Kas yra šiluminė tarša?

2024 Autorius: Henry Conors | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-02-12 10:32

Šiluminė tarša – tai reiškiniai, kurių metu šiluma patenka į vandens telkinius arba į atmosferos orą. Tuo pačiu metu temperatūra pakyla daug aukščiau nei vidutinė norma. Šiluminė gamtos tarša siejama su žmogaus veikla ir šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimu, kurie yra pagrindinė visuotinio atšilimo priežastis.

Šiluminės atmosferos taršos š altiniai

Yra dvi š altinių grupės:

• natūralūs – tai miškų gaisrai, ugnikalniai, dulkių audros, sausi vėjai, gyvų ir augalų organizmų irimo procesai;
• antropogeninės yra naftos ir dujų perdirbimas, pramoninė veikla, šiluminė energetika, branduolinė energetika, transportas.

Kasmet dėl žmogaus veiklos į Žemės atmosferą patenka apie 25 milijardus tonų anglies monoksido, 190 milijonų tonų sieros oksido, 60 milijonų tonų azoto oksido. Pusė visų šių atliekų susidaro dėl energetikos pramonės, pramonės ir metalurgijos veiklos.

Automobilių išmetamųjų teršalų kiekis pastaraisiais metais padidėjo.

Pasekmės

Didmiesčiuose, kuriuose yra didelės pramonės įmonės, atmosferos oras patiria didžiausią šiluminę taršą. Jis gauna medžiagas, kurių temperatūra aukštesnė nei aplinkinio paviršiaus oro sluoksnis. Pramoninių išmetamųjų teršalų temperatūra visada yra aukštesnė nei vidutinis paviršinis oro sluoksnis. Pavyzdžiui, miškų gaisrų metu iš automobilių išmetimo vamzdžių, iš pramonės įmonių vamzdžių, šildant namus, išsiskiria šilto oro srautai su įvairiomis priemaišomis. Tokio srauto temperatūra yra maždaug 50–60 ºС. Šis sluoksnis vidutinę metinę temperatūrą mieste pakelia šešiais – septyniais laipsniais. Miestuose ir virš jų susidaro „karščio salos“, todėl didėja debesuotumas, tuo pačiu didėja kritulių kiekis ir oro drėgmė. Degimo produktus įdėjus į drėgną orą, susidaro drėgnas smogas (kaip Londono smogas). Ekologai teigia, kad per pastaruosius 20 metų vidutinė troposferos temperatūra pakilo 0,7ºC.

Šiluminės dirvožemio taršos š altiniai

Šiluminės dirvožemio taršos š altiniai dideliuose miestuose ir pramonės centruose yra:

• metalurgijos įmonių dujotiekiai, temperatūra siekia 140-150ºС;
• šildymo tinklas, temperatūra apie 60-160ºС;
• ryšių čiaupai, temperatūra 40-50ºC.

Šiluminės įtakos dirvožemio dangai pasekmės

Dujotiekiai, šilumos tinklai ir komunikacijų išvadai keliais laipsniais padidina grunto temperatūrą, o tai yra neigiamaveikia dirvožemį. Žiemą dėl to tirpsta sniegas ir dėl to užšąla paviršiniai dirvožemio sluoksniai, o vasarą vyksta atvirkštinis procesas – viršutinis dirvožemio sluoksnis pašildomas ir džiovinamas. Dirvožemio danga yra glaudžiai susijusi su joje gyvenančia augmenija ir gyvais mikroorganizmais. Jo sudėties pasikeitimas neigiamai veikia jų gyvenimą.

Hidrologinių įrenginių šiluminės taršos š altiniai

Vandens telkinių ir pakrančių jūrų zonų šiluminė tarša atsiranda dėl branduolinių ir šiluminių elektrinių, pramonės įmonių nuotekų išleidimo į vandens telkinius.

Nuotekų išleidimo poveikis

Dėl nuotekų išleidimo vandens temperatūra rezervuaruose pakyla 6-7 ºС, tokių šiltų vietų plotas gali siekti iki 30-40 km2.

Šilti vandens sluoksniai vandens masės paviršiuje sudaro savotišką plėvelę, kuri trukdo natūraliai vandens apykaitai (paviršiniai vandenys nesimaišo su dugno vandenimis), mažėja deguonies kiekis, organizmų poreikis jis didėja, o dumblių rūšių skaičius didėja.

