Termisk forurening refererer til de fænomener, hvor varme frigives til vandområder eller til den atmosfæriske luft. Samtidig stiger temperaturen meget højere end gennemsnitsnormen. Termisk forurening af naturen er forbundet med menneskelige aktiviteter og drivhusgasemissioner, som er hovedårsagen til global opvarmning.
Kilder til termisk forurening af atmosfæren
Der er to grupper af kilder:
- naturligt - disse er skovbrande, vulkaner, støvstorme, tørre vinde, nedbrydningsprocesser af levende organismer og planteorganismer;
- antropogene er olie- og gasbehandling, industriel aktivitet, termisk energiteknik, atomenergi, transport.
Hvert år kommer omkring 25 milliarder tons kulilte, 190 millioner tons svovloxid, 60 millioner tons nitrogenoxid ind i Jordens atmosfære som et resultat af menneskelige aktiviteter. Halvdelen af alt dette affald tilføres som et resultat af aktiviteterne i energiindustrien, industrien og metallurgien.
Emissioner fra bilers udstødning er steget i de seneste år.
Konsekvenser
I storbyer med store industrivirksomheder oplever den atmosfæriske luft den stærkeste termiske forurening. Det modtager stoffer, der har en højere temperatur end luftlaget på den omgivende overflade. Temperaturen af industrielle emissioner er altid højere end det gennemsnitlige overfladelag af luft. For eksempel under skovbrande, fra bilers udstødningsrør, fra industrivirksomheders rør, ved opvarmning af huse frigives strømme af varm luft med forskellige urenheder. Temperaturen af en sådan strøm er cirka 50-60 ºС. Dette lag hæver den gennemsnitlige årlige temperatur i byen med seks til syv grader. "Øer af varme" dannes i og over byer, hvilket fører til en stigning i overskyethed, samtidig med at mængden af nedbør øges og luftfugtigheden øges. Når forbrændingsprodukterne tilsættes fugtig luft, dannes der fugtig smog (som London-smog). Økologer siger, at i løbet af de sidste 20 år er den gennemsnitlige temperatur i troposfæren steget med 0,7º C.
Kilder til termisk jordforurening
Kilder til termisk jordforurening i store byer og industricentre er:
- gasrør fra metallurgiske virksomheder, temperaturen når 140-150ºС;
- varmeledning, temperatur omkring 60-160ºС;
- kommunikationshaner, temperatur 40-50º C.
Konsekvenser af termisk påvirkning af jorddækningen
Gasrør, varmeledninger og kommunikationsudtag øger jordtemperaturen med flere grader, hvilket er negativtpåvirker jorden. Om vinteren fører dette til snesmeltning og som følge heraf frysning af jordens overfladelag, og om sommeren sker den modsatte proces, det øverste jordlag opvarmes og tørres. Jorddækket er nært beslægtet med den vegetation og levende mikroorganismer, der lever i det. En ændring i dens sammensætning påvirker deres liv negativt.
Kilder til termisk forurening af hydrologiske faciliteter
Termisk forurening af vandområder og kystnære havområder opstår som følge af udledning af spildevand til vandområder fra atom- og termiske kraftværker, industrivirksomheder.
Effekter af spildevandsudledning
Udledningen af spildevand fører til en stigning i vandtemperaturen i reservoirer med 6-7 ºС, området med sådanne varme pletter kan nå op til 30-40 km2.
Varme lag af vand danner en slags film på overfladen af vandmassen, som forhindrer naturlig vandudveksling (overfladevand blandes ikke med bundvand), mængden af ilt falder, og organismers behov for det stiger, mens artstallet af alger stiger.
Den største grad af termisk vandforurening udføres af kraftværker. Vand bruges til at afkøle NPP-turbiner og gaskondensat i TPP'er. Vand, der bruges af kraftværker, opvarmes med omkring 7-8 ºС, hvorefter det udledes til nærliggende vandområder.
Stigningen i vandtemperaturen i reservoirer har en negativ indvirkning på levende organismer. For hver af dem er der et temperaturoptimum, som befolkningen føler sig vedfremragende. I det naturlige miljø, med en langsom stigning eller fald i temperatur, tilpasser levende organismer sig gradvist til ændringer, men hvis temperaturen stiger kraftigt (for eksempel med en stor mængde spildevandsudledninger fra industrielle virksomheder), så har organismerne ikke tid at akklimatisere. De får varmechok, som følge heraf kan dø. Dette er en af de mest negative virkninger af termisk forurening på livet i vand.
Men der kan være andre, mere skadelige konsekvenser. For eksempel effekten af termisk vandforurening på stofskiftet. Med en stigning i temperaturen i organismer øges stofskiftet, og behovet for ilt stiger. Men efterhånden som vandtemperaturen stiger, falder iltindholdet i det. Dens mangel fører til døden for mange arter af akvatiske levende organismer. Den næsten 100 % ødelæggelse af fisk og hvirvelløse dyr får vandtemperaturen til at stige med flere grader om sommeren. Når temperaturregimet ændrer sig, ændres fiskens adfærd også, naturlig migration forstyrres, og der opstår utidig gydning.
