热污染评价与标准23页PPT

备 注
污染源
燃煤火电站热能利用率仅40%，
类型
热电厂、核电站、钢铁厂 轻水堆核电站仅为31%～33%，
的循环冷却系统排放热水；
水体 石油、化工、铸造、造纸 等工业排放含大量废热的
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排入 地表水体，导致水温急剧升
热污染 废水。
高，对水生生物造成危害。
水体升温给致病微生物滋生繁衍提供温床 ，引发流行性疾病。
澳大利亚曾流行的一种脑膜炎是由于电厂排放 的冷却水使水温增高，变形虫大量滋生繁衍， 污染水源，经人类饮水、烹饪或洗涤等途径 进 入人体，导致发病。
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（四）增强温室效应
水 温 升 高 会 加 快 水 体 的 蒸 发 速 度 ， 使 大 气 中 的 水 蒸 气 和 二 氧 化 碳 含 量 增 加 ， 从而增强温室效应，引起地表和大气下层温度上升，影响大气循环，甚至导致 气候异常。
❖降低了城市空气的透明度，使其吸收太阳辐射和 地表长波辐射的能力增强，造成大气逆辐射增强， 强化了城市热岛效应。
表6-9 城市大气中主要污染物的相对浓度 /%（容积百分率）
污染物 浓度
CO2
300~ 1000
CO
SO2
NOx
CH4
O3
氯化物
氨
1~200
0.01~8 0.01~1 0.01~1 第28页/共99页
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三、城市热岛效应的影响
（2）加剧城区夏季高温天气
工作效率降低，中暑和死亡人数增加。 医学研究表明，环境温度与人体的生理活动密 切相关，当温度高于28℃时，人会有不舒适感；温 度再高易导致烦躁、中暑和精神紊乱等；气温高于 34℃并加以热浪侵袭可引发心脏病、脑血管和呼吸 系统疾病，使死亡率显著增加。

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不同藻类种群密度随温度的变化
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(三)引发流行性疾病
水体温度升高造成一些致病微生物滋生繁 衍的人工温床，引发流行性疾病。例如澳大 利亚曾流行的一种脑膜炎经科学家研究证实， 是由于电厂排放的冷却水使水温增高，促进 一种变形虫大量滋生繁衍而污染水源，再经 人类饮水、烹饪或洗涤等途径进入人体，导 致发病。
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(二)城市大气成分的变化
城市地区能源消耗量大，且以矿物燃料为 主，燃烧过程排放大量的C02、C0、S02、N0x 和CH4等有毒有害气体和颗粒物，致使城市上 空大气组成改变，降低了城市空气的透明度， 使其吸收太阳辐射和地表长波辐射的能力增 强，造成大气逆辐射增强，加剧了温室效应， 从而强化了城市热岛效应。
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(一)热污染的类型 根据污染对象的不同，可将热污染分为 水体热污染和大气热污染。

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热污染的分类
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各行业冷却水排放量对照
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（2）热污染的成因
环境热污染主要是由人类活动造成的，人 类活动对热环境的改变主要通过直接向环境 释放热量、改变大气的组成、改变地表形态 来实现。
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8.1 概述
环境热学是环境物理学的一个分支，是研 究热环境及其对人体的影响，以及人类活动 对热环境的影响的学科。热环境又称环境热 特性，是指提供给人类生产、生活及生命活 动的生存空间的温度环境，主要指自然环境、 城市环境和建筑环境的热特性。
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太阳能量辐射创造了人类生存空间的大的 热环境，而各种能源提供的能量则对人类生 存的小的热环境作进一步的调整，使之更适 宜于人类的生存。热环境除太阳辐射的直接 影响外，还受许多因素如相对湿度和风速等 的影响，是一个反映温度、湿度和风速等条 件的综合性指标。热环境可以分为自然热环 境和人工热环境。