Didžiausią terminio vandens taršą atlieka elektrinės. Vanduo naudojamas AE turbinoms ir dujų kondensatui aušinti AE. Elektrinių naudojamas vanduo pašildomas apie 7-8 ºС, po to išleidžiamas į netoliese esančius vandens telkinius.

Vandens temperatūros padidėjimas rezervuaruose neigiamai veikia gyvus organizmus. Kiekvienam iš jų yra nustatytas optimalus temperatūros režimas, kuriame gyventojai jaučiasipuikiai. Natūralioje aplinkoje, lėtai kylant ar mažėjant temperatūrai, gyvi organizmai palaipsniui prisitaiko prie pokyčių, tačiau jei temperatūra smarkiai pakyla (pavyzdžiui, esant dideliam pramonės įmonių nuotekų kiekiui), organizmai neturi laiko. aklimatizuotis. Jie patiria šilumos šoką, dėl kurio gali mirti. Tai vienas neigiamiausių šiluminės taršos padarinių vandens gyvūnijai.

Tačiau gali būti ir kitų, žalingesnių pasekmių. Pavyzdžiui, terminio vandens taršos įtaka medžiagų apykaitai. Didėjant temperatūrai organizmuose, didėja medžiagų apykaitos greitis, didėja deguonies poreikis. Tačiau kylant vandens temperatūrai deguonies kiekis jame mažėja. Jo trūkumas lemia daugelio vandens gyvų organizmų rūšių mirtį. Beveik 100% sunaikinus žuvis ir bestuburius, vasarą vandens temperatūra pakyla keliais laipsniais. Keičiantis temperatūros režimui, keičiasi ir žuvų elgsena, sutrinka natūrali migracija, atsiranda nesavalaikis nerštas.

Taigi, kylant vandens temperatūrai, gali pasikeisti vandens telkinių rūšinė struktūra. Daugelis žuvų rūšių palieka šias vietas arba miršta. Šioms vietoms būdingus dumblius keičia šilumą mėgstančios rūšys.

Jei kartu su šiltu vandeniu į rezervuarus patenka organinės ir mineralinės medžiagos (buitinės nuotekos, mineralinės trąšos, išplautos iš laukų), staigiai dauginasi dumbliai, jie pradeda formuotistanki masė, dengianti viena kitą. Dėl to jie miršta ir suyra, o tai sukelia marą visiems gyviems rezervuaro organizmams.

Vandens telkinių šiluminė tarša šiluminėmis elektrinėmis yra pavojinga. Energiją jie generuoja naudodami turbinas, išmetamąsias dujas karts nuo karto reikia atvėsinti. Panaudotas vanduo išleidžiamas į rezervuarus. Didelėse šiluminėse elektrinėse šis kiekis siekia 90 m3. Tai reiškia, kad į rezervuarą patenka nuolatinis šiltas srautas.

Žala dėl vandens ekosistemų taršos

Visos vandens telkinių šiluminės taršos pasekmės daro katastrofišką žalą gyviems organizmams ir pakeičia paties žmogaus buveinę. Žala dėl taršos:

• estetinis (peizažo išvaizda sugadinta);
• ekonominis (taršos šalinimas, daugelio žuvų rūšių išnykimas);
• aplinkosauginė (naikinama vandens augmenijos ir gyvų organizmų rūšys).

Jėgainių išleidžiamo šilto vandens tūris nuolat auga, todėl kils ir vandens telkinių temperatūra. Daugelyje upių, aplinkosaugininkų teigimu, pakils 3–4 °C. Šis procesas jau vyksta. Pavyzdžiui, kai kuriose Amerikos upėse vanduo perkaista apie 10-15 °С, Anglijoje - 7-10 °С, Prancūzijoje - 5 °С.

Šiluminė tarša

Šiluminė tarša (terminė fizinė tarša) yra forma, atsirandanti dėl aplinkos temperatūros padidėjimo. Jo priežastys – pramoninis ir karinis įkaitusio oro išmetimas, dideli gaisrai.

Šiluminė aplinkos tarša siejama su chemijos, celiuliozės ir popieriaus, metalurgijos, medienos apdirbimo pramonės įmonių, šiluminių elektrinių ir atominių elektrinių, kurioms įrangai aušinti reikia daug vandens, darbu.

