物理性污染控制 热污染及其控制

热污染及其控制第一节概述第二节水体热污染第三节热岛效应第四节温室效应第五节热污染控制技术第一节概述

一、热环境

二、热污染

热环境影响

人类活动

人体健康影响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。

一、热环境

表6-1热环境的分类名称热源特征自然热环境主要热源是太阳热特性取决于环境接收太阳辐射的情况；与环境中大气同地表间的热交换有关；受气象条件的影响人工热环境房屋、火炉、机械、化学等设施人类为防御、缓和外界环境剧烈的热特性变化而创造的更适于生存的热环境；人类的各种生产、生活和生命活动都是在人工热环境中进行的热环境中的人为热量来源

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。

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。

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。①设备散热②物理化学放热③人群辐射

二、热污染

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

水体热污染污染源备注热电厂、核电站、钢铁厂的循环冷却系统排放热水；石油、化工、铸造、造纸等工业排放含大量废热的废水。燃煤火电站热能利用率仅40%，轻水堆核电站仅为31%～33%，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，导致水温急剧升高，对水生生物造成危害。类型大气热污染城市和工业大规模燃烧过程产生废热，高温产品、炉渣和化学反应产生的废热等。

目前关于大气热污染的研究主要集中在城市热岛效应和温室效应。温室气体的排放抑制了废热向地球大气层外扩散，更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

改变地表形态

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

（二）热污染的成因

改变凭大气衔层组贯成和系结构CO2含量过剧增CO2是温宗室效袋应的圾主要劝贡献召者。颗粒套物大辜量增刊加对流灭层水掏蒸气辉增多平流冤层臭猛氧减咽少反射韵太阳济辐射遍，吸心收地膛表长前波辐眯射对环魄境温钓度的祖影响偷与颗能粒物冈粒度拢、成理分、停留肉高度愚、云焰层和还地表户反射录率等晋因素涛相关白天青吸收调地面飞辐射趁，抑粥制热宏量向浇太空连扩散炒；夜晚戒向外掘辐射绍能量梨，使窗环境剥温度优升高断。氟氯扣烃（CF元Cs）和税含溴弟卤化涉烃哈绑龙（Ha睁lo俘n）是造帮成臭营氧层嫂破坏道的主化要原使因。

（二）热污染的成因

改变模地表呆形态地表树蒸发然强度存增强贪，反良射率威提高降低管植物维吸收CO2和太堂阳辐决射的已能力减弱洒了植击被对企气候粉的调萌节作伞用植被尽破坏下垫嫁面改炉变海洋从面受热性训质改浪变城市失化地疑表的翅反射故率和摔蓄热胳能力付改变地表趴和大主气之视间的割换热轨过程伟破坏石油峡泄漏类可显社著改晚变海井面的家受热倒性质对太已阳辐秋射的怎反射妄率降汁低，各吸收减能力疼增加

（二）热污染的成因

表6-序6城市在下垫膊面对帽热环断境的扩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%紫外辐射低5%~30%降水多5%~10%平均风速低20%~30%第二虾节俩水累体热虾污染

一、水体热污染的影响

二、水体热污染的防治

水体释升温中，水岛中溶割解氧顶降低

一、水体热污染的影响

（一）威胁水生生物生存

水体届升温荣还可筑提高蔬有毒恐物质仁的毒洞性以鹿及水困生生带物对葱有害脏物质理的富漂集能历力，仅改变描鱼类狠的进剖食习休性和摔繁殖称状况榨等；热效锈力综洽合作返用容粥易引掠起鱼肤类和怕其他似水生畏生物压的死曲亡；热污围染可袄使水盖体严荷重缺宫氧，淹厌氧医菌大夕量繁衬殖，依有机描物腐凭败严磨重，哀水体胆发生绵黑臭致。

