热污染的原因、影响和解决方案

当有人想到 污染时，通常不会想到热污染。人们首先会想到碳排放、个人污染和 浪费以及其他各种变化因素。

然而，热污染是我们现代社会中一个真实而持久的问题。通俗地说，热污染是指一个行业或其他人造组织从天然来源吸收水，然后将其冷却或加热。然后他们将这些水喷射回自然资源中，这会改变氧气水平，并对当地生态系统和社区产生灾难性影响。

热污染被定义为自然水体温度的突然升高或降低，这些水体可能是海洋、湖泊、河流或池塘，受人类影响。这通常发生在工厂或设施从自然资源中取水并以改变的温度将其放回时。通常，这些设施将其用作机器的冷却方法或帮助更好地生产产品。

生产不同产品的工厂或废水设施往往是这种大规模热污染外流的罪魁祸首。为了正确控制和维持热污染，人类和政府一直在采取许多措施来有效管理植物如何使用水。然而，这种影响至今仍在持续。

热污染的成因

1. 在电力、制造和工业厂房中作为冷却剂的水

生产和制造工厂是大的热污染源。这些植物从附近的水源取水以保持机器冷却，然后以更高的温度释放回水源。当加热的水返回河流或海洋时，水温急剧上升。

当水中的氧气含量发生变化时，这也会降低生活在水下的野生动物的生命质量和寿命。这个过程还可以清除河边植被，这始终取决于氧气和温度的恒定水平。

通过改变这些自然环境，工业从本质上帮助降低了这些以海洋为基础的生命形式的生活质量，如果不加以控制和谨慎对待它们的做法，终可能会破坏栖息地。

2. 土壤侵蚀

土壤侵蚀是造成热污染的另一个主要因素。持续的土壤侵蚀导致水体上升，使它们更容易暴露在阳光下。高温可能对水生生物群落造成致命影响，因为它可能会导致厌氧条件。

3. 森林砍伐

树木和植物可以防止阳光直接照射到湖泊、池塘或河流上。当发生 森林砍伐时 ，这些水体直接暴露在阳光下，从而吸收更多的热量并提高其温度。森林砍伐也是温室气体浓度升高的 主要原因，即大气中的全球变暖。

4. 铺装表面的径流

从道路和停车场等铺砌表面排放到地表水中的城市径流可以使水变暖。在夏季，路面会变得很热，这会产生进入下水道系统和水体的温暖径流。

5. 自然原因

火山、地热喷口和海洋下的温泉等自然原因会引发温暖的熔岩，从而提高水体的温度。闪电还可以将大量热量引入海洋。这意味着水源的整体温度将上升，对环境产生重大影响 。

6. 蓄水池

蓄水池可能是另一个热冲击源，因为相对较小和较浅的水体可以从太阳吸收相当多的热能。

当这些水被直接泵入河流、湖泊或海湾时，会导致温度显着升高。这类似于将一壶热水倒入装满水的浴缸中，使水跃升几华氏度。

7、生活污水

生活污水往往未经处理直接排入河流、湖泊、运河或溪流。市政给水污水的温度通常高于受纳水。

随着受纳水体温度升高，溶解氧（DO）减少，对氧的需求量增加，造成厌氧条件。

热污染的影响

在公认的科学家和学者中，在谈到热污染的影响时，通常有两种思想流派。一些人倾向于这种污染对海洋生态系统的负面影响，以及它如何对积极的环境实践有害 。

然而，有些人倾向于认为，如果没有这些行业的运作方式，人类生活中一些基本的部分将完全过时。

废水将无法得到妥善维护；我们将没有可以生产我们需要的商品的行业，等等。然而，热污染对生态系统的影响大大超过了工业参与该行为所带来的好处。

1. DO（溶解氧）水平降低

温暖的温度会降低水中 DO（溶解氧）的含量。温水比冷水含有相对较少的氧气。溶解氧的减少会导致植物和动物窒息，例如鱼类、两栖动物和桡足类动物，这可能会导致厌氧条件。

温暖的水让藻类在水面上繁茂，从长远来看，生长的藻类会降低水中的氧气含量。

2. 毒素增加

随着工业高温排放物的不断流动， 回流到自然水体中的毒素大量 增加。这些毒素可能含有化学物质或辐射，可能会对当地生态造成严重影响，并使它们容易感染各种疾病。

3. 生物多样性的丧失

水中生物活动的减弱可能会导致生物多样性的显着 丧失。环境的变化可能会导致某些生物物种将它们的基地转移到其他地方，而由于海水变暖，可能会有大量物种迁入。 

能够轻松适应的生物体可能比不适应较高温度的生物体更具优势。

4. 生态影响

突然的热冲击可能导致鱼类、昆虫、植物或两栖动物的大规模死亡。较热的水可能对某些物种有利，而对其他物种可能是致命的 。较低的水温会增加活动水平，而较高的水温会降低活动水平。

许多水生物种对微小的温度变化（例如摄氏 1 度）很敏感，这会导致生物体代谢发生显着变化和其他不利的细胞生物学效应。

5. 影响生殖系统

海洋野生动物的繁殖显着停止（尽管这可能是真的，鱼类之间仍然可以繁殖 - 但新生儿缺陷的可能性明显更高）可能由于温度升高而发生，因为繁殖可以在一定的温度范围内发生. 温度过高会导致未成熟卵的释放或会阻止某些卵的正常发育。

6. 提高代谢率

热污染会增加生物体的代谢率，因为酶活性增加，导致生物体消耗比正常情况下的环境不改变所需的更多的食物。它破坏了食物链的稳定性并改变了物种组成的平衡。

7. 迁移

温水还可以导致特定种类的生物迁移到适合其生存需求的环境。这可能导致那些依赖它们提供日常食物的物种因食物链中断而遭受损失。

热污染解决方案

由于热污染对未来水生生态系统的不利影响，因此需要解决热污染问题。已经提出并开发了多种方法来将发电厂的热流出物转化为有用的热资源，以大限度地提高效益。热排入水体的解决方法如下：

1. 冷却池

冷却池或蓄水池是控制热排放的简单方法。在冷却池中，水面上加热的流出物大限度地向大气散发热量，并大限度地减少水的面积和体积。

这是将水冷却到相当低的温度的简单和便宜的方法。然而，就空气-水接触而言，单独的方法不太理想且效率低下。

2. 冷却塔

将水源中的水用于冷却目的后，经过冷凝器后返回水体，此过程称为冷却过程。

因此，冷却塔旨在控制水温，使冷却过程更有效。冷却塔主要用于散发回收的余热，以消除热污染问题。

3.人工湖

人工湖是人造水体，提供了一种可能的替代方案。加热后的出水可在一端排放到湖中，而水可从另一端抽出用于冷却目的。热量终通过蒸发散失。然而，这些湖泊必须不断恢复活力。

4. 水循环

工业处理后的水可回收用于生活或工业取暖，从而减轻热污染问题。

5. 其他应用

发电厂的热排放（废热）可用于其他用途，例如：

• 工业和空间供暖。

• 生物应用，如土壤变暖。

• 鱼类养殖、牲畜收容所和暖气温室。

大多数这些潜在的物理应用适用于较冷的地区或地点。

重要的是，要考虑的重要的事情是热污染的影响大大超过了人类完成它的需要。工厂和工业已经能够找到解决热污染的成功方法，但他们中的许多人没有实践它，因为从传统模型中工作更容易。如果我们想促进围绕海洋生物的繁荣环境，那么对热污染的态度需要急剧转变。

通过了解原因和影响，您可以对这些工厂选择的运营方式产生重大影响，并且您可以选择进行更改。