海洋热污染.docx

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海洋热污染

海洋热污染的介绍与防治

一，海洋热污染描述

所谓的海洋热污染，就是大量的含热废水（温排水）不断地排入水体，可使水温升高，影响水质，危害水中生物生长的一种现象。

一般情况下，在局部海区，如果有比该海区正常水温高4℃以上的热废水常年注入时，就会产生热污染的问题。

提高了水温的冷却水排到水体时，这种水称为“温排水”。

温排水的温度一般高于环境7～8℃。

大量的温排水排入海，局部海区就可能产生热污染。

目前，在世界上大多数的海区，热污染还不十分明显。

海洋热污染产生条件：

●局部海区

●有高于该海区正常水温4℃以上的温排水

●常年注入

海洋热污染的来源

●主要为电力工业冷却水（火力发电厂、核电站）

●冶金，化工，石油，造纸和机械等工业排放的热废水

●工业热废水对海洋的污染，海洋热污染的主要来源是电力工业冷却水，其次为冶金，化工，石油，造纸和机械等工业排放的热废水。

二，热污染的危害

据统计，美国电力工业所用冷却水为总冷却水的81.3%，冶金为6.8%，化工6.2%，因此，一般可用电力工业的发展趋势做指标，来估计将来热污染的情况。

以煤、油为燃料的热电厂，只有三分之一的热量转变为电能，剩余热量则排入大气或随冷却水排出。

原子能发电厂几乎全部废热都进入冷却水中，约占其总热量的75%，每生产1度电约排放1200大卡的热量。

一座10万千瓦的火力发电厂，每秒钟排出温排水达3～5吨，而同样规模原子能发电厂，每秒钟排出热水为6～8吨。

大量的能量以温排水的形式带给海洋。

据估计全世界的发电每年增长7.2%，十年就要增加一倍，尤其原子能发电站的迅速发展和使用，将需要更大量的冷却水，排放更多的废热，危害可能更大，电力工业排出冷却水的温度，通常比吸入前升高6～11℃，平均升高7℃。

以垂直分布来看，在距排水口最近点，温排水影响达6米深，湾中间和湾口，受温排水影响在4米内。

温排水排海影响范围估算有许多研究模式，“新田式”经验式是由改变淡水扩散经验公式得到的。

淡水扩散公式：

logS′=1.2291logQ′+0.0855

式中，S′:

受淡水影响的面积（m2）；Q′：

淡水排水流量（m3／天）

温排水扩散公式：

logS=1.2291log（7/100）Q+0.0855

式中：

S：

受温排水影响的面积（m2）；Q：

温排水排放量（m3／天）。

危害：

●由于水温升高使水中溶解氧减少，水体处于缺氧状态，同时又使水生生物代谢率增高而需要更多的氧，造成一些水生生物在热效力作用下发育受阻或死亡（主要危害）；

●温度升高,水的黏度降低、密度减小,水中沉积物的空间位置和数量会发生变化,导致污泥沉积量增多,甚至由于水质改变而引发一系列问题。

水体的富营养化是以水体有机物和营养盐（氮和磷）含量的增加为标志,引起水生生物的大量繁殖,藻类和浮游生物的爆发性生长,这不仅破坏了水域的景色,而且影响了水质,并对航运带来了不利影响。

●降低生物繁殖率；

●改变某些生物的回游路线；

●改变污染水域藻类结构发生变化；

●使生物种类和个体数目下降。

●可能加大海水中有害物质毒性。

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。

三，全球海洋热污染实例

1、比斯坎湾热污染

美国佛罗里达半岛有一火力发电厂，以每分钟2000立方米冷却水排入只有1～2米的半封闭的比斯坎湾，排水口附近最高日平均水温达40℃。

发电厂的冷却水使海水升温，1968～1969年调查大约有10～12公倾的水域，表层水温升高4～5℃，60公倾表层水温升高3～4℃，整个升温海域超过900公顷。

由于发电厂排出热废水，改变了该海区的潮流方向。

此后，该地区又建两套原子能发电机，投产后所需冷却水每分钟增加了5000千立方米，排出废水对海水的影响更大。

比斯坎湾热污染调查结果表明，在水温升高4℃以上的水域中，几乎所有的动植物绝迹，常见的硅藻、红藻和褐藻也消失了，而代之是高温种类的蓝绿藻大量地繁殖。

在水温升高3℃以上的水域，动物的种类和个体数都有所下降。

2、浦底湾污热污染

日本敦贺发电厂位于敦贺中岛最北端东部，发电量为35万7千瓦，冷却用的海水是从半岛东侧浦底湾中部8～13米水深带取出（浦底湾水容积1,300万m3）。

海水经流作冷却水后上升7～9℃，成为废水，从西侧的排水口排入海湾。

热废水流量20m3/s，该厂热废水排放后，一边与周围海水混合，一边向海湾口扩散，高于自然海水3℃以上，升温水域是自排水口起达500米远，范围最大时沿着两侧沿岸达1300米。

增温1℃以上的温水自排水口起达2500米，最大可达3000米。

四，海洋热污染的防治

●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。

这些余热都是可以利用的二次源。

我国每年可利用的工业余热相当于5000万吨标煤的发热量。

在冶金、发电、化工、建材等行业，通过热交换器利用余热来预热空气、原燃料、干燥产品、生产蒸气、供应热水等。

●改进冷却设备和方法，如以空气冷却代替水冷却，使进入海洋的热废水减少到最小的限度。

根据海洋的特点，把热废水用管道排列远离海岸的水域，利用海水的扩散作用减少热废水的影响；海洋深处抽取低温海水作冷却水，从而使所排出冷却水的温度不致高于表层海水。

●此外还可调节水田水温，调节港口水温以防止冻结。

对于冷却介质余热的利用方面主要是电厂和水泥厂等冷却水的循环使用，改进冷却方式，减少冷却水排放。

对于压力高、温度高的废气，要通过气轮机等动力机械直接将热能转为机械能。

加强隔热保温，防止热损失。

在工业生产中，有些窑体

●要加强保温、隔热措施，以降低热损失，如水泥窑筒体用硅酸铝毡、珍珠岩等高效保温材料，既减少热散失，又降低水泥熟料热耗。

寻找新能源。

利用水能、风能、地能、潮汐能和太阳能等新能源，既解决了污染物，又是防止和减少热污染的重要途径。

特别是太阳能的利用，各国都投入大量人力和财力进行研究，取得了一定的效果。

随着人口的增长和工业的发展,必然会有更多形式的多余热量释放到环境中,环境热污染将会日趋严重,对人类及其生存环境的危害也越来越大。

因此,人类在合理利用能源的同时,必须增强环保意识,注意控制热污染,保护人类的生存环境。