物理性污染控制-第六章-热污染及其控制.ppt

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1、物理性污染控制主编陈杰瑢第六章热污染及其控制第六章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评价与标准第六节热污染控制技术第一节概述一、热环境二、热污染环境热学环境物理学分支热环境研究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。自然环境城市环境建筑环境一、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、

2、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定义：地球大气圈外层空间垂直于太阳光线束的单位面积上单位时间内接受的太阳辐射能量的大小数值：约为8.15J。太阳辐射通量（或称太阳常数）：图6-1太阳辐射通量分配状况图表6-2大气中主要物质吸收辐射能量的波长范围物质种类吸收能量的波长范围/μmN2,O2,NO<0.1短波距地100km,对紫外线完全吸收O2<0.24短波距地50～100km,对紫外线部分吸

3、收O30.2～0.36短波在平流层中吸收绝大部分的紫外线0.4～0.85长波8.3～10.6长波对来自地表辐射少量吸收H2O0.93～2.85长波4.5～80长波6～25km附近,对来自地表辐射吸收能力较强CO24.3附近长波12.9～17.1长波对来自地表的辐射完全吸收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。放热的化学反应过程，如化工厂的化学反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

4、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化学放热③人群辐射二、热污染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，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

5、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。各行业冷却水排放量对照图6-2各行业冷却水排放量对照（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根据热力学原理，转化成有用功的能量最终也会转化成热，而传入大气。能源未能有效利用，余热排入环境后直接引起

6、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。颗粒物大量增加对流层水蒸气增多平流层臭氧减少反射太阳辐射，吸收地表长波辐射对环境温度的影响与颗粒物粒度、成分、停留高度、云层和地表反射率等因素相关白天吸收地面辐射，抑制热量向太空扩散；夜晚向外辐射能量，使环境温度升高。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

7、减弱了植被对气候的调节作用植被破坏下垫面改变海洋面受热性质改变城市化地表的反射率和蓄热能力改变地表和大气之间的换热过程破坏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%第二节水体热污染一、

8、水体热污染的影响二、水体热污染的防治水体升温，水中溶解氧降低（表6-7）一、水体热污染的影响（一）威胁水生生物生存7.637.777.028.078.228.388.538.868.83DO/（mg·L-1）302928272625242322水温/℃8.999.109.359.549.749.9510.1510.3710.6010.8311.08DO/（mg·L-1）2120191817161514131211水温/℃11.3311.5911.8712.1712.4812.801