Kaj je toplotno onesnaževanje okolja?

Toplotno onesnaževanje se nanaša na pojave, pri katerih se toplota sprošča v vodna telesa ali v zrak. Hkrati se temperatura dvigne precej višja od povprečja. Toplotno onesnaževanje narave je povezano s človeškimi dejavnostmi in emisijami toplogrednih plinov,

Viri toplotnega onesnaževanja ozračja

Obstajata dve skupini virov:

• naravni - to so gozdni požari, vulkani, prašne nevihte, suhi vetrovi, razgradni procesi živih in rastlinskih organizmov;
• antropogeni - predelava nafte in plina, industrijske dejavnosti, toplotna energija, jedrska energija, transport.

Letno okoli 25 milijard ton ogljikovega monoksida, 190 milijonov ton žveplovega oksida, 60 milijonov ton dušikovega oksida vstopi v ozračje Zemlje kot posledica človeške dejavnosti. Polovica vseh teh odpadkov je posledica dejavnosti energetike, industrije in metalurgije.

V zadnjih letih se je količina izpušnih plinov iz avtomobilov povečala.

Posledice

V mestnih velemestah z velikimi industrijskimi podjetji atmosferski zrak doživlja najmočnejše toplotno onesnaženje. Prejema snovi, ki imajo višjo temperaturo kot zračni sloj okolice. Temperatura industrijskih emisij je vedno višja od povprečne površinske plasti zraka. Na primer, pri gozdnih požarih, iz izpušnih cevi avtomobilov, iz cevi industrijskih podjetij se med segrevanjem hiš prehaja topli zrak z različnimi nečistočami. Temperatura takega pretoka je približno 50-60 ordm-C. Ta plast povečuje povprečno letno temperaturo v mestu za šest do sedem stopinj. V mestih in nad njimi se oblikujejo "otoki toplote", kar vodi do povečanja oblačnosti, medtem ko se količina padavin poveča in se poveča vlažnost zraka. Ko so proizvodi zgorevanja povezani z vlažnim zrakom, se tvori mokri smog (vrsta Londona). Okoljevarstveniki pravijo, da se je v zadnjih 20 letih povprecna temperatura troposfere povecala za 0,7 metra-C.

Viri toplotnega onesnaževanja tal

• plinske cevi metalurških podjetij, temperatura doseže 140-150ordm-C;
• ogrevalna omrežja, temperatura je približno 60-160ordm-C;
• komunikacijski zavoji, temperatura 40-50ordm-S.

Posledice toplotnega vpliva na pokrovu tal

Plinske cevi, ogrevalni vodi in komunikacijski ovinki zvišujejo temperaturo tal za več stopinj, kar negativno vpliva na tla. V zimskem času to vodi do taljenja snega in posledično zamrzovanja površinskih slojev tal, poleti pa povratnega procesa se segreva zgornji sloj tal in pride do njegovega sušenja. Pokrov tal je tesno povezan z vegetacijo in živimi mikroorganizmi, ki živijo v njej. Sprememba njegove sestave negativno vpliva na njihovo preživetje.

Viri termične kontaminacije hidroloških objektov

Toplotno onesnaževanje vodnih teles in obalnih morskih območij nastane zaradi odvajanja v kanalizacijske vode jedrskih in termoelektrarn industrijskih podjetij.

Učinek odvajanja odpadnih voda

Izpust kanalizacije vodi v povečanje temperature vode v vodnih telesih za 6-7 ordm-C, območje takšnih toplih točk lahko doseže do 30-40 km².

Tople plasti vode tvorijo nekakšen film na površini vodne mase, ki preprečuje naravno izmenjavo vode (površinske vode ne mešajte z dnom), količina kisika se zmanjša in potreba po organizmih v njej se povečuje, medtem ko se količina alg povečuje.