定义：温室效应是指由 于大气中二氧化碳等温 室气体含量增加，使全 球气温升高的现象。 加剧原因：温室气体排 放量增加；植被破坏， 温室气体吸纳量降低。
大气热污染
机理：太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地 面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等 物质所吸收，从而产生大气变暖的效应
大气热污染
热污染评价与标准
二、大气热环境评价与标准 环境生理学上常采用温度-湿度-风速的综合指标来 表示环境温度，并称之为生理热环境指标，常用的 生理热环境指标主要有以下几种： 1、有效温度 2、干-湿-黑球温度 3、操作温度 4、预测平均热反应指标 5、热平衡数
热污染控制技术
热污染控制技术
一、节能设备与技术 1、热泵 将低温热源中无法被利用的废热集中起来，传递给要加 热的物质。 实例：莫斯科市乌赫托斯基生活小区电-热-冷三联供系统， 利用热泵供应小区的制冷、供暖、生活热水所需能量。 优势：整个系统的能量都来自当地二次能源（如废热， 沼气等），不需燃烧化石染料。
热污染控制技术
4、空冷技术 空冷技术是直接利用空气进行冷却相关设备的技术。采 用空冷技术可以显著节约水资源，同时也有助于控制水 体热污染，但空冷技术耗电量大，会提高燃料消耗，因 此在能源丰富而水源短缺的地区比较适用。
热污染控制技术
二、生物能技术 （1）生物质压缩成型技术 （2）生物质气化技术 （3）生物质燃料酒精 （4）生物质热裂解液化技术
大气热污染
城市热岛效应的影响
1、人们生活、工业生产、交通 运输中燃烧石化燃料而形成的 大气污染物质在热岛中心区域 聚集，危害人们的身体健康甚 至生命。 2、长期生活在热岛中心区的人 们会表现情绪烦躁不安、精神 萎靡、忧郁压抑、记忆力下降、 失眠等症状，降低工作效率， 引起中暑和死亡人数的增加 3、导致气候异常、物候失常， 引发异常天气现象和自然灾害。

71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
热污染及其控制
31、园日涉以成趣，门虽设而常关。 32、鼓腹无所思。朝起暮归源自。 33、倾壶绝余沥，窥灶不见烟。
34、春秋满四泽，夏云多奇峰，秋月 扬明辉 ，冬岭 秀孤松 。 35、丈夫志四海，我愿不知老。
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现状

二氧化碳 (CO2) ——由于人类大量使用煤、石油、天然气等化石燃料，导致全球 的二氧化碳正以每年约六十亿吨的量逐渐增加中。
氟氯碳化物 (CFCs) ——以CFC─l1、CFC─12及CFC─113占最大使用量。简单说 就是使用冷媒、清洗、喷雾及发泡等用途，同时此类化合物也是破坏臭氧层的祸 首。 甲烷 (CH4) ——甲烷产生源自于发酵与腐化的变更过程及物质的不完全燃烧，主 要来自牲畜、水田、汽机车及掩埋场的排放。 氧化亚氮 (N2O) ——源于石化燃料的燃烧，微生物及化学肥料分解而排放出来。 臭氧 (O3) ——来自地面污染，如汽机车、发电厂、炼油厂所排放的氮氧化合物及 碳氢化合物，经光化学作用而产生臭氧。 目前这些温室气体仍持续增加中，至1994年，二氧化碳CO2每年平均增加0.4％， 浓度约358PPM； 甲烷CH4每年平均增加0.6％，浓度约1.7PPM； 氧化亚氮N2O每 年平均增加0.25％，浓度约0.31PPM； 氟氯碳化物CFC─11浓度约268PPT； CFC─12浓度约480PPT。
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近几十年来，由于人口急剧增加，工业迅猛发 展，呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然 气燃烧产生的二氧化碳，远远超过了过去的水 平。而另一方面，由于对森林乱砍乱伐，大量 农田建成城市和工厂，破坏了植被，减少了将 二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水 域逐渐缩小，降水量大大降低，减少了吸收溶 解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成与转 化的动态平衡，就使大气中的二氧化碳含量逐 年增加。空气中二氧化碳含量的增长，就使地 球气温发生了改变。
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类型