（二）加剧水体富营养化

温排蹦水还周会促狗进底善泥中版营养觉物质先的释嘉放，球导致警水体市离子搭总量营，特爬别是N、P含量狐增高经，加轿剧水需体富舞营养统化。水温稍超过30卡℃，硅访藻大率量死示亡，吩绿藻土、蓝助藻迅匪速繁诸殖水体漫升温纳给致浊病微脸生物丑滋生仪繁衍斩提供似温床靠，引用发流贿行性趟疾病难。（三膏）引见发流旗行性率疾病澳大泼利亚届曾流渐行的布一种岸脑膜热炎是铜由于脊电厂带排放室的冷拴却水交使水夹温增饱高，晕变形坏虫大到量滋墙生繁址衍，数污染布水源环，经惧人类贝饮水絮、烹滚饪或柿洗涤读等途腰径关进入位人体以，导辆致发鞭病。水温恰升高品会加谊快水丙体的佳蒸发就速度喝，使镰大气孤中的赛水蒸咱气，拾从而师增强进温室词效应怖，引碗起地恨表和巩大气哗下层语温度乌上升阴，影买响大驶气循莲环，厕甚至斩导致叨气候酸异常望。（四弱）增胶强温顽室效链应

二、水体热污染的防治

热污盈染很刑难彻可底消坊除(预防)综合括防治象的目纠标：急减少顺热污样染，因将其诸控制驳在环始境可巧承受有的范钱围内耗，及话其资蹄源化档利用敲。水体帐污染孝的防跌治措群施冷却倚水循拉环利第用或耳改进壮冷却付方式思，减燃少冷南却水茎用量配、降改低排爷水温燥度，析从而线减少脖进入咬水体匹的废巴热量之。合理诊设计扭取、展排水址方式看和选秧择取晌、排忆水位连置，数如采理用多点口排演放或蒙远距便离排么放等余，减兔轻废愤热对插受纳削水体泄的影满响。

（一）减少废热入水

养殖遥鱼、势虾或腐贝类废热店水灌捡溉，应温室瞒蔬菜甜或花坐卉种盏植。废热汪水调什节污捕水处酒理系教统水讲温排入职港口传或航筹道以贼防止海结冰冬季沟供暖

（二）废热综合利用

应尽靠快制腿定水裙温排龙放标柴准将热榆污染僚纳入挡建设交项目除的环碌境影季响评蓬价中各地恐方部煮门需辜加强陈对受静纳水范体的钩管理

（三）加强管理

第三迈节昼热般岛效格应

一、城市热岛效应

二、城市热岛效应的成因

三、城市热岛效应的影响

四、城市热岛效应的防治

城市预热岛英效应在人避口稠皂密、兔工业殖集中竞的城宿市地汪区，淘由人屈类活动排伍放的夕大量茎热量必与其欢他自柄然条弓件共钻同作香用致使城称区气辉温普帮遍高饲于周秀围郊鞋区的朴现象权。以城它区气寒温与胶郊区烤气温宿之差距来表换示。

一、城市热岛效应

城市娘热岛仅效应送导致番城区惰年平锡均气炕温高颂出郊摇区农村0.连5~栽1.题5℃左右泪；一般令冬季伞城区留平均霞最低布气温劣比郊数区高1~贱2℃，城市棕中心融区气助温比稀郊区较高2~饭3℃，最胳大可亦相差5℃；夏季炸城市厨局部舟地区厕的气正温有辱时甚皂至比惑郊区迹高出6℃以上翅。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℃)。引起撇城市奴热岛朱效应梢的原模因（一必）城衡市下立垫面恒的变尺化下垫良面：哑混凝钢土、境柏油诱路面速、建灯筑墙鞠面对太昂阳辐猎射的讯反射赚率低独，升施温快准，蓄秋热能叉力强锈。植被液面积质减少收，蒸尚腾作谋用减讲弱。使温眉室效桂应大谜大增映强！（二摔）城危市大尾气成届分的晕变化（三特）人之为热奔的释凡放三、城市热岛效应的影响

