热污染
海洋热污染
海洋热污染的介绍与防治一，海洋热污染描述所谓的海洋热污染，就是大量的含热废水(温排水)不断地排入水体，可使水温升高，影响水质，危害水中生物生长的一种现象。
一般情况下，在局部海区，如果有比该海区正常水温高4℃以上的热废水常年注入时，就会产生热污染的问题。
提高了水温的冷却水排到水体时，这种水称为“温排水”。
温排水的温度一般高于环境7～8℃。
大量的温排水排入海，局部海区就可能产生热污染。
目前，在世界上大多数的海区，热污染还不十分明显。
海洋热污染产生条件：●局部海区●有高于该海区正常水温4℃以上的温排水●常年注入海洋热污染的来源●主要为电力工业冷却水（火力发电厂、核电站）●冶金，化工，石油，造纸和机械等工业排放的热废水●工业热废水对海洋的污染，海洋热污染的主要来源是电力工业冷却水，其次为冶金，化工，石油，造纸和机械等工业排放的热废水。
二，热污染的危害据统计，美国电力工业所用冷却水为总冷却水的81.3%，冶金为6.8%，化工6.2%，因此，一般可用电力工业的发展趋势做指标，来估计将来热污染的情况。
以煤、油为燃料的热电厂，只有三分之一的热量转变为电能，剩余热量则排入大气或随冷却水排出。
原子能发电厂几乎全部废热都进入冷却水中，约占其总热量的75%，每生产1度电约排放1200大卡的热量。
一座10万千瓦的火力发电厂，每秒钟排出温排水达3～5吨，而同样规模原子能发电厂，每秒钟排出热水为6～8吨。
大量的能量以温排水的形式带给海洋。
据估计全世界的发电每年增长7.2%，十年就要增加一倍，尤其原子能发电站的迅速发展和使用，将需要更大量的冷却水，排放更多的废热，危害可能更大，电力工业排出冷却水的温度，通常比吸入前升高6～11℃，平均升高7℃。
以垂直分布来看，在距排水口最近点，温排水影响达6米深，湾中间和湾口，受温排水影响在4米内。
温排水排海影响范围估算有许多研究模式，“新田式”经验式是由改变淡水扩散经验公式得到的。
淡水扩散公式：log S′=1.2291 log Q′+0.0855式中，S′:受淡水影响的面积(m2)；Q′：淡水排水流量(m3／天) 温排水扩散公式：logS=1.2291 log (7/100）Q + 0.0855式中：S：受温排水影响的面积(m2)；Q：温排水排放量(m3／天)。
不容忽视的热污染.
2.加强隔热保温，防止热量损失
在工业生产中，有些窑体要加强保温、隔热措施，以降低 热损失，如水泥窑筒体用硅酸铝毡、珍珠岩等高效保温材 料，既减少热散失，又降低水泥熟料热耗。
3.生活中要逐步推广燃气、电等清洁 能源，减少热排放。
利用水能、风能、地热能、潮汐能和太阳能等新能源，既 解决了污染物，又是防止和减少热污染的重要途径。特别 是太阳能的利用上，各国都投入大量人力和财力进行研究， 取得了一定的效果。
危害
热污染首当其冲的受害者是水生物，由于水温升高使 水中溶解氧减少，水体处于缺氧状态，同时又使水生生物 代谢率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在热效力 作用下发育受阻或死亡，从而影响环境和生态平衡。此外， 河水水温上升给一些致病微生物造成一个人工温床，使它 们得以滋生、泛滥，引起疾病流行，危害人类健康。1965 年澳大利亚曾流行过一种脑膜炎，后经科学家证实，其祸 根是一种变形原虫，由于发电厂排出的热水使河水温度增 高，这种变形原虫在温水中大量孳生，造成水源污染而引 起了这次脑膜炎的流行。
第5课 不容忽视的热污染
开动脑筋之一
为什么城市的气温比 郊区高呢？
城市热岛效应
城市热岛效应(Urban heatisland effect)是指城市因 大量的人工发热、建筑物和道 路等高蓄热体及绿地减少等因 素，造成城市“高温化”。城 市中的气温明显高于外围郊区 的现象。在近地面温度图上， 郊区气温变化很小，而城区则 是一个高温区，就象突出海面 的岛屿，由于这种岛屿代表高 温的城市区域，所以就被形象 地称为城市热岛。
