五、热污染与控制
热污染是指现代生产和生活中，凡是排放废热的所有东西向环境排放的热能所造成的环境污染。热污染可以污染大气和水体。发电厂、金属冶炼厂、路上行驶的汽车、运转的机器设备等，以及石油、化工、造纸等工厂排出的生产性废水，均会向环境释放废热，从而对环境造成污染。此外，凡是燃烧、氧化等需要氧气的反应过程，都会消耗大气中的氧气，使大气中的氧含量降低，同时，这些反应还会产生许多废弃物，进一步污染环境。热污染是造成环境温度持续上升的重要原因之一。
图3-5 热污染来源
1.热污染的危害
（1）热污染对人体健康产生了许多危害
它全面降低了人体机理的正常免疫功能，包括致病病毒或细菌对抗生素越来越强的耐热性以及生态系统的变化降低了肌体对疾病的抵抗力，从而加剧各种新、老传染病并发大流行。温度上升为蚊子、苍蝇、蟑螂、跳蚤和其他传病昆虫以及病原体微生物等提供了最佳的滋生繁衍条件和传播机制，形成一种新的“互感连锁效应”，导致以疟疾、登革热、血吸虫病、恙虫病、流行性脑膜炎等病毒病原体疾病的扩大流行和反复流行。特别是以蚊子为媒介的传染病，目前已呈急剧增长趋势。
（2）大气中的含热量增加，影响到地球气候变化
按照大气热力学原理，现代社会生活中的其他能量都可转化为热能，使地表面反射太阳热能的反射率增高，吸收太阳辐射热减少，促使地表面上升的气流相应减弱，阻碍水汽的凝结和云雨的形成，导致局部地区干旱少雨，影响农作物生长歉收。气候变化将引起海水热膨胀和极地冰川融化，海平面上升，加快生物物种灭绝。
（3）热能够改变大气和水的自然特性
发电厂、钢铁厂的循环冷却系统排出的热水以及石油、化工、铸造、造纸等工业排出的主要废水中含有大量废热，排入地表面水体后，导致水温急剧升高，水中溶解氧气减少，可引起鱼类等水生动植物死亡。对于河湖港湾，因热污染使水体处于缺氧状态，厌氧菌大量繁殖，有机物腐败严重，影响了周边环境和生态平衡。
图3-6 热污染引起城市热岛效应和生态环境破坏
2.热污染的成因
热污染是异常热量的释放或被迫吸收产生的环境“不适”造成的。近百年来全球气候变化主要影响因子按重要程度依次为：CO2浓度增大，城市化，海温变化，森林破坏，气溶胶，沙漠化，太阳活动，O3，火山爆发，人为加热。研究者认为，使用化石燃料及核电站排出的废热是全球范围内热污染的主要来源。
（1）异常气候变化
①近年来，太阳活动频繁，到达地球的太阳辐射量发生改变，大气环流运行状况随之亦发生变化。太阳黑子活动强烈时，经向环流活跃，南北气流交换频繁，导致冬冷夏热。
②森林随全球平均温度的上升而出现自燃现象并引发森林大火，同时向大气释放大量热量和CO2，最终又直接或间接地导致全球大气总热量增加，破坏了生态平衡，并给人类带来无法估量的损失。
③由于大气环流原因，改变了大气正常的热量输送，赤道东太平洋海水异常增温，厄尔尼诺现象增强，导致地球大面积天气异常，旱涝等灾害性天气增多。
④火山爆发频繁，释放的大量地热和温室气体直接或间接地对地球气温变化产生影响，而地震、风暴潮等灾害也严重影响了人类的生产和生活。
（2）直接或间接的“人为热”释放
①CO2等温室气体的排放。工业的迅速发展，各种燃料（煤、石油、天然气等）消费剧增，产生的大量CO2等温室气体被释放到大气之中，温室效应显著，加速了地球大气平均温度的增高，造成全球热量平衡紊乱。由于人类大量砍伐森林、草原上过度放牧，使能吸入CO2放出O2的森林牧草大量减少，也使CO2的含量进一步增加。
②工业生产（如电力、冶金、石油、化工、造纸、机械等部门）过程中的动力、化学反应、高温熔化等，居民生活（如汽车、空调、电视、电风扇、微波炉、照明、液化气、蜂窝煤等）向环境排放了大量的废热水、废热气和废热渣以及散失了大量热量。
③工业生产过程中，与热过程有关的工业热灾害，如火灾、爆炸和毒物泄漏，也是热污染的来源。这些灾害可以引起大范围的人员伤亡和大面积的区域污染，而且持续时间长。
3.热污染的防治
（1）在源头上，应尽可能多地开发和利用太阳能、风能、潮汐能、地热能等可再生能源。
（2）加强绿化，增加森林覆盖面积。绿色植物具有光合作用，可以吸收CO2，释放O2，还可以产生负离子。植物的蒸腾作用可以释放大量水汽，增加空气湿度，降低气温。林木还可以遮光、吸热、反射长波辐射，降低地表温度。绿色植物对防治热污染有巨大的可持续生态功能。具体措施有：提高城市行道树建设水平，加强机关、学校、小区等的绿化布局，发展城市周边及郊区绿化等。
（3）提高热能转化和利用率及对废热的综合利用。像热电厂、核电站的热能向电能的转化，工厂以及人们平时生活中热能的利用上，都应提高热能的转化和使用效率，把排放到大气中的热能和CO2降低到最小量。在电能的消耗上，应使用良好设计的节能、散发额外热能少的电器等。另外，产生的废热可以作为热源加以利用。如用于水产养殖、农业灌溉、冬季供暖、预防水运航道和港口结冰等。
（4）提高冷却排放技术水平，减少废热排放。
（5）有关职能部门应加强监督管理，制定法律、法规和标准，严格限制热排放。