物理性污染控制4热污染及其控制

城市化地表的反射率和蓄热能力改变 •下垫面改变 地表和大气之间的换热过程破坏
•海洋面受 •热性质改变
石油泄漏可显著改变海面的受热性质 对太阳辐射的反射率降低，吸收能力增加
•（二）热污染的成因
•表6-6 城市下垫面对热环境的影响
项目
与农村比较结果
项目
与农村比较结果
年平均温度
高0.5~1.5℃ 夏季相对湿度
热效力综合作用容易引起鱼类和其他水生生物的死 亡；
•（二）加剧水体富营养化
热污染可使水体严重缺氧，厌氧菌大量繁殖 ，有机物腐败严重，水体发生黑臭。
水温超过30℃，硅藻大量死亡，绿藻、蓝藻迅 速繁殖 温排水还会促进底泥中营养物质的释放，导致 水体离子总量，特别是N、P含量增高，加剧水 体富营养化。
核电站冷却水耗量较火电站多 50%以上。 废热随冷却水或工业废水排入 地表水体，导致水温急剧升
• 废水。
• 高，对水生生物造成危害。
•目前关于大气热污染的研究
•城市和工业大规模燃烧过程• 主要集中在城市热岛效应和
大气
• 产生废热，高温产品、炉•渣 温室效应。 • 温室气体的排放抑制了废热
热污染
• 和化学反应产生的废热•等。 向地球大气层外扩散，更
•目前我国热岛效应最大的城市是北京(9.0℃) 和上海（6.8℃），世界最大城市热岛为加拿大 的温哥华(11℃)和德国的柏林(13.3℃)。
• 加剧了大气的升温过程。
•（二）热污染的成因
环境热污染主要由人类活动造成，主要成因
•向环境释放热量 能源未能有效利用，余热排入环境后直接 引起环境温度升高；
•改变大气层组成和结构
•改变地表形态
•（二）热污染的成因
•改变大气层组成和结构
•CO2含量剧增 •CO2是温室效应的主要贡献者。
反射太阳辐射，吸收地表长波辐射 •颗粒物大量增加 对环境温度的影响与颗粒物粒度、成分、
热环境中的人为热量来源
①设备散热
电动机、发动机和各种大功率的电 器机械装置在运转工程中，以副作用 的形式向环境中释放的热能。
②物理化学 放热
放热的物理化学反应过程，如化工厂的化 学反应炉和核反应堆中的核反应，太阳辐射
能量实际就是氢核聚变产生的。
③人群辐射
密集人群释放的辐射能量，一个成年人对 外辐射的能量相当于146W的发热器所散发 的能量。
人类生产、生活中排放出的废热造成的 环境热化，损害环境质量，影响人类生 产、生活的一种增温效应。
•（一）热污染的类型
•（二）热污染的成因
•（一）热污染的类型
备 注
污染源
•燃煤火电站热能利用率仅40%，
类型
•热电厂、核电站、钢铁厂 • 轻水堆核电站仅为31%～33%，
水体 热污染
•••的石等循油工环、业冷化排却工放系、 含统铸 大排造 量放、 废热造 热水纸 的；••••
停留高度、云层和地表反射率等因素相关
•对流层水蒸气增多白夜天晚吸向收外地辐面射辐能射量，，抑使制环热境量温向度太升空高扩。散；
•平流层臭氧减少
氟氯烃（CFCs）和含溴卤化烃哈龙（Halon） 是造成臭氧层破坏的主要原因。
•（二）热污染的成因
•改变地表形态
•植被破坏
地表蒸发强度增强，反射率提高 降低植物吸收CO2和太阳辐射的能力 减弱了植被对气候的调节作用
物理性污染控制4热污染 及其控制
2020年7月5日星期日
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
概述 水体热污染 热岛效应 温室效应 热污染控制技术
第一节 概述
• 人类活动
•影 •响
• 热环境
•影 •响
• 人体健康
•热环境又称环境热特性， •是提供给人类生产、生 •活及生命活动的生存空 •间的温度环境。
•（二）废热综合利用
养殖鱼、虾或贝类 废热水灌溉，温室蔬菜或花卉种植。 废热水调节污水处理系统水温 排入港口或航道以防止结冰 冬季供暖
•（三）加强管理
应尽快制定水温排放标准 将热污染纳入建设项目的环境影响评价中 各地方部门需加强对受纳水体的管理
第三节 热岛效应
❖城市热岛效应
低8 %
冬季平均最低气温 高1.0~2.0℃ 冬季相对湿度
低2 %
地面总辐射
少15 % ~20 %
云量
多5 % ~10 %
紫外辐射 平均风速
低5 % ~30 % 低20 % ~30 %
降水
多5 % ~10 %
第二节 水体热污染
•（一）威胁水生生物生存
水体升温，水中溶解氧降低
水体升温还可提高有毒物质的毒性以及水生生物对 有害物质的富集能力，改变鱼类的进食习性和繁殖 状况等；
在人口稠密、工业集中的城市地区，由人类 活
动排放的大量热量与其他自然条件共同作用 致
使城区气温普遍高于周围郊区的现象。
以城区气温与郊区气温之差来表示。
❖城市热岛效应导致城区年平均气温高出郊区 农村0.5~1.5℃左右； ❖一般冬季城区平均最低气温比郊区高1~2℃， 城市中心区气温比郊区高2~3℃，最大可相差 5℃； ❖夏季城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出 6℃以上。
表 6-1 热环境的分类
名称 热源
特征
热特性取决于环境接收太阳辐射的情况； 自然 主要热源是 与环境中大气同地表间的热交换有关； 热环境 太阳
受气象条件的影响
人工 热环境
人类为防御、缓和外界环境剧烈的热特性
房屋、火炉 变化而创造的更适于生存的热环境； 、机械、化 人类的各种生产、生活和生命活动都是在 学等设施 人工热环境中进行的
•（三）引发流行性疾病
水体升温给致病微生物滋生繁衍提供温床，引 发流行性疾病。
澳大利亚曾流行的一种脑膜炎是由于电厂排放 的冷却水使水温增高，变形虫大量滋生繁衍， 污染水源，经人类饮水、烹饪或洗涤等途径 进 入人体，导致发病。
•（四）增强温室效应
水温升高会加快水体的蒸发速度，使大气 中的水蒸气，从而增强温室效应，引起地 表和大气下层温度上升，影响大气循环， 甚至导致气候异常。
热污染很难彻底消除(预防)来自 综合防治的目标：减少热污染，将其控制在 环境可承受的范围内，及其资源化利用。
水体污染的防治措施
•（一）减少废热入水
冷却水循环利用或改进冷却方式，减少冷 却水用量、降低排水温度，从而减少进入 水体的废热量。
合理设计取、排水方式和选择取、排水位 置，如采用多口排放或远距离排放等，减 轻废热对受纳水体的影响。