Què és la contaminació tèrmica?

2024 Autora: Henry Conors | [email protected]. Última modificació: 2024-02-12 04:56

La contaminació tèrmica fa referència als fenòmens en què la calor s'allibera a les masses d'aigua o a l'aire atmosfèric. Al mateix temps, la temperatura augmenta molt més que la norma mitjana. La contaminació tèrmica de la natura s'associa amb les activitats humanes i les emissions de gasos d'efecte hivernacle, que són la principal causa de l'escalfament global.

Fonts de contaminació tèrmica de l'atmosfera

Hi ha dos grups de fonts:

• natural: són incendis forestals, volcans, tempestes de pols, vents secs, processos de descomposició d'organismes vius i vegetals;
• antròpics són el processament de petroli i gas, l'activitat industrial, l'enginyeria tèrmica, l'energia nuclear i el transport.

Cada any, uns 25.000 milions de tones de monòxid de carboni, 190 milions de tones d'òxid de sofre i 60 milions de tones d'òxid de nitrogen entren a l'atmosfera terrestre com a resultat de les activitats humanes. La meitat de tots aquests residus s'afegeixen com a conseqüència de les activitats de la indústria energètica, la indústria i la metal·lúrgia.

Les emissions d'escapament dels cotxes han augmentat en els últims anys.

Conseqüències

A les ciutats metropolitanes amb grans empreses industrials, l'aire atmosfèric experimenta la contaminació tèrmica més forta. Rep substàncies que tenen una temperatura més alta que la capa d'aire de la superfície circumdant. La temperatura de les emissions industrials és sempre superior a la mitjana de la capa superficial de l'aire. Per exemple, durant els incendis forestals, dels tubs d'escapament dels cotxes, de les canonades d'empreses industrials, quan s'escalfen cases, s'alliberen corrents d'aire calent amb diverses impureses. La temperatura d'aquest corrent és d'aproximadament 50-60 ºС. Aquesta capa augmenta la temperatura mitjana anual a la ciutat entre sis i set graus. Les "illes de calor" es formen a les ciutats i a sobre, la qual cosa comporta un augment de la nuvolositat, alhora que augmenta la quantitat de precipitació i augmenta la humitat de l'aire. Quan els productes de la combustió s'afegeixen a l'aire humit, es forma smog humit (com el smog de Londres). Els ecologistes diuen que durant els últims 20 anys, la temperatura mitjana de la troposfera ha augmentat 0,7 ºC.

Fonts de contaminació tèrmica del sòl

Les fonts de contaminació tèrmica del sòl a les grans ciutats i centres industrials són:

• canonades de gas de les empreses metal·lúrgiques, la temperatura arriba als 140-150ºС;
• calefacció, temperatura al voltant de 60-160ºС;
• aixetes de comunicació, temperatura 40-50º C.

Conseqüències de la influència tèrmica sobre la coberta del sòl

Les canonades de gas, la xarxa de calefacció i les preses de comunicació augmenten la temperatura del sòl en diversos graus, la qual cosa és negativaafecta el sòl. A l'hivern, això provoca la fusió de la neu i, com a resultat, la congelació de les capes superficials del sòl, i a l'estiu es produeix el procés contrari, la capa superior del sòl s'escalfa i s'asseca. La coberta del sòl està molt relacionada amb la vegetació i els microorganismes vius que hi viuen. Un canvi en la seva composició afecta negativament la seva vida.

Fonts de contaminació tèrmica de les instal·lacions hidrològiques

La contaminació tèrmica de masses d'aigua i zones marines costaneres es produeix com a conseqüència de l'abocament d'aigües residuals a masses d'aigua per part de centrals nuclears i tèrmiques, empreses industrials.

Efectes dels abocaments d'aigües residuals

La descàrrega d'aigües residuals provoca un augment de la temperatura de l'aigua als embassaments en 6-7 ºС, l'àrea d'aquests punts càlids pot arribar fins a 30-40 km2.

