废物综合整治规划。生活垃圾处理的方式主要有两种:垃圾填埋和垃圾焚烧。目前我国生活垃圾填埋场建设正处于稳步推进阶段,在建设过程中要注意节约土地资源、减少填埋场污染、加强填埋气体回收利用。垃圾焚烧处理主要适合于可燃垃圾,对于土地资源非常宝贵的东部沿海地区,焚烧处理会逐步发展成为这一地区生活垃圾处理的重要手段。
(四)噪声污染综合整治规划。噪音控制在技术上虽然现在已经成熟,但由于现代工业、交通运输业规模很大,要采取噪音控制的企业和场所为数甚多,因此在防止噪音问题上,必须从技术、经济和效果等方面进行综合权衡。在控制室外、设计室、车间或职工长期工作的地方,噪音的强度要低,城市规划的时候可以分别采用隔声、吸声、减振、消声等技术进行治理,减少噪声污染。
关键词:城市规划环境保护城市居民城市污染
良好的生态环境是实现城市可持续发展的基础和条件,城市居民生活质量的高低不仅仅要看城市经济的发展水平,城市设施的完善程度,还要看是否具有良好的生态环境。同时评价一个城市是否适宜于居住,并不在于城市规模的大小,建筑的高低,而是要看城市的布局是否合理,是否具有健康的生态环境,城市的规划建设是否具有人性化,是否具备可持续发展的潜力。然而目前我国的城市规划建设一方面带来了社会经济的发展和焕然一新的城市面貌,另一方面却对城市的生态环境产生强烈的冲击。虽然国家也制定了响应的法律法规,如环境保护法,水土保持法等,并要求对大型和重要的建设项目进行环境影响评估,编制水土保持方案。但在实际的操作过程中,不论是领导还是具体的建设部门往往对此重视不够,致使这些法律法规仅仅是流于形式没法得到落实。
一、城市环境保护规划及其主要内容
正是基于上述的环境危机,近几十年来人们逐渐认识到了城市规划与城市发展之间的关系并开始运用科学的规划指导城市建设。城市规划的提出克服了以往城市发展的无序性、盲目性与随意性,为城市的健康发展提供了技术保证和法律保障。城市环境保护规划是城市规划的重要组成部分,它是在城市总体规划中城市的性质、规模、发展方向的基础上,依据对城市环境质量现状的调查分析所制定的以保护人类的生存环境、减少污染、节约资源为目标的规划体系。按照我国环境保护应“坚持经济建设、城乡建设与环境建设同步规划、同步实施、同步发展,实现经济效益、社会效益和环境效益协调统一”的总方针和总战略,城市环境保护规划应主要进行以下几个方面的工作:
1.城市环境保护规划的前期准备
这些准备工作是城市环境保护规划的基础,它包括城市的自然环境资料,例如地理位置、生态环境、气象、水文等;城市的社会与经济状况,如人口、国民生产总值等;环境状况的调查分析,如大气、水体、噪声的监测资料、固体废物的来源与历年累计量,对污染的治理状况等;城市生态环境现状分析与功能区划等。
2.大气污染综合整治规划是根据城市大气质量现状与发展趋势进行功能区划并按拟定的环境目标计算各功能区最大允许排放量和削减量,从而制定污染治理方案。大气污染的治理应根据城市的能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度高、范围广、危害大的污染物,便于治理时有的放矢、对症下药。当前我国大部分城市的大气污染主要是由采用落后燃烧方式燃煤和汽车尾气引起,由此而来的首要污染物是二氧化硫和总悬浮颗粒,因此规划的远景目标应该是改进落后的烯煤方式,提高燃烧效率,尽量使用气体燃料、型煤、太阳能、地热等无污染或少污染的能源,实行区域集中供热、消灭千家万户的小烟囱,提高道路硬化率,通过强化污染源治理和提高污染控制技术等手段创建无烟控制区。调整工业布局,根据大气自净规律科学便理的利用大气环境容量;强化污染源的治理,降低污染物的排放量;通过技术和行政的手段减少汽车尾气的污染;提高城市绿化率、选择抗污染性好的树种,大力发展植物净化。
二、我国城市规划中环境保护整治措施
在城市生活的居民中,城市建设已经将城市的环境保护作为一项重要的规划之一,在新建的道路、住房、交通通讯等基础设施里,城市规划都会种上大量的花草树木,防止各种污染的再次发生。
(一)大气污染综合整治规划
大气污染的治理应根据城市的能源结构与交通状况确定首要污染物即浓度高、范围广、危害大的污染物,便于治理时有的放矢、对症下药。大气污染中城市规划的治理方法主要是:
1.工业合理布局:这是解决大气污染的重要措施。工厂不宜过分集中,以减少一个地区内污染物的排放量。另外,还应把有原料供应关系的化工厂放在一起,通过对废气的综合利用,减少废气排放量。
2.减少交通废气的污染:减少汽车废气污染,关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量,使油得到充分的燃烧,从而减少有害废气。
