Co je tepelné znečištění životního prostředí?

Tepelné znečištění se vztahuje na jevy, při nichž se teplo uvolňuje do vodních toků nebo do vzduchu. Současně teplota stoupá mnohem vyšší než průměr. Tepelné znečištění přírody je spojeno s lidskými činnostmi a emisemi skleníkových plynů,

Zdroje tepelného znečištění ovzduší

Existují dvě skupiny zdrojů:

• přírodní - to jsou lesní požáry, sopky, prachové bouře, suché větry, rozkladné procesy živých a rostlinných organismů;
• antropogenní - zpracování ropy a plynu, průmyslové činnosti, tepelná energetika, jaderná energetika, doprava.

Každoročně do atmosféry Země vstupuje kolem 25 miliard tun oxidu uhelnatého, 190 milionů tun oxidu siřičitého, 60 milionů tun oxidu dusíku v důsledku lidské činnosti. Polovina všech těchto odpadů se přidává jako výsledek činností energetického průmyslu, průmyslu a hutnictví.

V posledních letech vzrostl množství výfukových plynů z automobilů.

Důsledky

V metropolitních městech s velkými průmyslovými podniky dochází k nejsilnějšímu tepelnému znečištění atmosférického vzduchu. Přijímají látky, které mají vyšší teplotu než vzduchová vrstva okolního povrchu. Teplota průmyslových emisí je vždy vyšší než průměrná povrchová vzduchová vrstva. Například u lesních požárů, z výfuků automobilů, z potrubí průmyslových podniků se během ohřevu domů vyvíjí teplý vzduch s různými nečistotami. Teplota takového průtoku je asi 50-60 ordm-C. Tato vrstva zvyšuje průměrnou roční teplotu ve městě o šest až sedm stupňů. Ve městech a nad nimi se vytvářejí "ostrovy tepla", což vede ke zvýšení oblačnosti, zatímco množství srážek se zvyšuje a vlhkost vzduchu se zvyšuje. Když jsou produkty spalování připojeny k vlhkému vzduchu, vzniká vlhký smog (typ Londýna). Ekologové tvrdí, že za posledních 20 let se průměrná teplota troposféry zvýšila o 0,7 ° C-C.

Zdroje tepelného znečištění půdy

• plynové potrubí metalurgických podniků, teplota dosahuje 140-150 ° C-C;
• topení, teplota je asi 60-160 ° C-C;
• komunikační ohyby, teplota 40-50ordm-С.

Důsledky tepelného vlivu na půdní kryt

Plynovody, vytápěcí vedení a komunikační ohyby zvyšují teplotu půdy o několik stupňů, což nepříznivě ovlivňuje půdu. V zimě to vede k tání sněhu a v důsledku toho zmrznutí povrchových vrstev půdy a v létě obrácenému procesu se horní vrstva půdy ohřeje a vysychá. Půdní kryt je úzce spojen s vegetací a živými mikroorganismy, které v něm žijí. Změna v jeho složení má negativní dopad na jejich živobytí.

Zdroje tepelné kontaminace hydrologických objektů

Tepelné znečištění vodních útvarů a pobřežních mořských oblastí je důsledkem vypouštění jaderných a tepelných elektráren, průmyslových podniků do odpadních vod.

Účinky vypouštění odpadních vod

Vypouštění odpadních vod vede ke zvýšení teploty vody ve vodních útvarech o 6-7 ordm-C, oblast takových teplých míst může dosáhnout až 30-40 km².

Teplé vrstvy vody tvoří na povrchu vodní hmoty druh filmu, který zabraňuje přírodní výměně vody (povrchové vody nemíchejte s dnem), množství kyslíku klesá a potřeba organismů v něm se zvyšuje, zatímco množství druhů řas se zvyšuje.

Nejvyšší stupeň tepelného znečištění vody provádí elektrárny. Voda se používá k chlazení turbín jaderných elektráren a kondenzátu plynu v TPP. Voda využívaná elektrárnami je ohřátá zhruba 7-8 ordm-C, poté je vypouštěna do nedalekých vodních útvarů.

Zvýšení teploty vody v nádržích negativně ovlivňuje živé organismy. Pro každý z nich je teplotní optimum, ve kterém se obyvatelstvo cítí skvěle. V přírodním prostředí, zatímco pomalu zvýšením nebo snížením teploty živé organismy postupně přizpůsobovat se změnám, ale v případě, že teplota prudce stoupá (například, když se velké množství drenážních vypouštění průmyslových podniků), čas pro aklimatizaci nemají žádné organismy. Dostávají tepelný šok, který může způsobit smrt. Jedná se o jeden z nejzávažnějších důsledků tepelného znečištění vodních organismů.