如何防治热污染？
热污染的根源
防治措施
造成热污染的根本原因是 能源未能有效合理地利用。
热污染的防治
1.变废为宝，减少排放
海洋热污染对海底生物的影响
海洋热污染对海底生物的影响# 引言海洋热污染是指人类活动排放的热能导致海洋水体温度升高，并对海洋生物及其栖息环境产生不利影响的现象。
随着人类活动的加剧，海洋热污染问题日益严重，对海底生物的影响也越发凸显。
## 温度上升对海底生物的影响1. 温度上升导致海洋生态系统的平衡被打破，影响生物多样性。
2. 排放的热能会使海水中溶解氧减少，造成低氧条件，危及许多海洋生物的生存。
3. 部分海底生物对温度敏感，温度上升可能导致它们生理功能的紊乱，引发生长受阻，生命周期变短等问题。
## 热能排放对海洋生物栖息环境的影响1. 海洋热污染导致海水温度升高，影响海洋生物的栖息区域。
2. 部分海洋生物对温度变化敏感，温度升高可能迫使它们离开适宜的栖息环境，导致迁徙问题。
3. 排放的热能在海洋底部聚集，导致海底生物的栖息环境受到破坏，甚至引发生态系统的崩溃。
## 热能排放对海洋食物链的影响1. 海洋底部是海洋生物的重要栖息地和繁殖场所，但是热能排放可能导致海底食物链的紊乱。
2. 随着底栖生物数量的减少，中上层食物链的生物也会受到影响，造成食物链的断裂。
3. 食物链断裂可能导致海洋生态系统的不稳定，影响到整个海洋生物群落的健康状况。
## 热能排放对海底生物的生物化学过程的影响1. 温度升高可能导致海底生物的新陈代谢加快，但却可能限制其生长。
2. 热能排放导致海水温度升高，进而影响海洋生物体内的酶活性，影响其正常的生物化学反应。
3. 高温引发的酶变性可能导致海底生物的生理功能受损，影响其适应能力和繁殖状况。
# 总结海洋热污染对海底生物产生多方面的影响，包括温度上升影响生物多样性、破坏生物栖息环境、破坏食物链以及影响生物的生物化学过程等。
为了保护海洋生物及其生态环境，我们需采取行动减少热能排放，并加强监测和管理海洋热污染问题。
只有通过全球合作，才能更好地保护海洋生物的栖息环境，实现可持续的海洋发展。
热污染
第二节 水体热污染
第二节 水体热污染
一 水体热污染的来源
由于人类活动向自然水体排放温水，使水体温度升 由于人类活动向自然水体排放温水， 高到有害程度，影响到水生生物生长， 高到有害程度，影响到水生生物生长，最后降低水体功 能的现象就称为水体热污染。 能的现象就称为水体热污染。 水体热污染主要由于工业冷却水的排放包括电力工 冶金、化工、石油、造纸、 业、冶金、化工、石油、造纸、机械工业等
第三节 热岛效应
一、城市热岛效应
城市热岛效应就是指由于城市化的发展， 城市热岛效应就是指由于城市化的发展，导致城市中的气温高于外围郊区的 就是指由于城市化的发展 现象。 现象。 在气象学近地面大气等温线图上，郊外的广阔地区气温变化很小，如同 在气象学近地面大气等温线图上，郊外的广阔地区气温变化很小， 一个平静的海面，而城区则是一个明显的高温区，如同突出海面的岛屿， 一个平静的海面，而城区则是一个明显的高温区，如同突出海面的岛屿， 由于这种岛屿代表着高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。 城市热岛 由于这种岛屿代表着高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。 在夏季，城市局部地区的气温，能比郊区高6℃甚至更高，形成高强度的 在夏季，城市局部地区的气温，能比郊区高6 甚至更高， 热岛。 热岛。
第二节 水体热污染
二 水体热污染的影响
水体热污染会影响水质和水生生物和生态， 给人类带来间接危害
降低水中的溶解氧含量 导致水生生物种群的变化 加快生化反应速度 破坏水产品资源 影响人类生产和生活 危害人类健康 增强温室效应