3.绿化造林:茂密的林丛能降低风速,使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,有的有绒毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后,能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃,能使空气得到净化。
(二)水污染综合整治规划
截至2007年底,中国污水处理能力约为8000万吨/日,城市污水处理率为58%。根据十一五规划,预计到2010年,污水处理能力将达到1万吨/日,届时城市污水处理率将达到70%。污水处理主要分为生活污水的治理和工业污水治理。生活污水主要的污染物是有机物,工业污水主要的污染物则比较复杂。分为很多种,不同的工业污染物会造成不同程度的水污染。根据各个城市水污染的严重程度,城市规划应该采用下列措施进行:
1.提倡节约用水,鼓励城市居民重复利用废水。并把不能在用的废水经过简单处理后在倒入排水管道。
2.划分区域用水,对于城市的每个重点区域都建设废水处理厂,利用各种自然净化手段,对污水进行处理,采用新的科技和方法将水净化,不能让污水直接排入江河湖海中。
(三)固体废物综合整治规划
城市生活垃圾处理的方式主要有两种:垃圾填埋和垃圾焚烧。目前我国生活垃圾填埋场建设正处于稳步推进阶段,在建设过程中要注意节约土地资源、减少填埋场污染、加强填埋气体回收利用。垃圾焚烧处理主要适合于可燃垃圾,对于土地资源非常宝贵的东部沿海城市,焚烧处理会逐步发展成为这一地区生活垃圾处理的重要手段。
(四)噪声污染综合整治规划
关键词:城市规划;协调与环境的关系
中图分类号:TU984文献标识码: A
一、关注城市规划发展中的环境规划问题势在必行
我国的城市化飞速前进,但不得不承认,光鲜亮丽的城市规划背后付出的是环境恶化的代价,在城市化道路上我国起步较晚,城市规划环节相对薄弱,一味地追求高速的发展,使我们的城市环境问题日趋严重。管理人才的缺乏以及整体人员素质不高为城市规划增加了难度,使得城市环境问题日益突出,出现了许多的环境危机,对人们的居住环境造成了极大的威胁,甚至严重地影响了人们的生活。在出现了一系列由环境引发的灾害后,人们逐渐意识到了环境保护的重要性,没有优美的环境,进行城市规划也就失去了意义,也违背了它的初衷。进行城市规划,无非是为了带动社会的进步,提升人们的生活质量,使城市更加有序,更加有活力。如果因为环境规划问题使城市规划失去意义这无疑是一大损失,所以要密切关注城市规划中的环境规划问题。要想解决问题首先要明确问题的所在,以便对症下药。
二、目前城市规划发展中面临的主要环境问题
1、环保意识差
通常在城市的建设发展过程中,领导层将主要精力放在了发展经济上,严重忽视了对环境的保护,导致环境日益恶化,不仅对居民的身体健康造成了不同程度的危害,同时还影响到了城市的经济发展。相关部门在进行城市规划的过程中,未将环境成本考虑在内,致使城市陷入环境危机中,并且城市居民的环保意识普遮不强,在城市中污染环境的行为随处可见。
2、水体污染严重
近年来,随着城市化进程的不断加快,城市人口得到急剧增长,同时城市工业也得到了飞速发展,大量工业座水及生活污水和工业废水未经过达标处理就直接排入城市河流、湖泊中,使水环境遭到严重的破坏,近期,我国的水体污染呈上升趋势发展。据权威数据统计:全国1200多条有监测资料的河流中,有850多条已经受到不同程度的污染;在全国的七大水系中,辽河、海河、淮河污染最为严重;在统计的138个城市河段中,有130多个河段已经受到了不同程度的污染。全国范围内,七成以上的河段已经不适宜作饮用水水源,一半以上的地下水受到污染,北京、天津等许多城市也出现了供水危机。据预测,我国每年因污染而造成的经济损失达400亿元。
同时随着城市化进程的加快,城市水域的面积也在不断缩小,这也对我国城市环境造成极大的影响。图1是某湖泊面积变化的图表。
3、大气污染严重
工业是支律城市经济发展的重要支柱,然而工业的快速发展将会消耗大量的资源,产生大量的工业废气、废水,严重污染了城市的空气和水源。汽车数量的增加在促进了交通运输业的发展同时,也产生了大童汽车尾气,时城市空气与人们的身体健康造成了极大的危害。城市居民在家庭生活中产生的能源消耗,使用的喷雾剂等产生的废气,也不同程度的对空气造成污染;在房地产开发、市政工程中,土建工程的施工也产生了大量的尘土,严重影响了城市的空气质量。
4、噪音污染
