Termisk forurensning refererer til fenomener der varme slippes ut i vannmasser eller til atmosfærisk luft. Samtidig stiger temperaturen mye høyere enn gjennomsnittsnormen. Termisk forurensning av naturen er assosiert med menneskelige aktiviteter og klimagassutslipp, som er hovedårsaken til global oppvarming.
Kilder til termisk forurensning av atmosfæren
Det er to grupper med kilder:
- naturlig - dette er skogbranner, vulkaner, støvstormer, tørre vinder, nedbrytningsprosesser av levende organismer og planteorganismer;
- antropogene er olje- og gassbehandling, industriell aktivitet, termisk kraftteknikk, kjernekraft, transport.
Hvert år kommer omtrent 25 milliarder tonn karbonmonoksid, 190 millioner tonn svoveloksid, 60 millioner tonn nitrogenoksid inn i jordens atmosfære som et resultat av menneskelig aktivitet. Halvparten av alt dette avfallet tilføres som følge av aktivitetene til energiindustrien, industrien og metallurgien.
Bileksosutslipp har økt de siste årene.
Konsekvenser
I storbyer med store industribedrifter opplever den atmosfæriske luften den sterkeste termiske forurensningen. Den mottar stoffer som har høyere temperatur enn luftlaget på den omkringliggende overflaten. Temperaturen på industrielle utslipp er alltid høyere enn det gjennomsnittlige overflatelaget av luft. For eksempel, under skogbranner, fra eksosrørene til biler, fra rørene til industribedrifter, ved oppvarming av hus, frigjøres strømmer av varm luft med forskjellige urenheter. Temperaturen til en slik strøm er omtrent 50-60 ºС. Dette laget øker den gjennomsnittlige årlige temperaturen i byen med seks til syv grader. "Øyer av varme" dannes i og over byer, noe som fører til økt overskyethet, samtidig som nedbørsmengden øker og luftfuktigheten øker. Når forbrenningsproduktene tilsettes fuktig luft, dannes fuktig smog (som London-smog). Økologer sier at i løpet av de siste 20 årene har gjennomsnittstemperaturen i troposfæren økt med 0,7ºC.
Kilder til termisk jordforurensning
Kilder til termisk jordforurensning i store byer og industrisentre er:
- gassrør fra metallurgiske bedrifter, temperaturen når 140-150ºС;
- varmenett, temperatur rundt 60-160ºС;
- kommunikasjonskraner, temperatur 40-50º C.
Konsekvenser av termisk påvirkning på jorddekke
Gassrør, varmeledninger og kommunikasjonsuttak øker jordtemperaturen med flere grader, noe som er negativtpåvirker jorda. Om vinteren fører dette til snøsmelting og som et resultat frysing av overflatelagene i jorda, og om sommeren skjer den motsatte prosessen, det øverste jordlaget varmes opp og tørkes. Jorddekket er nært knyttet til vegetasjonen og levende mikroorganismer som lever i den. En endring i sammensetningen påvirker livet deres negativt.
Kilder til termisk forurensning av hydrologiske anlegg
Termisk forurensning av vannforekomster og kystnære havområder oppstår som et resultat av utslipp av avløpsvann til vannforekomster fra atom- og termiske kraftverk, industribedrifter.
Effekter av avløpsvann
Utslipp av kloakk fører til en økning i vanntemperaturen i reservoarene med 6-7 ºС, området med slike varme flekker kan nå opp til 30-40 km2.
Varme lag med vann danner en slags film på overflaten av vannmassen, som hindrer naturlig vannutveksling (overflatevann blandes ikke med bunnvann), oksygenmengden avtar, og organismenes behov for den øker, mens artstallet på alger øker.
Den største grad av termisk vannforurensning utføres av kraftverk. Vann brukes til å kjøle ned NPP-turbiner og gasskondensat i TPP-er. Vann som brukes av kraftverk varmes opp med ca. 7-8 ºС, hvoretter det slippes ut i nærliggende vannforekomster.
Økningen i vanntemperatur i reservoarer har en negativ innvirkning på levende organismer. For hver av dem er det et temperaturoptimum som befolkningen føler seg vedutmerket. I det naturlige miljøet, med en langsom økning eller reduksjon i temperatur, tilpasser levende organismer seg gradvis til endringer, men hvis temperaturen stiger kraftig (for eksempel med et stort volum avløpsutslipp fra industribedrifter), har ikke organismene tid å akklimatisere seg. De får varmesjokk, som et resultat av at de kan dø. Dette er en av de mest negative effektene av termisk forurensning på livet i vann.
Men det kan være andre, mer skadelige konsekvenser. For eksempel effekten av termisk vannforurensning på stoffskiftet. Med en temperaturøkning i organismer øker stoffskiftet, og oksygenbehovet øker. Men når vanntemperaturen stiger, synker oksygeninnholdet i det. Dens mangel fører til døden av mange arter av levende organismer i vann. Den nesten 100 % ødeleggelsen av fisk og virvelløse dyr fører til at vanntemperaturen stiger med flere grader om sommeren. Når temperaturregimet endres, endres også atferden til fisk, naturlig migrasjon forstyrres, og det oppstår utidig gyting.