第二节 水体热污染
三 水体热污染的防治
1、技术途径
• • •
改进冷却方式，减少温排水 改进冷却方式， 废热水的综合利用 废热水的技术标准化
热污染对环境的影响
材料科学与工程学院成控0803班刘聪080201077热污染对环境的影响环境保护是指人类有意识地保护自然资源并使其得到合理的利用，防止自然环境受到污染和破坏；对受到污染和破坏的环境必须做好综合治理，以创造出适合于人类生活、工作的环境。
但人类在寻求发展的过程中，难免会对环境造成破坏。
近几十年来，热污染对环境的影响越发明显了。
在工业发达的美国，每天所排放的冷却用水达4．5亿立方米，接近全国用水量的1／3；废热水含热量约2500亿千卡，足够2．5亿立方米的水温升高10℃。
因此，热污染应受到人类的重视。
热能够改变大气和水自然特性。
热污染首当其冲的受害者是水生物，发电厂、钢铁厂的循环冷却系统排出的热水以及石油、化工、铸造、造纸等工业排出的主要废水中含有大量废热，排入地表面水体后，导致水温急剧升高，水中溶解氧气减少，可引起鱼类等水生动植物死亡。
对于河湖港汊，因热污染使水体处于缺氧状态，厌氧菌大量繁殖，有机物腐败严重，影响了周边环境和生态平衡。
二是污染大气，大气中的含热量增加，还可影响到地球气候变化。
按照大气热力学原理，现代社会生活中的其他能量都可转化为热能，使地表面反射太阳热能的反射率增高，吸收太阳辐射热减少，促使地表面上升的气流相应减弱，阻碍水汽的凝结和云雨的形成，导致局部地区干旱少雨，影响农作物生长歉收。
气候变化将引起海水热膨胀和极地冰川融化，海平面上升，加快生物物种灭绝。
近一个世纪以来，地球大气中的二氧化碳不断增加，气候变暖，冰川积雪融化，使海水水位上升，一些原本十分炎热的城市，变得更热。
专家们预测，如按现在的能源消耗的速度计算，每10年全球温度会升高0．1℃～0．26℃；一个世纪后即为1．0℃～2．6℃，而两极温度将上升3℃～7℃，对全球气候会有重大影响。
第三是热污染加重了城市热岛效应。
热污染使局部地区气温升高，致使城市中心地区比郊区农村的气温高出2-5℃。
特别是夏季，这种过热环境的加强和持续，会对人类健康造成严重威胁，使中暑、冠心病、高血压、中风等疾病的发病率明显上升。
热 污 染
其次，森林破坏和森林火灾的发生使大气释放大量热量。直 接或间接地破坏了生态平衡，并给人类带来无法估量的损失 。全世界每年有几百万平方公里的原始森林遭到破坏，极大 地削弱了森林对气候的调节作用。
其四在工业生产过程中，与热过程有关的工业热灾害，如火灾、爆炸和毒物泄 漏，也是热污染的来源。这些灾害可以引起大范围的人员伤害和大面积的区域 热污染。
（三）大气热污染的危害
1.对气象产生的影响 大气的热量增加，地面反射太阳热能的反射率增高，吸收太阳辐射 热减少，这就使得地面上升的气流相对减弱，阻碍云、雨的形成， 进而影响正常的气候，造成局部地区炎热、干旱、少雨，甚至造成 更严重的自然灾害。此外，热污染还会使臭氧层遭到破坏，使太阳 光和其他放射线长驱直人，直接到达地面，导致人类皮肤癌等疾病 发生。
2.对城市产生的影响
一方面夜晚温度升高，减小了昼夜温差，人的生理代谢发 生紊乱；另一方面是暖冬现象，使冬季气温持续偏高，病 毒和细菌滋生，疾病流行。
3.对全球的影响
在大气热污染及二氧化碳等污染物的共同作用下，全球温 度变暖，产生所谓的温室效应。全球的温度升高导致海水 热膨胀和极地冰川融化，海平面上升，淹没大量沿海城市 ，破坏生态平衡、加快生物物种濒临灭绝。
首先是工业的迅速发展带来各种燃料(煤、石油、天然气等)的消费剧增，产生 了大量的废热气和废热渣被释放到大气中，造成热污染。
其次是工业生产(如电力、冶金、石油、化工、造量的废热水、废热气和废热渣。
其三是居民生活(如汽车、空调、电视、电风扇、微波炉、照明、液化气、蜂 窝煤等)形成的废热。
大气热污染
