大氣熱污染概述

熱污染主要有三個(gè)方面：

（1）改變大氣組成，改變太陽輻射和地球輻射的透過率。如大氣中顆粒物濃度的增加、對(duì)流層上部水蒸汽增加、臭氧層破壞都會(huì)改變大氣的組成。

（2）改變地表狀況，改變反射率，改變地表和大氣之間的換熱過程。如過度農(nóng)牧導(dǎo)致的沙漠化會(huì)改變地表的反射率，城市建設(shè)形成城市熱島，污染物排放導(dǎo)致冰面反射率降低而吸熱溶化等。

（3）直接向環(huán)境排熱。如煉鋼、煉焦向大氣放熱，電廠向水體放熱等。

熱污染會(huì)導(dǎo)致全球氣候的變化，給全球生態(tài)帶來不可預(yù)期的影響。直接向環(huán)境排熱，會(huì)使局部生態(tài)發(fā)生改變。

(1)因燃燒裝置效率較低，使得大量能源以廢熱形式消耗，并產(chǎn)生熱污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)．民用燃燒裝置的熱效率約為10%一40%，工業(yè)鍋爐約為20%一70%，火力發(fā)電廠能量利用效率約為40%，核電站約為33%。我國熱能平均有效利用率僅為30%左右。如果把熱能利用率提高10%，就意味著熱污染的15%得到控制。我國把熱效率提高到40%以上(相當(dāng)于工業(yè)發(fā)達(dá)國家水平)是完全可能的。這樣可以大大減少熱污染。

(2)利用廢熱也可減少熱污染。例如，把工廠的廢蒸汽通過熱交換器用來洗澡，或把廢熱用于加熱需要升溫的原料；既回收了廢熱，節(jié)約了能源，又防止了環(huán)境的熱污染。

(3)利用降溫冷卻減少大氣熱污染。許多企業(yè)的熱蒸汽、廢熱直接排出造成了污染。如果用冷卻塔或冷卻池把含熱廢氣先冷卻降溫，而后排放，是解決熱污染的一個(gè)簡便辦法。冷卻塔有干塔和濕塔兩種。干塔是通過熱傳導(dǎo)和對(duì)流達(dá)到冷卻目的的。濕塔可以用自然通風(fēng)降溫，也可以用機(jī)械通風(fēng)的方法加速降溫。冷卻塔降溫在電站、冶金廠礦有著廣泛的應(yīng)用

熱污染主要對(duì)全球或區(qū)域性自然環(huán)境熱平衡產(chǎn)生影響，以及使大氣和水體產(chǎn)生增溫效應(yīng)。但仍無法準(zhǔn)確評(píng)估熱污染造成的危害和潛在影響。

熱污染防治大氣熱污染

大氣中二氧化碳、氟氯碳化物等溫室氣體的增加，使全球氣溫因“溫室效應(yīng)”不斷升高。局部地區(qū)干旱、洪澇的頻繁出現(xiàn)，暴雨、颶風(fēng)、暖冬等異常氣候現(xiàn)象的發(fā)生均與熱污染有關(guān)。據(jù)世界衛(wèi)生組織研究，由于氣候變暖，每年直接造成16萬人死亡。另外，大氣升溫必將對(duì)全球降水、生物種群分布和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。

氣候變暖將導(dǎo)致海平面上升和海水升溫，使大片海岸低洼地帶被淹沒，海水表面與深水溫差發(fā)生變化，還可能出現(xiàn)如厄爾尼諾等一系列海洋學(xué)家至今未完全弄清楚的極端現(xiàn)象。

熱污染防治水體熱污染

水溫升高可引起水的多種物理性質(zhì)變化，其中最主要的是導(dǎo)致水中溶解氧的減少，使水質(zhì)變壞。當(dāng)?shù)疁囟葟?0 ℃升至30 ℃時(shí)，溶解氧可從11mg/L。降至8mg/L左右。隨著水溫升高，水生生物的代謝和有機(jī)物的降解速度會(huì)不斷加快，促進(jìn)了溶解氧的消耗。同時(shí)，由于生物化學(xué)反應(yīng)速率的提高，某些重金屬和有毒物質(zhì)的毒性得到加強(qiáng)，富集速度加快，加之溶解氧的減少，使魚類的生存受到很大威脅。研究表明，溫度每升高10 ℃。受害生物的存活時(shí)間減少約50%。

水溫升高會(huì)增加水體中N、P的含量，加速水體富營養(yǎng)化。一些耐高溫的藍(lán)藻和綠藻等大量繁殖，進(jìn)一步消耗了水中的溶解氧，導(dǎo)致魚類無法生存。富營養(yǎng)化后的水體顏色昏暗、氣味腥臭、味道異常，不但影響水的使用功能，且可使人畜中毒。水溫升高還有利于致病微生物的滋生和大量繁殖，給人體健康帶來危害。

熱污染防治城市“熱島效應(yīng)”

在城市地區(qū)，由于人口集中，城市建設(shè)使大量的建筑物、混凝土代替了田野和植物，改變了地表反射率和蓄熱能力，造成城區(qū)氣溫普遍高于周圍郊區(qū)的現(xiàn)象，稱為“熱島效應(yīng)”。城區(qū)工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸和居民生活等排出的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于郊區(qū)農(nóng)村，可形成溫度高于周圍地區(qū)1～6 ℃的現(xiàn)象。

在“熱島效應(yīng)”的影響下，城市上空的云、霧會(huì)增加，使有害氣體、煙塵在市區(qū)上空累積，形成嚴(yán)重的大氣污染。另外在城市高溫區(qū)，空氣密度小，氣壓低，容易產(chǎn)生氣旋式上升氣流，使周圍各種廢氣和化學(xué)有害氣體不斷對(duì)市區(qū)進(jìn)行補(bǔ)充，從而加重市區(qū)大氣污染程度。在“熱島效應(yīng)”的作用下，城市高溫區(qū)的居民極易患上消化系統(tǒng)或神經(jīng)系統(tǒng)疾病，此外，支氣管炎、肺氣腫、哮喘、鼻竇炎、咽炎等呼吸道疾病人數(shù)也有所增多 。

（1）水體熱污染來源。水體熱污染主要熱源為工業(yè)冷卻水，其中以電力工業(yè)為主，其次為冶金、化工、石油、造紙和機(jī)械工業(yè)。而核電站也是水體熱污染的主要熱量來源之一。

（2）大氣熱污染來源。主要來自于以下四個(gè)方面，包括溫室氣體的增加，微細(xì)顆粒物的增加，臭氧層的破壞以及對(duì)流層中水蒸氣的大量增加。

（3）其他。①自然植被的嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致了自然熱平衡的改變，造成環(huán)境污染；②城市建設(shè)發(fā)展導(dǎo)致大面積的混凝土取代了田野和土地等自然下墊面，改變了地表的反射率和蓄熱能力；③石油泄漏改變了海洋水面的受熱性質(zhì)，由于泄漏的石油覆蓋了大面積的海洋冰面和水面，而三者吸收與反射太陽輻射的能力是截然不同的，從而改變了熱環(huán)境。