Какво представлява термичното замърсяване на околната среда?

Топлинното замърсяване се отнася до явления, при които топлината се отделя във водни тела или във въздуха. В същото време температурата се повишава много по-висока от средната. Топлинното замърсяване на природата се свързва с човешката дейност и емисиите парникови газове,

Източници на термично замърсяване на атмосферата

Има две групи източници:

• естествени - това са горски пожари, вулкани, прашни бури, сухи ветрове, процеси на разграждане на живи и растителни организми;
• антропогенна - преработка на нефт и газ, промишлени дейности, топлоенергия, ядрена енергетика, транспорт.

Годишно в земната атмосфера, причинени от човешката дейност около 25 идва млрд. Тона въглероден монооксид, 190 Mill. Тонове на серен оксид, 60 Mill. Тоновете на азотен оксид. Половината от всички тези отпадъци се добавят в резултат на дейностите на енергетиката, промишлеността и металургията.

През последните години количеството на отработените газове от автомобилите се е увеличило.

вещи

В метрополните градове с големи промишлени предприятия атмосферният въздух изпитва най-силното топлинно замърсяване. Той получава вещества, които имат по-висока температура от въздушния слой на заобикалящата ги повърхност. Температурата на промишлените емисии винаги е по-висока от средния слой повърхностния въздух. Например, при горски пожари, от изпускателни тръби на автомобили, от тръби на промишлени предприятия, при отоплението на къщи се развива топъл въздух с различни примеси. Температурата на такъв поток е около 50-60 ordm-C. Този слой увеличава средната годишна температура в града с шест до седем градуса. В градовете и над тях се формират "острови на топлина", което води до увеличаване на облачността, докато количеството на валежите се увеличава и влажността на въздуха се увеличава. Когато продуктите на изгарянето са свързани с влажен въздух, се образува влажен смог (тип Лондон). Природозащитниците казват, че през последните 20 години средната температура на тропосферата се е увеличила с 0,7 метра.

Източници на топлинно замърсяване на почвите

• газови тръби на металургичните предприятия, температурата достига 140-150 ° С;
• отопление на мрежата, температурата е около 60-160ordm-C;
• комуникационни завои, температура 40-50ordm-С.

Последици от топлинното въздействие върху почвената обвивка

Газовите тръби, отоплителната мрежа и комуникационните завои повишават температурата на почвата с няколко градуса, което оказва неблагоприятно въздействие върху почвата. През зимата това води до топене на сняг и в резултат на това замръзване на повърхностните слоеве на почвата, а през лятото обратният процес, горният слой на почвата се нагрява и се изсушава. Почвената покривка е тясно свързана с растителността и живите микроорганизми, които живеят в нея. Промяната в състава му има отрицателно въздействие върху поминъка им.

Източници на термично замърсяване на хидроложки обекти

Термичното замърсяване на водните тела и крайбрежните морски зони възниква в резултат на изхвърляне в отпадни води на ядрени и топлинни електроцентрали, промишлени предприятия.

Ефекти на заустванията на отпадни води

Освобождаването на отпадни води води до повишаване на температурата на водата във водните обекти с 6-7 ordm-C, площта на такива топли места може да достигне до 30-40 км².

Топлите слоеве на вода образуват един вид филм върху повърхността на водната маса, което предотвратява естествения обмен на вода (повърхностни води не се смесва с дъното), количеството кислород намалява и необходимостта от организми в него се увеличава, докато количеството на водораслите се увеличава.

Най-голямата степен на топлинно замърсяване на водата се извършва от електроцентрали. Водата се използва за охлаждане на турбините на атомните електроцентрали и газовия кондензат в ТЕЦ. Водата, използвана от електроцентралите, се нагрява с около 7-8 ordm-C, след което се изхвърля в близките водни тела.

Увеличаването на температурата на водата в резервоарите оказва неблагоприятно въздействие върху живите организми. За всеки от тях има температурен оптимум, при който населението се чувства отлично. В природната среда, докато бавно увеличаване или намаляване на температурата на живите организми постепенно се адаптират към промените, но ако температурата се повиши рязко (например, когато голяма част от отводнителните изхвърлянето на промишлени предприятия), времето за аклиматизация нямам организми. Те получават топлинен шок, което може да доведе до смърт. Това е една от най-негативните последици от топлинното замърсяване на водните организми.

Но може да има и други, по-вредни последици. Например, ефектът от замърсяването на топлата вода върху метаболизма. При повишаване на температурата в организмите се повишава метаболизмът и се увеличава нуждата от кислород. Но тъй като температурата на водата се повишава, съдържанието на кислород в него намалява. Недостигът му води до смъртта на много видове водни животни. Почти 100% разрушаване на рибите и безгръбначните води повишава температурата на водата с няколко градуса през лятото. Когато температурният режим се промени, поведението на рибата се променя, естествената миграция се прекъсва и се получава преждевременно раждане.

