Ce este poluarea termică?

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-02-12 12:11

Poluarea termică se referă la fenomenele în care căldura este eliberată în corpurile de apă sau în aerul atmosferic. În același timp, temperatura crește mult mai sus decât norma medie. Poluarea termică a naturii este asociată cu activitățile umane și cu emisiile de gaze cu efect de seră, care sunt principala cauză a încălzirii globale.

Surse de poluare termică a atmosferei

Există două grupuri de surse:

• natural - acestea sunt incendii de pădure, vulcani, furtuni de praf, vânturi uscate, procese de descompunere a organismelor vii și vegetale;
• antropice sunt prelucrarea petrolului și gazelor, activitatea industrială, ingineria termoenergetică, energia nucleară, transporturile.

În fiecare an, aproximativ 25 de miliarde de tone de monoxid de carbon, 190 de milioane de tone de oxid de sulf, 60 de milioane de tone de oxid de azot intră în atmosfera Pământului ca urmare a activităților umane. Jumătate din toate aceste deșeuri sunt adăugate ca urmare a activităților industriei energetice, industriei și metalurgiei.

Emisiile de evacuare ale mașinilor au crescut în ultimii ani.

Consecințe

În orașele metropolitane cu mari întreprinderi industriale, aerul atmosferic se confruntă cu cea mai puternică poluare termică. Primește substanțe care au o temperatură mai mare decât stratul de aer al suprafeței înconjurătoare. Temperatura emisiilor industriale este întotdeauna mai mare decât stratul mediu de suprafață al aerului. De exemplu, în timpul incendiilor forestiere, din țevile de eșapament ale mașinilor, din țevile întreprinderilor industriale, la încălzirea caselor, se eliberează fluxuri de aer cald cu diverse impurități. Temperatura unui astfel de flux este de aproximativ 50-60 ºС. Acest strat ridică temperatura medie anuală a orașului cu șase până la șapte grade. „Insule de căldură” se formează în și deasupra orașelor, ceea ce duce la o creștere a înnorășării, în același timp cu creșterea cantității de precipitații și creșterea umidității aerului. Când produsele de ardere sunt adăugate la aerul umed, se formează smog umed (cum ar fi smogul de la Londra). Ecologiștii spun că în ultimii 20 de ani, temperatura medie a troposferei a crescut cu 0,7 ° C.

Surse de poluare termică a solului

Sursele de poluare termică a solului în orașele mari și centrele industriale sunt:

• conducte de gaz ale întreprinderilor metalurgice, temperatura ajunge la 140-150ºС;
• rețea de încălzire, temperatură în jur de 60-160ºС;
• robinete de comunicare, temperatura 40-50º C.

Consecințele influenței termice asupra acoperirii solului

Conductele de gaz, rețeaua de încălzire și prizele de comunicare cresc temperatura solului cu câteva grade, ceea ce este negativafectează solul. Iarna, acest lucru duce la topirea zăpezii și, ca urmare, la înghețarea straturilor de suprafață ale solului, iar vara are loc procesul opus, stratul superior al solului este încălzit și uscat. Acoperirea solului este strâns legată de vegetația și microorganismele vii care trăiesc în el. O schimbare a compoziției le afectează negativ viața.

Surse de poluare termică a instalațiilor hidrologice

Poluarea termică a corpurilor de apă și a zonelor marine de coastă are loc ca urmare a deversării apelor uzate în corpurile de apă de către centrale nucleare și termice, întreprinderi industriale.

Efectele deversărilor de ape uzate

Evacuarea apei uzate duce la creșterea temperaturii apei în rezervoare cu 6-7 ºС, zona unor astfel de locuri calde poate ajunge până la 30-40 km2.

Straturile calde de apă formează un fel de peliculă pe suprafața masei de apă, care împiedică schimbul natural de apă (apele de suprafață nu se amestecă cu apele de fund), cantitatea de oxigen scade și nevoia organismelor de crește, în timp ce numărul speciilor de alge crește.

Cel mai mare grad de poluare a apei termale este realizat de centralele electrice. Apa este folosită pentru răcirea turbinelor CNE și a condensului de gaz în CTE. Apa folosită de centralele electrice este încălzită cu aproximativ 7-8 ºС, după care este evacuată în corpurile de apă din apropiere.

Creșterea temperaturii apei în rezervoare are un impact negativ asupra organismelor vii. Pentru fiecare dintre ele există un optim de temperatură la care se simte populațiaexcelent. În mediul natural, cu o creștere sau scădere lentă a temperaturii, organismele vii se adaptează treptat la schimbări, dar dacă temperatura crește brusc (de exemplu, cu un volum mare de evacuări de efluenți din întreprinderile industriale), atunci organismele nu au timp. a se aclimatiza. Ei primesc șoc termic, în urma căruia pot muri. Acesta este unul dintre cele mai negative efecte ale poluării termice asupra vieții acvatice.

