环境科学概论

2016/9/13 11:24:37

环境科学概论
    水体热污染浅析  1热污染概述 1.1热污染定义  热污染是一种能量污染，是指人类活动危害热环境的现象。若把人为排放的各种温室气体、臭氧层损耗物质、气溶胶颗粒物等所导致直接的或间接的影响全球气候变化的这一特殊危害热环境的现象除外 1.2 常见热污染分类 1.2.1城市热岛效应：  因城市地区人口集中，建筑群、街道等代替了地面的天然覆盖层，工业生产排放热量，大量机动车行驶，大量空调排放热量而形成城市气温高于郊区农村的热岛效应； 1.2.2 水体热污染：  因热电厂、核电站、炼钢厂等冷却水所造成的水体温度升高，使溶解氧减少，某些毒物毒性提高，鱼类不能繁殖或死亡，某些细菌繁殖，破坏水生生态环境进行而引起水质恶化的水体热污染。 1.3 热污染的产生  随着人口和耗能量的增长，城市排入大气的热量日益增多。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。这样，使地面反射太阳热能的反射率增高，吸收太阳辐射热减少，沿地面空气的热减少，上升气流减弱，阻碍云雨形成，造成局部地区干旱，影响农作物生长。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。造成热污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地利用。随着现代工业的发展和人口的不断增长，环境热污染将日趋严重。 2关于水体热污染 2.1水体热污染概念  水体人污染是水温异常升高的一种污染现象。天然水水温随季节、天气和气温而变化。当水温超过33～35℃时，大多数水生物不能生存。水体急剧升温，常是热污染引起的。 2.2水体热污染主要来源  首先是动力工业，其次是冶金、化工、造纸、纺织和机械制造等工业，将热水排入水体，使水温上升，水质恶化。根据美国统计，动力工业冷却水排放量占全国工业的冷却水总排放量的80%以上。一个装机100万kW的火电厂，冷却水排放量约为30～50m3／S；装机相同的核电站，排水量较火电厂约增加50％。年产30万t的合成氨厂，每小时约排出22000m3的冷却水。 2.3关于水体热污染的危害  由于向水体排放温水,使水体温度升高到有害程度,引起水质发生物理的、化学的和生物的变化,称为水体热污染。水体热污染主要环境科学概论
    由于工业冷却水的排放,其中以电力工业为主,其次为冶金、化工、石油、造纸和机械工业等。在工业发达的美国，每天所排放的冷却水达4.5亿立方米，接近全国用水灵的1/3，分热水含量约2500亿千卡，足够使2.5亿立方米的水温升高10℃. 2.3.1对水生生物的影响   水生生物对温度变化敏感性较一般陆地生物高,温度的骤变会导致水生生物的病变及死亡,例如虾在水温为4 ℃时心率为30次/ min ,22 ℃时心率为125次/ min ,温度再高则难以生存。  水的各种性质受温度影响,随温度升高,氧气在水中溶解度会降低;水体中物理化学和生物反应速度会加快,因此导致有毒物质毒性加强,需氧有机物氧化分解速度加快,耗氧量增加,水体缺氧加剧,引起部分生物缺氧窒息,抵抗力降低,易产生病变乃至死亡。 2.3.2对水生生物群落的影响    由于不同生物的温度敏感性不一致,热污染改变了生物群落的种类组成,使生物多样性下降,喜冷的生物(如硅藻)减少,耐热的植物(如蓝藻、绿藻) 增加,造成水质恶化,影响水体饮用和渔业用等功能。 2.3.3对生态系统的影响  水体增温加速了水生态系统的演替或破坏。硅藻在20℃的水中为优势种；水温32℃时，绿藻为优势种；37℃时，只有蓝藻才能生长。鱼类种群也有类似变化。对狭温性鱼类来说，在10～15℃时，冷水性鱼类为优势种群；超过20℃时，温水性鱼类为优势种