Неестественный нагрев атмосферы или гидросферы вызывает тепловое загрязнение окружающей среды. Нагрев части биосферы вызывается избыточным теплом, выделяемым при выработке энергии на электростанциях и работе промышленных предприятий. Из-за повышения температуры окружающей среды меняются условия существования живых организмов и растений. Помимо локального повышения температуры, выделяемое избыточное тепло способствует глобальному потеплению.
Причины теплового загрязнения
Избыточное тепло поступает в воду и атмосферу из различных источников, для которых характерно нагревание от естественных процессов или технологических операций. Две группы источников, основанные на этих характеристиках:
- антропогенный;
- естественный.
Обычно эти источники работают отдельно друг от друга, их взаимное влияние минимально. Величина воздействия антропогенных источников зависит от интенсивности человеческой деятельности, связанной с работой электростанций, промышленных предприятий и транспорта. Естественные люди могут иметь небольшой эффект, используя естественное тепло.
Антропогенные источники
Энергия необходима для выработки электроэнергии или для работы промышленных предприятий. Кроме того, некоторые технологические процессы могут происходить только при повышенных температурах: например, плавление металлических изделий. Эти потребности удовлетворяются за счет эксплуатации электростанций. В зависимости от типа силовой установки коэффициенты полезного действия (КС) отличаются друг от друга. Количество излишне генерируемой энергии, которая не будет использоваться, зависит от значения эффективности. Этот избыток образует тепловое загрязнение атмосферы или гидросферы.
КПД электростанций не превышает в среднем 30-60%, остальные 40-70% — это излишки, которые приводят к нагреву воды или воздуха. [/ block] Обычно электростанции o Промышленные предприятия влияют на два части биосферы с тепловым загрязнением:
- на гидросфере — вода используется для охлаждения турбин и при контакте нагревается на 5-12 ° C;
- в атмосферу: нагретая вода испаряется, при сгорании топлива воздух нагревается.
Например, тепловое загрязнение атмосферы из-за работы атомных электростанций представляет собой водяной пар, выбрасываемый градирнями и охлаждающими баками. Да и сами водоемы, как объект гидросферы, подвержены тепловому загрязнению из-за нагрева воды.
Помимо атмосферы и гидросферы, термическому загрязнению могут подвергаться почвы. Подогрев грунта обычно происходит в местах прокладки труб: тепловых, водопроводных, коллекторных, промышленных. Это повышает температуру почвы, что приводит к таянию снега или чрезмерному высыханию почвы. [/ Блокировать]
Природные источники
Для природных источников теплового загрязнения характерно то, что они возникают в ходе природных процессов без вмешательства человека. Наибольший вклад вносят вулканы и гейзеры, причем тепловое загрязнение происходит от лесных пожаров (около 5% по естественным причинам). Человек не может контролировать такие источники тепла, но может использовать их для собственных нужд, снижая степень загрязнения и восстанавливая баланс. Например, в Исландии и на Филиппинах около 30% вырабатываемой энергии поступает из геотермальных источников.
Возможные последствия
Изменения температуры в атмосфере и гидросфере приводят к локальному и глобальному изменению климата. Особенность теплового загрязнения в том, что повышение температуры воды влияет на атмосферу и наоборот. Повышение температуры влияет на климат Земли, состав почвы и живые организмы. Изменения состояния окружающей среды, вызванные высокими температурами, нарушают естественное развитие растений, условия жизни живых организмов во всех вовлеченных частях биосферы.
Глобальное потепление
Механизм глобального потепления
Регулярное тепловое воздействие на атмосферу, гидросферу и почву приводит к постепенному повышению средней температуры на Земле. Это явление называется глобальным потеплением, оно влияет на климат и природные условия планеты. По разным оценкам, за последние 100-150 лет средняя температура повысилась на 2-4 ° С. Последствия глобального потепления: таяние ледников, затопление прибрежных и равнинных территорий из-за повышения уровня моря, опустынивание по причинам засухи.
Влияние на гидросферу
Изменение температуры в водоемах сказывается на его обитателях, причем влияние может быть как отрицательным, так и положительным. Для некоторых видов рыб повышение температуры делает невозможным воспроизводство или просто существование. Из-за нагрева ограничивается доступ кислорода, что вызывает развитие бактерий в водоемах.
Некоторые виды рыб (например, налим, сиг) очень чувствительны к колебаниям температуры. У других видов повышение температуры положительно сказывается на способности к размножению. Широко распространена практика выращивания осетровых в каналах-ответвлениях электростанций.