Dermed kan en økning i vanntemperatur endre artsstrukturen til vannforekomster. Mange fiskearter enten forlater disse områdene eller dør. Algene som er karakteristiske for disse stedene blir erstattet av varmekjære arter.
Hvis, sammen med varmt vann, organiske og mineralske stoffer (husholdningskloakk, mineralgjødsel vasket fra åkrene) kommer inn i reservoarene, er det en skarp reproduksjon av alger, begynner de å dannestett masse, som dekker hverandre. Som et resultat oppstår deres død og forfall, noe som fører til pest av alle levende organismer i reservoaret.
Termisk forurensning av vannforekomster fra termiske kraftverk er farlig. De genererer energi ved hjelp av turbiner, avgassen må avkjøles fra tid til annen. Brukt vann slippes ut i reservoarene. Ved store termiske kraftverk når dette beløpet 90 m3. Dette betyr at en kontinuerlig varm strøm kommer inn i reservoaret.
Skader fra forurensning av akvatiske økosystemer
Alle konsekvensene av termisk forurensning av vannforekomster forårsaker katastrofale skader på levende organismer og endrer habitatet til personen selv. Skade forårsaket av forurensning:
- estetisk (utseendet til landskap er ødelagt);
- økonomisk (sanering av forurensning, utryddelse av mange fiskearter);
- miljømessig (arter av akvatisk vegetasjon og levende organismer blir ødelagt).
Volumet av varmt vann som slippes ut fra kraftverk vokser stadig, derfor vil temperaturen i vannforekomstene også stige. I mange elver vil det ifølge miljøvernere øke med 3-4 °C. Denne prosessen er allerede i gang. For eksempel, i noen elver i Amerika er overoppheting av vann omtrent 10-15 °С, i England - 7-10 °С, i Frankrike - 5 °С.
Termisk forurensning
Termisk forurensning (termisk fysisk forurensning) er en form som oppstår som følge av en økning i omgivelsestemperaturen. Årsakene er industrielle og militære utslipp av oppvarmet luft, store branner.
Termisk forurensning av miljøet er assosiert med arbeidet til bedrifter innen kjemisk industri, tremasse- og papirindustri, metallurgisk industri, trebearbeidingsindustri, termiske kraftverk og kjernekraftverk, som krever store mengder vann for å kjøle ned utstyr.
Transport er en kraftig forurensning av miljøet. Omtrent 80 % av alle årlige utslipp kommer fra biler. Mange skadelige stoffer er spredt over betydelige avstander fra kilden til forurensning.
Når gass brennes ved termiske kraftverk, skjer det i tillegg til kjemiske effekter på atmosfæren også termisk forurensning. I tillegg, innenfor en radius på ca. 4 km fra fakkelen, er mange planter i deprimert tilstand, og innenfor en radius på 100 meter dør vegetasjonsdekket.
Hvert år genereres det rundt 80 millioner tonn forskjellig industri- og husholdningsavfall i Russland, som er en kilde til forurensning av jorddekke, vegetasjon, grunn- og overflatevann og atmosfærisk luft. I tillegg er de en kilde til stråling og termisk forurensning av naturlige objekter.
Landvann er forurenset med en rekke kjemisk avfall som kommer dit når mineralgjødsel, plantevernmidler vaskes av jorda, med kloakk og industriavløp. Termisk og bakteriell forurensning forekommer i reservoarer, mange arter av planter og dyr dør.
Enhver utslipp av varme til det naturlige miljøet fører til en endring i temperaturen på komponentene, spesielt de nedre lagene av atmosfæren,jord- og hydrosfæreobjekter.
I følge miljøvernere kan termiske utslipp til miljøet ennå ikke påvirke balansen på planeten, men de har en betydelig innvirkning på et spesifikt område. For eksempel er lufttemperaturen i store byer vanligvis noe høyere enn utenfor byen; det termiske regimet til elver eller innsjøer endres når avløpsvann fra termiske kraftverk slippes ut i dem. Artssammensetningen til innbyggerne i disse områdene er i endring. Hver art har sitt eget temperaturområde der arten er i stand til å tilpasse seg. Ørret kan for eksempel overleve i varmt vann, men kan ikke formere seg.
Dermed påvirker termiske utslipp også biosfæren, selv om dette ikke er på planetarisk skala, men også merkbart for mennesker.
Temperaturforurensning av jorddekket er full av at det er et nært samspill med dyr, vegetasjon og mikrobielle organismer. Med en økning i jordtemperaturen endres vegetasjonsdekket til mer termofile arter, mange mikroorganismer dør, ute av stand til å tilpasse seg nye forhold.
