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1、第六章 热污染及其防治主要内容n 1、热环境n 2、温室效应与气候变化n 3、热岛效应n 4、环境热污染及其防治n 5、气候变化的对策1、热环境n 所谓热环境就是指提供给人类生产、生活及生活活动的良好的生存空间的温度环境。n 太阳辐射创造了人类生存空间的大的热环境，同时人类的各种活动也在不断改变着人类生存的热环境。n 人类生存热环境的热量来源地球是人类生产生活及生命活动的主要空间，太阳是天然热源，并以电磁波的方式不断向地球辐射能量。环境的热效应不仅与太阳辐射能量的大小有关，同时还取决于环境中大气同地表之间的热交换的状况。n 地表接受太阳辐射能量的影响因素从地球接受来自太阳辐射能量的途径可以看出
2、地壳以外的大气层是影响地球接受能量的一个重要方面。这主要取决于大气成分。地表的形态类型是影响地表接受太阳辐射能量的另一重要因素。n 人体与热环境之间的热平衡关系人与其所处的环境之间不断进行着热交换人体与环境之间的热交换一般有两种方式（1）对外做功（2）转化为体内热，并不断传递到体表，最终以热辐射或热传导的方式释放到环境中。2、温室效应n 温室效应定义n 温室效应原理n 温室效应加剧温室效应：温室气体能吸收地表长波辐射，使大气变暖，与“温室”作用相似。若无“温室效应”，地球表面平均温度是18，而非现在的15。 CO2, CH4,N2O, H2O增温效应地表吸收温室气体种类和作用种 类增温效应(%
3、)生命期(年)二氧化碳（CO2）6350200甲烷（CH4）151217氧化亚氮（N2O）4120氢氟碳化物（HFCS）1113.3全氟化碳（PFCS）50000六氟化硫（SF6）及其它7？385 ppm夏威夷Mauna Loa观象台测量的大气CO2浓度变化( Keeling and Whorf, 2004 )2006年5月已达到385ppm。过去10年中大气CO 浓度2以1.8ppm/年的速率增长，而过去50年平均仅为1ppm/年。CO 2 月平均摩尔比浓度 (ppm)中国气象局-瓦里关全球大气本底站（3617N, 10054E, 3816m asl）大气 CO2 月平均摩尔比浓度变化（On
4、e of the 24 GAW Global Stations）390385Flask 瓶采样分析（5 米距地高度）现场连续观测（80 米距地高度）380375370365360355中国气象科学研究院350中国气象局大气成分观测与服务中心美国 NOAA ESRL GMD345提供数据图形（Preliminary）3401990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006年2005年年均大气CO2浓度已达到380ppm南极Law Dome冰芯资料显示的近1000年大气CO2浓度(
5、 据 Etheridge et al., 1998, 延伸到2005年 )工业化（1750年）以来，大气中温室气体明显增加。南极东方站（Vostok）测量的大气CO2浓度变化人类活动扰动IPCC，2001（）目前的CO 浓度是42万年来的最大值。283万年来，仍是最大值温室效应与气候变化全球变暖的危害冰川消退海平面升高加剧荒漠化进程危害地球生命系统Science: 气候变暖影响全球粮食产能n 美国研究人员2011年5月5日公布报告指出，在过去的近30年中，气候变暖导致全球一些粮食产能出现了实质性下降，这可能也是近年来全球粮食价格上涨的重要因素。n 美国斯坦福大学和哥伦比亚大学的研究人员利用模型
6、分析了1980年至2008年间全球气候数据与4种大宗农产品玉米、小麦、稻子和大豆产量之间的关系。n 他们发现，在这期间，如果全球气温没有升高，俄罗斯的小麦产量本可以比实际水平提高10%以上，印度、法国、中国的小麦也可以有几个百分点的增长；中国、巴西和法国的玉米产量也会高于实际产量。n 而研究人员得出结论，全球玉米和小麦产能在过去近30年中，因气候变暖而下降了3到5个百分点，稻子和大豆产能受到的影响可以忽略不计。n 研究人员还发现，尽管在这期间内，欧洲几乎所有地区、亚洲大部、非洲和南美部分地区耕种季节的气温平均都上升了几个摄氏度，增加了这些地区耕种季节发生极端高温天气的概率，但全球也有一个显著例
7、外与全球趋势不同，美国中西部玉米和大豆带在夏季耕种季节的气温并未上升。研究人员目前还无法理解其中的原因。n 研究人员指出，今后数十年，全球变暖的趋势预计将继续，在全球粮食需求将持续上升的大背景下，粮食产能受到的影响将进一步扩大。（来源：新华网）3、热岛效应n 城市热岛效应现象在绘制的城市地图上可以看出，在建筑物最为密集的市中心区，闭合等温线温度最高，然后逐渐向外降低，郊区温度最低，这就像突出海面的岛屿，高温的城市处于低温郊区的包围之中，这种现象被成为城市热岛效应。城市热环境变化城市热岛效应城市热岛效应的成因1 城市下垫面（大气底部与地表的接触面）特性的影响2 人工热源的影响3 日益加剧的城市大
8、气污染的影响4 高耸入云的建筑物造成近地表风速小且通风不良5 城市中绿地、林木、水体等自然下垫面的大量减少，加上城市的建筑、广场、道路等构筑物的大量增加，使蒸发的水分远比郊区农田绿地少，从而极大的消弱了缓解城市热岛效应的能力。由于城市化带来的高温化主要原因：城市热岛效应带来的影响1 使城区冬季缩短，霜雪减少2 夏季造成高温天气，严重影响工作和生活。3 带来暴雨、飓风、云雾等异常的天气4 加剧城市消耗，增大用水量，造成更多的热量排放的环境，导致热岛效应的恶性循环。5 形成城市风4、环境热污染及其防治n 热污染的概念n 热污染的成因A 改变了大气的组成，CO2和大气颗粒物增加，对流层水蒸气的大量增加和臭氧层的破坏B 改变了地表形态，如植被的严重破坏，城市自然下垫面的减少，另外石油泄露能改变海洋睡眠的受热性质C 直接向环境中释放能量水体热污染n 来源：工业冷却水，核电站等n 危害：1、降低水体融解氧且加重水体污染2、导致藻类生物的群落更替3、加快水生生物的生化反应速度4、破坏鱼类生境n 水体热污染的防治：1、设计和改进冷却系统，减少温排水2、废热水的综合利用大气热污染n 大气热污染引起局部天气变化n 大气热污染引起全球气候变化n 大气热污染的防治：A 植树造林，增加森林覆盖面积。B 提高燃料燃烧的完全性，提高能源的利用效率C 发展清洁型能源和可再生替代能源D 保护臭氧层