随着我国的交通运输业、工业、建筑业和社会生活的发展和进步,噪音污染逐步走进了我们的生活。在街道上,我们可以随处听到机动车辆的噪音,交通噪音已经成为城市的主要噪音。在工厂边,我们可以听到机械设备发出的噪音,对附近的居民区造成严重的影响。在建筑工地,尤其是人口密集地区,彻夜震耳欲聋的噪音使得人们夜不能寐。家庭里,随处可见的家用电器,如电冰箱、音响设备、电视机等发出的噪音让人坐卧不安,极易引起邻里纠纷。针对以上出现的这些环境问题,我们在城市规划中应如何贯穿环境保护,成为摆在我们面前的一道难题,我们应该如何通过城市规划来解决这类难题呢。
近几十年来,人们已经逐步地认识到了环境保护在城市规划中的重要作用。环境保护规划是城市规划中不可或缺的重要部分,环境规划在规划城市的规模、性质、发展方向上起着非常大的作用,它可以在大量数据和资料的支撑下制定出减少污染、解决资源、保护人类生存环境的发展规划。
三、环境保护在城市规划中的重要作用
1、水污染治理规划
通过对现有的水污染情况进行调查,根据水体环境容量,通过分析计算出最大允许排污量并制定出合理的治理方案。通过改变落后的生产方式,使用更加清洁的生产工艺,提高资源的利用率,减少污水的排放,加强生活污水和工业污水的治理,修建足够、有效的污水处理设备等方式来改变我们的水污染状况。
2、大气污染治理规划
大气污染治理应根据城市特点,找出城市大气污染的首要污染物,以便于对症下药。然后根据大气的现阶段质量和城市的发展趋势,选择重度污染物的替代能源,如太阳能、风能、地热能等,同时调整城市的工业布局,是工业区与生活区分离,减少工业区对生活区的影响,提高城市的绿化率,利用植物来净化空气。
3、固体废弃物治理规划
目前我国的很多城市都出现了垃圾围城的局面,这与城市在规划之初没有考虑到环境保护不无关系。固体废弃物治理规划的目标就是要根据城市的规模和经济承受能力对固体废弃物进行回收处理并循环应用,使社会可持续发展。
4、噪音污染治理规划
我国噪音扰民的现象日益突出,通过噪音污染治理规划,可以运用科学的规划指导城市建设,减少噪音对人民大众的危害。我们大家都向往一个健康、美好的居住环境,都希望我们的城市能够健康、持续地发展。所以,环境保护在城市规划中有不可替代的重要作用,我们要坚持这一理念,实现城市与环境的可持续发展。
5、提升城市规划环境评价方法
5.1城市规划环境评价要考虑解决方案
很多时候,在进行城市规划环境评价的过程中,我们都忽略了对解决方案的研究。城市规划环境评价的目的不仅仅是要得出目前环境质量的评价,还应该考虑如何去解决当前存在的环境问题,提出预防措施。这才是城市规划环境评价真正发挥作用的作用所在,一旦城市规划环境评价无法做出为未来决策提供参考就无法改变现状。
5.2城市规划环境评价要多学习发达国家经验
城市规划环境评价最初是由国外引入进来,生态足迹法也是来源于加拿大。我国应该在城市规划环境评价中多学习发达国家经验,把环境评价不仅运用在城市规划中,也运用到农村、城镇规划中,及时更新国内技术,使城市规划环境评价走向前列。
5.3培养城市规划环境评价的综合性
人才城市规划环境评价需要综合性知识的学习:包括对最新国家政策的解读,包括生态学、地理学、环境学等诸多学科知识。因此,城市规划环境评价属于综合性很高的一项工作。我国应该加大城市规划环境评价的人才培养计划,调整高校相关专业以及社会培训计划。要改变城市规划仅仅由国家政府部门拍板的情形,对城市规划环境部门的相关人员进行培训,并加强城市规划学科与生态学、环境学的结合与交融。
结束语
总之,城市规划是为人民生活谋福利图便利,所以在进行城市规划时,要时刻关注其中的环境规划问题,不能只追求有序的城市规划而忽视规划的初衷,要密切关注环境问题,及时采取措施解决规划过程中出现的各种问题,为居民创造一个更好的居住环境。
参考文献
[1]邢璐.城市规划中的环境保护问题及措施研究[J].环境与生活,2014,04:112.
[2]丁雪梅.浅析城市规划中的环境保护问题[J].民营科技,2014,02:285.
一、城市环境和资源的压力
城市规划中的环境问题跟经济活动和人口的密度成正比,因而,巨大的资源与环境压力也接踵而来,加上日益加快的城市化进程,城市猛增的人口,人民日益提高的生活水平和升级的消费,都带给了紧张的城市环境和资源更重的压力。
1.噪声污染
噪声一般可分为高、低两种。一般而言,低强度的噪声对人体是无害的,而且在满足一定条件的情况下可以提高工作效率。但高强度的噪声则会对人体有害,使人疲劳,情绪低落,甚至引发疾病。高强度噪声,无论是对人的听觉、视觉、智力还是神经系统、消化系统、内分泌系统、心血管系统等都有伤害。高强度噪声主要来自工业机器、现代交通工具、高音喇叭、建筑工地以及商场、文体娱乐场所所带来的喧闹声等。伴随城市化进程的加快,噪音污染已发展为城市污染的严重灾害之一。城市的噪声污染主要来源于机动车数量的猛增。
2.大气的污染和大气污染物
