Mi az a hőszennyezés?

2024 Szerző: Henry Conors | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-12 08:31

A hőszennyezés azokra a jelenségekre vonatkozik, amelyek során hő szabadul fel a víztestekbe vagy a légköri levegőbe. Ugyanakkor a hőmérséklet sokkal magasabbra emelkedik, mint az átlagos norma. A természet hőszennyezése összefügg az emberi tevékenységgel és az üvegházhatású gázok kibocsátásával, amelyek a globális felmelegedés fő okai.

A légkör hőszennyezésének forrásai

A forrásoknak két csoportja van:

• természetes - ezek erdőtüzek, vulkánok, porviharok, száraz szél, élő és növényi szervezetek bomlási folyamatai;
• antropogén az olaj- és gázfeldolgozás, az ipari tevékenység, a hőenergia, az atomenergia, a közlekedés.

Évente mintegy 25 milliárd tonna szén-monoxid, 190 millió tonna kén-oxid, 60 millió tonna nitrogén-oxid kerül a Föld légkörébe emberi tevékenység eredményeként. Ennek a hulladéknak a fele az energiaipar, az ipar és a kohászat tevékenységéből adódik.

Az autók kipufogógáz-kibocsátása nőtt az elmúlt években.

Következmények

A nagy ipari vállalkozásokkal rendelkező nagyvárosokban a légköri levegő a legerősebb hőszennyezett. Olyan anyagokat fogad be, amelyek hőmérséklete magasabb, mint a környező felület levegőrétege. Az ipari kibocsátások hőmérséklete mindig magasabb, mint a levegő átlagos felszíni rétege. Például erdőtüzek során az autók kipufogócsövéiből, az ipari vállalkozások csöveiből, házak fűtésekor meleg levegőáramok szabadulnak fel különféle szennyeződésekkel. Egy ilyen patak hőmérséklete körülbelül 50-60 ºС. Ez a réteg hat-hét fokkal emeli a város éves átlaghőmérsékletét. A városokban és a városok felett „hőszigetek” képződnek, ami a felhőzet fokozódásához vezet, miközben nő a csapadék mennyisége és a levegő páratartalma. Amikor az égéstermékeket a nedves levegőhöz adjuk, nedves szmog (mint a londoni szmog) képződik. Ökológusok azt mondják, hogy az elmúlt 20 évben a troposzféra átlagos hőmérséklete 0,7 °C-kal nőtt.

A termikus talajszennyezés forrásai

A termikus talajszennyezés forrásai a nagyvárosokban és ipari központokban:

• kohászati vállalkozások gázvezetékei, a hőmérséklet eléri a 140-150ºС;
• fűtőhálózat, hőmérséklet 60-160ºС körül;
• kommunikációs csapok, hőmérséklet 40-50ºC.

A termikus hatás következményei a talajtakaróra

A gázcsövek, a fűtési vezetékek és a kommunikációs kivezetések több fokkal növelik a talaj hőmérsékletét, ami negatívhatással van a talajra. Télen ez hóolvadáshoz és ennek következtében a talaj felszíni rétegeinek megfagyásához vezet, nyáron pedig az ellenkező folyamat játszódik le, a talaj felső rétegét felmelegítik és szárítják. A talajtakaró szorosan összefügg a benne élő növényzettel és élő mikroorganizmusokkal. Az összetételében bekövetkezett változás negatívan befolyásolja az életüket.

A hidrológiai létesítmények hőszennyezésének forrásai

A víztestek és a tengerparti tengeri területek termikus szennyezése a szennyvizek atom- és hőerőművek, ipari vállalkozások víztestekbe történő kibocsátása következtében következik be.

A szennyvízkibocsátás hatásai

A szennyvíz elvezetése a tározók vízhőmérsékletének 6-7 ºС-os emelkedéséhez vezet, az ilyen meleg foltok területe akár 30-40 km-t is elérhet2.

A meleg vízrétegek egyfajta filmréteget képeznek a víztömeg felszínén, ami megakadályozza a természetes vízcserét (a felszíni vizek nem keverednek a fenékvízzel), csökken az oxigén mennyisége, és az élőlények vízszükséglete. nő, miközben az algák fajszáma nő.