Dar pot exista și alte consecințe mai dăunătoare. De exemplu, efectul poluării apei termale asupra metabolismului. Odată cu creșterea temperaturii organismelor, rata metabolică crește, iar nevoia de oxigen crește. Dar pe măsură ce temperatura apei crește, conținutul de oxigen din ea scade. Deficiența acestuia duce la moartea multor specii de organisme vii acvatice. Distrugerea aproape 100% a peștilor și a nevertebratelor face ca temperatura apei să crească cu câteva grade vara. Când se schimbă regimul de temperatură, comportamentul peștilor se schimbă, de asemenea, migrația naturală este perturbată și are loc depunerea prematură a icrelor.

Astfel, o creștere a temperaturii apei poate modifica structura speciei a corpurilor de apă. Multe specii de pești fie părăsesc aceste zone, fie mor. Algele caracteristice acestor locuri sunt înlocuite de specii iubitoare de căldură.

Dacă, alături de apă caldă, substanțe organice și minerale (canal menajer, îngrășăminte minerale spălate de pe câmp) intră în rezervoare, are loc o reproducere ascuțită a algelor, acestea încep să se formezemasă densă, acoperindu-se reciproc. Ca urmare, au loc moartea și degradarea lor, ceea ce duce la ciuma tuturor organismelor vii din rezervor.

Poluarea termică a corpurilor de apă de către centralele termice este periculoasă. Acestea generează energie folosind turbine, gazele de eșapament trebuie răcite din când în când. Apa uzată este evacuată în rezervoare. La centralele termice mari, această sumă ajunge la 90 m3. Aceasta înseamnă că un flux cald continuu intră în rezervor.

Daune cauzate de poluarea ecosistemelor acvatice

Toate consecințele poluării termice a corpurilor de apă provoacă daune catastrofale organismelor vii și schimbă habitatul persoanei însăși. Daune cauzate de poluare:

• estetic (aspectul peisajelor este spart);
• economic (remedierea poluării, dispariția multor specii de pești);
• de mediu (speciile de vegetație acvatică și organismele vii sunt distruse).

Volumul de apă caldă evacuată de centralele electrice este în continuă creștere, prin urmare, va crește și temperatura corpurilor de apă. În multe râuri, potrivit ecologiștilor, acesta va crește cu 3-4 °C. Acest proces este deja în curs. De exemplu, în unele râuri din America, supraîncălzirea apei este de aproximativ 10-15 °С, în Anglia - 7-10 °С, în Franța - 5 °С.

Poluarea termică

Poluarea termică (poluarea fizică termică) este o formă care apare ca urmare a creșterii temperaturii ambientale. Cauzele sale sunt emisiile industriale și militare de aer încălzit, incendii mari.

Poluarea termică a mediului este asociată cu activitatea întreprinderilor din industria chimică, celulozei și hârtiei, metalurgică, prelucrarea lemnului, centrale termice și centrale nucleare, care necesită volume mari de apă pentru răcirea echipamentelor.

Transportul este un poluant puternic al mediului. Aproximativ 80% din toate emisiile anuale provin de la mașini. Multe substanțe nocive sunt dispersate pe distanțe considerabile de sursa de poluare.

Când gazul este ars la centralele termice, pe lângă efectele chimice asupra atmosferei, apare și poluarea termică. În plus, pe o rază de aproximativ 4 km de la torță, multe plante sunt într-o stare deprimată, iar pe o rază de 100 de metri, acoperirea de vegetație este pe moarte.

În fiecare an, aproximativ 80 de milioane de tone de diverse deșeuri industriale și menajere sunt generate în Rusia, care sunt o sursă de poluare a acoperirii solului, a vegetației, a apelor subterane și de suprafață și a aerului atmosferic. În plus, sunt o sursă de radiații și poluare termică a obiectelor naturale.

Apele terestre sunt poluate cu o varietate de deșeuri chimice care ajung acolo atunci când îngrășămintele minerale, pesticidele sunt spălate de pe sol, cu ape uzate și efluenți industriali. Poluarea termică și bacteriană are loc în rezervoare, multe specii de plante și animale mor.

Orice eliberare de căldură în mediul natural duce la o modificare a temperaturii componentelor sale, în special a straturilor inferioare ale atmosferei,obiecte din sol și hidrosferă.

Potrivit ecologiștilor, emisiile termice în mediu nu sunt încă capabile să afecteze echilibrul planetei, dar au un impact semnificativ asupra unei anumite zone. De exemplu, temperatura aerului în orașele mari este de obicei ceva mai ridicată decât în afara orașului; regimul termic al râurilor sau al lacurilor se modifică atunci când apele uzate de la centralele termice sunt deversate în ele. Compoziția de specii a locuitorilor acestor spații se schimbă. Fiecare specie are propriul interval de temperatură în care specia este capabilă să se adapteze. De exemplu, păstrăvul poate supraviețui în apă caldă, dar nu se poate reproduce.

Astfel, descărcările termice afectează și biosfera, deși acest lucru nu este la scară planetară, dar este vizibil și pentru oameni.

Poluarea prin temperatură a acoperirii solului este plină de faptul că există o interacțiune strânsă cu animalele, vegetația și organismele microbiene. Odată cu creșterea temperaturii solului, stratul de vegetație se schimbă la specii mai termofile, multe microorganisme mor, incapabile să se adapteze la noile condiții.

