热污染

①什么叫热污染

热污染是人类活动影响和危害热环境的现象。

如果把人们的各种生产、生活活动分类,其中有些可看做是物理变化过程,有些可看做是化学变化过程。在这些活动开始时,如果需要有新鲜的空气和水,活动完了后,一般有废气和废液产生。排出的废气和废液有些含有较多的化学有害物质,有些仍然是较干净的,例如,纯粹用来起冷却作用的水,锅炉里冒出的水蒸气,都是干净的。但是这些气体或液体在参与了人类生产、生活的各种活动之后,几乎都有一个共同的特点,即其温度一般都要比周围环境里空气和水的温度高。因此,它们将与温度较低的气体或液体发生热交换,使局部环境温度升高。由于近 200 年来世界工业化速度增快,人们开采和燃烧的石油和煤已大大超过工业化前社会所使用的石油和煤的总和。这类碳氢化合物燃烧反应后,产生 CO2、H2O 并释放出大量的热量,据统计,从 1880—1975 年,大气的 CO2 含量增加 10%以上,而且仍呈上升趋势。因为空气中的 CO2 和 H2O 能大量吸收长波段红外辐射,所以能使地表和大气下层温度升高,生产温室效应。当环境温度超过一定限度时,就造成了热污染。60 年代撒哈拉牧区发生持续 6 年的严重干旱,就是热污染给人类带来灾害的典型事例。

②空气热污染

空气热污染的来源比较广泛,各种燃料燃烧时释放出的热量,各种发动机排出的高温废气,工业及民用锅炉产生的热蒸汽和各种物体的热辐射,都可以是空气热污染源。因为人类的活动,使地表状态发生变化,如森林变为农田,建筑物、混凝土代替田野和植物,会改变地表对光线的反射率和蓄热能力,影响地表和大气间的换热过程,也可以造成空气热污染。但由于气体的流动性和气候的影响,空气热污染的现象并不明显,通常只发生在人口密集、生产集中的区域,如城市的“热岛”现象。

空气热污染能在一定范围内改变原有的生态环境,它的影响主要表现为:使局部小气候发生变化,如发生高温、干旱,影响大气循环过程等;使空气的净化能力降低,空气在较长时间内显得比较污浊;降低了冷却效率; 会使一些害虫、细菌滋生。

③水体热污染

水体热污染的来源有核电站、火力发电厂用的冷却水,大型钢铁厂、炼油厂、大型服务设置所用的冷却水和废水等。

一般火力发电站的热效率为 37%,它产生的废热约有 10- 15%从烟囱排出,其余的多数通过冷却水排出。核电站的热效率约为 32%,它产生的废热几乎全部用冷却水排出,用水量也大,所以核电站造成的水体热污染问题更为明显些。

水体热污染的影响主要表现为:使水中的溶解氧含量降低;降低了冷却效率;促使水体富营养化的发生,加速某些细菌繁殖,使水质恶化;改变水生生态环境,使水产资源受到破坏。

由于水具有流动性,水体热污染主要发生在比较封闭的湖泊和池塘中, 排放到海洋里或河流里的热水,未发现有明显的热污染现象。

热污染对人类造成的危害大多数是间接的,环境冷热变化首先冲击的是对温度敏感的生物,从而破坏原有的生态平衡。另外,由于热污染而使局部地区的温度升高 1℃—2℃,可能在短期内对环境造不成太大的影响。但是如果热污染造成全球环境的平均温度升高 1℃—2℃,则会导致南北两极的冰川部分融化,造成海平面上升,地球的生态环境将会发生巨大变化。对于如何有效防治和解决温室效应等热污染问题,目前还处于探索阶段。