В чем выражается отрицательное воздействие на окружающую среду теплового загрязнения

Тепловое загрязнение окружающей среды

Окружающая среда подвержена тепловому загрязнению, в результате этого происходит выделение большого количества энергии в экосистему. Она ухудшает ее состояние, подвергая опасности природу.

Источники

Тепловые загрязнения – это выбросы с повышенной температурой. Их еще называют термическими отходами. Появляются за счет нескольких источников, указанных в таблице.

Факторы человеческой деятельности по появлению тепловых отходов наносят сильный урон почве, атмосфере и водным ресурсам Земли. Особую опасность представляет ее соединение с естественными источниками.

Ущерб биосфере

Тепловое загрязнение окружающей среды содержит в себе тяжелые металлы, свинец, оксид углерода и азота. Они наносят большой вред природе, всем живым организмам, в том числе происходит негативное влияние на человека. Экологический баланс нарушается, рыбы и животные погибают, а позже и совсем исчезают из-за токсичности отходов.

Вследствие деятельности заводов происходит выделение парниковых газов, что способствует таянию ледников и глобальному потеплению. К другим опасным последствиям относятся:

Ежедневно предприятия выделяют большое количество токсичных веществ, которые накапливаются, негативно влияя на процессы экосистемы.

Последствия воздействия

Слои биосферы тесно взаимосвязаны, поэтому тепловые отходы взаимодействуют со всем. Воздействию подвергается почвенный покров. Происходит повышение температуры, что влияет на почвогрунт. В зимние месяцы по этой причине таят снега, верхние слои земли подвержены сильному холоду, что приводит к их замерзанию. В летнее время из-за теплового загрязнения почвы она наоборот сильно нагревается и высыхает. От изменений в почве функционирование организмов в ней нарушается.

Наиболее сильно отходы влияют на водные объекты. Они повышают температуру акваториев до 7 градусов. Тепловое загрязнения водоемов осуществляется при попадании сточных отходов с заводов. Жидкости с более высокой температурой образуют слой сверху водоемов, который препятствует соединению глубинных с поверхностными. Это снижается количество кислорода, необходимого для рыб.

Сильный урон аква ресурсам наносят электростанции. АЭС использует воду для охлаждения специального оборудования. Она нагревается, после чего сбрасывается в ближайшие источники.

Тепловое загрязнение воды вредит животным, нарушая их комфортную температуру существования. При постепенном ее изменении существа успевают адаптироваться к этому процессу. При резком повышении они не могут этого сделать.

Другое опасное последствие – влияние тепловых отходов на метаболизм организмов. При изменении температуры у них повышается его скорость, увеличивается потребность в большем количестве кислорода. Его нехватка может стать причиной возникновения опасных последствий для здоровья водных обитателей.

Нестабильный аква баланс влияет на поведение рыб. Нарушаются процессы миграции и нереста. Многие организмы перемещаются в другие водоемы с привычной для них температурой. Водоросли заменяются на теплолюбивых представителей. Видовая структура акваторий полностью изменяется.

В источники вместе со сточными водами могут попасть органические элементы (удобрения, бытовые отходы), что способствует резкому увеличению количества водорослей. Они образуют непроходимые массы. Происходит их постепенная гибель, негативное влияние распространяется на все живые существа.

Термические отходы затрагивают атмосферный слой биосферы. В воздух попадают загрязнения теплового характера в больших объемах. Источниками могут быть: пожары в лесах, выхлопы транспорта, промышленные заводы. В них содержатся токсичные примеси. При вдыхании возможны опасные последствия для здоровья живых существ.

Потоки такого воздуха намного теплее, чем атмосферный слой. Они могут доходить до 60 градусов. Эти процессы способствуют повышению температуры на 7 градусов в год, что может привести к катастрофе глобального потепления.

В городах загрязнение атмосферы чревато возникновением «острова теплоты». Они способствуют появлению плотной облачности, повышению влажности и выпадению осадков в городе.

При добавлении к ним продуктов сгорания образуется смог. Отходы опасны именно тем, что имеют способность воздействия на всю окружающую среду.

