熱污染源熱污染物理特性

熱污染是由于人類活動的影響而使環(huán)境中的熱量超標(biāo)的一種環(huán)境污染現(xiàn)象。在物理學(xué)中，溫度是衡量熱能的標(biāo)準(zhǔn)，因此在環(huán)境中，熱能超標(biāo)的直接表現(xiàn)就是環(huán)境溫度的上升。其特點表現(xiàn)為：熱污染是一種能量污染，對人類造成間接的健康危害。

（1）水體熱污染來源。水體熱污染主要熱源為工業(yè)冷卻水，其中以電力工業(yè)為主，其次為冶金、化工、石油、造紙和機械工業(yè)。而核電站也是水體熱污染的主要熱量來源之一。

（2）大氣熱污染來源。主要來自于以下四個方面，包括溫室氣體的增加，微細(xì)顆粒物的增加，臭氧層的破壞以及對流層中水蒸氣的大量增加。

（3）其他。①自然植被的嚴(yán)重破壞，導(dǎo)致了自然熱平衡的改變，造成環(huán)境污染；②城市建設(shè)發(fā)展導(dǎo)致大面積的混凝土取代了田野和土地等自然下墊面，改變了地表的反射率和蓄熱能力；③石油泄漏改變了海洋水面的受熱性質(zhì)，由于泄漏的石油覆蓋了大面積的海洋冰面和水面，而三者吸收與反射太陽輻射的能力是截然不同的，從而改變了熱環(huán)境。

隨著科技水平的不斷提高和社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的生活都取得了巨大的進步，這其中大量的能源消耗（包括化石燃料和核燃料），不僅產(chǎn)生了大量有害及放射性污染物，而且還會產(chǎn)生二氧化碳、水蒸氣、熱水等一些污染物。它們會使局部環(huán)境或全球環(huán)境增溫，并形成對人類和生態(tài)系統(tǒng)的直接或間接、即時或潛在的危害。這種日益現(xiàn)代化的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類生活中排放出的廢熱所造成的環(huán)境污染，即為熱污染。熱污染一般包括水體熱污染和大氣熱污染。

熱污染源環(huán)境溫度的測量方法

（1）干球溫度法。將水銀溫度計的水銀球不加任何處理，直接放置在環(huán)境中進行測量，得到的溫度為大氣溫度，又稱氣溫。

（2）濕球溫度法。將水銀溫度計的水銀球用濕紗布包裹起來，然后放置在環(huán)境中進行測量。由此法所測得的溫度是濕度飽和情況下的大氣溫度。干球溫度和濕球溫度的差值，反映了測量環(huán)境的濕度狀況。

（3）黑球溫度法。將水銀溫度計的水銀球放入直徑為15cm外涂黑的空心銅球中心進行測定。此法的測量結(jié)果可以反映出環(huán)境熱輻射的狀況。

熱污染源生理熱環(huán)境指標(biāo)

（1）有效溫度（ET）。將溫度、濕度和風(fēng)速三者綜合，形成一種具有同等溫度感覺的最低風(fēng)速和飽和濕度的等效氣溫指標(biāo)。它是根據(jù)人的主訴制定的溫度指標(biāo)，同樣數(shù)值的有效溫度對于不同的個體而言，其主訴的溫度感覺是相同的。其應(yīng)用較廣，但沒有考慮熱輻射對人體的影響。

（2）干-濕-黑球溫度。它是干球溫度法、濕球溫度法、黑球溫度法測得的溫度值按一定比例的加權(quán)平均值，可以反映出環(huán)境溫度對人體生理影響的程度。

（3）操作溫度（OT）。工作環(huán)境中的溫度值。

按照污染物的來源可將污染源分為天然污染源和人為污染源兩大類。天然污染源是指自然界茸行向環(huán)境排放有害物質(zhì)或造成有害影響的場所，如正在活動的火山、地震源、海嘯、泥右流等。人為污染源是指人類社會活動所形成的污染源。后者是環(huán)境保護工作研究和控制的主要對象。

人為污染源有多種分類方法：

（1）按排放污染物的種類，可以分為有機物污染源、熱污染源、噪聲污染源、放射性污染源、病原體污染源和同時排放多種污染物的混合污染源。

（2）按污染的主要對象，可分為大氣污染源、水體污染源和土壤污染源等。

（3）按排放污染物的空間分布方式，可分為點污染源和面污染源。

（4）按人類社會活動功能，可分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、交通運輸污染源和生活污染源。