A termálvíz legnagyobb mértékű szennyezését az erőművek végzik. Vizet használnak az atomerőművek turbináinak és a gázkondenzátum hűtésére a hőerőművekben. Az erőművek által használt vizet körülbelül 7-8 ºС-kal melegítik fel, majd a közeli víztestekbe engedik.

A tározókban a víz hőmérsékletének emelkedése negatív hatással van az élő szervezetekre. Mindegyikhez van egy hőmérséklet-optimum, amelyen a lakosság érzi magátkiváló. A természetes környezetben a hőmérséklet lassú emelkedésével vagy csökkenésével az élő szervezetek fokozatosan alkalmazkodnak a változásokhoz, de ha a hőmérséklet meredeken emelkedik (például az ipari vállalkozások nagy mennyiségű szennyvíz kibocsátásával), akkor az élőlényeknek nincs idejük akklimatizálódni. Hősokkot kapnak, aminek következtében meghalhatnak. Ez a hőszennyezés egyik legnegatívabb hatása a vízi élővilágra.

De lehetnek más, károsabb következmények is. Például a termálvízszennyezés anyagcserére gyakorolt hatása. Az organizmusok hőmérsékletének növekedésével az anyagcsere sebessége nő, és az oxigénigény nő. De ahogy a víz hőmérséklete emelkedik, az oxigéntartalom csökken benne. Hiánya számos vízi élőlény elpusztulásához vezet. A halak és gerinctelenek csaknem 100%-os elpusztítása miatt nyáron több fokkal megemelkedik a víz hőmérséklete. A hőmérséklet változásával a halak viselkedése is megváltozik, a természetes vándorlás megszakad, és idő előtti ívás következik be.

Így a víz hőmérsékletének emelkedése megváltoztathatja a víztestek fajszerkezetét. Sok halfaj vagy elhagyja ezeket a területeket, vagy elpusztul. Az ezekre a helyekre jellemző algákat felváltják a hőkedvelő fajok.

Ha a meleg vízzel együtt szerves és ásványi anyagok (házi szennyvíz, szántóföldről kimosott ásványi műtrágyák) kerülnek a tározókba, akkor az algák éles szaporodása következik be, elkezdenek képződni.sűrű tömeg, egymást fedve. Ennek eredményeként elpusztulnak és pusztulnak, ami a tározó összes élő szervezetének döghalálához vezet.

A víztestek hőerőművek általi hőszennyezése veszélyes. Turbinák segítségével termelnek energiát, a kipufogógázt időnként le kell hűteni. A használt vizet tározókba engedik. A nagy hőerőműveknél ez a mennyiség eléri a 90 m3. Ez azt jelenti, hogy folyamatos meleg áramlás lép be a tartályba.

A vízi ökoszisztémák szennyezéséből származó károk

A víztestek hőszennyezésének minden következménye katasztrofális károkat okoz az élő szervezetekben, és megváltoztatja magának az embernek az élőhelyét. Szennyezés okozta károk:

• esztétikus (a tájak megjelenése megszakad);
• gazdasági (a szennyezés helyreállítása, számos halfaj kihalása);
• környezeti (a vízi növényzet és az élő szervezetek fajai elpusztulnak).

Az erőművek által kibocsátott meleg víz mennyisége folyamatosan növekszik, ezért a víztestek hőmérséklete is emelkedni fog. Sok folyóban a környezetvédők szerint 3-4 °C-kal emelkedik. Ez a folyamat már folyamatban van. Például Amerika egyes folyóiban a víz túlmelegedése körülbelül 10-15 °С, Angliában - 7-10 °С, Franciaországban - 5 °С.

Hőszennyezés

A hőszennyezés (termikus fizikai szennyezés) a környezeti hőmérséklet emelkedése következtében fellépő forma. Ennek oka a felforrósodott levegő ipari és katonai kibocsátása, valamint a nagy tüzek.