Transportas yra galingas aplinkos teršėjas. Apie 80 % visų metinių išmetamųjų teršalų išmeta iš automobilių. Daugelis kenksmingų medžiagų yra išsklaidytos dideliais atstumais nuo taršos š altinio.

Deginant dujas šiluminėse elektrinėse, be cheminio poveikio atmosferai atsiranda ir šiluminė tarša. Be to, maždaug 4 km spinduliu nuo deglo daugelis augalų yra prislėgtos būsenos, o 100 metrų spinduliu augalijos danga miršta.

Rusijoje kasmet susidaro apie 80 milijonų tonų įvairių pramoninių ir buitinių atliekų, kurios yra dirvožemio dangos, augmenijos, gruntinių ir paviršinių vandenų bei atmosferos oro taršos š altinis. Be to, jie yra gamtos objektų radiacijos ir šiluminės taršos š altinis.

Žemės vandenys yra užteršti įvairiomis cheminėmis atliekomis, kurios ten patenka, kai mineralinės trąšos, pesticidai nuplaunami nuo dirvožemio, su nuotekomis ir pramonės nuotekomis. Rezervuaruose atsiranda šiluminė ir bakterinė tarša, daugelis augalų ir gyvūnų rūšių miršta.

Bet koks šilumos išsiskyrimas į natūralią aplinką lemia jos komponentų, ypač apatinių atmosferos sluoksnių, temperatūros pokyčius,dirvožemio ir hidrosferos objektai.

Aplinkosaugininkų teigimu, šiluminė emisija į aplinką dar negali paveikti planetos pusiausvyros, tačiau turi didelę įtaką konkrečiai sričiai. Pavyzdžiui, didžiuosiuose miestuose oro temperatūra dažniausiai būna kiek aukštesnė nei už miesto ribų, upių ar ežerų šiluminis režimas keičiasi, kai į juos išleidžiamos šiluminių elektrinių nuotekos. Keičiasi šių erdvių gyventojų rūšinė sudėtis. Kiekviena rūšis turi savo temperatūros diapazoną, kuriame rūšis gali prisitaikyti. Pavyzdžiui, upėtakiai gali išgyventi šiltame vandenyje, bet negali daugintis.

Taigi šiluminės iškrovos taip pat veikia biosferą, nors tai nėra planetos mastu, bet pastebima ir žmonėms.

Dirvožemio dangos temperatūros taršą lemia tai, kad glaudžiai sąveikaujama su gyvūnais, augmenija ir mikrobiniais organizmais. Didėjant dirvožemio temperatūrai, augalijos danga pasikeičia į termofiliškesnes rūšis, daugelis mikroorganizmų miršta, nespėja prisitaikyti prie naujų sąlygų.

Šiluminė požeminio vandens tarša atsiranda dėl nuotėkio, patenkančio į vandeninguosius sluoksnius. Tai neigiamai veikia vandens kokybę, jo cheminę sudėtį ir šilumines sąlygas.

Šiluminė aplinkos tarša blogina gyvenimo ir žmogaus veiklos sąlygas. Miestuose, esant aukštai temperatūrai ir didelei drėgmei, žmonės dažnai patiria galvos skausmą, bendrą negalavimą, žirgų lenktynes.kraujo spaudimas. Didelė drėgmė sukelia metalų koroziją, pažeidžia kanalizaciją, šilumos vamzdžius, dujotiekius ir pan.

Aplinkos taršos pasekmės

Galite nurodyti visas šiluminės aplinkos taršos pasekmes ir pabrėžti pagrindines problemas, kurias reikia spręsti:

1. Didžiuosiuose miestuose susidaro šilumos salos.

2. Megamiestuose susidaro smogas, didėja oro drėgmė ir nuolatinis debesuotumas.

3. Problemos kyla upėse, ežeruose ir jūrų bei vandenynų pakrančių zonose. Dėl temperatūros padidėjimo sutrinka ekologinė pusiausvyra, žūsta daugybė žuvų ir vandens augalų rūšių.