En stigning i vandtemperaturen kan således ændre artsstrukturen i vandområder. Mange fiskearter enten forlader disse områder eller dør. De karakteristiske alger på disse steder er ved at blive erstattet af varmeelskende arter.
Hvis der sammen med varmt vand kommer organiske og mineralske stoffer (husholdningsspildevand, mineralsk gødning vasket fra markerne) ind i reservoirerne, er der en skarp reproduktion af alger, begynder de at dannestætte masse, der dækker hinanden. Som et resultat opstår deres død og forfald, hvilket fører til pest for alle levende organismer i reservoiret.
Den termiske forurening af vandområder fra termiske kraftværker er farlig. De genererer energi ved hjælp af turbiner, udstødningsgassen skal afkøles fra tid til anden. Brugt vand ledes ud i reservoirer. Ved store termiske kraftværker når dette beløb op på 90 m3. Det betyder, at en kontinuerlig varm strøm kommer ind i reservoiret.
Skader fra forurening af akvatiske økosystemer
Alle konsekvenserne af termisk forurening af vandområder forårsager katastrofale skader på levende organismer og ændrer habitatet for personen selv. Skader forårsaget af forurening:
- æstetisk (landskabernes udseende er ødelagt);
- økonomisk (oprydning af forurening, udryddelse af mange fiskearter);
- miljømæssigt (arter af vandvegetation og levende organismer ødelægges).
Mængden af varmt vand, der udledes af kraftværker, vokser konstant, derfor vil temperaturen i vandområder også stige. I mange floder vil det ifølge miljøforkæmpere stige med 3-4 °C. Denne proces er allerede i gang. I nogle floder i Amerika er vandoverophedning for eksempel omkring 10-15 °С, i England - 7-10 °С, i Frankrig - 5 °С.
Termisk forurening
Termisk forurening (termisk fysisk forurening) er en form, der opstår som følge af en stigning i den omgivende temperatur. Dets årsager er industrielle og militære emissioner af opvarmet luft, store brande.
Termisk forurening af miljøet er forbundet med arbejdet i virksomheder inden for den kemiske industri, papirmasse og papir, metalindustrien, træbearbejdningsindustrien, termiske kraftværker og atomkraftværker, som kræver store mængder vand for at køle udstyr.
Transport er en kraftig forurening af miljøet. Omkring 80 % af alle årlige emissioner kommer fra biler. Mange skadelige stoffer er spredt over betydelige afstande fra kilden til forurening.
Når gas afbrændes på termiske kraftværker, opstår der udover kemiske effekter på atmosfæren også termisk forurening. Derudover er mange planter inden for en radius af cirka 4 km fra faklen i en nedtrykt tilstand, og inden for en radius af 100 meter er vegetationsdækket ved at dø.
Hvert år genereres omkring 80 millioner tons forskelligt industri- og husholdningsaffald i Rusland, som er en kilde til forurening af jorddække, vegetation, grund- og overfladevand og atmosfærisk luft. Derudover er de en kilde til stråling og termisk forurening af naturlige genstande.
Landvande er forurenet med en række forskellige kemiske affald, der kommer dertil, når mineralsk gødning, pesticider vaskes af jorden med spildevand og industrielt spildevand. Termisk og bakteriel forurening forekommer i reservoirer, mange arter af planter og dyr dør.
Enhver frigivelse af varme til det naturlige miljø fører til en ændring i temperaturen af dets komponenter, især de nederste lag af atmosfæren,jord- og hydrosfæreobjekter.
Ifølge miljøforkæmpere er termiske emissioner til miljøet endnu ikke i stand til at påvirke planetens balance, men de har en betydelig indvirkning på et specifikt område. For eksempel er lufttemperaturen i store byer norm alt noget højere end uden for byen; floder eller søers termiske regime ændrer sig, når spildevand fra termiske kraftværker udledes til dem. Artssammensætningen af indbyggerne i disse rum er under forandring. Hver art har sit eget temperaturområde, hvor arten er i stand til at tilpasse sig. For eksempel kan ørreder overleve i varmt vand, men kan ikke formere sig.
Således påvirker termiske udledninger også biosfæren, selvom dette ikke er på planetarisk skala, men også mærkbart for mennesker.
Temperaturforurening af jorddækket er fyldt med, at der er et tæt samspil med dyr, vegetation og mikrobielle organismer. Med en stigning i jordtemperaturen ændres vegetationsdækket til mere termofile arter, mange mikroorganismer dør, ude af stand til at tilpasse sig nye forhold.
Termisk forurening af grundvand opstår som et resultat af afstrømning, der kommer ind i grundvandsmagasiner. Dette påvirker vandkvaliteten, dets kemiske sammensætning og termiske forhold negativt.