Влияние на атмосферу
Тепловое загрязнение влияет на атмосферу через гидросферу или напрямую. В местах, где возникает избыток тепла (например, возле ТЭЦ), температура в среднем стабильно на несколько градусов выше. Кроме того, обилие этих источников и их регулярное функционирование оказывают глобальное влияние на климат, внося свой вклад в различные части Земли. Повышение температуры вызывает изменение климата, образование парникового эффекта, угрожающего некоторым формам существования.
Изменения почвы
Чрезмерный нагрев почвы, аналогичный изменениям гидросферы и атмосферы, приводит к нарушению природных процессов. Наиболее типичные признаки чрезмерного потепления земли: таяние снега или льда, засуха. Это в меньшей степени приводит к изменению климата, в большей степени — к локальным вспышкам неблагоприятной окружающей среды. Из-за потепления теплолюбивые растения и живые организмы начинают заменять виды, которые были естественными для прежней среды. Дальнейшие повреждения вызваны утечками и повреждением труб.
Воздействие на живые организмы
Изменение условий жизни вынуждает животных и растения приспосабливаться или мигрировать в другие места. Адаптация и миграция меняют образ жизни и строение тела. Например, потепление дальневосточных морей привело к миграции краба-паука в Карское море, одно из самых холодных морей в России, где температура редко превышает 0 ° C. Уменьшение количества доступного кислорода из-за нагрева влияет не только на животных, но и на людей.
Меры предотвращения загрязнения
Снижение теплового загрязнения возможно только при введении государственных регулирующих мер. Исходя из этого, для уменьшения вредного воздействия можно использовать несколько методов:
- ограничение температуры нагрева;
- использование альтернативных источников энергии;
- сокращение выбросов;
- экономное использование отапливаемых водных ресурсов.
Тепловое воздействие равномерно по всей Земле, поэтому локальные измерения отдельных компаний или небольших стран мало влияют на общее состояние климата. Для получения результатов необходимо задействовать страны, являющиеся основными источниками тепловых выбросов: Китай, США, Россия.
Регулировка температуры воды
Одна из мер государственного регулирования — ограничение степени нагрева емкостей при технологических процессах. Эти меры вводятся местным законодательством в разных странах. Например, в России установлены следующие ограничения:
- нагрев не выше 3 ° С от естественной ценности;
- температура рек в местах обитания лосося не должна превышать 20 ° C;
- распространение нагрева: не более 120 км в длину, 1 км – в глубину.
Для выполнения этих требований компании оборудуют дополнительные помещения: бассейны-градирни, градирни. Избыточное тепло вместо того, чтобы сбрасываться в водоемы, можно подавать в городскую систему водоснабжения.
Альтернативные источники энергии
[красный] Более 80% мировой энергии производится из источников, связанных с тепловым загрязнением: нефть, уголь, газ, ядерная энергия. [/ красный] электричество. Переход на альтернативные источники энергии снизит долю выработки тепла.
Для восстановления теплового баланса на Земле подходят следующие альтернативные виды энергии:
- солнечно;
- геотермальный.
В обоих случаях для получения энергии используются природные источники, благодаря которым может происходить замена традиционной энергии и поглощение естественного тепла.
Сниженные выбросы
Есть два способа уменьшить количество выбросов в атмосферу или воду:
- снизить объемы производства;
- использовать новые технологии.
Солнечные панели — безопасный источник энергии
Из-за роста населения невозможно сократить объемы производства, остается только разрабатывать и внедрять новые технологии. Место традиционных источников выбросов следует заменить новыми. Другой способ — рационально использовать ресурсы. Например, атомная энергетика вырабатывает в 3-4 раза больше энергии, чем отправляет потребителям.
Остатки — источник термического загрязнения окружающей среды. Транспорт может внести существенный вклад в рациональное использование ресурсов: использование групповых (общедоступных) типов вместо индивидуальных, переход с дизельных двигателей на электродвигатели и газ. [/ Block]
Электробус — общественный транспорт
Использование нагретой воды для других целей
это обычная практика, когда нагретая вода используется для задач, не связанных с основной деятельностью источника. В электростанциях на водоемах организованы рыбные хозяйства, в которых можно круглый год разводить разные породы — например, осетровых. Кроме того, нагретую воду можно использовать для орошения полей, обогрева населенных пунктов и создания искусственных водоемов для птиц.
Комментирование закрыто