Termal kirlilik nedir?

2024 Yazar: Henry Conors | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-12 14:11

Termal kirlilik, ısının su kütlelerine veya atmosferik havaya salındığı fenomeni ifade eder. Aynı zamanda, sıcaklık ortalama normdan çok daha fazla yükselir. Doğanın termal kirliliği, küresel ısınmanın ana nedeni olan insan faaliyetleri ve sera gazı emisyonları ile ilişkilidir.

Atmosferdeki termal kirlilik kaynakları

İki grup kaynak vardır:

• doğal - bunlar orman yangınları, volkanlar, toz fırtınaları, kuru rüzgarlar, canlı ve bitki organizmalarının ayrışma süreçleridir;
• antropojenik, petrol ve gaz işleme, endüstriyel faaliyet, termik enerji mühendisliği, nükleer enerji, ulaşımdır.

Her yıl yaklaşık 25 milyar ton karbon monoksit, 190 milyon ton kükürt oksit, 60 milyon ton azot oksit insan faaliyetleri sonucunda Dünya atmosferine girmektedir. Tüm bu atıkların yarısı enerji endüstrisi, sanayi ve metalurji faaliyetleri sonucunda eklenmektedir.

Araba egzoz emisyonları son yıllarda arttı.

Sonuçlar

Büyük sanayi kuruluşlarının bulunduğu metropol şehirlerde, atmosferik hava en güçlü termal kirliliğe maruz kalır. Çevreleyen yüzeyin hava tabakasından daha yüksek sıcaklığa sahip maddeleri alır. Endüstriyel emisyonların sıcaklığı her zaman ortalama yüzey hava tabakasından daha yüksektir. Örneğin, orman yangınları sırasında, arabaların egzoz borularından, endüstriyel işletmelerin borularından, evleri ısıtırken, çeşitli kirliliklere sahip sıcak hava akımları salınır. Böyle bir akışın sıcaklığı yaklaşık 50-60 ºС'dir. Bu katman, şehirdeki ortalama yıllık sıcaklığı altı ila yedi derece yükseltir. Şehirlerin içinde ve üzerinde "ısı adaları" oluşur, bu da yağış miktarını arttırırken ve hava nemini arttırırken bulutluluğun artmasına neden olur. Nemli havaya yanma ürünleri eklendiğinde, nemli duman (Londra dumanı gibi) oluşur. Ekolojistler, son 20 yılda troposferin ortalama sıcaklığının 0,7º C arttığını söylüyor.

Termal toprak kirliliğinin kaynakları

Büyük şehirlerde ve sanayi merkezlerinde termal toprak kirliliği kaynakları:

• metalurji işletmelerinin gaz boruları, sıcaklık 140-150ºС'ye ulaşıyor;
• şebeke ısıtma, sıcaklık 60-160ºС civarında;
• iletişim muslukları, sıcaklık 40-50º C.

Termal etkinin toprak örtüsü üzerindeki sonuçları

Gaz boruları, ısıtma şebekeleri ve iletişim çıkışları toprak sıcaklığını birkaç derece artırır, bu da negatiftirtoprağı etkiler. Kışın bu, karların erimesine ve bunun sonucunda toprağın yüzey katmanlarının donmasına, yazın ise tersi bir süreç meydana gelmesine yol açar, toprağın üst tabakası ısıtılır ve kurutulur. Toprak örtüsü, içinde yaşayan bitki örtüsü ve canlı mikroorganizmalarla yakından ilgilidir. Bileşimindeki bir değişiklik hayatlarını olumsuz etkiler.

Hidrolojik tesislerin termal kirlilik kaynakları

Su kütlelerinin ve kıyı deniz alanlarının termal kirliliği, atık suların nükleer ve termik santraller, sanayi kuruluşları tarafından su kütlelerine boş altılması sonucu oluşur.

Atıksu deşarjlarının etkileri

Kanalizasyon deşarjı, rezervuarlardaki su sıcaklığında 6-7 ºС artışa neden olur, bu tür sıcak noktaların alanı 30-40 km'ye kadar ulaşabilir2.

Sıcak su katmanları, su kütlesinin yüzeyinde bir tür film oluşturur, bu da doğal su değişimini engeller (yüzey suları dip sularıyla karışmaz), oksijen miktarı azalır ve organizmaların ihtiyaç duyduğu oksijen miktarı azalır. yosun tür sayısı artarken artar.