污染源評價是在污染源和污染物調(diào)查的基礎(chǔ)上進行的。污染源評價的目的是要確定主要污染物和主要污染源，提供環(huán)境質(zhì)量水平的成因；為環(huán)境影響評價提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為污染源治理和區(qū)域治理規(guī)劃提供依據(jù)。因此，污染源評價是環(huán)境影響評價和污染綜合防治的重要一環(huán)，一項重要的基礎(chǔ)工作。

污染源評價是指對污染源潛在污染能力的鑒別和比較。潛在污染能力是指污染源可能對環(huán)境產(chǎn)生的最大污染效應(yīng)。它和污染源對環(huán)境產(chǎn)生的實際污染效應(yīng)是不同的。污染源對環(huán)境產(chǎn)生的實際污染效應(yīng)，不僅取決于污染源本身的特性（排放污染物的種類、性質(zhì)、排放量、排放方式等），還取決于環(huán)境的性質(zhì)（背景值、自凈能力、擴散條件），接受者的性質(zhì)，以及各種污染物之間的作用和協(xié)生效應(yīng)等。潛在污染能力取決于污染源本身的性質(zhì)。因此，用潛在污染能力評價污染源是合適的。

污染源潛在污染能力主要取決于排放污染物的種類、性質(zhì)、排放方式等。這些具有不同量綱的量是很難進行比較的。污染源評價的關(guān)鍵在于，把具有不同量綱的量進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，使其具有可比性，然后進行分析比較。進行標(biāo)準(zhǔn)化處理的方法不同，產(chǎn)生了不同的評價方法

根據(jù)污染源調(diào)查的結(jié)果進行污染源評價有兩類方法。一類是類別評價；一類是綜合評價。類別評價是根據(jù)各類污染源某一種污染物的排放濃度、排放總量（體積或質(zhì)量），統(tǒng)計指標(biāo)（檢出率、超標(biāo)倍數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差）等項指標(biāo)，來評價污染物和污染源的污染程度。污染源綜合評價方法不僅考慮污染物的種類、濃度、排放量、排放方式等污染源性質(zhì)，還要考慮排放場所的環(huán)境功能。

各種污染物具有不同的特性和不同的環(huán)境效應(yīng)，為了使不同的污染物和污染源能夠在同一個尺度上加以比較，需要采用特征數(shù)來表示評價的結(jié)果；或者說，需要對污染物和污染源進行標(biāo)準(zhǔn)化比較。污染源評價要確定的三個特征數(shù)是：等標(biāo)污染指數(shù)、等標(biāo)污染負(fù)荷、污染負(fù)荷比。在此基礎(chǔ)上，可進一步確定主要污染源和主要污染物。

根據(jù)污染的產(chǎn)生過程可分為兩類：

⒈一次污染物：由污染源釋放的直接危害人體健康或?qū)е颅h(huán)境質(zhì)量下降的污染物。2.二次污染物：排放物質(zhì)在一定環(huán)境條件下產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)和生物化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量下降。

按污染物的來源按污染物的來源可分為天然污染源和人為污染源。

污染源天然污染源是指自然界自行向環(huán)境排放有害物質(zhì)或造成有害影響的場所，如正在活動的火山。

人為污染源是指人類社會活動所形成的污染源。后者是環(huán)境保護工作研究和控制的主要對象。人為污染源有多種分類方法。按排放污染的種類，可分為有機污染源、無機污染源、熱污染源、噪聲污染源、放射性污染源、病原體污染源和同時排放多種污染物的混合污染源等。

事實上，大多數(shù)污染源都屬于混合污染源。例如燃煤的火力發(fā)電廠就是一個既向大氣排放二氧化硫等無機污染物，又向環(huán)境排放廢熱和其他廢物的混合污染源。然而，在研究某一特定環(huán)境問題時，往往把某些混合污染源作為只排放某一類污染物的污染源。