Poluarea termică a apelor subterane are loc ca urmare a scurgerii care intră în acvifere. Acest lucru afectează negativ calitatea apei, compoziția sa chimică și condițiile termice.

Poluarea termică a mediului înrăutățește condițiile de viață și activitatea umană. În orașe, cu temperaturi ridicate combinate cu umiditate ridicată, oamenii se confruntă cu dureri de cap frecvente, stare generală de rău, curse de cai.tensiune arteriala. Umiditatea ridicată duce la coroziunea metalelor, deteriorarea canalizării, conductelor de căldură, conductelor de gaz și așa mai departe.

Consecințele poluării mediului

Puteți specifica toate consecințele poluării termice a mediului și evidențiați principalele probleme care trebuie abordate:

1. Insulele de căldură se formează în orașele mari.

2. Se formează smog, umiditatea aerului crește și se formează tulburări permanente în megaloți.

3. Problemele apar în râuri, lacuri și zonele de coastă ale mărilor și oceanelor. Din cauza creșterii temperaturii, echilibrul ecologic este perturbat, multe specii de pești și plante acvatice sunt pe moarte.

4. Proprietățile chimice și fizice ale apei se modifică. Devine inutilizabil chiar și după curățare.

5. Organismele vii din corpurile de apă mor sau sunt într-o stare depresivă.

6. Temperaturile apelor subterane sunt în creștere.

7. Structura solului și compoziția acestuia sunt perturbate, vegetația și microorganismele care trăiesc în el sunt suprimate sau distruse.

Poluarea termică. Prevenirea și măsurile de prevenire

Principala măsură de prevenire a poluării termice a mediului este abandonarea treptată a utilizării combustibilului, o tranziție completă la energie regenerabilă alternativă: solară, eoliană și hidroenergetică.

Pentru a proteja zonele cu apă de poluarea termică în sistemul de răcire a turbinei, este necesar să se construiască rezervoare - răcitoare, din care apă după răcirepoate fi folosit din nou în sistemul de răcire.

În ultimele decenii, inginerii au încercat să elimine turbina cu abur din centralele termice, folosind metoda magnetohidrodinamică de conversie a energiei termice în energie electrică. Acest lucru reduce semnificativ poluarea termică a zonei înconjurătoare și a corpurilor de apă.

Biologii caută să identifice limitele stabilității biosferei ca întreg și specii individuale de organisme vii, precum și limitele echilibrului sistemelor biologice.

Ecologistii, la rândul lor, studiază gradul de influență al activității economice umane asupra proceselor naturale din mediu și caută să găsească modalități de a preveni un impact negativ.

Protejați mediul înconjurător de poluarea termică

Se obișnuiește să se împartă poluarea termică în planetară și locală. La scară planetară, poluarea nu este foarte mare și se ridică la doar 0,018% din radiația solară care intră pe planetă, adică în limita unui procent. Însă, poluarea termică are un impact puternic asupra naturii la nivel local. Pentru a regla această influență în majoritatea țărilor industrializate, au fost introduse limite (limite) de poluare termică.

De regulă, limita este stabilită pentru regimul corpurilor de apă, întrucât mările, lacurile și râurile sunt cele care suferă în mare măsură de pe urma poluării termice și primesc cea mai mare parte a acesteia.

În țările europene, corpurile de apă nu ar trebui să se încălzească cu mai mult de 3 °C față de temperatura lor naturală.

În SUA, încălzirea apei în râuri nu trebuie să fie mai albă de 3 °С, în lacuri - 1,6 °С, în apele mărilor și oceanelor - 0,8 °С.

BÎn Rusia, temperatura apei din rezervoare nu ar trebui să crească cu mai mult de 3 °C în comparație cu temperatura medie a celei mai calde luni. În rezervoarele locuite de somon și alte specii de pești iubitoare de frig, temperatura nu poate fi crescută cu mai mult de 5 °C, vara nu mai mare de 20 °C, iarna - 5 °C.

Amploarea poluării termice în apropierea marilor centre industriale este destul de semnificativă. Deci, de exemplu, dintr-un centru industrial cu o populație de 2 milioane de oameni, dintr-o centrală nucleară și o rafinărie de petrol, poluarea termică se răspândește la 120 km distanță și la 1 km înălțime.

Ecologistii sugerează utilizarea deșeurilor de căldură pentru nevoile casnice, de exemplu:

• pentru irigarea terenurilor agricole;
• în industria sere;
• pentru a menține apele nordice într-o stare fără gheață;
• pentru distilarea produselor grele din industria petrolului și păcură;
• pentru creșterea speciilor de pești iubitoare de căldură;
• pentru construirea de iazuri artificiale încălzite iarna pentru păsările de apă sălbatice.

La scară planetară, poluarea termică a mediului natural afectează indirect încălzirea globală. Emisiile de gaze cu efect de seră din industrii nu cresc direct temperaturile, ci le cresc prin efectul de seră.

Pentru a rezolva problemele de mediu și a le preveni în viitor, omenirea trebuie să rezolve o serie de probleme globale și să direcționeze toate eforturile pentru a reduce poluarea aerului,poluarea planetei.