（1）城或区冬移季缩药短，勒霜雪泡减少城区细冬季渡采暖攻耗能时降低愤，但蛙另一姿方面氏，热叔岛效应导肌致夏云季持粪续高屋温又诉会增足加城夫市耗艺能。摸例如寻美国洛杉稼矶市款城乡往温差术增加2.罚8℃，全幼市因蔽空调索降温家多耗10亿瓦麦电能纱，每蛾小时帮合15万美释元，底据此秧推算逐全美国夏抄季因放热岛碍效应乳每小计时多蛮耗降枝温费谦达数听百万需美元。三、城市热岛效应的影响

（2）加都剧城献区夏链季高容温天聋气工作膜效率焦降低吊，中灭暑和酬死亡五人数够增加迈。医学啊研究洞表明家，环自境温庙度与卷人体贼的生斑理活鸭动密切相特关，闻当温抬度高偷于28场℃时，尖人会慰有不歪舒适逼感；唤温度再唯高易职导致测烦躁乔、中随暑和旨精神疼紊乱晋等；泼气温骆高于34臣℃并加缺以热答浪侵堂袭可笑引发僻心脏螺病、易脑血份管和极呼吸系统间疾病真，使市死亡施率显奴著增喊加。三、城市热岛效应的影响

（3）引兰起异敢常天蔽气现东象城市形热岛瓣效应崖可能狮引起椅暴雨感、飓列风和冈云雾役等异常天俗气现响象，借即所嫂谓的“雨岛塘效应”、“雾岛拌效应”和“城市霜风”。热岛缴效应肢阻碍教了城市农云雾淹（工峡业生产和肿生活朱中排反放的先污染月物形末成的衔酸雾竖、油咸雾、渡烟雾和光乓化学管雾等泳的混晒合物瘦）的租扩散贵。三、城市热岛效应的影响

城市弦热岛贫环流城区悄中心纳空气池受热老上升齐，周帮围郊圾区冷垦空气碍向市举区汇少流补充珠，而催城区残上升熄的空树气在妖向四茫周扩吨散的撤过程强中又返在郊窜区沉降下漂来，点形成新城市听热岛桐环流危，不咏利于粱污染粘物向希外迁寺移扩派散，会加部剧城概市大呆气污撕染。图6-4城市热岛环流模式和尘盖三、城市热岛效应的影响

（4）局躲部地论区水外灾城市棚热岛醋效应档可能援造成黄局部绑地区醋水灾渐。城乔市产生的笛上升蒜热气旺流与内潮湿南的海锋陆气庙流相烤遇，甜会在劲局部地区亦上空去形成辽积乱淘云，漆而后励降下简暴雨蜓，每眨小时狱降水量可润达10驱0㎜以上喝，从均而在纸某些堵地区耻引发去洪水群，造成山咸体滑凭坡和摔道路酱塌陷惭等。三、城市热岛效应的影响

（5）导状致气缓候、鸡物候案失常城市端热岛惊效应促会导值致气庭候、遍物候抖失常醋。日本摘大城魔市近租年出码现樱指花早槽开、认红叶忽迟红俘、气事候亚热带盾化等愿现象傲都是买热岛蹈效应啊所致谢。此外预，城盼市热壁岛效狮应还鸡会加则重城缓市供荐水紧猜张，导致模火灾致多发歪，为逗细菌殃病毒虾等的避孳生贞蔓延猫提供与温床甩，甚至容威胁秒到一尸些生膏物的摸生存岔并破感坏整尖个城疫市的珍生态平衡延。四、城市热岛效应的防治

增加径自然锡下垫币面的元比例滨，大丛力发沙展城寄市绿积化，睬营造凭各种“城市陕绿岛”是防棍治城酸市热内岛效榜应的示有效户措施墙。加强阔工业膛整治槐及机在动车跌尾气毫治理厌，限爹制大音气污忽染物筝的排换放，鹊减少撤对城都市大瞒气组尝成的器影响历。调整劈燕能源历结构环、提敢高能惨源利词用率膨，发标展清株洁燃无料、乎开发盏利用晚太阳面能等跪新能蜘源，惕减少掏向环宝境排分放人吹为热清。四、城市热岛效应的防治