4. Keičiasi cheminės ir fizinės vandens savybės. Jis tampa netinkamas naudoti net po valymo.

5. Gyvi vandens telkinių organizmai miršta arba yra depresijos būsenos.

6. Požeminio vandens temperatūra kyla.

7. Sutrinka dirvožemio struktūra ir jo sudėtis, slopinama arba sunaikinama jame gyvenanti augalija ir mikroorganizmai.

Šiluminė tarša. Prevencija ir jos prevencijos priemonės

Pagrindinė šiluminės aplinkos taršos prevencijos priemonė – laipsniškas kuro naudojimo atsisakymas, visiškas perėjimas prie alternatyvių atsinaujinančių energijos š altinių: saulės, vėjo ir vandens energijos.

Siekiant apsaugoti vandens zonas nuo šiluminės taršos turbinos aušinimo sistemoje, būtina pastatyti rezervuarus - aušintuvus, iš kurių vanduo po aušinimovėl gali būti naudojamas aušinimo sistemoje.

Pastaraisiais dešimtmečiais inžinieriai bandė pašalinti garo turbinas šiluminėse elektrinėse, naudodami magnetohidrodinaminį šilumos energijos pavertimo elektros energija metodą. Tai žymiai sumažina apylinkių ir vandens telkinių šiluminę taršą.

Biologai siekia nustatyti visos biosferos ir atskirų gyvų organizmų rūšių stabilumo ribas, taip pat biologinių sistemų pusiausvyros ribas.

Aplinkosaugininkai savo ruožtu tiria žmogaus ūkinės veiklos įtakos gamtos procesams aplinkoje laipsnį ir ieško būdų, kaip užkirsti kelią neigiamam poveikiui.

Apsaugokite aplinką nuo šiluminės taršos

Šiluminę taršą įprasta skirstyti į planetinę ir vietinę. Planetiniu mastu tarša nėra labai didelė ir sudaro tik 0,018% į planetą patenkančios saulės spinduliuotės, tai yra vieno procento ribose. Tačiau šiluminė tarša daro didelį poveikį gamtai vietos lygmeniu. Norint reguliuoti šią įtaką daugumoje pramoninių šalių, buvo įvestos šiluminės taršos ribos (ribos).

Dažniausiai vandens telkinių režimui yra nustatytas limitas, nes būtent jūros, ežerai ir upės labiausiai kenčia nuo šiluminės taršos ir gauna pagrindinę jos dalį.

Europos šalyse vandens telkiniai neturėtų įšilti daugiau nei 3 °C nuo natūralios temperatūros.

JAV vandens šildymas upėse neturėtų būti b altesnis nei 3 °С, ežeruose - 1,6 °С, jūrų ir vandenynų vandenyse - 0,8 °С.

BRusijoje vandens temperatūra rezervuaruose neturėtų pakilti daugiau nei 3 °C, palyginti su karščiausio mėnesio vidutine temperatūra. Rezervuaruose, kuriuose gyvena lašišos ir kitos š altį mėgstančios žuvų rūšys, temperatūra negali būti padidinta daugiau kaip 5 °C, vasarą ne aukštesnė kaip 20 °C, žiemą - 5 °C.

Šiluminės taršos mastai prie didelių pramonės centrų yra gana dideli. Taigi, pavyzdžiui, nuo pramonės centro, kuriame gyvena 2 milijonai žmonių, nuo atominės elektrinės ir naftos perdirbimo gamyklos, šiluminė tarša plinta 120 km atstumu ir 1 km aukštyje.

Aplinkosaugininkai siūlo šilumos atliekas naudoti buitinėms reikmėms, pvz.:

• už žemės ūkio paskirties žemės drėkinimą;
• šiltnamių pramonėje;
• išlaikyti šiaurinius vandenis be ledo;
• sunkiesiems naftos pramonės produktams ir mazutui distiliuoti;
• šilumamėgių žuvų veisimui;
• už žiemą šildomų dirbtinių tvenkinių statybai laukiniams vandens paukščiams.

Planetos mastu šiluminė natūralios aplinkos tarša netiesiogiai veikia visuotinį atšilimą. Pramonės išmetamas šiltnamio efektą sukeliančių dujų kiekis ne tiesiogiai padidina temperatūrą, bet padidina ją dėl šiltnamio efekto.

Norėdama išspręsti aplinkosaugos problemas ir joms užkirsti kelią ateityje, žmonija turi išspręsti daugybę globalių problemų ir nukreipti visas pastangas į oro taršos, šiluminės, šilumosplanetos tarša.