隔热材料 设备及管道不断向周围环境散发热量，有时可以达到相当大的数量， 所以隔热保温是节约能源，同时也可以在一定程度上减少热污染。另 外，在高温作业环境中使用隔热材料，还能显著降低对人体的伤害。
空冷技术 空冷技术是直接利用空气进行
冷却相关设备的技术。采用空
冷技术可以显著节约水资源， 同时也有助于控制水体热污染 ，但空冷技术耗电量大，会提 高燃料消耗，因此在能源丰富
1.2 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
①设备散热
器机械装臵在运转工程中，以副作用 的形式向环境中释放的热能。
放热的化学反应过程，如化工厂的化学反
②化学放热
应炉和核反应堆中的化学反应，太阳辐射能 量实际就是化学反应氢核聚变产生的。
密集人群释放的辐射能量，一个成年人对
③人群辐射
大气热污染
根据实验，人体在夏季感到 舒适的气温是 19~24 ℃ 。气 温超过 35 ℃ 便是高温天气， 人们必须采取适当的降温措 施避免中暑。
但是据气象部门公布，今年 刚过去的7月，19个省市接近 1/3的中国经受了高温考验。 从重庆四川，到上海浙江，7 月连续多天超过35℃。
欧美和亚洲其他地区的 7 月同样“ 热”情似火：日本 7 月份最高气温 突破39℃。总务省消防厅统计数据 显示，被急救车送入医院的中暑病 人超过2万人。德国和意大利，7月 27日-7月28日，气温超过38℃，逼 近其历史记录 40.2 ℃。西伯利亚西 北部，7月15至7月24日，热浪袭击 让接近北纬70度的地区连续10天气 温超过 30 ℃。美国7 月14 日至 20 日 的热浪让东北部多个城市持续高温 天气。
平流层臭氧减少
预防海洋热污染的关键措施
预防海洋热污染的关键措施海洋热污染是指由人类活动引起的海洋水温升高所带来的环境问题。
随着全球气候变化和工业发展的不断加剧，海洋热污染已经成为一个日益严重的问题。
为了保护海洋的生态系统和维护人类和其他生物的健康，采取一系列关键措施来预防海洋热污染是至关重要的。
首先，减少温室气体排放是预防海洋热污染的重要一步。
温室气体的大量排放导致地球气候变暖，而海洋作为地球的散热器，吸收了相当大比例的热量。
因此，减少温室气体的排放，如二氧化碳和甲烷，是减少海洋热污染的关键措施之一。
国家和地区应该加强对工业和交通运输等主要温室气体排放来源的监管，同时推广可再生能源的应用，减少对化石燃料的使用。
其次，控制海洋开发和利用的规模和强度也是预防海洋热污染的重要策略。
海洋开发和利用包括渔业、油气开采、海底电缆和海洋交通等活动，这些活动会导致对海洋环境的破坏和污染。
因此，采取相应的管理措施，如设立海洋保护区、限制捕捞数量和区域等，可以有效地控制海洋开发和利用的规模和强度，从而减少海洋热污染的风险。
另外，加强海洋环境监测和预警系统的建设也是关键措施之一。
目前，很多地方缺乏完善的海洋环境监测和预警系统，这导致可能出现的热污染事件无法及时发现和应对。
因此，政府和科研机构应加大投入，建立高效的监测和预警系统，以便及早发现和采取措施应对潜在的海洋热污染事件。
此外，加强国际合作和信息交流也是预防海洋热污染的重要手段。
海洋热污染是一个全球性的问题，需要各国共同努力来解决。
国际合作可以促进共享经验和技术，加强海洋环境保护的能力，并制定全球性的行动计划。
同时，加强信息交流可以增进各国对海洋热污染的认识和了解，形成共识，共同采取行动。
总之，预防海洋热污染需要采取一系列关键措施，包括减少温室气体排放、控制海洋开发和利用的规模和强度、加强海洋环境监测和预警系统的建设，以及加强国际合作和信息交流。
这些措施的有效实施将为海洋的健康和人类的福祉做出重要贡献。
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大气热污染
