Što je toplinsko onečišćenje okoliša?

Toplinsko zagađenje odnosi se na pojave u kojima se vrućina oslobađa u vodenim tijelima ili u zrak. Istodobno, temperatura raste znatno više od prosjeka. Toplinsko onečišćenje prirode povezano je s ljudskim aktivnostima i emisijama staklenički plinovi,

Izvori toplinskog zagađenja atmosfere

Postoje dvije skupine izvora:

• prirodni - to su šumski požari, vulkani, prašinske oluje, suhi vjetrovi, procesi razgradnje živih i biljnih organizama;
• antropogeno - preradu nafte i plina, industrijske djelatnosti, inženjerstvo toplinske energije, nuklearna elektrana, transport.

Godišnje, oko 25 milijardi tona ugljičnog monoksida, 190 milijuna tona sumpornog oksida, 60 milijuna tona dušikovog oksida ulazi u atmosferu Zemlje kao rezultat ljudske aktivnosti. Polovica svih tih otpada dodana je kao rezultat aktivnosti energetike, industrije i metalurgije.

Posljednjih godina povećana je količina ispušnog plina iz automobila.

efekti

U gradskim gradovima s velikim industrijskim poduzećima atmosferski zrak doživljava najjače toplinske onečišćenja. Dobiva supstance koje imaju višu temperaturu od zračnog sloja okolne površine. Temperatura industrijskih emisija je uvijek viša od prosječnog sloja površinskog zraka. Na primjer, kod šumskih požara, iz ispušnih cijevi automobila, iz cijevi industrijskih poduzeća, zagrijava se toplinski zrak s različitim nečistoćama tijekom zagrijavanja kuća. Temperatura takvog protoka je oko 50-60 ordm-C. Ovaj sloj povećava prosječnu godišnju temperaturu u gradu za šest do sedam stupnjeva. U gradovima i nad njima nastaju "otoci topline", što dovodi do povećanja zamućenosti, dok se količina oborine povećava i povećava vlaga zraka. Kada su proizvodi izgaranja povezani s vlažnim zrakom, nastaje mokri smog (tip Londona). Ekolozi kažu da je proteklih 20 godina prosječna temperatura troposfere porasla za 0.7ordm-C.

Izvori toplinskih onečišćenja tla

• plinske cijevi metalurških poduzeća, temperatura doseže 140-150ordm-C;
• mreža za grijanje, temperatura je oko 60-160ordm-C;
• komunikacijska zavoja, temperatura 40-50ordm-S.

Posljedice toplinskog utjecaja na poklopac tla

Plinske cijevi, vodovi za grijanje i komunikacijske zavoje povećavaju temperaturu tla za nekoliko stupnjeva, što nepovoljno utječe na tlo. Zimi, to dovodi do topljenja snijega i kao rezultat, zamrzavanje površinskih slojeva tla, a ljeti obrnuti proces, zagrijava gornjem sloju tla i njegove sušenja. Pokrivač tla usko je povezan s vegetacijom i živim mikroorganizmima koji u njemu žive. Promjena u sastavu ima negativan utjecaj na njihov život.

Izvori toplinske kontaminacije hidroloških objekata

Toplinsko zagađenje vodnih tijela i obalnih morskih područja nastaje kao posljedica ispuštanja u kanalizacijske vode nuklearnih i termoelektrana, industrijskih poduzeća.

Učinci ispuštanja otpadnih voda

Ispuštanje kanalizacije dovodi do povećanja temperature vode u vodenim tijelima za 6-7 ordm-C, područje takvih toplih mjesta može doseći do 30-40 km².

Topli slojevi vode tvore film na površini vodene mase, koji sprječava prirodnu izmjenu vode (površinske vode ne pomiješajte s dnom), količina kisika se smanjuje, a potreba za organizmima u njoj se povećava, a količina vrste algi se povećava.