En büyük derecede termal su kirliliği santraller tarafından gerçekleştirilmektedir. TPP'lerde NPP türbinlerini ve gaz kondensatını soğutmak için su kullanılır. Santrallerde kullanılan su yaklaşık 7-8 ºС ısıtılır ve ardından yakındaki su kütlelerine boş altılır.

Rezervuarlardaki su sıcaklığının artması canlı organizmaları olumsuz etkiler. Her biri için popülasyonun hissettiği optimum sıcaklık vardır.harika. Doğal ortamda, sıcaklıkta yavaş bir artış veya azalma ile canlı organizmalar yavaş yavaş değişikliklere uyum sağlar, ancak sıcaklık keskin bir şekilde yükselirse (örneğin, endüstriyel işletmelerden büyük miktarda atık deşarjı ile), organizmaların zamanı yoktur. alışmak. Isı şoku yaşarlar ve bunun sonucunda ölebilirler. Bu, termal kirliliğin sucul yaşam üzerindeki en olumsuz etkilerinden biridir.

Fakat başka, daha zararlı sonuçlar olabilir. Örneğin termal su kirliliğinin metabolizmaya etkisi. Organizmalarda sıcaklığın artmasıyla metabolik hız artar ve oksijen ihtiyacı artar. Ancak su sıcaklığı arttıkça içindeki oksijen içeriği azalır. Eksikliği, birçok suda yaşayan organizma türünün ölümüne yol açar. Balıkların ve omurgasızların neredeyse %100 yok olması, su sıcaklığının yaz aylarında birkaç derece yükselmesine neden olur. Sıcaklık rejimi değiştiğinde balığın davranışı da değişir, doğal göç bozulur ve zamansız yumurtlama meydana gelir.

Böylece, su sıcaklığındaki bir artış su kütlelerinin tür yapısını değiştirebilir. Birçok balık türü ya bu bölgeleri terk eder ya da ölür. Bu yerlerin yosun özelliğinin yerini sıcağı seven türler alıyor.

Ilık su ile birlikte organik ve mineral maddeler (evsel kanalizasyon, tarlalardan yıkanan mineral gübreler) rezervuarlara girerse, alglerin keskin bir üremesi olur, bunlar oluşmaya başlaryoğun kütle, birbirini kaplar. Sonuç olarak, rezervuardaki tüm canlı organizmaların vebasına yol açan ölüm ve çürüme meydana gelir.

Termik santraller tarafından su kütlelerinin termal kirliliği tehlikelidir. Türbinleri kullanarak enerji üretirler, egzoz gazının zaman zaman soğutulması gerekir. Kullanılmış su rezervuarlara boş altılır. Büyük termik santrallerde bu miktar 90 m3'a ulaşır. Bu, rezervuara sürekli sıcak bir akışın girdiği anlamına gelir.

Sucul ekosistemlerin kirlenmesinden kaynaklanan hasar

Su kütlelerinin termal kirliliğinin tüm sonuçları, canlı organizmalara feci zararlar verir ve kişinin kendi yaşam alanını değiştirir. Kirliliğin neden olduğu hasar:

• estetik (manzaraların görünümü bozulur);
• ekonomik (kirliliğin giderilmesi, birçok balık türünün yok olması);
• çevresel (sudaki bitki türleri ve canlı organizmalar yok edilir).

Enerji santralleri tarafından boş altılan ılık suyun hacmi sürekli artıyor, bu nedenle su kütlelerinin sıcaklığı da artacak. Birçok nehirde çevrecilere göre 3-4 °C artacak. Bu süreç zaten devam ediyor. Örneğin, Amerika'daki bazı nehirlerde suyun aşırı ısınması yaklaşık 10-15 °С, İngiltere'de - 7-10 °С, Fransa'da - 5 °С.

Termal kirlilik

Termal kirlilik (termal fiziksel kirlilik), ortam sıcaklığının artması sonucu oluşan bir formdur. Nedenleri, ısıtılmış havanın endüstriyel ve askeri emisyonları, büyük yangınlardır.

Çevrenin termal kirliliği, ekipmanı soğutmak için büyük miktarda su gerektiren kimya, kağıt hamuru ve kağıt, metalurji, ağaç işleme endüstrileri, termik santraller ve nükleer enerji santralleri işletmelerinin çalışmalarıyla ilişkilidir.