机理：太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地 面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等 物质所吸收，从而产生大气变暖的效应
大气热污染
热污染评价与标准
二、大气热环境评价与标准 环境生理学上常采用温度-湿度-风速的综合指标来 表示环境温度，并称之为生理热环境指标，常用的 生理热环境指标主要有以下几种： 1、有效温度 2、干-湿-黑球温度 3、操作温度 4、预测平均热反应指标 5、热平衡数
热污染控制技术
热污染控制技术
一、节能设备与技术 1、热泵 将低温热源中无法被利用的废热集中起来，传递给要加 热的物质。 实例：莫斯科市乌赫托斯基生活小区电-热-冷三联供系统， 利用热泵供应小区的制冷、供暖、生活热水所需能量。 优势：整个系统的能量都来自当地二次能源（如废热， 沼气等），不需燃烧化石染料。
热污染控制技术
4、空冷技术 空冷技术是直接利用空气进行冷却相关设备的技术。采 用空冷技术可以显著节约水资源，同时也有助于控制水 体热污染，但空冷技术耗电量大，会提高燃料消耗，因 此在能源丰富而水源短缺的地区比较适用。
热污染控制技术
二、生物能技术 （1）生物质压缩成型技术 （2）生物质气化技术 （3）生物质燃料酒精 （4）生物质热裂解液化技术
大气热污染
城市热岛效应的影响
1、人们生活、工业生产、交通 运输中燃烧石化燃料而形成的 大气污染物质在热岛中心区域 聚集，危害人们的身体健康甚 至生命。 2、长期生活在热岛中心区的人 们会表现情绪烦躁不安、精神 萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、 失眠等症状，降低工作效率， 引起中暑和死亡人数的增加 3、导致气候异常、物候失常， 引发异常天气现象和自然灾害。
大气热污染
全球平均气温
大气热污染
温室效应的防治 1、调整能源结构，减少化石燃料比 例，开发利用新能源，提高能源使 用效率 2、植树造林，保护地表植被 3、培育能适应气候的新的农作物品 种，调整农业产业结构 4、控制人口数量，加强环境保护的 宣传教育
热污染评价与标准
一、水体热环境评价与标准 环境水温变化限制值： 《地表水环境质量标准》 GB 3838-2002 水温的测定方法： 《水质水温的测定 温度计或颠倒温度计测定法》 GB 13195-91
水体热污染
四、增强温室效应
水体热污染
水体热污染的防治 1、减少废热入水
2、废热综合利用
3、加强管理
大气热污染
热岛效应
定义：城市热岛效应是指城市中的气温明显高于 外围郊区的现象。
大气热污染
热岛效应的原因
一、城市下垫面的变化 城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油 路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性， 这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳 辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等） 升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。
热污染概述
热污染的成因
最根本：人类活 放热量 here
改变大气 层组成和 结构
改变热环境
改变地表 形态
热污染概述
燃烧废热
核电站
火力发电厂
冷却塔
热污染概述
水体热污染
水体热污染
定义：指受人工排放的热量进入水体所导致的水体升温。 机理：水体升温，水溶氧量降低，水体缺氧加重，厌氧菌 大量繁殖，有机物腐败严重，导致水体变质。
大气热污染
