Co je tepelné znečištění životního prostředí?

Tepelné znečištění se vztahuje k jevůmkteré vytvářejí teplo ve vodních útvarech nebo ve vzduchu. Současně teplota stoupá mnohem vyšší než průměr. Tepelné znečištění přírody je spojeno s lidskými činnostmi a emisemi skleníkových plynů, které jsou hlavní příčinou globálního oteplování.

Zdroje tepelného znečištění ovzduší

Existují dvě skupiny zdrojů:

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

Každý rok v atmosféře Země jako výsledekasi 25 miliard tun oxidu uhelnatého, 190 milionů tun oxidu siřičitého, 60 milionů tun oxidu dusíku. 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 velkým průmyslempodniky atmosférický vzduch zažívá silné tepelné znečištění. 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 až 60 ° 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 vzrostla průměrná teplota troposféry o 0,7 ° C.

Zdroje tepelného znečištění půdy

Zdroje tepelného znečištění půdy na území velkých měst a průmyslových center jsou:

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

Důsledky tepelného vlivu na půdní kryt

Plynové potrubí, topení a komunikaceOhyby 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

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

Teplé vrstvy vody tvoří druh filmuna povrchu vodní hmoty, která zabraňuje přírodní výměně vody (povrchová voda se nesmí mísit s dnem), množství kyslíku klesá a rostoucí potřeba organismů se zvyšuje, zatímco druhové množství řas se zvyšuje.

Nejvyšší stupeň znečištění tepelné vodyprovádí elektrárny. Voda se používá k chlazení turbín jaderných elektráren a kondenzátu plynu v TPP. Voda využívaná elektrárnami je ohřátá asi na 7 - 8 ° C, poté je vypouštěna do okolních vodních útvarů.

Zvýšení teploty vody v nádrži je negativníovlivňuje živé organismy. U každého z nich je optimální teplota, při které se počet obyvatel se 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. To je jeden z nejvíce negativní účinky znečištění tepla pro vodní organismy.

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 živých vodních organismů. 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.

Tak může dojít ke zvýšení teploty vodyzměna specifické struktury 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,organické a minerální látky (domácí odpadní vody, minerální hnojiva vyprázdněná z polí), dochází k ostrému množení řas, začínají vytvářet hustou hmotnost a vzájemně se uzavírají. V důsledku toho dochází k jejich smrti a rozpadu, což vede k úpadku všech živých organismů v nádrži.

Nebezpečí tepelné kontaminacezásobníky 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 rostou, proto bude také rostoucí teplota vodních útvarů. 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 fyzikálníznečištění) je forma, která vychází z nárůstu teploty okolí. Jeho příčiny jsou průmyslové a vojenské emise ohřátého vzduchu, velké požáry.

Jde o tepelné znečištění životního prostředíchemické práce, celulózy a papíru, hutnictví, zpracování dřeva, tepelné elektrárny a jaderné elektrárny, 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 u TPP, kromě chemickýchvliv na atmosféru, dochází také k tepelnému znečištění. Navíc přibližně v okruhu 4 km od hořáku jsou mnohé rostliny v depresi a v okruhu 100 metrů - vegetační kryt umírá.

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

Vody země jsou kontaminovány různými chemickými látkamiOdpady, které spadají 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.

Veškeré teplo se vypouští do životního prostředí způsobí změnu teploty jeho složek, obzvláště silný vliv zažívá nižší atmosféra, půdu a objekty hydrosféry.

Podle ekologů jsou tepelné emise v roce 2006životní prostředí dosud nemůže ovlivnit rovnováhu planety, ale má 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 krytuje 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 se zhoršujepodmínek života a lidské činnosti. 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

Hlavní míra prevence teplaznečištění životního prostředí je postupné odmítnutí využívat palivo, plný přechod na alternativní obnovitelnou energii: solární, větrné a vodní zdroje.

Ochrana vodních ploch před tepelným znečištěním vchladicí soustavu turbín je nutné zkonstruovat nádrže - chladiče, z nichž může být voda chlazení znovu použita v chladicím systému.

V posledních desetiletích byli inženýřiVylučte parní turbínu v TPP pomocí magnetohydrodynamické metody přeměny 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 znečištěníplanetární a místní. 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.

Obecně platí, že je stanoven limit pro režim nádrží, jelikož moře, jezera a řeky trpí do značné míry tepelným znečištěním a jeho hlavní částí.

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

V USA, v řekách, ohřev vody nesmí být vyšší než 3 ° C, v jezerech - 1,6 ° C, v mořích a oceánech - 0,8 ° C.

V Rusku by teplota vody v nádržích nemělazvýšení o více než 3 ° С ve srovnání s průměrnou teplotou nejžhavějšího měsíce. Ve vodních útvarech 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 v blízkosti velkýchprůmyslová centra jsou značně významná. Například z průmyslového centra s počtem obyvatel 2 miliony, s jadernou elektrárnou a tepelným znečištěním rafinerie se rozprostírá ve vzdálenosti 120 km a 1 km na výšku.

Ekologové navrhují využití tepelného odpadu v ekonomických potřebách, například:

• pro zavlažování zemědělské půdy;
• ve sklenících;
• udržovat severní vody ve stavu bez ledu;
• na destilaci těžkých produktů ropného průmyslu a topného oleje;
• pro chovných druhů ryb, které milují teplo;
• pro zařízení umělých rybníků, vyhřívaných v zimě, pro divoká vodní ptáci.

V celosvětovém měřítku tepelné znečištěnípřírodní prostředí nepřímo ovlivňuje globální oteplování. Emise skleníkových plynů průmyslovými podniky nemají přímý vliv na zvýšení teploty, ale vedou k jejich nárůstu v důsledku skleníkových efektů.

Řešit problémy životního prostředí aabychom jim v budoucnu zabránili, mělo by lidstvo vyřešit řadu globálních úkolů a nasměrovat veškeré úsilí ke snížení znečištění ovzduší a tepelného znečištění planety.