开发以、使灰用反严射率河高、柔吸热坏率低像、隔丑热性治能好觉的新榆型环呀保建谣筑材讯料。综合奥防治道：控喘制人击口数氏量，贞增加透人工弹湿地教，加住强屋吹顶和河墙壁任绿化问，建咱设城毛市“通风千道”，完僻善环训境监蜻察制辜度等留综合塞防治砖热岛融效应游。第四朴节芽温弓室效券应一、温室效应与温室气体

二、温室效应加剧的原因

三、温室效应的影响——全球变暖

四、温室效应的综合防治

一、温室效应与温室气体

温室尊效应是地点球大蛛气层射的一融种物护理特券性。适度介的温问室效拖应创造样了适坏宜生裹物生蚕存的帐地球酸热环缝境。地球与大气德层热圈量辐射俱平衡竿图一、温室效应与温室气体

CO2温室乎气体洒：CO2、CH4、CO、CF露Cs、O3CO2的全赤球变次暖潜姿能最拣小，校但其柜含量捧远远董超过谦其他贿气体渔，是温灶室效对应最唤大贡闻献者斯。大气顷中的物水蒸阅气是较自然握温室百效应桶的主泳要原极因之子一，听其含雨量比CO2和其齿他温裁室气雀体的贱总和搞还高虎许多将。在蚀中纬饶度地闸区晴收朗天气葛水蒸核气对很温室北效应汇的影寨响占60鸦%～70％，CO2仅占25％。水蒸谨汽在肿大气豆中的造含量水相对虫稳定翠，因螺此普猛遍认筒为大佳气中扎的水蒸沿汽不辫直接绕受人券类活指动的珠影响庭；相穗反，客大气售中CO2的浓晌度在持刷续上秋升，抵成为折人们他最关债注的持温室嘴气体捉。二、温室效应加剧的原因

（一对）温袜室气咱体排消放量械增加图6-6近代人类活动对大气中CO2浓度的影响

随着赌城市幕化、趴工业拢化、熊交通兽现代碑化、趴人口炊剧增鸡，化袖石燃户料大貌量消债耗，湾排入抱大气纱的CO2迅速均增加捕，破犯坏了史自然阳界的扇碳循患环。二、温室效应加剧的原因

（二姻）植欢被破炼坏，画温室肠气体涌吸纳撒量降味低占地壤球表纪面6%～7%的森伙林吸岛收CO2的量僻比地伍球表宅面70笑%的海哨洋还多1/区4。进入肾大气羡中的CO2约有2/贡3可被中植物零吸收傲。由对于大挤量砍西伐，地球遭上的讯森林高，特灶别是动热带舒雨林黑的面王积急岗剧减困少，荒对CO2的吸收纸能力锄大大陶降低谁，导腰致大常气中CO2浓度督日趋库升高舱。据估骡计，绘目前侨因全绝球森佛林植阁被破渠坏引享起的CO2浓度则上升插约占CO2增加辰总量价的24啊%。三、温室效应的影响-全球变暖

图6-萝9近代种全球爪气温葵变化王与CO2和CH4含量次的关留系近代液全球吴气温雹气候抛的变违化与势温室屿气体CO2和CH4含量误呈现谜正相幅关关庸系（声图6-兼9）；温室作效应膝的加牺剧必咽然导忠致全屠球变锯暖；气候能变化考确实象已成浴为限床制人衔类生市存和朴发展腿的重虚要因牺素。四（一仗）冰樱川消公退，扯海平插面上战升极地丈及高纠山冰惑川融抄化，淡海平监面上饮升。气温赖升高悲，海蓬水受赠热膨指胀，床海平贩面上替升。海平抱面上短升导里致低闸地被霉淹、甩海岸得侵蚀祝加重简、排洪找不畅谷、土节地盐瓜渍化底和海唉水倒饲灌等托问题点。三、温室效应的影响-全球变暖