Mohou však existovat další, škodlivější důsledky. Například vliv tepelného znečištění vody na metabolismus. Při zvýšení teploty v organismech se zvyšuje rychlost metabolismu a zvyšuje se potřeba kyslíku. Ale jak teplota vody stoupá, obsah kyslíku v něm klesá. Jeho nedostatek vede k smrti mnoha druhů vodního života. Téměř 100% zničení ryb a bezobratlých zvyšuje teplotu vody o několik stupňů v létě. Když se změní teplotní režim, změní se chování ryb, přeruší se přirozená migrace a předčasně se rozmnoží.

Takže zvýšení teploty vody může změnit specifickou strukturu vodních útvarů. Mnoho druhů ryb buď opustí tato území, nebo zemře. Typické pro tato místa jsou řasy nahrazeny druhy milujícími teplo.

Pokud spolu s teplou vodou v nádržích spadají organické a minerální látky (domácí odpadní vody, promyje se s minerálními hnojivy poli), dochází k prudkému rozmnožování řas, začnou za vzniku pevné hmoty, který zahrnuje navzájem. V důsledku toho dochází k jejich smrti a rozpadu, což vede k úpadku všech živých organismů v nádrži.

Nebezpečí tepelného znečištění vodních útvarů tepelných elektráren. Vytváří energii pomocí turbín, výfukový plyn musí být z času na čas ochlazován. Použitá voda je vypouštěna do vodních útvarů. U velkých TPP činí tato částka až 90 m³. To znamená, že do rybníku vstupuje kontinuální teplá voda.

Škody způsobené znečištěním vodních ekosystémů

Všechny důsledky tepelného znečištění vodních útvarů způsobují katastrofální poškození živých organismů a mění životní prostředí samotné osoby. Výsledkem znečištění je škoda způsobená:

• estetický (vzhled krajiny je narušen);
• hospodářské (odstranění následků znečištění, zmizení mnoha druhů ryb);
• ekologické (druhy vodní vegetace a živé organismy jsou zničeny).

Objem teplé vody vypouštěné elektrárnami neustále roste, a tím i teplota vodních útvarů poroste. V mnoha řekách se podle ekologů zvýší o 3-4 ° C. Tento proces již probíhá. Například, v některých řekách v Americe, přehřátí vody je asi 10-15 ° C, Anglie - 7-10 ° C, Francie - 5 ° C.

Tepelné znečištění životního prostředí

Tepelné znečištění (tepelné znečištění) je forma, která vychází z nárůstu teploty okolí. Jeho příčiny jsou průmyslové a vojenské emise ohřátého vzduchu, velké požáry.

Tepelné znečištění životního prostředí je spojeno s provozem chemických, celulózových a papírenských, metalurgických, dřevozpracujících, TPP a jaderných elektráren, které vyžadují velké objemy vody pro chladicí zařízení.

Silným znečišťovatelem životního prostředí je doprava. Asi 80% všech ročních emisí pochází z automobilů. Mnoho škodlivých látek je rozptýleno na značnou vzdálenost od zdroje znečištění.

Při spalování plynu na TPP se vedle chemických vlivů na atmosféru vyskytuje také tepelné znečištění. Navíc přibližně v okruhu 4 km od hořáku jsou mnohé rostliny v depresi a v okruhu 100 metrů - vegetační kryt umírá.

Ročně se v Rusku tvoří asi 80 milionů tun různých průmyslových a domácích odpadů, které jsou zdrojem znečištění půdního krytu, vegetace, podzemních a povrchových vod a atmosférického vzduchu. Navíc jsou zdrojem radiačního a tepelného znečištění přírodních objektů.

Vody půdy jsou znečištěny řadou chemických odpadů, které se dostávají při spláchnutí minerálních hnojiv, pesticidů ze zemin, odpadních vod a průmyslových odpadních vod. V nádržích dochází k tepelnému a bakteriálnímu znečištění, mnoho druhů rostlin a zvířat umírá.

Jakékoliv vypouštění tepla do přírodního prostředí vede ke změně teploty jeho složek, zejména nižších vrstev atmosféry, půdy a objektů hydrosféry.

Podle ekologů tepelné emise do životního prostředí ještě nemají vliv na rovnováhu planety, ale mají významný dopad na určité území. Například teplota ve velkých městech je obvykle o něco vyšší než mimo město, tepelný režim řek nebo jezer se mění s vypouštěním odpadních vod z tepelných elektráren. Druhové složení obyvatel těchto prostor se mění. U každého druhu je teplotní interval, kdy se druh dokáže přizpůsobit. Například, pstruh může přežít v teplé vodě, ale nemůže reprodukovat.

Takže tepelné výboje mají vliv na biosféru, ačkoli to není na měřítku planety, ale je také vnímatelné pro lidi.

Teplotní kontaminace půdního krytu je plná skutečnosti, že existuje úzká souvislost se zvířaty, vegetací a mikrobiálními organismy. S rostoucí teplotou půdy se vegetační pokrývka změní na více termofilních druhů, mnoho mikroorganismů umírá, není schopno se přizpůsobit novým podmínkám.

Tepelné znečištění podzemní vody nastává v důsledku vstupu odpadních vod do podzemních vod. To negativně ovlivňuje kvalitu vody, její chemické složení, tepelný režim.