大气污染物目前已知的约有100多种。主要由自然因素(如森林火灾、火山爆发等)和人为因素(如工业废气、汽车尾气等)引发,后者更甚,特别是工业生产和交通运输死带来的。城市中的空气污染源大致来自于以下方面:1、工业:工业是导致大气污染的重要因素。因为工业排放到大气中的污染物性质复杂,种类繁多;2、交通运输:尤其是城市汽车,数量多又集中性强,它所排放的污染物能对人呼吸器官直接造成很大的危害,严重污染城市空气,是城市空气的重要污染源;
3.废水污染
(1)工业废水;(2)生活污水。生活排放污水的数量正在逐渐增加,有资料显示,有一半的废水是生活排出的;(3)农业中用的化肥、农药,通过雨水进入到到河流中后,使地表水受到污染。据相关环境部门调查,我国城镇未经任何处理直接排入水中的污水每天至少有l亿吨。全国七大水系中,一半以上的河段水已受到污染,全国不适合鱼类生存水占到1/3,不能用于灌溉的占到1/4,严重污染的已达到了90%,有一半的城镇水源不符合饮用标准,40%的水已不适合饮用,甚至水体污染已经成为导致南方城市总缺水量的60%-70%的罪魁祸首。
4.固体废物污染
固体废物主要涉及到生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。另外,也包括农业固体废弃物和建筑废物。固体废物一定要妥善处理后才能丢弃,否则就会对大气、水体和土壤带来严重污染,危害人体健康。固体污弃物具有两重性,也就是说,在不同的时间和地点,对于不同的人而言,被废弃的某物品有可能是废物,但如果转换一定条件,废弃物也能变为资源。
二、环境保护对策
1.防治污染的措施
1.1综合整治和规划噪声污染。目前来讲,噪音污染控制技术上已经发展的较为成熟,但因为现代工业、交通运输业规模很大,要采取噪音控制的企业和场所数量较多,这就要求从技术、经济和效果等方面综合权衡来防止噪音问题。具体方法可包括:在控制室外、设计室、车间或职工长期工作的地方处理好噪音,可以采用隔声、减振、吸声、消声等技术进行城市治理,有效防治噪声污染。
1.2 大气污染综合整治规划。大气污染的治理应当在维持现有城市的能源与交通状况的前提下,找出危害广,影响大的最严重污染物,以便能有针对性的有效治理。城市规划的大气污染治理方法主要有:(1)合理工业布局;(2)减少交通废气的污染;(3)绿化造林
1.3 水污染综合整治规划。生活污水主要是有机物的污染,工业污水主要的污染物就没那么简单了。虽然每个城市水污染的程度各异,但仍可普遍采取如下措施加以防治:(1)提倡节约用水,对废水进行循环再利用。实在不能用的废水经过处理后再排入水管道中;(2)划分区域用水,在污染严重区域开办废水处理基地,尝试多种处理方法,采用新的科学方法净化水,严格杜绝未经处理的污水直接倒入江河湖海中。
1.4 固体废物综合整治计划。处理城市生活垃圾一般采取两种方式:一种是填埋,另一种就是焚烧。虽说目前,我国填埋生活垃圾已经发展到稳步推进的阶段,但实施填埋时一定要妥善处理土地资源,确保最大限度的减少填埋场的污染和浪费,变填埋气体为资源。焚烧垃圾主要适用于可燃垃圾,东部沿海城市因其土地资源的宝贵性,就决定了焚烧处理会慢慢演变为这一地区生活垃圾处理的主要方式。
2.城市规划中环境保护规划措施
城市环境保护规划是城市规划的重头戏,它是在总体规划城市的性质、规模、发展方向的前提下,通过调查分析城市环境质量现状,进而制定规划体系,达到保护人类的生存环境、减少污染、节约能源的目标。为了提升人类的生活环境,营造良好的生活氛围,针对城市规划中受到的污染问题,建议采取以下工作:(一)做好城市环境保护规划的准备工作,这些前期准备包括:(1)用好相关的城市自然环境资料,包括城市具体的地理位置、气象、水文以及生态环境等;(2)调查好城市的社会与经济现状,如人口、GNP等;(3)做好环境状况的调查分析,如监测大气、水体、噪声的实时情况,并做好记录等;(4)城市生态环境现状分析与功能区划等。环境规划应该是基于城市总体规划中城市的性质、规模、发展方向的基础上,通过调查分析城市环境质量现状,进而编制科学的规划体系,用以保护人类的生存环境、减少污染、节约资源;(二)调整工业布局,根据大气自净规律,科学有效的利用大气环境容量:加强遏制污染源,限制污染物的排放量;提倡公共交通,推广新型能源汽车以减少汽车尾气的排放量。
3.增强环境执法力度,加强环境保护
公众参与制度转变政府职能,依法行政,规范政府综合决策与执法监督行为,坚持政务公开,提高执法透明度。重视环境民主与公众参与,在环境立法中对公众参与的方式、获取信息的途径等做出明确规定,鼓励社会公众广泛参与环境影响评价、环境决策、环境执法监督活动,同时对公众参与环境影响评价活动的知情权加以明确规定,并且为公众参与环境影响评价活动提供便利渠道,以及充足的信息来源;增强公众参与环境影响评价的意识,对我国城市规划与环境的保护起到公众监督与参与的作用。