Najveći stupanj toplinske onečišćenja vode provode elektrane. Voda se koristi za hlađenje turbina nuklearnih elektrana i kondenzata plina u TE. Voda koju koriste elektrane grije se za oko 7-8 ordm-C, nakon čega se ispušta u obližnja vodna tijela.

Povećanje temperature vode u ležištima nepovoljno utječe na žive organizme. Za svaku od njih postoji optimalna temperatura na kojoj se stanovništvo osjeća izvrsno. U prirodnom okruženju, dok se polako podizanje ili spuštanje temperature živi organizmi postepeno prilagode promjenama, ali ako je temperatura naglo raste (na primjer, kada je velika količina odvodnje otpadnih voda iz industrijskih poduzeća), vrijeme za aklimatizaciju nemaju organizme. Dobivaju toplinski šok, što može rezultirati smrću. To je jedna od najnepovoljnijih posljedica toplinskih onečišćenja vodenih organizama.

Ali mogu postojati druge, štetnije posljedice. Na primjer, utjecaj onečišćenja toplinske vode na metabolizam. S porastom temperature u organizmima povećava se brzina metabolizma i povećava se potreba za kisikom. No, kako temperatura vode raste, sadržaj kisika u njemu se smanjuje. Njezina nestašica dovodi do smrti mnogih vrsta vodenog života. Gotovo 100% uništenje riba i beskralješnjaka povećava temperaturu vode za nekoliko stupnjeva u ljetnim mjesecima. Kada se promijeni temperaturni režim, ponašanje ribljeg mijena, prirodna migracija je poremećena, a neprekidno se mriješe.

Dakle, povećanje temperature vode može promijeniti specifičnu strukturu vodnih tijela. Mnoge vrste riba napuštaju te teritorije ili umiru. Tipično za ta mjesta, alge se zamjenjuju vrstom topline.

Ako zajedno s toplom vodom u spremnicima pada organske i mineralne tvari (domaće otpadne vode, ispere s mineralnim gnojivima polja), je oštar reprodukcija algi, počinju se dobilo čvrstu masu, koja obuhvaća jedan drugoga. To rezultira u njihovoj smrti i raspadanja, što je rezultiralo Mora svih živih organizama ribnjak.

Opasnost od toplinskog zagađenja vodenih tijela termoelektrane. Oni stvaraju energiju pomoću turbina, a ispušni plin mora biti hlađen s vremena na vrijeme. Korištena voda se ispušta u vodna tijela. Na velikim TE-ima taj iznos iznosi do 90 m³. To znači da kontinuirani topli tok ulazi u ribnjak.

Štete od onečišćenja vodenih ekosustava

Sve posljedice toplinskog zagađenja vodenih tijela uzrokuju katastrofalnu štetu živim organizmima i mijenjaju stanište same osobe. Kao rezultat onečišćenja uzrokuju se štete:

• estetski (izgled krajolika je poremećen);
• ekonomski (uklanjanje posljedica onečišćenja, nestanak mnogih vrsta riba);
• ekološki (uništavaju se vrste vodene vegetacije i živih organizama).

Volumen tople vode koji ispuštaju elektrane stalno raste, pa će i temperatura vodenih tijela također porasti. U mnogim rijekama, prema ekolozima, povećat će se za 3-4 ° C. Ovaj je proces već u tijeku. Na primjer, u nekim rijekama u Americi, pregrijavanje vode je oko 10-15 ° C, Engleska - 7-10 ° C, Francuska - 5 ° C.

Toplinska onečišćenja okoliša

Toplinsko zagađenje (toplinsko fizičko zagađenje) je oblik koji proizlazi iz porasta temperature okoline. Njeni su uzroci industrijske i vojne emisije zagrijavanog zraka, velikih požara.

Toplinska onečišćenja okoliša povezana su s radom kemijskih, celuloznih i papira, metalurških, obradiva drva, TE i nuklearnih elektrana, koji zahtijevaju velike količine vode za opremu za hlađenje.