二、城市大气成分的变化 城市中的机动车、工业生产以及居民生活， 产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等，导 致城市上空大气组成改变，使其吸收太阳辐射和 地表长波辐射的能力增强，从而强化了城市热岛 效应。
大气热污染
三、人为热的释放 人为热是指人类活动以及生物新陈代谢所产 生的能量。工业生产、家庭炉灶、采暖制冷、机 动车辆和人群代谢等使城市地区增加了许多额外 的热量收入，从而改变了城市地区的热量平衡， 是热岛效应形成的重要原因之一。
不同温度下氧气在蒸馏水中的溶解度
水体热污染
水体热污染的危害
一、威胁水生生物生存
水体热污染
二、加剧水体富营养化
水体热污染
三、引发流行性疾病
实例：1965年澳大利亚 脑膜炎流 行事件
起因：发电厂向河流排放未经处理 的冷却用水
导致：河水温度升高，变形原虫在 温水中迅速繁殖 结果：人们饮用河流中的水，变形 原虫侵入人体，引发脑膜炎
热污染概述
热污染的分类
水体热污染 热电厂、核电站、钢铁厂的 循环冷却系统排放的热水， 石油、化工、铸造、造纸等 工业排放含大量废热的废水 排入地表水体，导致水温急 剧升高，改变水体理化性质， 对水生生物造成危害。
大气热污染 主要是由于城市大量燃料燃烧 过程产生废热，高温产品、炉 渣和化学反应产生的废热等引 起的。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。
大气热污染
北极海冰
北极海冰数量在每一年的9月达到最低点。左侧图表展示的是1979 年至2009年的9月平均海冰数量，采用卫星观测获取的数据。右图 展示了2009年数量处于最低点的北极海冰，在卫星最低数量记录中 处于第三位。
大气热污染
二氧化碳浓度
二氧化然是一种主要温室气体，由呼吸、火山喷发、砍伐森林和 燃烧化石燃料等人类活动在内的自然过程产生。左侧图表展示的 是历史上地球大气中的二氧化然水平，右侧图表展示的是最近几 年的二氧化碳水平，根据平均季节周期进行修正。
三、二氧化碳固定技术
谢谢大家
热污染控制技术
2、热管： 充分利用热传导原理与相变介质的快速热传递性质， 透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导 热能力超过任何已知金属的导热能力。 与热泵相比，热管不许从外部输入能量，具有极高的 导热性、良好的等温性，而且热传输量大，可以远距 离传热。
热污染控制技术
3、隔热材料 设备及管道不断向周围环境散发热量，有时可以达到 相当大的数量，所以隔热保温是节约能源，同时也可 以在一定程度上减少热污染。另外，在高温作业环境 中使用隔热材料，还能显著降低对人体的伤害。
温室效应的影响 1、冰川消退，海平面上升； 2、气候带北移，引发生态问题； 3、加重区域性自然灾害； 4、危害人类健康
大气热污染
海平面
左侧图表展示的是历史上的海平面数据，所用数据来自于沿岸检潮 仪的记录。右侧图表展示的是1993年以来的平均海平面，采用的 是来自于地球卫星的测量数据，每月更新一次。海平面上升与全球 气候变暖和普遍存在的陆冰融化导致的海水热膨胀有关。
大气热污染
城市热岛效应的防治
1、增加自然下垫面的比例，大力发 展城市绿化。 2、加强工业整治及机动车尾气治理， 限制大气污染物的排放，减少对城市 大气组成的影响。 3、调整能源结构，提高能源利用率， 发展清洁燃料，开发利用新能源。 4、开发使用新型环保建筑材料。 5、控制人口数量。
大气热污染
温室效应
热污染及其控制
环境11-1
目录
热污染概述
水体热污染
大气热污染
热污染评价与标准
热污染控制技术
热污染概述
热环境的定义
热环境是指提供给人类生产、生活及生命活动的 生存空间的温度环境，它主要是指自然环境、城 市环境和建筑环境的热特性。
热污染概述
热污染的定义
热污染即工农生产和人类生活中排放的废热造成 的环境热化，损害环境质量，进而又影响人类生 产、生活的一种增温效应。