Največjo toplotno onesnaženje vode opravljajo elektrarne. Voda se uporablja za hlajenje turbin jedrskih elektrarn in plinskega kondenzata v TE. Voda, ki jo uporabljajo elektrarne, se segreva za približno 7-8 ordm-C, nato pa se izpusti v bližnja vodna telesa.

Povečanje temperature vode v rezervoarjih škodljivo vpliva na žive organizme. Za vsakega od njih je temperaturni optimalen, pri katerem se prebivalstvo zdi odlično. V naravnem okolju, medtem ko počasi dvig ali znižanje temperature živih organizmih postopno prilagajanje spremembam, vendar, če je temperatura močno naraste (na primer, ko je velika količina drenažnih izpustov industrijskih podjetij), imajo čas za aklimatizacijo ni organizmov. Dobijo toplotni šok, ki lahko povzroči smrt. To je ena najbolj negativnih posledic toplotnega onesnaženja vodnih organizmov.

Vendar pa so lahko še druge, bolj škodljive posledice. Na primer, učinek onesnaženosti termalne vode na presnovo. S povišanjem temperature v organizmih se stopnja metabolizma poveča in potreba po povečanju kisika. Toda, ko temperatura vode naraste, se vsebnost kisika v njem zmanjšuje. Njena pomanjkanje povzroči smrt številnih vrst vodnega življenja. Skoraj 100-odstotno uničenje rib in nevretenčarjev v poletnih mesecih zvišuje temperaturo vode za več stopinj. Ko se spremeni temperaturni režim, se obnašanje rib spreminja, naravna migracija je prekinjena in poteka nepreklicno drstenje.

Tako lahko povišanje temperature vode spremeni specifično strukturo vodnih teles. Mnoge vrste rib zapustijo ta ozemlja ali umrejo. Za te kraje, ki so značilni za te kraje, se alge nadomestijo s toplotno ljubeznivimi vrstami.

Če skupaj s toplo vodo v rezervoarjih pade organskih in mineralnih snovi (odpadno vodo, izprane z mineralnimi gnojili polja), je oster razmnoževanje alg, ki se začnejo tvoriti trdno maso, ki zajema med seboj. Posledica tega je njihova smrt in propad, kar vodi v morino vseh živih organizmov v rezervoarju.

Nevarnost toplotnega onesnaženja vodnih teles termoelektrarne. S pomočjo turbin ustvarjajo energijo, je treba občasno hlajenje izpušnih plinov. Uporabljena voda se odvaja v vodna telesa. Pri velikih TE so ta količina do 90 m³. To pomeni, da neprekinjeno toplega toka vstopi v ribnik.

Škoda zaradi onesnaženosti vodnih ekosistemov

Vse posledice toplotnega onesnaženja vodnih teles povzročajo katastrofalno škodo živim organizmom in spremenijo življenjski prostor osebe same. Zaradi onesnaženja je povzročena škoda:

• estetski (pojav pokrajine je moten);
• gospodarski (odprava posledic onesnaževanja, izginotje številnih vrst rib);
• ekološko (vrste vodne vegetacije in živi organizmi se uničijo).

Količina tople vode, ki jo oddajajo elektrarne, nenehno narašča, zato se bo tudi rast vodnih teles povečevala. Po številnih rekah se bo, po mnenju ekologov, povečalo za 3-4 ° C. Ta proces že poteka. Na primer, v nekaterih rekah v Ameriki je pregrevanje vode okoli 10-15 ° C, Anglija - 7-10 ° C, Francija - 5 ° C

Toplotno onesnaženost okolja

Toplotno onesnaževanje (termično fizično onesnaženje) je oblika, ki nastane zaradi porasta temperature okolja. Njegovi vzroki so industrijske in vojaške emisije ogrevanega zraka, velikih požarov.

Toplotno onesnaženje zaradi delovanja kemičnih obratih, celuloze in papirja, metalurgije, lesno predelovalne industrije, termo in nuklearnih elektrarn, ki zahtevajo velike količine vode za hlajenje opreme.