Termisk forurensning av grunnvann oppstår som følge av at avrenning kommer inn i akviferer. Dette påvirker kvaliteten på vannet, dets kjemiske sammensetning og termiske forhold negativt.
Termisk forurensning av miljøet forverrer livsvilkårene og menneskelig aktivitet. I byer, med høye temperaturer kombinert med høy luftfuktighet, opplever folk hyppig hodepine, generell ubehag, hesteveddeløp.blodtrykk. Høy luftfuktighet fører til korrosjon av metaller, skade på kloakk, varmerør, gassrør og så videre.
Konsekvenser av miljøforurensning
Du kan spesifisere alle konsekvensene av termisk forurensning av miljøet og fremheve hovedproblemene som må løses:
1. Det dannes varmeøyer i større byer.
2. Smog dannes, luftfuktigheten øker og det dannes permanent uklarhet i megabyer.
3. Problemer oppstår i elver, innsjøer og kystområder i hav og hav. På grunn av temperaturøkningen blir den økologiske balansen forstyrret, mange arter av fisk og vannplanter dør.
4. De kjemiske og fysiske egenskapene til vann endres. Den blir ubrukelig selv etter rengjøring.
5. Levende organismer i vannforekomster dør eller er i en deprimert tilstand.
6. Grunnvannstemperaturen stiger.
7. Jordens struktur og dens sammensetning forstyrres, vegetasjonen og mikroorganismene som lever i den blir undertrykt eller ødelagt.
Termisk forurensning. Forebygging og tiltak for å forhindre det
Hovedtiltaket for å forhindre termisk forurensning av miljøet er gradvis opphør av bruken av drivstoff, en fullstendig overgang til alternativ fornybar energi: sol, vind og vannkraft.
For å beskytte vannområder mot termisk forurensning i turbinens kjølesystem, er det nødvendig å konstruere reservoarer - kjølere, hvorfra vann etter kjølingkan brukes igjen i kjølesystemet.
I de siste tiårene har ingeniører forsøkt å eliminere dampturbinen i termiske kraftverk ved å bruke den magnetohydrodynamiske metoden for å konvertere termisk energi til elektrisk energi. Dette reduserer termisk forurensning av området rundt og vannforekomster betydelig.
Biologer søker å identifisere grensene for stabiliteten til biosfæren som helhet og individuelle arter av levende organismer, så vel som grensene for likevekten til biologiske systemer.
Miljøvernere studerer på sin side graden av påvirkning av menneskelig økonomisk aktivitet på naturlige prosesser i miljøet og søker å finne måter å forhindre negativ påvirkning.
Beskytt miljøet mot termisk forurensning
Det er vanlig å dele termisk forurensning i planetarisk og lokal. På planetarisk skala er ikke forurensningen særlig stor og utgjør bare 0,018 % av solstrålingen som kommer inn på planeten, det vil si innenfor én prosent. Men termisk forurensning har en sterk innvirkning på naturen på lok alt nivå. For å regulere denne påvirkningen i de fleste industrialiserte land er det innført grenser (grenser) for termisk forurensning.
Som regel settes grensen for regimet til vannforekomster, siden det er hav, innsjøer og elver som i stor grad lider av termisk forurensning og får sin hoveddel.
I europeiske land bør vannforekomster ikke varmes opp med mer enn 3 °C fra den naturlige temperaturen.
I USA bør vannoppvarming i elver ikke være hvitere enn 3 °С, i innsjøer - 1,6 °С, i vannet i hav og hav - 0,8 °С.
BI Russland bør vanntemperaturen i reservoarene ikke stige med mer enn 3 °C sammenlignet med gjennomsnittstemperaturen i den varmeste måneden. I reservoarer bebodd av laks og andre kuldeelskende fiskearter kan ikke temperaturen økes med mer enn 5 °C, om sommeren ikke høyere enn 20 °C, om vinteren - 5 °C.
Omfanget av termisk forurensning nær store industrisentre er ganske betydelig. Så, for eksempel, fra et industrisenter med en befolkning på 2 millioner mennesker, fra et atomkraftverk og et oljeraffineri, sprer termisk forurensning seg 120 km unna og 1 km i høyden.
Miljøvernere foreslår å bruke varmeavfall til husholdningsbehov, for eksempel:
- for vanning av jordbruksland;
- i drivhusindustrien;
- for å opprettholde det nordlige farvannet i en isfri tilstand;
- for destillasjon av tunge produkter fra oljeindustrien og fyringsolje;
- for oppdrett av varmekjære fiskearter;
- for bygging av kunstige dammer oppvarmet om vinteren for ville vannfugler.
På planetarisk skala påvirker termisk forurensning av det naturlige miljøet indirekte global oppvarming. Klimagassutslipp fra industri øker ikke temperaturen direkte, men øker dem gjennom drivhuseffekten.
For å løse miljøproblemer og forhindre dem i fremtiden, må menneskeheten løse en rekke globale problemer og rette all innsats for å redusere luftforurensning, termiskforurensning av planeten.