三、结束语
总之,城市环境是人们赖以生存的基本条件,是城市经济得以依托发展的物质基础,也是城市社会文明的发展的象征和标治。在进行城市规划时,要有针对性的对城市污染中的大气污染、水资源污染、固体污染、噪音污染等进行有效的治理和解决。目前,摆在我们面前,亟待解决的问题就是:运用科学的现代环境理论和方法,在充分利用自然资源的前提下,寻找污染和破坏环境的根源和危害,真正做到保护好环境,扼制污染,真正做到有效控制环境污染,促进城市建设与环境的统一、协调和持续发展。
【关键词】煤炭开采;环境污染;清洁开采技术
引言
煤炭作为工业发展中的一类重要能源和原料,它的开采和使用为人类创造了巨大的经济效益。但是,在获得巨大经济效益的同时,其所给自然环境造成的污染和破坏也是非常严重的。煤炭是一种埋在地下的可燃矿产,生产的特征决定了其在开采中必然会给环境造成一定的污染,那么,在煤矿开采中,运用良好的清洁开采技术在对环境的保护上非常重要。
1 煤炭开采对环境的污染与影响
1.1 产生煤矸石废石污染环境
煤矸石是煤炭在开采过程中所排出的一种主要的固体废弃物。煤炭在开采的过程中,煤矸石的含量通常占据着煤量的20%左右,大量煤矸石往地表外的排出,不仅占用着大量的土体,还产生着很多的硫等有害物质。这些物质受高温的影响,不仅容易自燃烧,还产生大量的一氧化碳、二氧化硫等物质,伴随排出的大量烟尘所造成的大气污染非常严重。
1.2 释放大量气体污染环境
煤炭在开采的过程中,会释放大量的煤层气,而开采所需要的炸药、柴油机等动力设备均会产生大量的CO和NOX等有害气体。为了保证井下生产的安全性,这些有害物质都是通过采用通风方式排入到大气中的。大量有害气体往大气中的排放,不仅会破坏臭氧层进而产生温室效应,还会形成酸雨,造成对生态环境的破坏。
1.3 产生废水污染环境
废水的产生是伴随着煤炭的开采而出现的。在煤炭开采的过程中,由于矿井下废水的排放量和持续性都比较大,同时还含有了大量酸碱性物质,以及重金属离子等。此时,在没有进行净化处理的前提下,这些污水就会向地表中的各河流、农田排放,不仅造成了水生动植物的死亡,对地下水资源所造成的污染也是非常严重的。
1.4 水资源损失与破坏
煤矿开采需要将疏干排水,这样大量的地下水就会被抽放到地面,造成水位的降低,并使开采范围内的水资源遭到破坏。而井下废水向地面的排放,必然会对江河湖泊,以及地表水资源造成严重污染,致使矿区内的生活与农业用水在本身不足的情况下更加严重。
1.5 其他污染与破坏
除上述四种污染外,煤矿的开采还会造成对土地的破坏和噪声污染,土地的破坏导致滑坡、泥石流等危害的发生,长期的噪声污染严重的影响着矿区人们的生活质量,这些都直接或间接的给人类的生存环境和身心健康产生着一定的不良影响。
2 清洁开采技术方式
2.1 减少井下出矸量的技术
2.1.1 全煤巷开拓技术
全煤巷开拓技术是指所有的矿井在开拓的巷道上都布置在煤层中,而只将少数峒室需要开掘在稳定的岩层外[1]。这一技术可以将煤矸石的排出基本消除,不仅能够有效的达到煤炭的清洁开采,在建设的投资上也比较少,通常在矿井的建设期间就能进行煤炭的开采工作,投产非常快。目前,随着科技的发展,全煤巷开拓技术的设计已经取消了排矸系统,实现了对地表排矸和污染的有效消除。
2.1.2 取消采区岩石集中巷技术
随着矿区开采机械化程度的不断加深,矿井一个采区和一个回采面的情况非常普遍。这一局面的形成,使回采工作面高速向前推进,采区岩石集中巷的作用失去。在开采中,将岩石集中巷中取消,而采取煤层集中巷,从经济和技术上分析都具有良好的效益,重要的是减少了矸石的排除量,实现了减少污染和清洁开采的效果。
2.1.3 矸石井下处理技术
矸石井下处理技术是对煤炭井下开采中所产生的大量矸石,在不运送到地面的前提下,在井下所直接进行处理的一种方法[2]。矸石井下处理技术是在综合运用各种技术手段的前提下,将矸石运送到井下矸石处理厂进行粉碎,然后通过通道利用风力再运输到工作面的回填采空区。不仅能够减少地面堆矸,将污染消除,还减少了井下、井下在运输中的费用、时间和人力,进而达到减少地表与岩层移动的目的,使坍塌的情况得以减少。
2.2 减少井下粉尘废弃污染技术
2.2.1 井下粉尘治理技术
井下粉尘的治理可以从三个技术层面进行,首先可采取煤层注水技术,将煤体和煤层进行湿润软化,减少粉尘的产出量和浓度。其次,由于采煤工作面是粉尘的最大产出场所,可从这一局面实施,利用采煤机高压外喷雾降尘技术、运输机转载点防尘技术、采煤机径向雾屏降尘技术给予改进[3]。最后,可以通过采取掘进工作面防尘技术,对炮掘面进行防尘,并针对粉尘的不同源分别实施。