Taşıma, çevre için güçlü bir kirleticidir. Tüm yıllık emisyonların yaklaşık %80'i otomobillerden kaynaklanmaktadır. Birçok zararlı madde, kirlilik kaynağından önemli mesafelere dağılır.

Termik santrallerde gaz yakıldığında atmosferdeki kimyasal etkilere ek olarak termal kirlilik de oluşur. Ek olarak, meşaleden yaklaşık 4 km'lik bir yarıçap içinde, birçok bitki çökmüş durumda ve 100 metrelik bir yarıçap içinde bitki örtüsü ölüyor.

Her yıl, Rusya'da toprak örtüsü, bitki örtüsü, yer altı ve yüzey suları ve atmosferik hava kirliliği kaynağı olan yaklaşık 80 milyon ton çeşitli endüstriyel ve evsel atık üretilmektedir. Ayrıca, doğal nesnelerin radyasyon ve termal kirliliğinin kaynağıdırlar.

Kara suları, mineral gübreler, pestisitler, kanalizasyon ve endüstriyel atıklarla topraktan yıkandığında oraya ulaşan çeşitli kimyasal atıklarla kirlenir. Rezervuarlarda termal ve bakteriyel kirlilik oluşur, birçok bitki ve hayvan türü ölür.

Doğal ortama herhangi bir ısı salınımı, bileşenlerinin, özellikle atmosferin alt katmanlarının sıcaklığında bir değişikliğe yol açar,toprak ve hidrosfer nesneleri.

Çevrecilere göre çevreye verilen termal emisyonlar henüz gezegenin dengesini etkileyemiyor, ancak belirli bir alanda önemli bir etkisi var. Örneğin, büyük şehirlerdeki hava sıcaklığı genellikle şehir dışından biraz daha yüksektir; nehirlerin veya göllerin termal rejimi, termik santrallerden gelen atık su içlerine boş altıldığında değişir. Bu alanların sakinlerinin tür kompozisyonu değişiyor. Her türün uyum sağlayabileceği kendi sıcaklık aralığı vardır. Örneğin, alabalık ılık suda yaşayabilir ancak üreyemez.

Böylece termal deşarjlar biyosferi de etkiler, ancak bu gezegen ölçeğinde olmasa da insanlar için de fark edilir.

Toprak örtüsünün sıcaklık kirliliği hayvanlar, bitki örtüsü ve mikrobiyal organizmalar ile yakın bir etkileşim olduğu gerçeğiyle doludur. Toprak sıcaklığındaki artışla, bitki örtüsü daha termofilik türlere dönüşür, birçok mikroorganizma yeni koşullara uyum sağlayamayarak ölür.

Yer altı suyunun termal kirliliği, akiferlere giren akıntının bir sonucu olarak ortaya çıkar. Bu, suyun kalitesini, kimyasal bileşimini ve termal koşullarını olumsuz etkiler.

Çevrenin termal kirliliği, yaşam koşullarını ve insan faaliyetlerini kötüleştirir. Yüksek nem ile birlikte yüksek sıcaklıklara sahip şehirlerde, insanlar sık sık baş ağrısı, genel halsizlik, at yarışı yaşarlar.tansiyon. Yüksek nem, metallerin aşınmasına, kanalizasyona, ısı borularına, gaz borularına vb. zarar verir.

Çevre kirliliğinin sonuçları

Çevrenin termal kirliliğinin tüm sonuçlarını belirleyebilir ve ele alınması gereken ana sorunları vurgulayabilirsiniz:

1. Büyük şehirlerde ısı adaları oluşur.

2. Megakentlerde duman oluşur, hava nemi artar ve sürekli bulutluluk oluşur.

3. Nehirlerde, göllerde ve denizlerin ve okyanusların kıyı bölgelerinde sorunlar ortaya çıkmaktadır. Sıcaklık artışı nedeniyle ekolojik denge bozuluyor, birçok balık ve su bitkisi türü ölüyor.