水体污染
大气污染 （一）温室效应 （二）城市热岛效应

• 一般情况下可以按照“标准”附录B给出的照明功率密度值与电器设备功率 密度值的和确定室内灯具与小设备的功率值，对于与普通办公室照明功率密 度值是11W/m2，电器设备功率密度值是20W/m2，其总和就是31W/m2， 因此显热得热和潜热得热的总数约等于10W/m2。而显热得热与潜热得热的 比例根据计算温度与湿度不同也有很大差别，一般情况下可以设定比例为 70%与30%，因此，在“Sensible Gain (显热得热)”与“Latent Gain(潜 热得热)”下分别填入7与3。
1、设置材质
• 在模型选项卡下选择“Exterior”，点击添加到全局库(Add to Global Library)，完成模型材质的 保存。
• 在库选项卡下点击
按钮，在下拉菜单中选择Save Library命令，保存库。
• 如果要调取已保存的库，则需在库选项卡下点击 令，导入库文件。
按钮，在下拉菜单中选择Select Library命
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2.3室内得热情况的设置
➢ 室内得热情况主要是设置由于灯具与小型电器产热而带给建筑的Sensible Gain (显热得热)和Latent Gain (潜热得热)。
• 显热得热和潜热得热的计算：根据对中外科学文献的研究，显热得热和潜热 得热的总数可以按室内灯具与小型电器铭牌功率的33%计算。
• 2、材质的设置——Ecotect Analysis的热环境分析采用了准入法，这种 方法和国内热工规范采用的谐波反应法不同，因此相关的物理参数计算成 为了难点。同时Ecotect Analysis只能自动计算部分物理参数，比如延 迟时间必须手工计算；而且在构造中有空气层时自动计算的物理参数不正 确。这些问题的必须采用其他方法人工解决。

41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
不容忽视的热污染
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
45、自己

40、人类法律，事物有规律，这是不 容ห้องสมุดไป่ตู้视 的。— —爱献 生
66、节制使快乐增加并使享受加强。 ——德 谟克利 特 67、今天应做的事没有做，明天再早也 是耽误 了。——裴斯 泰洛齐 68、决定一个人的一生，以及整个命运 的，只 是一瞬 之间。 ——歌 德 69、懒人无法享受休息之乐。——拉布 克 70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭
热污染评价与标准
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯

概述
简而言之,热污染主要是指自然因素和人类活动中的热排放导致环境温度异常升 高的现象 (例如温室效应、热岛效应)。造成空气环境温度异常升高的热排放源,都叫作 热污染源。热污染源可以分为人为热污染源和自然热污染源。
4.1.1热环境的来源
自然热源
人为热源
地球环境热交换方程
来源
人体与热环境之间的热平衡关系
城市的热岛效应会增大用水量,加大城市的能源消耗,导致更多的废热排入 到环境中,进一步加剧城市的热岛效应。
热污染评价与标准
• 水体热污染评价与标准 • 大气热污染评价与标准
4.2.1水体热污染评价与标准
向自然水体排放的废温热水导致水体温度升高,当温度升高到影响水生生物的生 态结构时,就会发生水质恶化,影响人类生产、生活的使用,即为水体热污染。工业冷 却水是水体热污染的主要来源,其中以电力工业为主,其次是冶金、化工、石油、造 纸和机械工业。另外,核电站也是水体热污染的主要热量来源之一,一般轻水堆核电 站的热能利用率为31%~33% ,而剩余的约2/3 的能量都以 (热)冷却水的形式排放 到周围的环境中。
4.3.1水体热污染防治
水体热污染防治
②改善能量利用,提高发电效率;改善冷却方式,达到排放标准。采用高效率 的新技术,如燃气轮机增温发电、磁流体直接发电等来提高发电效率,提高能 源的有效利用率,减少废热排放;还可以采取其他辅助冷却工程措施来降低废 热水的温度,如冷却塔、漂浮喷射冷却装置、高效喷水池等设备均可以达到 给废热水冷却降温的目的。
4.1.1热环境的来源
地球环境热交换方程
可以假设一柱体空间,其上表面为太空,地表面无限延伸至竖向热流为零的表面。 柱体空间区域与外界热交换的方程为:
G = (Q + q)(1- a) + I进 - I出 - H - LE – F 式中 G ———柱体空间区域总能量;