2.2.2 矿井煤层气治理技术
煤炭的开采会释放大量气体,造成大气的污染。在这一问题的治理上可以采取瓦斯抽放技术,在煤炭开采的过程中,将煤层中的瓦斯预先抽放。采取开采前抽放、边采边抽、采后空区抽放的措施。经实施证明,其能使煤层气的抽出率达到50%以上,在减少开采中瓦斯的涌出量上具有重要的价值。
2.3 矿井废水治理技术
矿井废水的治理可以采取分类排放、回收复用、净化处理等多种技术。对于煤体开采和防尘中所产生的废水、煤泥水,可先在井下设置一个污水沉淀净化仓,然后将经过技术处理后所产生的净化水,经循环供水系统提供到采取工作面以及各环节需要用水的地点。这种废水处理方法,不仅能够减少废水的排放量,而净化循环系统的实施还能实施新水的补充。
2.4 减少地表塌陷
开采中,煤层结构复杂和劣质的部分在减少塌陷量上可采取房柱式、柱式或条带时的采煤法进行回采。对煤层中比较厚的地方可采取水砂填充采空区顶板的方法进行。对于中厚和薄的煤层,可采取离层带高压注入泥浆技术予以实施。同时,在地面向各离层带打转孔,通过转孔向离层空隙中高压注入泥浆的方法也能使地表沉陷的局面得以减少或减缓。
2.5 煤气层开发
煤气层是煤炭在形成中的一种伴生物,它是随着煤炭存在于煤层中的一种易燃易爆气体。根据研究表明,沼气是一种非常好的清洁能源,价格也比较低廉,在煤矿开采的过程中对煤气层进行开发和利用,不仅能消除采煤的隐患,还能减少对资源的浪费,具有良好的开发效益。
2.6 噪音控制
煤矿开采中各种噪音的出现给工人和周围的居民带来了严重的身心危害。为了给矿区一个良好的生活环境,在噪音的控制上矿区一定要配有专门的消声器,而这一消声器在消声后要符合国家所规定的工业卫生标准。
3 结束语
综上所述,通过本文对煤炭在开采中所造成环境污染和清洁开采技术的描述,从中发现,煤矿开采中清洁开采技术的应用在控制煤炭开采对环境的污染上具有重要的作用,而清洁开采技术作为一项环保技术,在保证煤炭工业的可持续发展水平上的价值也是不容忽视的,值得大力的推广和应用。
参考文献:
[1]邓晓兰,王杰.绿化税制结构:完善能源资源环境税体系[J].现代经济探讨,2012(08).
Abstract: The green design of coal mine machinery is the need for mechanized coal mining, but also the need to improve the coal mine enterprise image, economic benefit, and realize the sustainable competitiveness. This paper introduces the concept of coal mine machinery product green design, expounds the connotation of green design of coal mine machinery, and put forward the countermeasure analysis.
关键词: 煤矿机械产品;绿色设计;可持续发展
Key words: coal mine machinery product;green design;sustainable development
中图分类号:TD402 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2013)30-0059-02
0 引言
本文针对煤矿机械产品的设计问题,探讨煤矿机械产品的绿色设计方法,目的是为开发出高质量、安全、环保的煤矿机械产品提供帮助。
1 煤矿机械产品绿色设计概念
因为国际社会对可持续发展和人类健康越来越深入的关注,于是在20世纪90年代初国际上兴起的一种先进的设计理念就是绿色设计。绿色设计顾名思义就是环保,所以在产品整个生命周期内,都是环保在利用的产品,回收产品着重考虑的是产品的环境属性,在满足环境目标要求的同时,就要实际考虑并保证产品应有的功能等,是绿色产品设计的首要目标。
煤矿机械产品绿色设计可以定义为:在开发产品的整个生命周期中,以产品技术性能、经济指标和环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等)为统一设计目标、满足用户需求和环境需求的产品整个设计过程。
煤矿机械产品有其特殊应用场合的限制,要求首先要保证其使用性能、安全可靠,即在人、机和环境的相互关系中,人机关系优先,其次考察它的环境属性。
2 煤矿机械产品绿色设计内容