按排放污染的種類

可分為有機污染源 、無機污染源、熱污染源、噪聲污染源、放射性污染源和同時排放多種污染物的混合污染源等。

按污染的主要對象

污染源按污染的主要對象，可分為大氣污染源、水體污染源和土壤污染源等；

按排放污染物的空間分布方式

按排放污染物的空間分布方式，可分為點污染源（集中在一點或一個可當(dāng)作一點的小范圍排放污染物）、面污染源（在一個大面積范圍排放污染物）。

按人類社會活動功能

按人類社會活動功能分為工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、交通運輸污染源和生活污染源。

固定污染源和流動污染源

污染源分為固定污染源和流動污染源。固定污染源指煙道、煙囪、排氣筒等排放場所。它們排放的廢氣中既包含固態(tài)的煙塵和粉塵，也包含氣態(tài)和氣溶膠態(tài)的多種有害物質(zhì)。如發(fā)電廠的燃煤煙囪，鋼鐵廠、水泥廠、煉鋁廠、有色金屬冶煉廠、磷肥廠、硝酸廠、硫酸廠、石油化工廠、化學(xué)纖維廠的大工業(yè)煙囪等。流動污染源主要指交通車輛、飛機、輪船等排氣源，其排放廢氣中含有煙塵、有機和無機的氣態(tài)有害物質(zhì)。

污染源天然污染源

天然污染源指自然界自行向環(huán)境排放有害物質(zhì)或造成有害影響的場所，如正在活動的火山。常見大氣污染源有：向大氣排入有害物質(zhì)的源地稱污染源，進入大氣的有害物質(zhì)稱污染

物。

污染源大氣污染源

大氣污染源分人工源和自然源，自然源包括火山噴發(fā)、森林著火、風(fēng)吹揚塵等，它們每年向大 氣排入約5.5億噸污染物，人工源包括工業(yè)污染源、農(nóng)業(yè)污染源、城鄉(xiāng)交通和居民生活污染源等，它們平均總計向大氣排入的污染物在20世紀(jì)90年代約每年超過6.5億噸，其中以工業(yè)污染排放量最為主要。中國1990年工業(yè)源共排放大氣污染物約0.4億噸，按人口平均遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家的排發(fā)水平。

大氣污染物分為一次污染物和二次污染物，它們的種類超過100多種。從污染源排 進大氣后，直接污染空氣的稱一次污染物，其中最主要的有二氧化硫、一氧化碳（CO）、 氮氧化物（NO）、二氧化氮、顆粒物（飄塵、降塵、油煙等）、CO和氨氣、及含氧、 氮、氯、硫有機化合物以及放射性物質(zhì)等。所謂二次污染物則是由于陽光照射污染物、 污染物間相互發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、污染物與大氣成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成的有害物質(zhì)，光化煙霧就是一種二次污染物。

污染源人為污染源

人為污染源是指人類社會活動所形成的污染源。后者是環(huán)境保護研究和控制的主要對

象。

污染源工業(yè)污染源

工業(yè)生產(chǎn)中的一些環(huán)節(jié)，如原料生產(chǎn)、加工過程、燃燒過程、加熱和冷卻過程、成品整理過程等使用的生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)場所都可能成為工業(yè)污染源。除廢渣堆放場和工業(yè)區(qū)降水徑流構(gòu)成的污染以外，多數(shù)工業(yè)污染源屬于點污染源。它通過排放廢氣、廢水、廢渣和廢熱污染大氣、水體和土壤；還產(chǎn)生噪聲、振動來危害周圍環(huán)境。各種工業(yè)生產(chǎn)過程排出的廢物含有不同的污染物。例如，煤燃燒過程排出的煙氣中含有一氧化碳、二氧化硫、苯并（a）芘和粉塵等污染物；一些化工生產(chǎn)過程排出的廢氣主要含有硫化氫、氮氧化物、氟化氫、氯化氫、甲醛、氨等各種有害氣體。又如煉油廠廢水中主要含原油和石油制品，以及硫化物、堿等；電鍍工業(yè)廢水中主要含有重金屬（鉻、鎘、鎳、銅等）離子、酸和堿、氰化物和各種電鍍助劑；火力發(fā)電廠主要排出煙氣和廢熱。此外，由于化學(xué)工業(yè)的迅速發(fā)展，越來越多的人工合成物質(zhì)進入環(huán)境；地下礦藏的大量開采，把原來埋在地下的物質(zhì)帶到地上，從而破壞了地球上物質(zhì)循環(huán)的平衡。重金屬、各種難降解的有機物等污染物在人類生活環(huán)境中循環(huán)、富集，對人體健康構(gòu)成長期威脅?？梢?，工業(yè)污染源對環(huán)境危害最大。