Предотвращение и защита

Термическое загрязнение может рассматриваться на масштабном и локальном уровнях. Первый представляет собой проблему в планетарном объеме, которая составляет 1% от получаемой солнечной радиации Земли.

Тепловые отходы несут большую опасность и на локальном уровне. От этого вида загрязнений страдают аква ресурсы. На государственном уровне вводится закон на лимиты по их выделению предприятиями в водоемы. Они не должны прогреваться больше 3 градусов от их исходной температуры и распространяться на слишком далекое расстояние от заводов. Загрязнение может распространяться на 120 км по площади всей водной поверхности и на 1 км в глубину.

Основной способ предотвращения появления негативных последствий тепла – полный отказ от использования топливной энергии, ее замена на альтернативные способы. Могут использоваться: аква, солнечный и ветровой виды ресурсов.

На предприятиях необходимо открывать охладители, где вода после нагревания сможет остывать, а потом вновь использоваться для охлаждения. Для превращения тепловой энергии в электрическую следует использовать не паровую турбину, а магнитогидродинамический способ. Это уменьшит поступление отходов в водоемы.

Загрязнения теплового характера могут использоваться для следующих целей:

У этих способов есть плюсы и минусы. Преимущество – загрязнения можно использовать с пользой для природы и животных, если применять в указанных целях. Недостаток – полностью не решают проблему выделения термических отходов. Они лишь способствуют дальнейшему использованию без вреда для среды.

Тепловое загрязнение негативно влияет на всю окружающую среду, способствуя глобальному потеплению. Для минимизации воздействия опасных отходов на биосферу нужно принимать ряд мер по уменьшению выделения тепловых потоков в почву, водоемы и атмосферу.

Источник

Тепловое загрязнение атмосферы

Тепловое загрязнение атмосферы – изменение температуры окружающей среды, нарушающее естественные процессы экосистемы, превышающее естественный диапазон ее температурной изменчивости. Прогнозируемое на ближайшее столетие увеличение параметра представляет собой серьезную проблему для здоровья.

Повышенный температурный режим может увеличить загрязнение воздуха тремя способами:

1. Тепло увеличивает выбросы первичных загрязнителей.

Повышенная температура приводит к увеличению потребления энергии кондиционированием воздуха в зданиях и автомобилях. Дополнительное потребление энергии приводит к большему загрязнению воздуха. Изменение климата с продолжительными теплыми периодами вызывает образование растительных аллергенов, таких как пыльца. Другие побочные эффекты – загорания лесов и степей, создаваемое ими загрязнение переносится ветрами, достигает густонаселенных территорий.

2. Солнце и тепло преобразуют и ухудшают состав воздушной смеси.

Солнечный свет и высокая температура вызывают химические реакции между первичными загрязнителями воздуха, такими как оксиды азота (выбрасываемые двигателями) и кислород, вызывая химическую реакцию с образованием озона. Чем жарче день, ярче солнце, тем больше образуется O₃. Озон – активный оксидант, который обостряет заболевания легких, вызывает затруднения дыхания у здоровых людей. Повышенные температурные показатели превращают первичные загрязняющие частицы во вторичные, более мелкие и токсичные элементы. При вдыхании они могут проникать глубоко в дыхательные пути легких, в кровь.

Группа исследователей из Бернского университета (Швейцария) недавно показала, что вторичные частицы от сгорания бензина и дизельного топлива в двигателях непосредственно повреждают легочную ткань, ослабляют защитную систему в результате своих физических и химических свойств. В итоге патогены (вирусы, бактерии) легче проникают в организм.

3. Высокое атмосферное давление удерживает вредные вещества на уровне земли, увеличивая их концентрацию.

Температурная инверсия создает застойную среду. При слабом ветре и отсутствии осадков загрязняющие вещества не удаляются из воздуха, а накапливаются прямо над уровнем земли. При плохом качестве воздуха люди могут испытывать резкое ухудшение своего состояния с одышкой, стеснением в груди, кашлем от раздражения или бронхитом.

