什么是热污染?

什么是热污染?

[拼音]：re wuran

[外文]：thermal pollution

人类活动影响和危害热环境的现象。

污染

人类活动主要从三个方面影响环境，形成热污染：

改变大气的组成，改变太阳辐射和地球辐射的透过率

大气中二氧化碳（CO2）含量增加:从1880～1975年由于燃烧矿物燃料，大气的CO2含量增加10％以上。如果其他因素不变，估计到1995年因CO2的温室效应可使地球表面平均温度增加 0.3℃。如果矿物燃料的消耗量每年增长3～4％，从1975～2000年，CO2含量可增加到365～385ppm，温度相应增加0.3～0.6℃。

大气中微粒增加:60年代末，大气中微粒的含量估计在95800～261500万吨之间，其中人类排放的约为18500～41500万吨。但很难断定这些数字意味什么。现在已经知道，微粒有使环境变冷的效应，也有使环境变热的效应，取决于微粒的粒度、成分、停留高度、下部云层的反射率和地表的反射率。

对流层上部水蒸汽增加：对流层上部自然湿度非常低，亚声速喷气式飞机排出的水蒸汽可以在这个高度上形成卷云。当低空无云时，高空卷云与地面的辐射交换，在白天可使环境变冷，在夜间由于温室效应又可使环境变暖。1965年因飞机尾流形成的卷云曾遍布美国上空，估计到80年代可影响更大范围。

臭氧层的破坏：平流层内的臭氧层是臭氧不断产生又不断破坏两种过程平衡的结果。人类活动排放的氯、氮氧化物或氢氧基等，可使臭氧的破坏过程加快，导至臭氧总量减少。氮氧化物、氢氧基来源于超声速飞机排出的废气和地面农用的氮肥。70年代中期大量用于冷冻机、喷气发动机的一氟 *** 和二氟二氯甲烷，由于其化学稳定性可以长久保留在大气中，只是在上升到平流层（这需要几年的时间）后，才被日光分解释放出氯而破坏臭氧层。如果这类化合物的排放量保持在1975年水平，估计到1990年平流层的臭氧将因而减少 5％。臭氧减少不仅影响到达地面的直接辐射，而且使大气竖向温度分布和竖向循环的速率都要随之改变。

改变地表状态，改变反射率，改变地表和大气之间的换热过程

农牧业引起的变化：农牧业曾使森林化为农田、草原，再化为沙漠，不断地改变地面的反射率，改变环境的热平衡，形成热污染。表1给出截至20世纪70年代的概况。

城市建设造成的变化:城市建设使大量的建筑物、混凝土代替了田野和植物，改变了地表反射率和蓄热能力，加速了径流，形成同农村有很多差别的热环境，表2给出一些比较数字。

石油泄漏引起的变化：在北冰洋泄漏的石油凭借流动的浮冰可以分布到很大面积的冰面上。由于生物对石油的分解作用在这里进行得极为缓慢，石油可以长久覆盖冰面，使冰面的反射率显著降低。夏季，在强烈的日光照射下，海冰可能完全融化，从而引起全球性的气候变化。对这个问题的争论是泄漏的石油能否覆盖足够大的冰面？海冰融化后会不会再冻结？

直接向环境放热

向大气放热：随着人口和耗能量的增长，城市排入大气的热量日益增多。这里说的不仅是废热。按照热力学定律，人类使用的全部能量终将转化为热，传入大气，逸向太空。据计算，1975年世界耗能总量占地球接收的净辐射千分之一弱。在局部地区，如美国的曼哈顿地区耗能密度最大，达600W/m2，是当地接受太阳净辐射的6倍。

向水体放热：发电或其他工业生产过程产生的废热有时会污染江河、湖泊或海洋。这会使局部水温升高，但对气候影响极小。

危害

20世纪60年代末非洲下撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草，牲畜被宰杀，因饥馑致死者超过 150万人。这是热污染给人类带来灾害的典型事例。当然，热污染不是导致干旱的唯一原因。从地区看来，比较明显的人为因素是过度放牧，引起的连锁反应为：土地裸露，地面反射率增高，吸收太阳辐射减少，沿地面空气得热减少，上升气流减弱，阻碍云、雨形成。从大范围看来，由于大气中微粒和CO2增多，改变了不同纬度和竖向的温度分布状况，影响大气循环过程，使季风和雨区南移，形成干旱。热污染和气候异常还可以助长病原体的繁殖和迁移，引起疫病蔓延。

水体热污染波及范围很小，对气候几乎没有影响，但会影响渔业生产，因为水温升高使水中溶解氧减少，另一方面又使鱼的代谢率增高而需要更多的氧，鱼在热应力作用下发育受到阻碍，甚至很快死亡。为了减少这种热污染的危害，美国环境保护机构建议控制废热的排放，并提出废热水进入水体经混合后温度升高不得大于下列数值：河水5恦(2.83℃)，湖水3恦(1.66℃)，海水冬季4恦(2.2℃)，夏季1.5恦(0.83℃)。

环境热污染对人类的危害大多是间接的。环境冷热变化首先冲击对温度敏感的生物，破坏原有的生态平衡，然后以食物短缺，疫病流行等形式波及人类。危害的出现往往要滞后较长时间。今天人们对自然气候还远未充分了解，控制与之有关的热污染问题尚处于探索阶段。

参考书目

P.R.Ehrlich et al.， Ecoscience， Population，Resources and Environment，W.H.Freeman & Co.， San Francisco，1977.

参考文章

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