По този начин, повишаването на температурата на водата може да промени специфичната структура на водните тела. Много видове риби напускат тези територии или умират. Типични за тези места, водораслите се заменят с топли любовни видове.

Ако заедно с топла вода в резервоарите падне органични и минерални вещества (битови отпадъчни води, промива се с минерални торове полета), има остър възпроизвеждане на водорасли, те започват да образуват твърда маса, която обхваща един на друг. В резултат на това се случва тяхната смърт и разпад, което води до морена на всички живи организми в резервоара.

Опасността от топлинно замърсяване на водните тела топлоелектрически централи. Те генерират енергия чрез турбини, а отработилите газове трябва да се охлаждат от време на време. Използваната вода се изхвърля във водни басейни. При големите ТЕЦ тази сума е до 90 м³. Това означава, че в езерото се влива непрекъснат топъл поток.

Увреждания от замърсяване на водните екосистеми

Всички последици от топлинното замърсяване на водните тела причиняват катастрофални вреди на живите организми и променят местообитанието на самия човек. В резултат на замърсяване се причиняват щети:

• естетически (появата на пейзажи е нарушена);
• икономически (отстраняване на последствията от замърсяване, изчезване на много видове риби);
• екологични (видове водна растителност и живи организми са унищожени).

Обемът на топлата вода, изпускана от електроцентралите, непрекъснато нараства, поради което температурата на водните тела също ще нараства. В много реки, според еколозите, то ще се увеличи с 3-4 ° С. Този процес вече е в ход. Например, в някои реки в Америка, прегряването на водата е около 10-15 ° C, Англия - 7-10 ° C, Франция - 5 ° C.

Топлинно замърсяване на околната среда

Термичното замърсяване (термично физическо замърсяване) е форма, която възниква от повишаването на температурата на околната среда. Неговите причини са индустриалните и военните емисии на топъл въздух, големи пожари.

Термичното замърсяване на околната среда се свързва с експлоатацията на химически, целулозно-хартиеви, металургични, дървообработващи, ТЕЦ и атомни електроцентрали, които изискват големи количества вода за охлаждащо оборудване.

Силен замърсител на околната среда е транспорта. Около 80% от всички годишни емисии идват от автомобили. Много вредни вещества са разпръснати на значителни разстояния от източника на замърсяване.

При горене на газ в ТЕЦ, освен химичните въздействия върху атмосферата, се получава и термично замърсяване. В допълнение, на около 4 км радиус на факела, много растения са депресирани, и в радиус от 100 метра - умиращата растителност.

Ежегодно в Русия се образуват около 80 милиона тона различни промишлени и битови отпадъци, които са източник на замърсяване на почвеното покритие, растителността, подземните и повърхностните води и атмосферния въздух. Освен това те са източник на радиационно и топлинно замърсяване на природни обекти.

Водите на земята са замърсени с разнообразие от химически отпадъци, които влизат там, когато измиват минерални торове, пестициди от почви, отпадни води и промишлени отпадъчни води. В резервоари се наблюдава термично и бактериално замърсяване, умират много видове растения и животни.

Всяко изхвърляне на топлина в природната среда води до промяна в температурата на нейните компоненти, особено долните слоеве на атмосферата, почвата и предметите на хидросферата.

Според еколозите топлинните емисии в околната среда все още не могат да засегнат равновесието на планетата, но те имат значително въздействие върху определена територия. Например, температурата на въздуха в големите градове обикновено малко по-висока, отколкото извън градовете варира реки термични режим или езера от тях възстановяване на отпадъчните води топлинна енергия. Видовият състав на жителите на тези пространства се променя. За всеки вид има температурен интервал, при който видът може да се адаптира. Например, пъстърва може да оцелее в топла вода, но не може да се възпроизведе.

По този начин термичните изхвърляния имат ефект върху биосферата, въпреки че това не е в мащаба на планетата, но също така е забележимо за хората.

Температурното замърсяване на почвената обвивка е изпълнено с факта, че има тясно взаимодействие с животните, растителността и микробните организми. С повишаването на температурата на почвата растителността се променя до повече термофилни видове, много микроорганизми умират, не могат да се адаптират към новите условия.

Термичното замърсяване на подземните води се дължи на навлизането на отпадъчни води в водоносни пластове. Това отрицателно влияе върху качеството на водата, нейния химичен състав, термичния режим.

