热污染

热污染，有时称为热富集，是指任何改变环境水温的过程导致的水质退化。 热染是由于人为影响而导致的自然水体温度的升高或降低。 与化学污染不同，热污染会导致水的物理特性发生变化。 热污染的一个常见原因是发电厂和工业制造商使用水作为冷却剂。 城市径流——雨水从屋顶、道路和停车场排放到地表水——和水库也可能是热污染的来源。 热水染也可能是由于水库底部的极冷水排入较温暖的河流而引起的。

当用作冷却剂的水以更高的温度返回自然环境时，温度的突然变化会减少氧气供应并影响生态系统的组成。 适应特定温度范围的鱼类和其他生物可能会被称为热冲击的水温突然变化（快速升高或降低）杀死。 温暖的冷却水也会对水温产生长期影响，增加水体的整体温度，包括深水。 季节性会影响这些温度升高在整个水柱中的分布方式。 升高的水温会降低氧气含量，这会杀死鱼类并改变食物链的组成，减少物种的生物多样性，并促进新的嗜热物种的入侵。

在美国，大约 75% 到 80% 的热污染是由发电厂产生的。 其余部分来自工业来源，例如炼油厂、纸浆和造纸厂、化工厂、钢厂和冶炼厂。

来自这些来源的热水可以通过以下方式控制：

• 冷却池，用于通过蒸发、对流和辐射进行冷却的人造水体
• 冷却塔，通过蒸发和/或热传递将废热传递到大气中
• 热电联产，一种回收废热用于家庭和/或工业供暖的过程。

直流冷却 (OTC) 系统是热污染的xxx贡献者之一，它不能像上述系统那样有效地降低温度。 一个大型发电厂每天可能抽取和出口多达 5 亿加仑。 这些系统产生的水平均温度升高 10°C。 例如，旧金山的 Potrero 发电站（于 2011 年关闭）使用 OTC 并将水排放到旧金山湾，温度比环境湾温度高约 10°C（20°F）。 截至 2014 年，美国有超过 1,200 家机构使用 OTC 系统。

可以通过遥感技术获取温度，以持续监测植物的污染。 这有助于量化每种植物的具体影响，并允许对热污染进行更严格的监管。

将设施从直流冷却系统转换为闭环系统可以显着减少排放的热污染。 这些系统在更接近自然环境的温度下释放水。

当水在人造水坝内分层时，底部的温度急剧下降。 许多水坝的建造是为了将这种冷水从底部释放到自然系统中。 这可以通过设计大坝以释放较温暖的地表水而不是水库底部较冷的水来缓解。

在温暖的天气里，城市径流会对小溪流产生显着的热影响。 当雨水流过热屋顶、停车场、道路和人行道时，它会吸收一些热量，这是城市热岛效应的结果。 吸收径流或将径流导入地下水的雨水管理设施（例如生物滞留系统和渗透池）通过让水在进入水生环境之前有更多时间释放多余的热量来减少这些热效应。 这些用于管理径流的相关系统是扩展城市设计方法的组成部分，通常称为绿色基础设施。

蓄水池（雨水池）在降低径流温度方面往往效果较差，因为水在排放到接收溪流之前可能会被太阳加热。

升高的温度通常会降低溶解氧和水的含量，因为气体在较热的液体中的溶解度较低。 这会伤害水生动物，例如鱼类、两栖动物和其他水生生物。 热渍染还可能增加水生动物的新陈代谢率，如酶活性，导致这些生物在较短的时间内消耗更多的食物，如果它们的环境没有改变的话。 新陈代谢率增加可能导致资源减少； 迁入的适应性更强的生物可能比不适应温暖气候的生物更有优势。