四（二堡）气阔候带厅北移间，引杆发生唱态问牌题气温播升高冻，北定半球边气候狱带将茅北移条；若物逐种迁乒移适圈应速咐度落庭后于腿环境在的变用化，摆则该物王种可政能濒锄于灭黑绝。病虫货分布弊区扩挡大、冶生长昨季加谊长、盘繁殖粒代数放增加，遭年中田危害责期延闹长，笋加重国农林镰灾害仔。三、温室效应的影响-全球变暖

四（三赌）加害重区叫域性为自然裁灾害加大教海洋牲和陆净地的规蒸发泽速度浮，改破变降缘瑞水量堂和降累水频率在懂时间买和空违间上疑的分蜜配。缺水傅地区咏降水指和地样表径柔流减呀少，丑加重排地区吗旱灾刊和土地荒钞漠化允的速饱度。热带呈地区肉降水沸量增堤大，来加剧许洪涝肯灾害跨的发板生。局部遥地区渗气候宴异常挽，自感然灾栗害加诵重。三、温室效应的影响-全球变暖

四（四侵）危激害人树类健机康温室裂效应变导致文极热垮天气典出现馆频率呢增加婶，使诞心血管和悲呼吸筐系统善疾病题的发庙病率芦上升适，同恩时还抄会促进流绿行性泊疾病物的传朴播和颈扩散魄，威刚胁人栽类健趣康。三、温室效应的影响-全球变暖

全球甚变暖量、CO2含量植升高糊，有镜利于点植物再的光孙合作基用，优扩大植物望的生胀长范跃围，姥提高月生产谷力。威但整剖体来缠看，剑温室淡效应弊多增于利之，必惑须采狐取对短策控糖制温罢室效块应，智抑制储全球矮变暖辨。四、温室效应的综合防治

（一鞋）控喊制温柿室气室体的租排放控制盏矿物她燃料挂的使获用量颜，调妹整能挽源结产构，迎提高草能源利用各率。有效牛控制CO2排放驰量需文要世也界各侵国协悬调保或护与立发展残的关系说，主节动承纱担其核责任珠，并言互相所合作岔、联怎合行纱动。自20世纪80年代俱末期秀以来灿，在驾联合芒国的鼻组织据下召蜓开了多台次国轰际会签议，左形成权了两现个最挪重要较的决矿议。《联合域国气五候变凡化框档架公蜓约》《京都剥议定膏书》（二）增加温室气体的吸收保护森林资源，植树造林提高森林覆盖面积，有效提高植物对CO2的吸收量。森林植被可以防风固沙、滞留空气中的粉尘，进一步抑制温室效应。加强二氧化碳固定技术的研究。

（三）适应气候变化的对策培育农林作物新品种、调整农业生产结构。规划和防止海岸侵蚀的工程。加强温室效应和全球变暖的机理及其对自然界和人类的影响研究。控制人口数量、加强环境保护的宣传教育。第五龙节杀热污慨染控诸制技镇术一、节能技术与设备

（一徐）热距泵节能技术

与设备（二赵）热口管（三芦）隔姥热材穷料（一欧）热昆泵热泵腹：将热至由低半温位恒传输哪到高俩温位适的装蹄置。热泵营技术欢：一种颜高效砌、节血能、员环保舅技术煎；热泵绵设备畅的开渴发利窜用始裤于20世纪20～30年代猛；70年代同能源测危机卖的出润现，蹦使热莫泵技寨术得再以迅庙速发趣展。（一献）热昌泵热泵蛋用途：住宅历取暖熔，提徐高生拌活热熄水，测食品础干燥舞加工病、木异材和会种子躺干燥块，工女业锅救炉的道蒸汽感加热姻等。热泵的热量来源：空气、水、地热和太阳能。以各种废水、废气为热源的余热回收型热泵不仅节能，同时直接减少人为热的排放，减轻环境热污染。采用热泵与直接电加热相比，可节电80%以上。对于100℃以下的热量，采用热泵比锅炉供热可节约燃料50%。

热泵在北美和欧洲的应用最广（表6-19）表6-19欧洲一些国家热泵机组的应用95%85%—15%30000法国91%