Термичното замърсяване се отнася до явления, при които топлината се отделя във водни тела или в атмосферен въздух. В този случай температурата се повишава много по-високо от средната норма. Термичното замърсяване на природата се свързва с човешките дейности и емисиите на парникови газове, които са основната причина за глобалното затопляне.
Източници на термично замърсяване на атмосферата
Различават се две групи източници:
- естествени - това са горски пожари, вулкани, прашни бури, сухи ветрове, разлагане на живи и растителни организми;
- Антропогенните са преработка на нефт и газ, промишлена дейност, топлоенергетика, ядрена енергетика, транспорт.
Около 25 милиарда тона въглероден оксид, 190 милиона тона серен оксид, 60 милиона тона азотен оксид навлизат в атмосферата на Земята годишно в резултат на човешка дейност. Половината от всички тези отпадъци се добавят в резултат на дейностите на енергийната индустрия, промишлеността и металургията.
През последните години количеството на отработените газове от автомобилите се увеличава.
Последствията
В мегаполисите с големи промишлени предприятия атмосферният въздух изпитва силно термично замърсяване. Той получава вещества, които имат по-висока температура от въздушния слой на околната повърхност. Температурата на промишлените емисии винаги е над средния слой на повърхностния въздух. Например, по време на горски пожари, от изпускателните тръби на автомобилите, от тръбите на индустриалните предприятия, при отопление на къщи се отделят потоци от топъл въздух с различни примеси. Температурата на такъв поток е около 50-60 ºС. Този слой повишава средната годишна температура в града с шест до седем градуса. В градовете и над тях се образуват „острови на топлина“, което води до увеличаване на облачността, докато количеството на валежите се увеличава и влажността на въздуха се увеличава. Когато продуктите от горенето са прикрепени към влажния въздух, се образува мокър смог (тип Лондон). Еколозите твърдят, че през последните 20 години средната температура на тропосферата се е повишила с 0, 7 ° C.
Източници на термично замърсяване на почвата
Източници на термично замърсяване на почвите в големите градове и промишлени центрове са:
- газови тръби на металургични предприятия, температурата достига 140-150ºС;
- отоплителни мрежи, температура около 60-160ºС;
- комуникационни завои, температура 40-50º С.
Последствия от топлинно въздействие върху почвената покривка
Газовите тръби, отоплителните мрежи и комуникационните завои повишават температурата на почвата с няколко градуса, което се отразява негативно на почвата. През зимата това води до топене на сняг и в резултат на това замръзване на повърхностните почвени слоеве, а през лятото протича обратният процес, горният почвен слой се нагрява и изсушава. Почвената покривка е тясно свързана с растителността и живите микроорганизми, които живеят в нея. Промяната в състава му се отразява негативно на поминъка им.
Източници на термично замърсяване на хидрологични обекти
Топлинното замърсяване на водните тела и крайбрежните морски райони възниква в резултат на заустване на отпадни води във водни обекти от атомни и топлинни централи и промишлени предприятия.
Ефекти на изхвърлянето на отпадни води
Изхвърлянето на отпадни води води до повишаване на температурата на водата във водните тела с 6-7 ºС, площта на такива топли петна може да достигне до 30-40 км 2.
Топлите слоеве на водата образуват един вид филм на повърхността на водната маса, който предотвратява естествения обмен на вода (повърхностните води не се смесват с дънна вода), количеството кислород намалява и нуждата от организми в него се увеличава, докато видовото количество водорасли се увеличава.
Най-голямата степен на термично замърсяване на водата се осъществява от електроцентрали. Водата се използва за охлаждане на турбини на атомни електроцентрали и газов кондензат в ТЕЦ. Водата, използвана от електроцентралите, се загрява с около 7-8 ºС, след което се изхвърля в близките водни тела.
Повишаването на температурата на водата във водните тела влияе негативно на живите организми. За всеки от тях има температурен оптимум, при който населението се чувства отлично. В естествената среда, с бавно повишаване или понижаване на температурата, живите организми постепенно се адаптират към промените, но ако температурата рязко се повиши (например с голям обем оттока от промишлени предприятия), тогава организмите нямат време за аклиматизация. Те получават топлинен шок, което може да доведе до смърт. Това е едно от най-негативните ефекти на термичното замърсяване върху водните организми.
Но може да има и други, по-вредни последици. Например ефектът на термичното замърсяване на водата върху метаболизма. С повишаване на температурата организмите увеличават скоростта на метаболизма и нуждата от кислород се увеличава. Но с повишаване на температурата на водата съдържанието на кислород в нея намалява. Липсата му води до смъртта на много видове водни живи организми. Почти 100% унищожаване на риба и безгръбначни причинява повишаване на температурата на водата с няколко градуса през лятото. Когато температурният режим се промени, поведението на рибата също се променя, естествената миграция се нарушава и възниква ненавременно хвърляне на хайвера.
По този начин повишаването на температурата на водата може да промени видовата структура на водните тела. Много видове риби или напускат тези територии, или умират. Водораслите, характерни за тези места, са заменени от термофилни видове.
Ако заедно с топла вода органични и минерални вещества (битови отпадни води, минерални торове, измити от полетата) попаднат във водните тела, водораслите се размножават рязко, те започват да образуват гъста маса, затваряйки се взаимно. В резултат на това настъпва тяхната смърт и гниене, което води до мор от всички живи организми на резервоара.
Топлинното замърсяване на водните тела от ТЕЦ е опасно. Те генерират енергия с помощта на турбини, отработените газове трябва да се охлаждат от време на време. Използваната вода се изхвърля във водни обекти. При големи ТЕЦ това количество достига 90 m 3. Това означава, че непрекъснат топъл поток навлиза в резервоара.