Tepelné znečištění životního prostředí zhoršuje životní podmínky a lidskou činnost. Ve městech při zvýšených teplotách v kombinaci s vysokou vlhkostí mají lidé často časté bolesti hlavy, celkovou nevolnost a krevní tlaky. Zvýšená vlhkost vede k korozi kovů, poškození kanalizačních trubek, tepelných trubek, plynových potrubí a mnohem více.

Důsledky znečištění přírodního prostředí

Je možné specifikovat všechny důsledky tepelného znečištění životního prostředí a zdůraznit hlavní problémy, které je třeba řešit:

1. Termální ostrovy se tvoří ve velkých městech.

2. Vzniká smog, vlhkost vzduchu se zvyšuje a stálé zakalení se vytváří v megacities.

3. Existují problémy s řekami, jezery a pobřežními vodami moří a oceánů. Vzhledem k nárůstu teplotního režimu je narušena ekologická rovnováha, mnoho druhů ryb a vodních rostlin je zabito.

4. Chemické a fyzikální vlastnosti změn vody. Stává se nevhodným pro spotřebu i po čištění.

5. Živé organismy nádrží jsou zničeny nebo v depresivním stavu.

6. Teplota podzemních vod se zvyšuje.

7. Struktura půdy a její složení je narušena a vegetace a mikroorganismy žijící v ní jsou potlačeny nebo zničeny.

Tepelné znečištění. Preventivní a preventivní opatření

Hlavním opatřením k zamezení tepelného znečištění životního prostředí je postupné odmítnutí užívání paliva, úplný přechod na alternativní obnovitelnou energii: solární, větrné a vodní zdroje.

Pro ochranu vodních ploch před tepelným znečištěním v chladicích systémech turbín je nutné vybudovat vodní nádrže - chladiče, z nichž může být voda chlazena opět použita v chladicím systému.

V posledních desetiletích se konstruktéři snaží vyloučit parní turbíny v TPP pomocí Magnetohydrodynamické metody přeměně tepelné energie na elektrickou energii. To výrazně snižuje tepelné znečištění přilehlého území a nádrží.

Biologové se snaží identifikovat hranice stability biosféry jako celku a určitých druhů živých organismů, stejně jako limity rovnováhy biologických systémů.

Ekologové pak zkoumají míru vlivu ekonomické aktivity lidí na přírodní procesy v životním prostředí a hledají způsoby, jak zabránit negativnímu vlivu.

Ochrana životního prostředí před tepelným znečištěním

Je přijímané rozdělení tepelného znečištění na planetární a lokální. V planetárním měřítku není znečištění příliš velké a činí pouze 0,018% slunečního záření přicházejícího na planetě, tedy do jednoho procenta. Silný vliv tepelného znečištění ovšem má na přírodu na místní úrovni. Pro regulaci tohoto vlivu byly ve většině průmyslových zemí zavedeny limity (limity) tepelného znečištění.

Zpravidla je limit nastaven na režim vodojemu, protože je u moře, jezera a řeky jsou ovlivněny převážně tepelné znečištění a učinit z něj hlavní část.

V evropských zemích by vodní útvary neměly být zahřáté na teplotu vyšší než 3 ° C od jejich přirozené teploty.

Ve Spojených státech, v řekách, by ohřev vody neměla být bílá než 3 ° C, v jezerech - 1,6 ° C, v mořích a oceánech - 0,8 ° C.

V Rusku by teplota vody v nádržích neměla vzrůst o více než 3 ° C ve srovnání s průměrnou teplotou nejžhavějšího měsíce. Ve vodách obývaných lososem a jinými druhy rybích ryb se teplota nesmí zvýšit o více než 5 ° C, v létě nejvýše 20 ° C, v zimě - 5 ° C.

Rozsah tepelného znečištění u velkých průmyslových center je značný. Například z průmyslového centra s populací 2 miliony lidí, z JE a ropné rafinérie se tepelné znečištění rozšiřuje na 120 km a 1 km na výšku.

Ekologové navrhují využívat teplo odpad v ekonomických potřebách, například:

• zavlažování zemědělské půdy;
• v hospodářství skleníku;
• udržovat severní vodní plochy v bezmrazém stavu;
• pro destilaci těžkých produktů ropného průmyslu a topného oleje;
• pro chov termofilních druhů ryb;
• pro výstavbu umělých rybníků, vyhřívaných v zimě, pro divoká vodní ptactvo.

V planetárním měřítku tepelné znečištění životního prostředí nepřímo ovlivňuje globální oteplování klimatu. Emise skleníkových plynů průmyslovými podniky nemají přímý vliv na nárůst teploty, ale vedou ke zvýšení skleníkových plynů v důsledku skleníkových efektů.

Aby lidstvo řešilo problémy životního prostředí a zabránilo je v budoucnu, musí vyřešit řadu globálních problémů a nasměrovat veškeré úsilí ke snížení znečištění ovzduší, tepelného znečištění planety.