2.1 绿色材料和选择 绿色材料是指在满足一般功能要求的前提下,具有良好的环境兼容性的材料,即来源丰富、便于利用、便于回收再利用且对环境影响小。材料选择是绿色设计不可少的组成部分,它也是产品开发设计过程中早期的最主要的决策之一。绿色材料选择的三个原则:一是优先选用可再生材料,尽量选用回收材料;二是尽量选用低能耗、污染小的材料;三是尽量选择环境兼容性好的材料及元部件,避免选用有毒、有害和有辐射特性的
材料。选用的材料应易于再利用、回收、再制造或者易于
降解。
2.2 可回收性设计 可回收性设计要求产品在设计初期就要考虑元部件的回收及再生利用的可能性,即在别的新产品中,可以利用使用过的或废弃产品中的零部件。
2.3 可拆卸性设计 可拆卸设计应使产品容易拆卸,方便维护,并从材料回收和元部件重新回收利用上获得最高利润。这就要求在产品设计的初级阶段就将可拆卸性作为结构设计的重要判定标准,设计的结构易于拆卸,那么日常的维护和检修也就更为方便,而且在产品报废后能够有效地回收和重用,以达到节约资源和能源、保护环境的目的。
2.4 成本分析 绿色产品设计的成本分析与传统的成本核算有所不同,在产品设计的初期阶段,设计人员必须考虑产品的回收、再利用等性能,所以在设计产品成本分析时,必须要考虑污染物的替代、产品拆卸、重复利用的成本、特殊产品相应的环境成本等。所以,绿色产品成本分析必须在每一次设计前进行,使设计出的产品更具绿色且成本低的特点。
2.5 绿色设计数据 绿色产品设计数据库对绿色产品的设计过程起着非常重要的作用。该数据库包括产品寿命周期中环境、经济等有关的所有数据,如材料成份、材料对环境的影响值、材料自然降解的周期、人工降解时间等。
3 煤矿机械产品的绿色设计分析
我国矿产资源极其丰富,煤矿机械产品用量非常之大,但同时也存在着资源利用率低、产品的可回收性和重复利用性差以及环境污染严重等问题。这就造成了可持续发展保障能力不足、资源严重浪费等现象。要实现煤矿机械产品的绿色设计,除上述绿色设计需要的关键技术外,还要根据产品的具体情况作出具体分析。
3.1 煤矿机械产品清洁化 为了减少在生产过程消化的各种资源对环境的污染,就需要进行清洁化,就是在工艺设计和生产过程中采用各种高新技术。目前,在洗煤厂、采矿工作等许多煤矿机械中都存在着类似的问题。因此为了减少和消除煤矿机械使用过程中的出现的废气排放,就要研究和采用污染较小甚至无污染的技术进行处理,同时还要慎重对产品设计材料进行选择,对于无法回收的部
件,要尽量选用能自然分解的材料。
3.2 煤矿机械产品噪音污染的整治 例如,煤矿机械产品中常用的齿轮泵噪音非常大,而噪音产生的原因有以下几种:
一、齿轮泵是齿轮的啮合传动,产生周期性的流量脉动,在出油口若有阻抗,形成压力波动,从而产生脉动
噪音;
二、在齿轮啮合过程中,吸油腔与排油腔易产生瞬间的液压冲击,形成了冲击噪音;
三、转速大且压力增加时,噪音也会增加。针对噪音产生的原因,可以采用相应的解决方法:齿轮采用双模数和双压力角,使进油区和出油区的体积变化更大,增加吸油和排油的能力,在很大程度上减小了压力波动,从而减少噪声,同时还减小了齿轮泵的体积,从而减少材料资源;还可采用双排齿轮法,可以增加齿轮啮合次数,流量脉动随之变小,从而降低噪声。
3.3 煤矿机械产品泄漏油污染治理 由于煤矿机械产品经常发生故障,导致漏油现象,这样不但影响正常的设备运转,还浪费资源,污染环境。为了治理该现象,关键就是对密封技术和油料进行创新研究。例如,机床液压系统,本身存在消耗一次性能源石油、有噪声污染和漏油污染,要想节约能源、治理泄漏油等问题,就要加快植物油、水压系统等生态油压系统的创新研究,以植物油、水代替矿物油,减少石油消耗和漏油污染。
4 结束语
现代生产矿井已经向集约化、大型化、数字化等进行发展,各制造厂商的相互竞争日趋激烈,所以煤矿机械产品的需求量也呈递增状态,而煤矿机械产品发展的必然趋势就是实现改产品绿色设计制造。所以,煤矿机械产品绿色设计制造将趋于集成化、并行化、智能化、产业化方向发展,它将成为煤矿机械产品竞争中的一个重要特征。
煤矿机械产品既要满足环境和资源,也要满足经济发展的需要,该产品的制造是绿色设计,是人类可持续发展战略在制造业的体现,是人类长远生存的需要,从而形成一种综合性的发展战略,对我国煤矿工业企业可持续发展具有重大的现实意义。
参考文献:
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[2]黄春江.齿轮液压泵的“绿色设计”[J].液压气动与密封,2002(8).
[3]刘志峰,刘光复.绿色产品设计与可持续发展[J].机械设计,1997(1).
[4]刘瑞素等.绿色设计和绿色制造是机械行业的发展趋势[J]. 机械制造与自动化,2001(4):8-10.