Источники теплового загрязнения

Тепловое загрязнение атмосферы происходит из естественных и антропогенных источников. В природе может возникать локальное температурное негативное воздействие в засушливых регионах, подверженных лесным пожарам и пыльным бурям. Деятельность человека – основной источник изменений в атмосфере. К негативным факторам относят:

Строительство, бетон, асфальт, промышленная деятельность привели к значительному возрастанию температур в мегаполисах (по сравнению с окружающей местностью). Этот эффект называют городской остров тепла. Показания термометра могут быть на 11°C выше, чем в районе населенного пункта.

Каковы последствия городских тепловых островов

Повышенная жара увеличивает дискомфорт, требует приумножения количества энергии, используемой для охлаждения, повышает загрязнение окружающей среды. Различные природоохранные и правительственные органы работают над вопросом снижения показателя на городских островах тепла. Этого можно добиться разными способами

Смог как последствие теплового загрязнения атмосферы

Повышенное тепло улучшает фотохимические реакции, и увеличивают количество частиц в воздухе, способствует образованию смога и облаков. Москва получает примерно на 270 часов в год? солнечного света меньше, чем окружающая территория. Смог – это коричневато-серая дымка, покрывающая многие из крупнейших городов мира и состоящая из пыли, выхлопных газов автомобилей и промышленного производства.

Явление происходит потому, что более теплый слой атмосферы располагается над городом и препятствует нормальному смешиванию более холодного и плотного воздуха. Среда остается неподвижной и со временем концентрация загрязнителей возрастает, образуя значительное количество смога.

Во время тяжелых инверсий, продолжающихся в течение длительного периода, пелена может покрыть целые мегаполисы и вызвать проблемы с дыханием у жителей этих районов. В декабре 1952 г., например, в Лондоне произошло такое событие. По причине холодной декабрьской погоды лондонцы стали сжигать больше угля, что увеличило накопление летучих вредных веществ в городе. Результатом стал Великий смог 1952 года, в результате которого погибли тысячи человек.

Глобальное потепление как результат температурного загрязнения атмосферы

Одно из наиболее значительных последствий загрязнения воздуха – изменение климата. В результате роста мирового потребления ископаемого топлива уровни углекислого газа в атмосфере с 1900 года неуклонно повышались и темпы роста ускоряются. Было подсчитано, что при сохранении тенденции, к концу 21 века средняя глобальная температура воздуха может повыситься еще на 4°C.

Потепление вызывает таяние полярных ледников, повышение уровня моря, затопление прибрежных районов мира. Происходят изменения в структуре осадков имеющие неблагоприятные последствия для сельского хозяйства и лесных экосистем. Более высокие температуры и влажность увеличивают заболеваемость людей и животных в некоторых частях мира. Выполнение международных соглашений по сокращению выбросов парниковых газов необходимо для защиты качества воздуха и смягчения последствий глобального потепления.

Способы решения экологических проблем

Загрязнение воздуха может привести к раку, инсульту, сердечным приступам и острым респираторным заболеваниям у взрослых и детей. Уменьшить негативное влияние промышленных выбросов в атмосферу поможет установка современного очистного оборудования. Компания ООО «ЭКОЭНЕРГОТЕХ» предлагает ознакомиться со своими разработками. В каталоге предприятия клиенты найдут энергоэффективные, экономичные решения, позволяющие с наименьшими затратами управлять количественными и качественными характеристиками промышленных газов.

Ассортимент представлен каталитическими нейтрализаторами для генераторных станций, спецтехники и погрузчиков, системами селективной очистки SCR для дизельных и газовых двигателей. Установка оборудования позволяет снижать концентрацию вредных веществ в выхлопных газах до допустимых, оговоренных законодательством, значений. Оснастка создается с учетом исходных производственных требований. Использование производительных систем позволит улучшить экологический фон в вашем регионе и избежать штрафных санкций со стороны контролирующих организаций.

Другие статьи

Причины изменения климата

Современное человечество все больше волнует вопрос глобального изменения климата на Земле. Изменение климата по-прежнему является актуальной темой для обсуждения в научной среде и повседневной жизни, важным фактором в экономике и политике, о чем свидетель

Источник

Тепловое загрязнение

Тепловое загрязнение представляет собой разновидность физического загрязнения окружающей среды. Оно характеризуется повышением температурного уровня, превышающий естественный природный уровень. Оказывает пагубное воздействие на всю экосистему.