Snažan zagađivač okoliša je transport. Oko 80% svih godišnjih emisija potječe od automobila. Mnoge štetne tvari su raspršene na znatne udaljenosti od izvora onečišćenja.

Kod spaljivanja plina na TE-ima, osim kemijskih učinaka na atmosferu, dolazi do toplinskog onečišćenja. Osim toga, oko 4 km udaljenosti od baklje mnoge biljke su u depresivnom stanju i unutar radijusa od 100 metara - vegetacijski pokrov umire.

Godišnje u Rusiji proizvodi oko 80 mil. Tona raznih industrijskih i kućnim otpacima koji su izvor onečišćenja tla, vegetacije, podzemnih voda i površinskih voda, atmosferski zrak. Osim toga, oni su izvor zagađenja zračenja i topline prirodnih predmeta.

Vode zemlje su onečišćene raznovrsnim kemijskim otpadom koji ulazi u topljenje mineralnih gnojiva, pesticida iz tla, kanalizacije i industrijske otpadne vode. U rezervoarima dolazi do toplinskog i bakterijskog zagađenja, mnoge vrste biljaka i životinja umiru.

Svako ispuštanje topline u prirodni okoliš dovodi do promjene temperature njegovih komponenata, posebno nižih slojeva atmosfere, tla i objekata hidrosfera.

Prema okolišima, toplinske emisije u okoliš još uvijek ne mogu utjecati na ravnotežu planeta, ali imaju značajan utjecaj na određeno područje. Na primjer, temperatura zraka u velikim gradovima obično je nešto veća nego izvan grada, toplinski režim rijeka ili jezera se mijenja s ispuštanjem otpadnih voda iz termoelektrana u njima. Sastava vrsta stanovnika tih prostora se mijenja. Za svaku vrstu postoji temperaturni interval u kojem se vrsta može prilagoditi. Na primjer, pastrva može preživjeti u toploj vodi, ali se ne može reproducirati.

Dakle, toplinski ispusti djeluju na biosferu, iako to nije na ljestvici planeta, ali je također vidljivo i na ljude.

Toplinsko zagađenje tla je ispunjen s činjenicom da postoji bliska interakcija sa životinjama, biljkama i mikrobnih organizama. S porastom temperature tla, promjene u vegetaciji na termofilnih vrsta, mnogi mikroorganizmi ugibaju, bez mogućnosti da se prilagodi novim uvjetima.

Toplinsko zagađenje podzemnih voda dolazi zbog ulaska efluenata u vodonosnike. To negativno utječe na kvalitetu vode, njegov kemijski sastav, toplinski režim.

Toplinska onečišćenja okoliša pogoršavaju uvjete života i ljudske aktivnosti. U gradovima na povišenim temperaturama u kombinaciji s velikom vlagom ljudi često imaju česte glavobolje, opću slabost i skokove krvnog tlaka. Povećana vlažnost dovodi do korozije metala, oštećenja kanalizacijskih cijevi, toplinskih cijevi, plinskih cijevi i još mnogo toga.

Posljedice onečišćenja prirodnog okoliša

Moguće je specificirati sve posljedice toplinskog onečišćenja okoliša i istaknuti glavne probleme kojima je potrebno riješiti:

1. Termalni otoci formirani su u velikim gradovima.

2. Oblikuje se smog, povećava se vlažnost zraka i formiraju se konstantni oblačni oblici u veličinama.

3. Postoje problemi u rijekama, jezerima i priobalnim vodama mora i oceana. Zbog porasta temperaturnog režima, ekološka ravnoteža je uznemirena, mnoge vrste riba i vodenih biljaka ubijene su.

4. Kemijska i fizikalna svojstva promjena vode. Postaje neprikladan za potrošnju čak i nakon čišćenja.

5. Živi organizmi rezervoara su uništeni ili u depresivnom stanju.