Термичното замърсяване на околната среда влошава условията на живот и човешката дейност. В градовете при повишени температури в комбинация с висока влажност хората често имат чести главоболия, общо неразположение и скокове на кръвното налягане. Повишената влажност води до корозия на металите, повреда на канализационните тръби, топлинни тръби, газови тръби и много други.

Последици от замърсяването на природната среда

Възможно е да се определят всички последици от топлинното замърсяване на околната среда и да се подчертаят основните проблеми, които трябва да бъдат разгледани:

1. Термичните острови се формират в големите градове.

2. Смог се образува, влажността на въздуха се увеличава и постоянните облаци се формират в мегаполиси.

3. Има проблеми в реките, езерата и крайбрежните води на моретата и океаните. Поради увеличаването на температурния режим се нарушава екологичното равновесие, много видове риби и водни растения са убити.

4. Химическите и физичните свойства на промяната на водата. Той става непригоден за консумация дори след почистване.

5. Живите организми на резервоарите са унищожени или в понижено състояние.

6. Температурата на подземните води се увеличава.

7. Структурата на почвата и нейният състав са нарушени и растителността и микроорганизмите, живеещи в нея, са потиснати или унищожени.

Топлинно замърсяване. Мерки за превенция и превенция

Основната мярка за предотвратяване на топлинното замърсяване на околната среда е постепенният отказ да се използва гориво - пълен преход към алтернативна енергия от възобновяеми източници - слънчева, вятърна и водна енергия.

За да се предпазят водните зони от топлинно замърсяване в охладителната система на турбините, е необходимо да се изградят резервоари за вода - охладители, от които водата след охлаждане може отново да бъде използвана в охладителната система.

През последните десетилетия инженерите се опитват да изключат парна турбина в ТЕЦ, като използват магнитохидродинамичен метод за преобразуване на топлинната енергия в електрическа енергия. Това значително намалява топлинното замърсяване на съседните територии и резервоари.

Биолозите се опитват да определят границите на стабилност на биосферата като цяло и на някои видове живи организми, както и границите на равновесието на биологичните системи.

Еколозите от своя страна проучват степента на влияние на икономическата активност на хората върху природните процеси в околната среда и търсят начини за предотвратяване на негативното влияние.

Защита на околната среда от топлинно замърсяване

Приема се разделянето на топлинното замърсяване на планетарно и местно. На планетарен мащаб замърсяването не е много голямо и възлиза само на 0.018% от слънчевата радиация, пристигаща на планетата, т.е. в рамките на един процент. Но силното влияние на топлинното замърсяване върху природата на местно ниво. За да се регулира това влияние, ограниченията (ограниченията) на топлинното замърсяване са въведени в повечето индустриализирани страни.

По правило границата е определена за режим на резервоари, тъй като моретата, езерата и реките страдат в голяма степен от топлинно замърсяване и имат основна роля.

В европейските страни водата не трябва да се нагрява повече от 3 ° C от естествената си температура.

В Съединените щати, в реките, нагряването на водата не трябва да е по-бяло от 3 ° C, в езерата - 1,6 ° C, в моретата и океаните - 0,8 ° С.

В Русия температурата на водата в резервоарите не трябва да се увеличава с повече от 3 ° С в сравнение със средната температура на най-горещия месец. Във водите, обитавани от сьомга и други студени риби, температурата не може да се повиши с повече от 5 ° C, през лятото не повече от 20 ° C, през зимата - 5 ° C.

Мащабът на топлинното замърсяване в близост до големи промишлени центрове е доста значителен. Например, от индустриален център с население от 2 милиона души, от АЕЦ и петролна рафинерия, термичното замърсяване се простира на 120 километра и на височина 1 километър.

Еколозите предлагат използването на топлинни отпадъци в икономически нужди, например:

• напояване на земеделска земя;
• в икономиката на парниците;
• да поддържа северните водни площи в състояние без лед;
• за дестилация на тежки продукти от петролната промишленост и мазута;
• за размножаване на термофилни видове риби;
• за изграждането на изкуствени езера, отопляеми през зимата, за диви водоплаващи птици.

В планетен мащаб топлинното замърсяване на околната среда влияе непряко на глобалното затопляне на климата. Емисиите на парникови газове от промишлените предприятия не влияят пряко върху повишаването на температурата, но водят до увеличаване на парниковите газове в резултат на парниковия ефект.

За да разреши проблемите с околната среда и да ги предотврати в бъдеще, човечеството трябва да реши редица глобални проблеми и да насочи всички усилия за намаляване на замърсяването на въздуха, топлинното замърсяване на планетата.