Щети от замърсяване на водни екосистеми
Всички последствия от термичното замърсяване на водните тела причиняват катастрофални вреди на живите организми и променят човешката среда. В резултат на замърсяването се причиняват щети:
- естетически (появата на пейзажи е нарушена);
- икономически (елиминиране на последиците от замърсяването, изчезване на много видове риба);
- екологични (унищожават се видове от водна растителност и живи организми).
Обемите топла вода, зауствана от електроцентралите, непрекъснато нарастват, следователно температурата на водните тела също ще се повишава. В много реки според еколозите тя ще се увеличи с 3-4 ° С. Този процес вече е в ход. Например в някои реки на Америка прегряването на водата е около 10-15 ° C, в Англия - 7-10 ° C, във Франция - 5 ° C.
Термично замърсяване
Термичното замърсяване (термично физическо замърсяване) е форма, която възниква в резултат на повишаване на околната температура. Причините за това са промишлени и военни емисии от нагрят въздух, големи пожари.
Топлинното замърсяване на околната среда се свързва с работата на предприятията от химическата, целулозно-хартиената, металургичната, дървообработващата промишленост, ТЕЦ и атомните електроцентрали, които изискват големи обеми вода за охлаждане на оборудването.
Мощен замърсител е транспортът. Около 80% от всички годишни емисии са автомобили. Много вредни вещества се разпръскват на значителни разстояния от източника на замърсяване.
При изгаряне на газ в топлоелектрическите централи, в допълнение към химическото въздействие върху атмосферата, възниква и топлинно замърсяване. Освен това, приблизително на 4 км от факела, много растения са в депресивно състояние и растителна покривка умира в радиус от 100 метра.
На територията на Русия годишно се генерират около 80 милиона тона различни промишлени и битови отпадъци, които са източник на замърсяване на почвената покривка, растителността, подземните и повърхностните води и атмосферния въздух. Освен това те са източник на радиационно и топлинно замърсяване на природни обекти.
Сухопътните води са замърсени с различни химически отпадъци, които попадат там, когато минералните торове, пестицидите от почвите, с канализацията и промишлените отпадни води се измиват. Термично и бактериално замърсяване се среща във водните тела, много видове растения и животни умират.
Всяко изхвърляне на топлина в естествената среда води до промяна на температурата на нейните компоненти; по-ниските слоеве на атмосферата, почвата и хидросферните обекти изпитват особено силно влияние.
Според еколозите, топлинните емисии в околната среда все още не са в състояние да повлияят на баланса на планетата, но те оказват значително влияние върху конкретна територия. Например температурата на въздуха в големите градове обикновено е малко по-висока, отколкото извън града; топлинният режим на реките или езерата се променя при заустване на отпадни води от ТЕЦ. Видовият състав на жителите на тези пространства се променя. Всеки вид има свой температурен диапазон, при който видът е в състояние да се адаптира. Например пъстървата е в състояние да оцелее в топла вода, но не е в състояние да се размножава.
По този начин топлинните заряди също влияят на биосферата, въпреки че не са в планетарен мащаб, но са забележими и за хората.
Температурното замърсяване на почвената покривка е изпълнено с факта, че има тясно взаимодействие с животни, растителност и микробни организми. Когато температурата на почвата се повиши, растителността се променя на по-термофилни видове, много микроорганизми умират, неспособни да се адаптират към новите условия.
Топлинното замърсяване на подземните води възниква в резултат на навлизане на балотаж във водоносни хоризонти. Това се отразява негативно на качеството на водата, нейния химичен състав и топлинните условия.
Термичното замърсяване на околната среда влошава условията на живот и човешките дейности. В градовете с повишени температури в комбинация с висока влажност хората изпитват често главоболие, общо неразположение и скокове на кръвното налягане. Високата влажност води до корозия на металите, повреда на канализацията, топлинните тръби, газовите тръби и много други.
Последиците от замърсяването на околната среда
Можете да уточните всички последици от термичното замърсяване на околната среда и да подчертаете основните проблеми, които трябва да бъдат решени:
1. Термалните острови се образуват в големите градове.
2. Образува се смог, повишава се влажността на въздуха и се образува постоянна облачност в мегаполиси.
3. Има проблеми в реките, езерата и крайбрежните води на моретата и океаните. Поради повишаването на температурата се нарушава екологичният баланс, умират много видове риби и водни растения.
4. Химичните и физичните свойства на водата се променят. Става неизползваем дори след почистване.
5. Живите организми на водните тела умират или са в депресивно състояние.
6. Температурата на подземните води се увеличава.
7. Структурата на почвата и нейният състав са нарушени, настъпва потискане или унищожаване на растителността и микроорганизмите, живеещи в нея.
Термично замърсяване. Превенция и мерки за предотвратяването му
Основната мярка за предотвратяване на топлинното замърсяване на околната среда е постепенното изоставяне на използването на гориво, пълен преход към алтернативна възобновяема енергия: слънчева, вятърна и хидроенергия.
За да се предпазят водните зони от термично замърсяване в системата за охлаждане на турбината, е необходимо да се построят резервоари - охладители, от които водата след охлаждане отново може да се използва в охладителната система.
През последните десетилетия инженерите се стремят да елиминират парна турбина в ТЕЦ, като използват магнитохидродинамичния метод за преобразуване на топлинната енергия в електрическа. Това значително намалява топлинното замърсяване на околността и водните тела.
Биолозите се стремят да идентифицират границите на стабилност на биосферата като цяло и на отделни видове живи организми, както и границите на равновесие на биологичните системи.
Природозащитниците, от своя страна, изучават степента на влияние на човешките дейности върху природните процеси в околната среда и се опитват да намерят начини за предотвратяване на отрицателните ефекти.