4. Suyun kimyasal ve fiziksel özellikleri değişir. Temizledikten sonra bile kullanılamaz hale geliyor.

5. Su kütlelerinin canlı organizmaları ölüyor veya depresyonda.

6. Yer altı suyu sıcaklıkları artıyor.

7. Toprağın yapısı ve bileşimi bozulur, içinde yaşayan bitki örtüsü ve mikroorganizmalar baskılanır veya yok edilir.

Termal kirlilik. Önleme ve önlemeye yönelik önlemler

Çevrenin termal kirliliğini önlemenin ana önlemi, yakıt kullanımının kademeli olarak terk edilmesi, alternatif yenilenebilir enerjiye tam bir geçiş: güneş, rüzgar ve hidroelektrik.

Türbin soğutma sistemindeki su alanlarını termal kirlilikten korumak için, rezervuarlar - soğutucular inşa etmek gerekir, bu sular soğuduktan sonrasoğutma sisteminde tekrar kullanılabilir.

Son yıllarda mühendisler, termik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürmek için manyetohidrodinamik yöntemi kullanarak termik santrallerdeki buhar türbinini ortadan kaldırmaya çalışıyorlar. Bu, çevredeki alanın ve su kütlelerinin termal kirliliğini önemli ölçüde az altır.

Biyologlar, bir bütün olarak ve bireysel canlı organizma türleri olarak biyosferin kararlılık sınırlarının yanı sıra biyolojik sistemlerin dengesinin sınırlarını belirlemeye çalışırlar.

Çevreciler, sırayla, insan ekonomik faaliyetinin çevredeki doğal süreçler üzerindeki etki derecesini inceler ve olumsuz bir etkiyi önlemenin yollarını arar.

Çevreyi termal kirlilikten koruyun

Termal kirliliği gezegensel ve yerel olarak ayırmak gelenekseldir. Gezegen ölçeğinde, kirlilik çok büyük değildir ve gezegene giren güneş radyasyonunun yalnızca %0.018'i kadardır, yani yüzde bir içinde. Ancak, termal kirliliğin yerel düzeyde doğa üzerinde güçlü bir etkisi vardır. Çoğu sanayileşmiş ülkede bu etkiyi düzenlemek için termal kirliliğin sınırları (sınırları) getirilmiştir.

Kural olarak, termal kirlilikten büyük ölçüde etkilenen ve ana bölümünü alan denizler, göller ve nehirler olduğundan, su kütlelerinin rejimi için sınır belirlenir.

Avrupa ülkelerinde su kütleleri doğal sıcaklıklarından 3 °C'den fazla ısınmamalıdır.

ABD'de nehirlerde su ısıtması 3 °С'den daha beyaz olmamalıdır, göllerde - 1,6 °С, denizlerin ve okyanusların sularında - 0,8 °С.

BRusya'da, rezervuarlardaki su sıcaklığı, en sıcak ayın ortalama sıcaklığına kıyasla 3 °C'den fazla yükselmemelidir. Somon ve diğer soğuğu seven balık türlerinin yaşadığı rezervuarlarda sıcaklık 5 °C'den fazla, yazın 20 °C'den fazla, kış aylarında - 5 °C'den fazla artırılamaz.

Büyük sanayi merkezlerinin yakınındaki termal kirliliğin ölçeği oldukça önemlidir. Yani örneğin 2 milyon nüfuslu bir sanayi merkezinden, bir nükleer santralden ve bir petrol rafinerisinden termal kirlilik 120 km uzağa ve 1 km yüksekliğe yayılıyor.

Çevreciler, ev ihtiyaçları için ısı atıklarının kullanılmasını önerir, örneğin:

• tarım arazilerinin sulanması için;
• sera sektöründe;
• kuzey sularını buzsuz bir durumda tutmak için;
• Petrol endüstrisinin ağır ürünlerinin ve akaryakıtın damıtılması için;
• ısı seven balık türlerinin üremesi için;
• Yabani su kuşları için kışın ısıtılan yapay göletlerin inşası için.

Gezegen ölçeğinde, doğal çevrenin termal kirliliği küresel ısınmayı dolaylı olarak etkiler. Endüstrilerden kaynaklanan sera gazı emisyonları, sıcaklıkları doğrudan artırmaz, ancak sera etkisi yoluyla artırır.

Çevre sorunlarını çözmek ve gelecekte bunları önlemek için, insanlığın bir dizi küresel sorunu çözmesi ve tüm çabalarını hava kirliliğini, termalgezegenin kirliliği.