污染源農(nóng)業(yè)污染源

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中對環(huán)境造成有害影響的農(nóng)田和各種農(nóng)業(yè)設(shè)施稱為農(nóng)業(yè)污染源。不合

理施用化肥和農(nóng)藥會破壞土壤結(jié)構(gòu)和自然生態(tài)系統(tǒng)，特別是破壞土壤生態(tài)系統(tǒng)（見農(nóng)藥污染）。降水所形成的徑流和滲流把土壤中的氮和磷、農(nóng)藥以及牧場、養(yǎng)殖場、農(nóng)副產(chǎn)品加工廠的有機廢物帶入水體，使水體水質(zhì)惡化，有時造成河流、水庫、湖泊等水體的富營養(yǎng)化。大量氮化合物進入水體則導(dǎo)致飲用水中硝酸鹽含量增加，危及人體健康。氮肥分解產(chǎn)生的氮氧化物直接影響大氣的物質(zhì)平衡。在農(nóng)業(yè)高度現(xiàn)代化的國家，農(nóng)業(yè)污染源排放的硝酸鹽、氮和無機磷已經(jīng)對水體構(gòu)成極大危害。有的研究報告指出，在生活污水中氮的濃度一般為18～20毫克/升，而農(nóng)田徑流中，氮的濃度為1～70毫克/升，上限遠(yuǎn)超過生活污水。農(nóng)田徑流中磷的含量為 0.05～1.1毫克/升。農(nóng)田徑流里的氮、磷含量都大大超過藻類生長需要。一般認(rèn)為水中有 0.3毫克/升的無機氮和0.01毫克/升的無機磷就足以使藻類繁殖到致害的程度。

污染源交通污染源

對周圍環(huán)境造成污染的交通運輸設(shè)施和設(shè)備。這類污染源發(fā)出噪聲，引起振動，排放廢氣，泄漏有害液體，排放洗刷廢水（包括油輪壓艙水），散發(fā)粉塵等，都會污染環(huán)境。交通運輸污染源排放的主要污染物有一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔?、二氧化硫、鉛化合物、笨并 (a）芘、石油和石油制品以及有毒有害的運載物。它們對城市環(huán)境、河流、湖泊、海灣和海域構(gòu)成威脅（特別是在發(fā)生事故時）。這類污染源排出的廢氣是大氣污染物的主要來源之一。

污染源生活污染源

人類消費活動產(chǎn)生廢水、廢氣和廢渣都會造成環(huán)境污染。城市和人口密集的居住區(qū)是人類

消費活動集中地，是主要的生活污染源。

生活污染源污染環(huán)境的途徑有三：①消耗能源排出廢氣造成大氣污染。如中國的一些城市里，居民普遍使用小煤爐做飯、取暖，這些小煤爐在城市區(qū)域范圍內(nèi)構(gòu)成大氣的面污染源。②排出生活污水（包括糞便）造成水體污染。生活污水中含有機物、合成洗滌劑和氯化物以及致病菌、病毒和寄生蟲卵等。生活污水進入水體，惡化水質(zhì)，并傳播疾病。以有機污染物為例，一個百萬人口的城市，如果平均每人每天排放BOD5（五日生化需氧量）36克，受納該城市生活污水的水體中BOD5本底值是2毫克/升，為使受納水體中的BOD5不超過5毫克/升，而且對這個城市的生活污水不作任何處理，則每天至少需要1200萬立方米的天然水來稀釋（估算時忽略生活污水的流量）。這相當(dāng)于一條流量約為140立方米/秒的河流的水量。③排出的廚房垃圾、廢塑料、廢紙、金屬、煤灰和碴土等城市垃圾造成環(huán)境污染。在不同國家和地區(qū)中，由于生活習(xí)慣和生活水平的差別，上述各種垃圾在城市垃圾總量中的比重也有所不同。中國大城市中普遍設(shè)有廢舊物資回收網(wǎng)點，城市垃圾中廢紙、金屬、塑料制品和玻璃等所占的比例就較低；由于相當(dāng)數(shù)量的居民用煤作燃料，垃圾中煤灰所占的比例就較高。中國城市垃圾數(shù)量和構(gòu)成也在變化，如由于逐步改用煤氣、石油液化氣作燃料以及采用集中供熱方式，煤灰在生活垃圾中所占的比例逐漸減少。