Pomemben onesnaževalec okolja je promet. Približno 80% vseh letnih emisij prihaja iz avtomobilov. Številne škodljive snovi so razpršene na precejšnjih razdaljah od vira onesnaženja.

Pri gorenju plina na termoelektrarnah poleg kemijskih vplivov na ozračje pride do termičnega onesnaženja. Poleg tega je v polmeru 4 km od bakra veliko rastlin v stisnjenem stanju in v polmeru 100 metrov - vegetacijski pokrov umira.

Letno iz Rusije proizvede približno 80 Mill. Tone različnih industrijskih in gospodinjskih odpadkov, ki so vir onesnaženja tal, vegetacije, podtalnice in površinske vode, atmosferskim zrakom. Poleg tega so vir sevanja in toplotnega onesnaževanja naravnih objektov.

Vode dežele so onesnažene z različnimi kemičnimi odpadki, ki vstopajo tam pri spiranju mineralnih gnojil, pesticidov iz tal, kanalizacije in industrijskih odpadnih voda. V rezervoarjih nastane toplotno in bakterijsko onesnaženje, mnoge vrste rastlin in živali umrejo.

Vsak izpust toplote v naravno okolje povzroči spremembo temperature njegovih komponent, zlasti nižjih plasti atmosfere, tal in predmetov hidrosfere.

Po podatkih okoljskih strokovnjakov toplotne emisije v okolje še niso mogle vplivati ​​na ravnovesje planeta, vendar imajo pomemben vpliv na določeno ozemlje. Temperatura zraka v velikih mestih je npr. Ponavadi nekoliko višja kot zunaj mesta, toplotni režim rek ali jezer se spreminja s praznjenjem odpadne vode iz termoelektrarn v njih. Sestav življenja prebivalcev teh prostorov se spreminja. Za vsako vrsto je temperaturni interval, pri katerem se lahko vrsta prilagodi. Na primer, postrv lahko preživi v topli vodi, vendar se ne more razmnoževati.

Tako toplotni izpusti vplivajo na biosfero, čeprav to ni na lestvici planeta, ampak je tudi zaznavno za človeka.

Toplotno onesnaženje tal je preobremenjeno z dejstvom, da obstaja tesna interakcija z živalmi, rastlinami in mikrobnih organizmov. S povečanjem temperature tal, sprememba vegetacije na termofilne vrste, so mnogi mikroorganizmi ubili ne bi mogli prilagoditi novim razmeram.

Toplotno onesnaževanje podzemne vode nastane zaradi vstopa iz odplak v vodonosnike. To negativno vpliva na kakovost vode, njeno kemično sestavo, toplotni režim.

Toplotno onesnaževanje okolja poslabšuje pogoje življenja in človekove dejavnosti. V mestih pri povišanih temperaturah v kombinaciji z visoko vlažnostjo ljudje pogosto pogosto imajo glavobole, splošno slabo počutje in krvni tlak. Povečana vlaga vodi do korozije kovin, poškodb cevi za odplake, toplotnih cevi, plinskih cevi in ​​še veliko več.

Posledice onesnaženja naravnega okolja

Možno je določiti vse posledice toplotnega onesnaževanja okolja in poudariti glavne probleme, ki jih je treba obravnavati:

1. Termalni otoki nastajajo v velikih mestih.

2. Smog se oblikuje, vlažnost zraka poveča in konstantne oblačnosti v megastinah.

3. Obstajajo težave v rekah, jezerih in obalnih vodah morij in oceanov. Zaradi povečanega temperaturnega režima je ekološko ravnovesje moteno, mnoge vrste rib in vodnih rastlin so ubitih.

4. Kemične in fizikalne lastnosti spremembe vode. Po čiščenju postane neprimerno za porabo.

5. Živi organizmi iz rezervoarjev so uničeni ali v depresivnem stanju.

