热污染及其控制.ppt

第六章 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1 热环境 热环境：就是指供给人类生产、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。 热环境可分为：自然热环境和人工热环境 1.1自然热环境 基础热源 太阳能 辅助能源 地热能 其他辅助能源 化石燃料（煤、石油、天然气等）、风能、水能、海洋温差能、自然冷能、波浪能、生物质能、潮汐能等。 影响太阳辐射强度的主要因素 太阳、地球相对位置的影响 地球大气的影响 （一）地球大气的组成 大气的成分 大气的分类：干结空气（氧气、氮气、二氧化碳、臭氧）、水汽、杂质和颗粒、新的污染物 （二）地球大气的垂直结构 对流层、平流层、中间层、暖（热）层、散逸层 （三）大气中主要物质吸收辐射能量的波长范围 大气对辐射能量的吸收 大气中电磁波辐射过程的特点 地形地貌的影响 1.2人工热环境 热源：火炉、机械、化学等设施 具体人为来源包括： （1）各种大功率用电器在运作过程中向环境释放的热量。 （2）放热的化学反应过程，如化工厂的化学反应炉等等。 （3）密集人群释放的辐射能量。 热环境对生物体的影响 生物体有自己特定的体温和体温调节系统，此外人类对热环境有较大范围的适应性。 低温环境对人体的影响 导致人体环境散热加剧，容易引发伤风感冒或其他疾病，降低人体的抵抗力； 高温环境对人体的影响 引起人体过多的热量在人体内积累，同时导致人体大量出汗而脱水，会造成积热中暑；此外还容易引发事故和降低劳动效率。 16-25℃是人们感觉最舒适的温度范围。 2 热污染 热污染技工农业生产和人类生活中排放出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。 热污染可以污染大气和水体。火力发电厂、核电站和钢铁厂的冷却系统排出的热水，以及石油、化工、造纸等工厂排出的生产性废水中均含有大量废热。这些废热排入地面水体之后，能使水温升高。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℃。 2.1 热污染的类型 根据污染对象的不同，可将热污染分为 水体热污染 大气热污染 2.2 热污染的成因 一． CO2质量浓度的升高 二．下垫面的改变：城市是受人类影响最强烈的区域，在一些较发达的城市，城市的地面多为水泥、柏油等覆盖，几乎不存在自然状态的下垫面，可导致辐射平衡被改变、水分平衡被改变 、局地环流被改变 。 三．人为释热：在城市中存在形态各异的人为热源。 城市热源可分为两类:即生活热源和生产热源。 生活热源包括各种生活用能，如烧火做饭、冬季取暖、夏季制冷及家庭轿车等。 生产热源则包括了一切形式的生产活动，因为一切的生产活动都需要由能量作为动力，这些能量最终或者被固化到产品中由消费者释放出来，或者在生产的过程中以各种各样的形式排放出去，如热电厂排放的废热水、废水、蒸汽等。 1 水体热污染的来源 水体热污染主要由于工业冷却水的排放。 电力工业， 冶金 化工 石油 造纸 机械工业等。 2.水体热污染的影响 2.1 威胁水生生物 水体温度上升会使水中溶解氧含量降低，水生生物的新陈代谢加快，在0至40℃内温度每升高10℃，水生生物的生化反应速率会加快1倍。同时，微生物分解有机物的能力随温度的升高而增强，导致水体缺氧更加严重。热效力综合作用很容易引起鱼类和其他水生生物的死亡。 2.水体热污染的影响 2.2 加剧水体富营养化 热污染可使河湖严重缺氧，引起厌氧菌大量繁殖，有机物腐败严重，使水体发生黑臭。研究表明，水温超过30℃时，硅藻大量死亡，而绿藻蓝藻迅速生长繁殖并占绝对优势。温排水还会促进底泥中营养物质的释放，导致水体的离子总量，特别是N、P含量增高，加剧水体富营养化。 2.水体热污染的影响 2.3 引发流行性疾病 ，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由，由于发电厂排出的热水使河水温度增高，这种变形原由在温水中大量孳生，造成水源污染而引起了这次脑膜炎的流行。 2.水体热污染的影响 2.4 增强温室效应 水温升高会加快水体的蒸发速度，使大气中的水蒸汽和二氧化碳的含量增加，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。 3.水体热污染的防治 3.1．废热的综合利用：充分利用工业的余热，是减少热污染的最主要措施。生产过程中产生的余热种类繁多，有高温烟气余热、高温产品余热、冷却介质余热和废气废水余热等。这