Источники возникновения

В результате урбанизации многих территории сформировалась «тепловая шапка», которая имеет куполообразный вид. Основными источниками этого вида загрязнения связаны с выбросами в атмосферу воздуха, нагретого до больших температур. Также выбросы в водоприемники горячих сточных вод пагубно влияют на гидросферу. Серьезность теплового загрязнения связана с появлением парникового эффекта.

Виды воздействий

Воздействие теплового загрязнения распространяется на гидросферу, атмосферу и литосферу. Рассмотрим каждый из них подробнее:

Воздействие на гидросферу

Деятельность всех электростанций завязана на использовании сточных вод для того, чтобы охладить в них конденсаторы и турбины. В воду также попадает горячая жидкость из предприятий. По этим причинам температура воды может подниматься в среднем на 8 градусов по Цельсию.

Воздействие на атмосферу

Функционирование крупных промышленных комплексов оказало значительное воздействие на состояние атмосферы. Наибольшее влияние оказывают предприятия, связанные с энергетикой, металлургией, нефтепереработкой и транспортом. В результате их деятельности в атмосферу попадают газы, которые прогреваются до 120 градусов по Цельсию. В результате чего воздух становится горячее, а растительность и жизнь близ этих районов сильно угнетена.

Воздействие на почвы

Основной причиной повышения температурного уровня земли является развития подземной коммуникационной системы промышленных предприятий и домов.

Необходимо проводить тщательную работу по сокращению негативного воздействия производственных предприятий, поскольку их воздействие приводит к нарушению всей экосистемы.

Антропогенное влияние на окружающую среду

Загрязнение гидросферы приводит к полной деградации подводных животных. Поскольку с увеличением температурного режима уменьшается насыщенность воды кислородом. В теплой воде кислород растворяется в очень маленьких дозах и довольно медленно. Также в результате выбросов промышленных предприятий в воде накапливается большое количество углекислого газа и сероводорода. Такие условия провоцируют рост сине-зеленых водорослей, которые связаны с цветением вод. Их деятельность также подавляют развитие полезных зеленых водорослей, которыми питаются планктоны. Больше всего в условиях повышенной температуры страдают рыбы, поскольку им крайне сложно приспособиться к этой среде.

Загрязнение атмосферы привело к развитию тепловых островов, где усиливается образование облаков, движение воздуха происходит вертикально, учащаются осадки и повышается влажность. Локальное колебания климата является одним из признаков теплового загрязнения.

Загрязнение литосферы приводит к быстрому развитию теплолюбивых видов растений, которые подавляют все остальные виды, не приспособленные к резким перепадам температур. Под негативным воздействием теплового загрязнения оказывается жизнь в лугах, лесах и окрестностях городов. Сильно падает урожайность сельскохозяйственных угодий.

Влияние тепловых двигателей на окружающую среду

Источник

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.

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.

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.

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.

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.

Источник

В чем опасность теплового загрязнения воды?

Вода – важнейший природный ресурс. Несмотря на большое количество воды на планете, пресной всего 3,5 % от общего объема. Именно пресную воду использует человек в своей жизнедеятельности. Больше всего водные ресурсы потребляет сельское хозяйство. Много расходуется в промышленности и для бытовых нужд.

Водные ресурсы относят к возобновляемым, но при этом не до конца проведена оценка скорости их возобновления после использования и степени риска нехватки. Вода влияет на процессы, происходящие на планете, это среда обитания живых организмов. Сохранение качества вод – основа выживания человечества.

Тепловое загрязнение воды – вид физического влияния человека на окружающую среду. Этот тип воздействия проявляется в долговременном или периодическом превышении естественного уровня температуры воды природного водоема. Характерно образование «тепловой шапки» над ним.

Повышение температуры происходит за счет смешивания природных поверхностных вод с поверхностными или технологическими водами, имеющими большую температуру. Повышают температуру окружающей среды транспорт и современные производства. Самое значительное тепловое загрязнение поверхностных водоемов происходит при рассеивании излишней теплоты электростанциями. Влияют на температурный режим и локальные сбросы хозяйственно-бытовых сточных вод.

