Тепловое загрязнение окружающей среды – атмосферы и воды

Влияние теплового загрязнения на окружающую среду

Тепловое загрязнение — это сброс тепла в экологическую систему, такую как реки, озера, пруды, океан и т. д., что ухудшает качество воды. Как и шумовое загрязнение это ухудшает условия окружающей среды.

Ядерные реакторы, электростанции, нефтеперерабатывающие заводы и сталеплавильные заводы требуют огромного количества воды для охлаждения. Нагретая вода сбрасывается в водный баланс вызывая тепловое загрязнение.

Источники

Выработки электроэнергии электростанциями и промышленностью являются основными источниками теплового загрязнения. Это в какой то степени влияет на изменение климата. Тепловое загрязнение происходит, когда промышленность использует воду из источника (например, реки) для охлаждения, а затем возвращает нагретой. Вырабатывая электричество, генерирующие электростанции нагревают воду для преобразования ее в пар для привода турбин, которые генерируют электричество. Для эффективного функционирования паровых турбин, пар конденсируется в воду после выхода из турбины. Конденсация осуществляется путем забора воды из водного объекта для поглощения тепла.

Эта горячая вода, выпускается обратно в водоем и её температура составляет не менее чем на 15 градусов по Цельсию выше, чем нормальная.тепловое загрязнение

Эффекты

Выпуск подогретой воды в водный баланс изменяет среднюю температуру воды и концентрацию растворенного кислорода. Повышенная температура снижает уровень растворенного кислорода в воде, который является вредным для водных животных, таких как рыбы, земноводные и другие водные организмы. Высокая температура ограничивает рассеивание кислорода в более глубоких водах, что приводит к анаэробным условиям. Это может привести к увеличению бактериальной популяции при наличии достаточного питания. Несколько водных видов не размножаются при повышенной температуре. Икра форели, лососи не осеменяется при более высокой температуре.

Повышенная температура способствует росту сине-зеленых водорослей, следовательно, других групп водорослей (особенно зеленые водоросли и диатомовые) заменяются на сине-зеленые водоросли. Доминирование сине-зеленых водорослей приводит к образованию румянца, который ухудшает качество воды путем освобождения от токсинов.

Тропические морские животные обычно не могут выдерживать повышение температуры на 2-3оС и большинство губок, моллюсков и ракообразных могут погибнуть при температуре выше 37oC. Это приводит к изменению разнообразия животных, появляются только те виды, которые живут в более теплой воде.

Тепловое загрязнение может также увеличить скорость метаболизма водных животных, в связи с активностью фермента, в результате чего эти организмы потребляют больше пищи в более короткие сроки. Повышенный метаболизм может привести к снижению количества ресурсов, приводящего к резкому снижению популяции.

Значительное увеличение температуры может приводить к денатурации ферментов. Снижается также активность фермента в водных организмах, может вызвать такие проблемы, как неспособность расщеплять жиры, что приводит к недоеданию. Изменения в окружающей среде также может привести к миграции организмов в другую подходящую среду при в миграции рыб, которые обычно живут только в теплых водах. Это приводит к конкуренции по ресурсам. Более адаптированные организмы могут иметь преимущество над организмами, которые не привыкли к более высокой температуре, следовательно, есть проблема нарушения пищевых цепей в старой и новой среде. В результате биоразнообразие может быть уменьшено.

Тепловое загрязнение может также быть вызвано изменением очень холодной воды из водоемов в теплые реки. Это негативно влияет на популяции рыб и продуктивность реки. Это относится к современным экологическим проблемам.

Контроль

Тепловым загрязнение окружающей среды можно управлять с помощью прудов — охладителей, градирен и когенерации. Охладительные бассейны — искусственные водоемы предназначенные для охлаждения воды путем испарения, конвекции и излучения. Горячая вода подается в один конец пруда, а прохладная вода удаляется с другого конца. Тепло растрачивается из водоема в атмосферу.

Градирни — это устройства, которые передают тепло в атмосферу через испарение и теплоотдачу. Градирни занимают меньшую площадь, чем пруды. Здесь большая часть теплоотдачи происходит за счет испарения. Теплая вода, поступающая из конденсатора распыляется вниз по вертикальных перегородках, где вода течет неглубоким слоем. Холодный воздух поступает в башню через вход воды, которая окружает основание башни и поднимается вверх, в результате испарительного охлаждения. Тепло рассеивается в атмосферу примерно в 100 м выше основания башни. Охлажденная вода собирается на полу башни и возвращается обратно в конденсаторы.

Когенерация — это процесс, в котором тепло утилизируется для бытовых и промышленных целей отопления.

Вывод

Убедительно можно сказать, что тепловое загрязнение ухудшает качество воды за счет снижения содержания растворенного кислорода в воде, что негативно сказывается на водной флоре и фауне. Кроме того, тепловое загрязнение способствует росту сине-зеленых водорослей, что дополнительно ухудшает качество воды путем освобождения от токсинов.