水圈热污染

　　水体与地面具有不同的性质。白天，水体表层水面接受太阳辐射后，部分太阳辐射使表层水温上升，夜间，水体由于温度比其上气体温度高，所以，以红外线的形式向外辐射能量，使之温度下降，在某种条件下，水面的能量收支相等，这时的水温被称为“平衡水温”。

　　自然状态下的江、河、湖、海的水温不会高于平衡水温，但由于这些水体沿线分布了许多城市和工厂，人为排放了一些比自然水温高的废水，这类水被称为“温排水”，由于温排水的缘故，自然水体受到了热污染，其水温常常高于平衡水温。

　　沿着江、河、湖、海布局的城市、工厂、电厂将冷却水排入自然水体，这种冷却水的水温比自然水温高7～8℃，这种温排水进入自然水体后，在表层1～2m内扩散。日本是岛国，多数电厂、钢厂沿海布局，其冷却水大部分排入海洋。一般的火力发电站，每10万kw功率的冷却水排放量为3一5t/s，原子能电站每10万kw需冷却水6～8t/s，可见日本沿海一带的热污染有多严重。美国的大部分工厂、电厂多依河而立，所以其冷却水排放则使河流水域水温大幅度提高，如流经辛辛那提的俄亥俄河因温排水而使其水温变高，7～8月的河水温度有时比气温高出几度!

　　冷却水是热量的载体，冷却水在全部工业用水中的比重约占90%，作为热量的载体，冷却水源源不断地将热量带给自然水体。以原子能发电厂为例，比较安全的核电站采用加压水核反应方式发电，蒸汽也经冷凝器冷却，冷凝器的热量损失达到60～64%，所以，需要大量的冷却水。

　　日本专家根据本国2000年电力规划，以火力电冷却水4t/10万(kw·s)和核电冷却水7t/10万(kw·s)计，设发电机年利用率为77%，则共需冷却水3940亿t，相当于日本列岛的总径流量，携带的热量以冷却水温平均增高8℃计，热排放总量为33.5×1015～27.2×1015，这些热量若沿日本27000km海岸平均分布，则一天1cm2水域受热126～167J，相当于沿海水域日辐射量的7～11%，这是一个非同小可的数字。

　　由于热污染越来越重，各国政府相继制定了冷却水的排放标准，并大力研究温排水的处理方法，其目的是不使水圈变热。然而热量是守衡的，生出的热量即使不进入水圈，也会进人大气层等其它环境系统，所以，未来学家引导我们着力开发太阳能和水电，尽可能节约使用化石能。