Les capes d'aigua càlides formen una mena de pel·lícula a la superfície de la massa d'aigua, que impedeix l'intercanvi natural d'aigua (les aigües superficials no es barregen amb les aigües del fons), la quantitat d'oxigen disminueix i la necessitat dels organismes per augmenta, mentre que augmenta el nombre d'espècies d'algues.

El major grau de contaminació de l'aigua termal la duen a terme les centrals elèctriques. L'aigua s'utilitza per refredar les turbines de les centrals nuclears i el condensat de gas a les TPP. L'aigua utilitzada per les centrals elèctriques s'escalfa entre 7 i 8 ºС, després de la qual cosa s'aboca a les masses d'aigua properes.

L'augment de la temperatura de l'aigua als embassaments té un impacte negatiu en els organismes vius. Per a cadascun d'ells hi ha una temperatura òptima a la qual se sent la poblacióexcel · lent. En el medi natural, amb un lent augment o disminució de la temperatura, els organismes vius s'adapten gradualment als canvis, però si la temperatura augmenta bruscament (per exemple, amb un gran volum d'abocaments d'efluents d'empreses industrials), els organismes no tenen temps. per aclimatar-se. Reben un xoc tèrmic, com a conseqüència del qual poden morir. Aquest és un dels efectes més negatius de la contaminació tèrmica sobre la vida aquàtica.

Però pot haver-hi altres conseqüències més perjudicials. Per exemple, l'efecte de la contaminació de l'aigua termal sobre el metabolisme. Amb l'augment de la temperatura dels organismes, augmenta la taxa metabòlica i augmenta la necessitat d'oxigen. Però a mesura que augmenta la temperatura de l'aigua, disminueix el contingut d'oxigen. La seva deficiència provoca la mort de moltes espècies d'organismes vius aquàtics. La destrucció gairebé al 100% de peixos i invertebrats fa que la temperatura de l'aigua augmenti diversos graus a l'estiu. Quan el règim de temperatura canvia, el comportament dels peixos també canvia, s'interromp la migració natural i es produeix una posta prematura.

Per tant, un augment de la temperatura de l'aigua pot canviar l'estructura de les espècies dels cossos d'aigua. Moltes espècies de peixos abandonen aquestes zones o moren. Les algues característiques d'aquests llocs estan sent substituïdes per espècies amants de la calor.

Si, juntament amb aigua tèbia, substàncies orgàniques i minerals (aigües residuals domèstiques, adobs minerals rentats dels camps) entren als embassaments, hi ha una reproducció aguda de les algues, comencen a formar-semassa densa, que es cobreixen entre si. Com a resultat, es produeix la seva mort i descomposició, la qual cosa condueix a la pestilència de tots els organismes vius de l'embassament.

La contaminació tèrmica de les masses d'aigua per les centrals tèrmiques és perillosa. Generen energia mitjançant turbines, els gasos d'escapament s'han de refredar de tant en tant. L'aigua usada s'aboca als embassaments. A les grans centrals tèrmiques, aquesta quantitat arriba als 90 m3. Això vol dir que un flux càlid continu entra al dipòsit.

Danys per contaminació dels ecosistemes aquàtics

Totes les conseqüències de la contaminació tèrmica de les masses d'aigua causen danys catastròfics als organismes vius i canvien l'hàbitat de la pròpia persona. Danys causats per la contaminació:

• estètica (l'aparença dels paisatges està trencada);
• econòmic (remediació de la contaminació, extinció de moltes espècies de peixos);
• ambiental (es destrueixen espècies de vegetació aquàtica i organismes vius).

El volum d'aigua calenta descarregada per les centrals elèctriques està en constant creixement, per tant, la temperatura de les masses d'aigua també augmentarà. En molts rius, segons els ecologistes, augmentarà entre 3 i 4 °C. Aquest procés ja està en marxa. Per exemple, en alguns rius d'Amèrica, el sobreescalfament de l'aigua és d'uns 10-15 °С, a Anglaterra - 7-10 °С, a França - 5 °С.