关键词:圆盘锯;噪音;隔音罩;边缘开槽;阻尼
中图分类号:TG561文献标识码:A
文章编号:1009-2374 (2010)22-0080-02
0引言
圆盘锯广泛应用铝铸造车间和挤压车间。其具有切割速度快、生产效率高等优点,但是这种锯在切割过程中产生的噪音污染极其严重,最大噪音级别达到120~130dB(A),明显高于企业噪音标准。此噪音是生产车间里最大的噪音污染源。一方面对车间工人与车间周边居民的身心健康带来危害;另一方面还会影响现场工作的顺利开展,工人长时间在这种环境下工作,会产生各种心理和生理疾病,给生产安全带来潜在的威胁。
降低圆盘锯的噪音污染,既可以保证生产一线工人的身心健康,又可以保证工人之间沟通的顺畅,消除安全隐患,必须采取必要的消音手段,使车间的噪音水平符合《工业企业噪音卫生标准(试行草案)》规定。由此可见,控制圆盘锯的噪音措施的研究可以收到很好的社会效益和经济效益。
1圆盘锯噪音的产生机理与原因
1.1圆盘锯噪音的产生机理
圆盘锯主要噪音来源于圆盘锯锯片的偶极子音辐射,当圆盘锯锯齿撞击到被锯物件时,锯片与被锯件会共同产生振动。锯片上产生的各种振型的响应就会沿锯片的2个相反的方向传播,当2个相反的振波在锯片上一起相遇时,同相的振波相加,反相的振波相减,便会各自形成相应的波腹波节。如果圆盘锯锯齿的几何形状是对称的,锯片上便会形成固定的驻波或者各种形式的谐振波。这些驻波和谐振波便会大大加强锯片的噪音水平,圆盘锯便会产生噪音。
1.2圆盘锯噪音的产生原因
(1)被切割物件振动辐射噪音。圆盘锯锯切时,锯齿冲击被切割物件,会引起物件表面的剧烈振动而辐射噪音,物件的振动往往增加了锯切噪音的产生。
(2)锯片振动辐射噪音。锯片产生噪音是圆盘锯切割作业中产生噪音的主要来源,锯片的材料是大而薄的金属部件,对被切物件的强烈冲击很容易引发锯片强烈震动而产生噪音,因此可见,圆盘锯锯片产生剧烈振动是主要污染源之一。
(3)空气动力噪音。空气动力噪音主要是由涡流噪音、齿尖噪音和排气噪音三种组成,但是相对于作业时的工作噪音要小很多。
(4)圆盘锯结构噪音。圆盘锯电机及传动机构工作时,受到磨损的轴承也会产生较大的噪音,相对于其它噪音,圆盘锯结构噪音要小很多,也比较容易控制。
(5)切削用量。切削用量越大,锯齿与工件之间的激励就越大,噪音就越大。切削用量越小,激励就越小,产生噪音就越小。但是切削用量的大小取决于生产工艺的要求,不容易控制。
(6)锯齿结构。锯齿的制造结构、齿数和齿型也是影响圆盘锯噪音的主要因素,齿数越多,同时参加切割任务的齿数就越多,可以有效降低激励的幅值,大大降低噪音污染。但是齿数和齿型受到加工强度和生产工艺的影响,改变起来也比较困难。
(7)卡盘的大小和机构。卡盘增大,一方面能提高锯片的强度,减小锯片振动的振幅;另一方面能减小锯片辐射音波的表面积,从而能减小降低锯片的噪音,但是卡盘的大小受到电机功率和电机启动转矩的影响。可以合理的选择卡盘直径和材料。
2噪音控制措施
影响圆盘锯噪音的因素很多,只有找出圆盘锯噪音的主要影响因素,才能针对性地选择降低噪音的措施。目前降低圆盘锯噪音的措施主要有以下几种:
2.1锯片上开槽降噪
在锯片本体上开槽和应力释放孔,以破坏锯片形状的对称性,并有效地切断弯曲波的传播途径,将有效地抑制谐振波、共振和驻波。该措施虽然可以极大地降低噪音,却会影响锯片的刚度,因此在设计时必须两者兼顾,在不影响刚度的条件下抑制和抵消一部分冲击噪音。
2.2喷液降噪
采用喷水或切削液的方法不但可以降低切削作业时工件的温度,保证工件加工的稳定性,而且还可以通过喷液阻尼的方法来降低高速切割过程中的噪音污染。
2.3锯片上加阻尼及卡盘
可以在锯片上增加约束阻尼线圈及卡盘的办法降低切割时的噪音,阻尼线圈主要有阻尼合金型、塑料型、橡胶塑料复合型及新型高阻尼系数材料等类型,可以根据工件的不同进行选择。卡盘设计成外缘挡圈型,以防止在高速旋转时抛出,造成生产事故。
2.4改防护罩为吸音隔音罩
该方法主要是用来控制外切口噪音,既可以不影响圆盘锯生产的效率和正常工作,又可以对切割产生的噪音实现屏蔽。
2.5选择合理夹盘的直径
该方法通过轧件尺寸来控制圆盘锯的夹盘直径,加大夹盘直径,在夹盘与锯片之间使用金属橡胶的弹性垫,可以有效抑制圆盘锯锯片的振动响应,降低噪音的产生。
2.6增加粉体阻尼技术
该方法是在圆盘锯的适当位置打入一些孔,在孔中填装适当的非金属或金属的粉末材料,然后封闭孔。孔中加入的粉末材料能够有效的吸收振动产生的能量,达到减小振动,降低噪音的目的。
2.7压紧被锯件抑制振动噪音
当圆盘锯切割被锯件时,会产生强烈的振动和噪音,采用压紧被锯件的方法可以有效抑制振动所产生的噪音。主要有以下两种设计方法:
第一种方法:将其设计在吸音防护罩内,并配备相关机械系统控制其伸缩:当圆盘锯锯片切割被锯件之前,利用压紧装置将被锯件压紧,并在锯片切割被锯件的过程中,一直维持压紧状态。当切割完毕,圆盘锯锯片停止工作并退回后,压紧装置才可以松开被锯件。
第二种方法:在各个圆盘锯之间安装压紧装置,这种设计方法可以实现压紧装置更好的压紧被锯件,更好地降低振动和噪音。
3结论
为了降低圆盘锯工作时的噪音污染,本文介绍了圆盘锯产生噪音的机理和原因,提出了通过加大夹盘直径、增加圆盘锯锯片厚度、安装吸隔音罩、对圆盘锯边缘开槽、对锯片增加阻尼材料,压紧工件等措施改善其固有特性,有利于取得较好的降低圆盘锯噪音的效果。
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