6. Temperatura podtalnice narašča.

7. Struktura tal in njena sestava je motena, vegetacija in mikroorganizmi, ki živijo v njej, so zatirani ali uničeni.

Toplotno onesnaževanje. Preventivni in preventivni ukrepi

Glavni ukrep za preprečevanje toplotnega onesnaževanja okolja je postopna zavrnitev uporabe goriva, popolni prehod na alternativno obnovljivo energijo: sončni, vetrni in hidroelektrični viri.

Za zaščito vodnih območij pred toplotnim onesnaženjem v hladilnem sistemu turbin je potrebno zgraditi vodne rezervoarje - hladilnike, iz katerih se lahko voda v hladilnem sistemu ponovno uporabi v hladilnem sistemu.

V zadnjih desetletjih so inženirji skušali izločiti parno turbino v TE, z uporabo magnetohidrodinamične metode pretvorbe toplotne energije v električno energijo. To znatno zmanjša toplotno onesnaženje sosednjega ozemlja in rezervoarjev.

Biologi poskušajo prepoznati meje stabilnosti biosfere kot celote in določenih vrst živih organizmov ter meje ravnotežja bioloških sistemov.

Ekologi nato preučujejo stopnjo vpliva gospodarske dejavnosti ljudi na naravne procese v okolju in iščejo načine za preprečevanje negativnega vpliva.

Zaščita okolja pred onesnaženjem toplote

Sprejemamo toplotno onesnaženje v planetarne in lokalne. Na planetarni lestvici onesnaževanje ni zelo veliko in znaša le 0,018% sončnega sevanja, ki prihaja na planet, to je v enem odstotku. Vendar pa ima močan vpliv toplotnega onesnaževanja na naravo na lokalni ravni. Za urejanje tega vpliva so bile v večini industrializiranih držav uvedene omejitve toplotnega onesnaževanja.

Praviloma je meja določena za režim rezervoarjev, saj so morja, jezera in reke, ki v veliki meri trpijo zaradi toplotnega onesnaženja in prevzamejo njegov glavni del.

V evropskih državah vodnih teles ne bi smeli segrevati več kot 3 ° C od njihove naravne temperature.

US ogrevalne vode v rekah morajo biti bolj bela kot 3 ° C, jezerih - 1,6 ° C, vode morij in oceanov - 0,8 ° C

V Rusiji se temperatura vode v rezervoarjih ne sme povečati za več kot 3 ° C v primerjavi s povprečno temperaturo najbolj vročega meseca. V rezervoarjev kjer živi losos in druge vrste hladno rib, temperatura ne more povečala za več kot 5 ° C, poleti ni nad 20 ° C, pozimi - 5 ° C.

Obseg toplotnega onesnaženja v bližini velikih industrijskih centrov je precejšen. Na primer, iz industrijskega centra z 2 milijoni prebivalcev, od jedrske elektrarne in rafinerije nafte, se toplotno onesnaženje razteza daleč na 120 km in višino 1 km.

Ekologi predlagajo uporabo toplotnih odpadkov v gospodarskih potrebah, na primer:

• namakanje kmetijskih zemljišč;
• v gospodarstvu s hrano;
• ohraniti severna vodna območja v stanju brez ledu;
• za destilacijo težkih proizvodov naftne industrije in kurilnega olja;
• za rejo termofilnih vrst rib;
• za izgradnjo umetnih ribnikov, ki so pozimi ogrevani, za divje vodne ptice.

V planetarnem obsegu toplotno onesnaževanje okolja posredno vpliva na globalno segrevanje podnebja. Emisije toplogrednih plinov industrijskih podjetij ne vplivajo neposredno na dvig temperature, temveč povzročijo povečanje toplogrednih plinov zaradi učinka tople grede.

Za reševanje okoljskih problemov in njihovo preprečevanje v prihodnosti mora človeštvo rešiti številne svetovne probleme in usmeriti vsa prizadevanja za zmanjšanje onesnaženosti zraka, toplotnega onesnaženja planeta.