Termisk forurening af miljøet forværrer livsvilkårene og menneskelig aktivitet. I byer, med forhøjede temperaturer kombineret med høj luftfugtighed, oplever folk hyppige hovedpine, generel utilpashed, hestevæddeløb.blodtryk. Høj luftfugtighed fører til korrosion af metaller, skader på kloakker, varmerør, gasrør og så videre.
Konsekvenser af miljøforurening
Du kan specificere alle konsekvenserne af termisk forurening af miljøet og fremhæve de vigtigste problemer, der skal løses:
1. Varmeøer dannes i større byer.
2. Smog dannes, luftfugtigheden øges, og der dannes permanent uklarhed i megabyer.
3. Der opstår problemer i floder, søer og kystområder i havene og oceanerne. På grund af temperaturstigningen er den økologiske balance forstyrret, mange arter af fisk og vandplanter dør.
4. Vandets kemiske og fysiske egenskaber ændrer sig. Den bliver ubrugelig selv efter rengøring.
5. Levende organismer i vandområder dør eller er i en deprimeret tilstand.
6. Grundvandstemperaturerne stiger.
7. Jordens struktur og dens sammensætning forstyrres, vegetationen og mikroorganismerne, der lever i den, undertrykkes eller ødelægges.
Termisk forurening. Forebyggelse og foranst altninger til at forhindre det
Den vigtigste foranst altning til at forhindre termisk forurening af miljøet er den gradvise opgivelse af brugen af brændstof, en fuldstændig overgang til alternativ vedvarende energi: sol, vind og vandkraft.
For at beskytte vandområder mod termisk forurening i turbinens kølesystem er det nødvendigt at konstruere reservoirer - kølere, hvorfra vand efter afkølingkan bruges igen i kølesystemet.
I de seneste årtier har ingeniører forsøgt at eliminere dampturbinen i termiske kraftværker ved at bruge den magnetohydrodynamiske metode til at konvertere termisk energi til elektrisk energi. Dette reducerer termisk forurening af det omkringliggende område og vandområder markant.
Biologer søger at identificere grænserne for stabiliteten af biosfæren som helhed og individuelle arter af levende organismer, såvel som grænserne for ligevægten mellem biologiske systemer.
Miljøforkæmpere studerer til gengæld graden af indflydelse af menneskelig økonomisk aktivitet på naturlige processer i miljøet og søger at finde måder at forhindre en negativ påvirkning på.
Beskyt miljøet mod termisk forurening
Det er sædvanligt at opdele termisk forurening i planetarisk og lokal. På planetarisk skala er forureningen ikke særlig stor og udgør kun 0,018 % af solstrålingen, der kommer ind på planeten, altså inden for én procent. Men termisk forurening har en stærk indvirkning på naturen på lok alt plan. For at regulere denne indflydelse i de fleste industrialiserede lande er der indført grænser (grænser) for termisk forurening.
Som regel sættes grænsen for vandområdernes regime, da det er havene, søerne og floderne, der i høj grad lider under termisk forurening og modtager sin hoveddel.
I europæiske lande bør vandområder ikke varmes op med mere end 3 °C fra deres naturlige temperatur.
I USA bør vandopvarmning i floder ikke være hvidere end 3 °С, i søer - 1,6 °С, i vandet i havene og oceanerne - 0,8 °С.
BI Rusland bør vandtemperaturen i reservoirer ikke stige med mere end 3 °C sammenlignet med gennemsnitstemperaturen i den varmeste måned. I reservoirer beboet af laks og andre kuldeelskende fiskearter kan temperaturen ikke øges med mere end 5 °C, om sommeren ikke højere end 20 °C, om vinteren - 5 °C.
Omfanget af termisk forurening nær store industricentre er ret betydeligt. Så for eksempel fra et industricenter med en befolkning på 2 millioner mennesker, fra et atomkraftværk og et olieraffinaderi, spredes termisk forurening 120 km væk og 1 km i højden.
Miljøfolk foreslår at bruge varmeaffald til husholdningsbehov, for eksempel:
- til kunstvanding af landbrugsjord;
- i drivhusindustrien;
- for at opretholde de nordlige farvande i en isfri tilstand;
- til destillation af tunge produkter fra olieindustrien og brændselsolie;
- til opdræt af varmeelskende fiskearter;
- til konstruktion af kunstige damme opvarmet om vinteren til vilde vandfugle.
På planetarisk skala påvirker termisk forurening af det naturlige miljø indirekte den globale opvarmning. Drivhusgasemissioner fra industrier øger ikke direkte temperaturerne, men øger dem gennem drivhuseffekten.
For at løse miljøproblemer og forhindre dem i fremtiden må menneskeheden løse en række globale problemer og rette alle bestræbelser på at reducere luftforurening, termiskforurening af planeten.