A környezet hőszennyezése összefügg a vegyipari, cellulóz- és papíripari, kohászati, fafeldolgozó ipar, hőerőművek és atomerőművek vállalkozásainak munkájával, amelyek nagy mennyiségű vizet igényelnek a berendezések hűtéséhez.

A közlekedés erős környezetszennyező. Az éves károsanyag-kibocsátás mintegy 80%-a az autókból származik. Sok káros anyag a szennyezés forrásától jelentős távolságra szétszóródik.

Amikor gázt égetnek el a hőerőművekben, a légkörre gyakorolt kémiai hatások mellett hőszennyezés is előfordul. Ezenkívül a fáklyától számított körülbelül 4 km-es körzetben sok növény depressziós állapotban van, és 100 méteres körzeten belül a növénytakaró haldoklik.

Oroszországban évente mintegy 80 millió tonna különféle ipari és háztartási hulladék keletkezik, amelyek a talajtakaró, a növényzet, a talaj- és felszíni vizek, valamint a légköri levegő szennyezésének forrásai. Ezenkívül a természeti objektumok sugárzásának és hőszennyezésének forrásai.

A szárazföldi vizek különféle vegyi hulladékokkal szennyezettek, amelyek akkor kerülnek oda, amikor az ásványi műtrágyákat, növényvédő szereket lemossák a talajról, szennyvízzel és ipari szennyvízzel. A tározókban termikus és bakteriális szennyezés fordul elő, sok növény- és állatfaj elpusztul.

Bármilyen hőkibocsátás a természetes környezetbe az összetevők hőmérsékletének megváltozásához vezet, különösen a légkör alsó rétegeiben,talaj és hidroszféra objektumok.

A környezetvédők szerint a környezetbe történő hőkibocsátás még nem képes befolyásolni a bolygó egyensúlyát, de egy adott területre jelentős hatást gyakorol. Például a nagyvárosokban a levegő hőmérséklete általában valamivel magasabb, mint a városon kívül; a folyók vagy tavak hőmérséklete megváltozik, amikor a hőerőművek szennyvizét beengedik. Változik ezen terek lakóinak fajösszetétele. Minden fajnak megvan a saját hőmérsékleti tartománya, amelyhez a faj képes alkalmazkodni. Például a pisztráng túléli meleg vízben, de nem szaporodik.

Így a termikus kisülések a bioszférára is hatással vannak, bár ez nem bolygóléptékű, hanem az ember számára is észrevehető.

A talajtakaró hőmérsékleti szennyezése tele van azzal a ténnyel, hogy szoros kölcsönhatás áll fenn állatokkal, növényzettel és mikrobiális szervezetekkel. A talajhőmérséklet emelkedésével a növénytakaró termofil fajokká változik, sok mikroorganizmus elpusztul, nem tud alkalmazkodni az új körülményekhez.

A talajvíz termikus szennyezése a vízadó rétegekbe jutó lefolyás következtében következik be. Ez negatívan befolyásolja a víz minőségét, kémiai összetételét és a hőviszonyokat.

A környezet hőszennyezése rontja az élet és az emberi tevékenység feltételeit. A magas páratartalmú városokban az emberek gyakori fejfájást, általános rossz közérzetet és lóversenyeket tapasztalnak.vérnyomás. A magas páratartalom fémek korróziójához, csatornák, hőcsövek, gázcsövek stb. károsodásához vezet.

A környezetszennyezés következményei

Meghatározhatja a környezet hőszennyezésének összes következményét, és kiemelheti a főbb megoldást igénylő problémákat:

1. Hőszigetek alakulnak ki a nagyobb városokban.

2. Szmog képződik, nő a levegő páratartalma és állandó felhősödés alakul ki a nagyvárosokban.

3. Problémák merülnek fel a folyókban, tavakban és a tengerek és óceánok part menti területein. A hőmérséklet emelkedése miatt az ökológiai egyensúly megbomlik, sok hal- és vízinövényfaj elpusztul.