6. Temperatura podzemnih voda raste.

7. Struktura tla i njezina sastava poremećena su, a vegetacija i mikroorganizmi koji žive u njoj su potisnuti ili uništeni.

Toplinsko zagađenje. Mjere prevencije i prevencije

Glavna mjera za sprječavanje toplinsko zagađenje je ukidanje goriva, pun prijelaz na alternativne obnovljive izvore energije: sunca, vjetra i hidroenergije.

Za zaštitu vodenih površina od toplinskih onečišćenja u sustavu hlađenja turbina potrebno je izgraditi spremnike za vodu - hladnjake, od kojih se voda nakon hlađenja može ponovno koristiti u sustavu hlađenja.

Posljednjih desetljeća inženjeri su pokušavali isključiti parnu turbinu u TE, koristeći magnetohidrodinamičku metodu pretvaranja toplinske energije u električnu energiju. To značajno smanjuje toplinsku onečišćenja susjednog područja i rezervoara.

Biolozi pokušavaju identificirati granice stabilnosti biosfere u cjelini i određenih vrsta živih organizama, kao i granice ravnoteže bioloških sustava.

Ekolozi, pak, proučavaju stupanj utjecaja ljudske gospodarske aktivnosti na prirodne procese u okolišu i traže načine za sprečavanje negativnog utjecaja.

Zaštita okoliša od onečišćenja topline

Prihvaćeno je da podjela toplinskog onečišćenja u planetarno i lokalno. Na planetarnoj razini, onečišćenje nije jako veliko i iznosi samo 0,018% sunčevog zračenja koje stiže na planetu, to jest unutar jednog posto. No, jak utjecaj toplinske onečišćenja ima na prirodu na lokalnoj razini. Kako bi se regulirao taj utjecaj, u većini industrijaliziranih zemalja uvedene su granice (granica) toplinskog onečišćenja.

U pravilu, postavlja se granica za režim rezervoara, budući da su ona, jezera i rijeke koje u velikoj mjeri zahvaćaju toplinsku onečišćenja i zauzimaju njezin glavni dio.

U europskim zemljama vodna tijela se ne smiju zagrijavati više od 3 ° C od prirodne temperature.

U SAD-u, u rijekama, grijanje vode ne bi smjelo biti bjelji od 3 ° C, u jezerima - 1,6 ° C, u morima i oceanima - 0,8 ° C

U ruskom temperatura vode u rezervoarima ne smije porasti za više od 3 ° C od prosječne temperature najtoplijeg mjeseca. U rezervoarima u kojima žive losos i druge hladno riba, temperatura ne može biti povećan za više od 5 ° C, ljeti nije iznad 20 ° C, u zimi - 5 ° C

Ljestvica toplinskog onečišćenja u blizini velikih industrijskih centara je vrlo značajna. Na primjer, iz industrijskog centra s 2 milijuna stanovnika, iz nuklearnog postrojenja i rafinerije nafte, toplinsko zagađenje se prostire na 120 km i visinu od 1 km.

Ekolozi predlažu korištenje otpada iz topline u ekonomskim potrebama, na primjer:

• navodnjavanje poljoprivrednog zemljišta;
• u gospodarenju šumama;
• održavanje sjevernih vodenih površina u stanju bez leda;
• za destilaciju teških proizvoda naftne industrije i loživog ulja;
• za uzgoj termofilnih vrsta riba;
• za izgradnju umjetnih ribnjaka, zimi grijani, za divlje ptice.

Na planetarnoj razini, toplinsko onečišćenje okoliša neizravno utječe na globalno klimatski zagrijavanje. Emisije stakleničkih plinova industrijskim poduzećima ne utječu izravno na porast temperature, nego dovode do povećanja stakleničkih plinova kao posljedica učinka staklenika.

Kako bi riješili ekološke probleme i spriječili ih u budućnosti, čovječanstvo mora riješiti niz globalnih problema i usmjeriti sve napore kako bi smanjio onečišćenje zraka, toplinsko zagađenje planeta.