Источники теплового загрязнения воды

Среды и продукты, приносящие избыток тепла в водные объекты, получили название термические отходы. Источники их появления делят естественные и искусственные.

Естественные

Те источники, за существованием которых стоят естественные планетарные процессы. Вулканическая деятельность, пожары, тепло гейзеров, разложение органических веществ. Количество тепла, выделяемое данными источниками, хоть и бывает значительным, но не оказывает критического влияния на биосферу.

Антропогенные

Источники, появляющиеся в результате деятельности человека. Выделяют следующие антропогенные источники:

Последствия теплового загрязнения водоемов

Изменение температурного режима отрицательно сказывается на биоценозах водоёмов. В результате миллионов лет эволюции водные обитатели адаптировались к четким температурным интервалам. Каждый вид живых существ приспособлен к существованию в пределах определенных температурных границ. Часто для различных жизненных стадий одного и того же организма требуются разные температуры.

Результатом одномоментного сброса большого объема сточных вод с высокой температурой может быть тепловой шок. Тепловой шок – губительный результат теплового загрязнения, следствием которого становится гибель водной биоты.

Опасность загрязнения термическими отходами состоит в смене видового состава биоценоза. Менее устойчивые к термальному загрязнению виды сменяются видами с широкими температурными границами существования. С этим процессом связано уменьшение видового разнообразия водоема, подвергающегося термическому влиянию.

Другими последствиями теплового загрязнения считаются заморы, изменение поведения рыб, эвтрофикация.

При повышении температуры у животных, обитающих в водоеме, увеличивается скорость обмена веществ и, как следствие, потребность в кислороде. Но, чем выше температура воды, тем меньше в ней растворено кислорода. Рыба попросту задыхается – возникает замор. Летом повышение температуры водоема на 2-3 градуса может спровоцировать полное вымирание водной фауны.

Иной температурный режим, нежели тот, в котором шла эволюция вида, заставляет рыбу менять нерестовое поведение и маршруты миграций. Подобные изменения приводят к упадку или исчезновению популяции.

Если на фоне теплового загрязнения наблюдается повышенная концентрация органических и минеральных веществ, то в водоеме запускаются процессы эвтрофикации – повышения биологической продуктивности флоры. Удобрения с полей, смытые в реку, бытовые сточные воды, навоз со скотоводческих хозяйств – все это служит великолепной питательной базой для высших и низших водных растений.

В первую очередь начинают активно размножаться одноклеточные водоросли. Большое количество биомассы живых и отмерших растений приводит к усиленному потреблению кислорода. Кислород расходуется вплоть до полной гибели биоценоза водоема.

Тепловое загрязнение вод провоцирует следующие виды потерь:

Как предотвратить тепловое загрязнение?

Снижение теплового загрязнения окружающей среды – одно из условий стабильности биосферы и выживания человечества. Основной мерой станет отказ от ископаемого топлива в пользу возобновляемых видов энергии (энергии ветра, солнечной, приливно-отливной). Также важен переход от экономики потребления к ресурсосбережению.

Локальное снижение тепловой нагрузки может быть осуществлено за счет нормирования и ограничения сбросов теплоносителей в естественные водоемы. Нормативными актами закреплено максимально возможное повышение температуры воды на 3 градуса по сравнению с исходной и в пределах акватории влияния промышленного объекта.

Промышленные предприятия могут:

От каждого человека зависит будущее человечества. Если прямо сейчас мы не научимся беречь и ценить природу – человечество обречено на вымирание.

Сброс сточных вод: залповый, на рельеф, в канализацию

Тепловое загрязнение окружающей среды: источники и последствия

Основные источники загрязнения воды

Основные загрязнители воды: естественные и антропогенные

Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии

Определение степени загрязнения воды: прямые и косвенные показатели

Что относится к химическим и естественным источникам загрязнения гидросферы?

Бытовые сточные воды: как образуются, состав, очистка

Причины и степени загрязнения рек в России и мире

Основные вещества и виды загрязнения биосферы

Плюсы и минусы геотермальной энергетики

Как защитить воду и предотвратить ее загрязнение?

Источник