4. A víz kémiai és fizikai tulajdonságai megváltoznak. Tisztítás után is használhatatlanná válik.

5. A víztestek élő szervezetei elpusztulnak vagy depressziós állapotban vannak.

6. A talajvíz hőmérséklete emelkedik.

7. A talaj szerkezete és összetétele megbolydul, a növényzet és a benne élő mikroorganizmusok elnyomódnak vagy elpusztulnak.

Hőszennyezés. Megelőzés és megelőzési intézkedések

A környezet hőszennyezésének megelőzésének fő intézkedése az üzemanyagok használatának fokozatos felhagyása, az alternatív megújuló energiákra való teljes átállás: nap-, szél- és vízenergia.

A turbinás hűtőrendszerben a vízterületek hőszennyezés elleni védelme érdekében tározókat - hűtőket - kell építeni, ahonnan a víz lehűlés utánújra használható a hűtőrendszerben.

Az elmúlt évtizedekben a mérnökök megpróbálták megszüntetni a hőerőművek gőzturbináját, a hőenergia elektromos energiává alakításának magnetohidrodinamikus módszerével. Ez jelentősen csökkenti a környező terület és a víztestek hőszennyezését.

A biológusok a bioszféra egésze és az egyes élőlényfajok stabilitásának határait, valamint a biológiai rendszerek egyensúlyának határait igyekeznek azonosítani.

A környezetvédők pedig az emberi gazdasági tevékenységnek a környezetben zajló természetes folyamatokra gyakorolt hatásának mértékét tanulmányozzák, és keresik a negatív hatások megelőzésének módjait.

Védje meg a környezetet a hőszennyezéstől

Szokásos a hőszennyezést planetárisra és helyire osztani. Bolygói léptékben a szennyezés nem túl nagy, és a bolygóra jutó napsugárzásnak csupán 0,018%-a, azaz egy százalékon belül. A termikus szennyezés azonban helyi szinten erős hatással van a természetre. Ennek a hatásnak a szabályozására a legtöbb iparosodott országban a hőszennyezés határait (korlátait) vezették be.

Általában a víztestek rezsimjére van szabva a határ, mivel a tengerek, tavak és folyók szenvednek nagymértékben a hőszennyezéstől, és kapják annak fő részét.

Az európai országokban a víztestek nem melegedhetnek fel 3 °C-nál nagyobb mértékben a természetes hőmérsékletükhöz képest.

Az USA-ban a folyók vízmelegítése nem lehet 3 °С-nál fehérebb, tavakban - 1,6 °С, a tengerek és óceánok vizeiben - 0,8 °С.

BOroszországban a tározókban a víz hőmérséklete nem emelkedhet 3 °C-nál nagyobb mértékben a legmelegebb hónap átlaghőmérsékletéhez képest. A lazac és más hidegkedvelő halfajták által lakott tározókban a hőmérséklet nem emelhető 5 °C-nál többel, nyáron legfeljebb 20 °C, télen - 5 °C-nál.

A nagy ipari központok közelében a hőszennyezés mértéke meglehetősen jelentős. Így például egy 2 millió lakosú ipari központból, egy atomerőműből és egy olajfinomítóból a hőszennyezés 120 km távolságra és 1 km magasságban terjed.

A környezetvédők a hőhulladék felhasználását javasolják háztartási szükségletekre, például:

• mezőgazdasági területek öntözésére;
• az üvegházhatású iparban;
• az északi vizek jégmentes állapotának fenntartása;
• olajipari nehéztermékek és fűtőolaj lepárlására;
• hőkedvelő halfajták tenyésztésére;
• a vadon élő vízimadarak számára télen fűtött mesterséges tavak építésére.

Bolygóméretekben a természeti környezet hőszennyezése közvetetten befolyásolja a globális felmelegedést. Az ipar üvegházhatásúgáz-kibocsátása nem közvetlenül, hanem az üvegházhatáson keresztül növeli a hőmérsékletet.

A környezeti problémák megoldásához és a jövőbeni megelőzésükhöz az emberiségnek számos globális problémát kell megoldania, és minden erőfeszítést a légszennyezés csökkentésére kell irányítania.a bolygó szennyezése.