Contaminació tèrmica

La contaminació tèrmica (contaminació física tèrmica) és una forma que es produeix com a conseqüència d'un augment de la temperatura ambient. Les seves causes són emissions industrials i militars d'aire escalfat, grans incendis.

La contaminació tèrmica del medi ambient s'associa amb el treball d'empreses de les indústries químiques, de pasta i paper, metal·lúrgica, fusteria, centrals tèrmiques i centrals nuclears, que requereixen grans volums d'aigua per refredar equips.

El transport és un poderós contaminant del medi ambient. Al voltant del 80% de totes les emissions anuals provenen dels cotxes. Moltes substàncies nocives es dispersen a distàncies considerables des de la font de contaminació.

Quan es crema gas a les centrals tèrmiques, a més dels efectes químics sobre l'atmosfera, també es produeix la contaminació tèrmica. A més, en un radi d'aproximadament 4 km des de la torxa, moltes plantes es troben en estat deprimit i en un radi de 100 metres, la coberta vegetal s'està morint.

Cada any es generen uns 80 milions de tones de residus industrials i domèstics diversos a Rússia, que són una font de contaminació de la coberta del sòl, la vegetació, les aigües subterrànies i superficials i l'aire atmosfèric. A més, són una font de radiació i contaminació tèrmica dels objectes naturals.

Les aigües terrestres estan contaminades amb una varietat de residus químics que hi arriben quan els fertilitzants minerals, els pesticides es renten del sòl, amb les aigües residuals i els efluents industrials. La contaminació tèrmica i bacteriana es produeix als embassaments, moltes espècies de plantes i animals moren.

Qualsevol alliberament de calor al medi natural provoca un canvi en la temperatura dels seus components, especialment de les capes inferiors de l'atmosfera,objectes del sòl i de la hidrosfera.

Segons els ecologistes, les emissions tèrmiques al medi encara no poden afectar l'equilibri del planeta, però tenen un impacte important en una zona concreta. Per exemple, la temperatura de l'aire a les grans ciutats sol ser una mica més alta que fora de la ciutat; el règim tèrmic dels rius o llacs canvia quan s'hi aboquen aigües residuals de les centrals tèrmiques. La composició per espècies dels habitants d'aquests espais està canviant. Cada espècie té el seu propi rang de temperatures al qual l'espècie és capaç d'adaptar-se. Per exemple, la truita pot sobreviure en aigua tèbia però no es pot reproduir.

Per tant, les descàrregues tèrmiques també afecten la biosfera, tot i que això no és a escala planetària, sinó que també es nota per als humans.

La contaminació per temperatura de la coberta del sòl està plena del fet que hi ha una estreta interacció amb els animals, la vegetació i els organismes microbians. Amb l'augment de la temperatura del sòl, la coberta vegetal canvia a espècies més termòfiles, molts microorganismes moren sense poder adaptar-se a les noves condicions.

La contaminació tèrmica de les aigües subterrànies es produeix com a conseqüència de l'escorrentia que entra als aqüífers. Això afecta negativament la qualitat de l'aigua, la seva composició química i les condicions tèrmiques.

La contaminació tèrmica del medi empitjora les condicions de vida i l'activitat humana. A les ciutats, amb temperatures elevades combinades amb una humitat elevada, la gent experimenta mals de cap freqüents, malestar general, curses de cavalls.pressió sanguínea. L'elevada humitat provoca corrosió de metalls, danys a clavegueram, canonades de calor, canonades de gas, etc.

Conseqüències de la contaminació ambiental

Podeu especificar totes les conseqüències de la contaminació tèrmica del medi ambient i destacar els principals problemes que cal abordar:

1. Les illes de calor es formen a les grans ciutats.

2. Es forma smog, augmenta la humitat de l'aire i es forma una nuvolositat permanent a les megaciutats.

3. Els problemes sorgeixen als rius, llacs i zones costaneres dels mars i oceans. A causa de l'augment de la temperatura, l'equilibri ecològic es veu alterat, moltes espècies de peixos i plantes aquàtiques estan morint.

4. Les propietats físiques i químiques de l'aigua canvien. Es torna inutilitzable fins i tot després de la neteja.

5. Els organismes vius dels cossos d'aigua estan morint o estan en estat deprimit.

6. Les temperatures de les aigües subterrànies estan augmentant.

7. L'estructura del sòl i la seva composició es veuen alterades, la vegetació i els microorganismes que hi viuen són suprimits o destruïts.

Contaminació tèrmica. Prevenció i mesures per prevenir-la

La principal mesura per prevenir la contaminació tèrmica del medi ambient és l'abandonament progressiu de l'ús del combustible, una transició completa cap a energies renovables alternatives: solar, eòlica i hidràulica.

Per protegir les zones d'aigua de la contaminació tèrmica al sistema de refrigeració de la turbina, cal construir dipòsits - refrigeradors, a partir dels quals aigua després de refredar-sees pot tornar a utilitzar al sistema de refrigeració.

En les últimes dècades, els enginyers han estat intentant eliminar la turbina de vapor de les centrals tèrmiques, utilitzant el mètode magnetohidrodinàmic de convertir l'energia tèrmica en energia elèctrica. Això redueix significativament la contaminació tèrmica de l'entorn i les masses d'aigua.

Els biòlegs busquen identificar els límits de l'estabilitat de la biosfera en el seu conjunt i espècies individuals d'organismes vius, així com els límits de l'equilibri dels sistemes biològics.

Els ecologistes, al seu torn, estudien el grau d'influència de l'activitat econòmica humana sobre els processos naturals del medi i busquen la manera de prevenir un impacte negatiu.

Protegeix el medi ambient de la contaminació tèrmica

És costum dividir la contaminació tèrmica en planetària i local. A escala planetària, la contaminació no és molt gran i només representa el 0,018% de la radiació solar que entra al planeta, és a dir, dins de l'un per cent. Però, la contaminació tèrmica té un fort impacte sobre la natura a nivell local. Per regular aquesta influència a la majoria de països industrialitzats, s'han introduït límits (límits) de contaminació tèrmica.

Per regla general, el límit es fixa per al règim de masses d'aigua, ja que són els mars, llacs i rius els que pateixen en gran part la contaminació tèrmica i en reben la part principal.

Als països europeus, les masses d'aigua no haurien d'escalfar-se més de 3 °C respecte a la seva temperatura natural.

Als EUA, l'escalfament de l'aigua als rius no hauria de ser inferior a 3 °С, als llacs - 1,6 °С, a les aigües dels mars i oceans - 0,8 °С.

BA Rússia, la temperatura de l'aigua als embassaments no hauria d'augmentar més de 3 °C en comparació amb la temperatura mitjana del mes més calorós. Als embassaments habitats per salmó i altres espècies de peixos amants del fred, la temperatura no es pot augmentar més de 5 °C, a l'estiu no més de 20 °C, a l'hivern - 5 °C.

L'escala de la contaminació tèrmica a prop dels grans centres industrials és força important. Així, per exemple, des d'un centre industrial amb una població de 2 milions de persones, d'una central nuclear i una refineria de petroli, la contaminació tèrmica s'estén a 120 km de distància i 1 km d'alçada.

Els ecologistes suggereixen utilitzar la calor residual per a les necessitats domèstiques, per exemple:

• per al reg de terres agrícoles;
• a la indústria dels hivernacles;
• per mantenir les aigües del nord en un estat lliure de gel;
• per a la destil·lació de productes pesats de la indústria del petroli i del fuel;
• per a la cria d'espècies de peixos amants de la calor;
• per a la construcció d'estanys artificials climatitzats a l'hivern per a les aus aquàtiques salvatges.

A escala planetària, la contaminació tèrmica del medi natural afecta indirectament l'escalfament global. Les emissions de gasos d'efecte hivernacle de les indústries no augmenten directament les temperatures, sinó que les augmenten gràcies a l'efecte hivernacle.

Per resoldre els problemes ambientals i prevenir-los en el futur, la humanitat ha de resoldre una sèrie de problemes globals i dirigir tots els esforços per reduir la contaminació de l'aire, lacontaminació del planeta.