Lämpösaasteet viittaavat ilmiöihin, joissa lämpöä vapautuu vesistöihin tai ilmakehän ilmaan. Samaan aikaan lämpötila nousee paljon keskimääräistä normaalia korkeammaksi. Luonnon lämpösaasteet liittyvät ihmisen toimintaan ja kasvihuonekaasupäästöihin, jotka ovat suurin syy ilmaston lämpenemiseen.
Ilmakehän lämpösaasteiden lähteet
Lähderyhmiä on kaksi:
- luonnollinen - nämä ovat metsäpalot, tulivuoret, pölymyrskyt, kuivat tuulet, elävien ja kasviperäisten organismien hajoamisprosessit;
- ihmisten aiheuttamia ovat öljyn ja kaasun käsittely, teollisuustoiminta, lämpövoimatekniikka, ydinenergia, liikenne.
Joka vuosi noin 25 miljardia tonnia hiilimonoksidia, 190 miljoonaa tonnia rikkioksidia ja 60 miljoonaa tonnia typen oksideja pääsee maapallon ilmakehään ihmisen toiminnan seurauksena. Puolet tästä jätteestä syntyy energiateollisuuden, teollisuuden ja metallurgian toiminnan seurauksena.
Autojen pakokaasupäästöt ovat lisääntyneet viime vuosina.
Seuraukset
Suurkaupunkikaupungeissa, joissa on suuria teollisuusyrityksiä, ilmakehän ilmassa on voimakkain lämpösaaste. Se vastaanottaa aineita, joiden lämpötila on korkeampi kuin ympäröivän pinnan ilmakerroksen. Teollisuuden päästöjen lämpötila on aina korkeampi kuin keskimääräinen ilman pintakerros. Esimerkiksi metsäpalojen aikana autojen pakoputkista, teollisuusyritysten putkista, taloja lämmitettäessä, vapautuu lämmintä ilmavirtaa erilaisilla epäpuhtauksilla. Tällaisen virran lämpötila on noin 50-60 ºС. Tämä kerros nostaa kaupungin keskimääräistä vuotuista lämpötilaa kuudesta seitsemään astetta. Kaupunkeihin ja niiden yläpuolelle muodostuu "lämmön saaria", mikä lisää pilvisyyttä ja lisää samalla sademäärää ja ilmankosteutta. Kun palamistuotteet lisätään kosteaan ilmaan, muodostuu kosteaa savua (kuten Lontoon savusumua). Ekologit sanovat, että viimeisen 20 vuoden aikana troposfäärin keskilämpötila on noussut 0,7 ºC.
Lämpöisen maaperän pilaantumisen lähteet
Lämpöperäisen maaperän saastumisen lähteitä suurissa kaupungeissa ja teollisuuskeskuksissa ovat:
- metallurgisten yritysten kaasuputket, lämpötila saavuttaa 140-150ºС;
- lämpöverkko, lämpötila noin 60-160ºС;
- viestintähanat, lämpötila 40-50º C.
Lämpövaikutuksen seuraukset maapeitteelle
Kaasuputket, lämpöjohdot ja tietoliikenneyhteydet nostavat maaperän lämpötilaa useita asteita, mikä on negatiivistavaikuttaa maaperään. Talvella tämä johtaa lumen sulamiseen ja sen seurauksena maaperän pintakerrosten jäätymiseen, ja kesällä tapahtuu päinvastainen prosessi, maaperän yläkerros kuumennetaan ja kuivataan. Maapeite liittyy läheisesti siinä elävään kasvillisuuteen ja eläviin mikro-organismeihin. Muutos sen koostumuksessa vaikuttaa negatiivisesti heidän elämäänsä.
Hydrologisten laitosten lämpösaasteiden lähteet
Vesimuodostumien ja rannikkomerialueiden lämpösaasteet johtuvat ydin- ja lämpövoimalaitosten, teollisuusyritysten jäteveden päästämisestä vesistöihin.
Jätevesipäästöjen vaikutukset
Jäteveden purkaminen johtaa veden lämpötilan nousuun altaissa 6-7 ºС, tällaisten lämpimien kohtien pinta-ala voi olla jopa 30-40 km2.
Lämpimät vesikerrokset muodostavat vesimassan pinnalle eräänlaisen kalvon, joka estää luonnollisen vedenvaihdon (pintavedet eivät sekoitu pohjavesien kanssa), hapen määrä vähenee ja eliöiden tarve se kasvaa, kun taas levien lajimäärä kasvaa.
Lämpöveden saastuttavat eniten voimalaitokset. Vettä käytetään ydinvoimalaitosten turbiinien ja kaasun lauhteen jäähdyttämiseen voimalaitoksissa. Voimalaitosten käyttämä vesi lämpenee noin 7-8 ºС, minkä jälkeen se johdetaan läheisiin vesistöihin.
Altaiden veden lämpötilan nousulla on negatiivinen vaikutus eläviin organismeihin. Jokaiselle niistä on lämpötilaoptimi, jossa väestö tuntee olonsaerinomainen. Luonnollisessa ympäristössä, kun lämpötila nousee tai laskee hitaasti, elävät organismit sopeutuvat vähitellen muutoksiin, mutta jos lämpötila nousee jyrkästi (esimerkiksi teollisuusyritysten suurella määrällä jätevesipäästöjä), organismeilla ei ole aikaa sopeutumaan. He saavat lämpöshokin, minkä seurauksena he voivat kuolla. Tämä on yksi lämpösaasteiden negatiivisimmista vaikutuksista vesieliöille.
Mutta sillä voi olla muita, haitallisempia seurauksia. Esimerkiksi lämpövesien saastumisen vaikutus aineenvaihduntaan. Organismien lämpötilan noustessa aineenvaihdunta kiihtyy ja hapen tarve kasvaa. Mutta kun veden lämpötila nousee, sen happipitoisuus laskee. Sen puute johtaa monien vesielävien organismien kuolemaan. Kalojen ja selkärangattomien lähes 100-prosenttinen tuhoutuminen nostaa veden lämpötilaa kesällä useita asteita. Lämpötilan muuttuessa myös kalojen käyttäytyminen muuttuu, luonnollinen vaellus häiriintyy ja kutu tapahtuu ennenaikaisesti.
Siksi veden lämpötilan nousu voi muuttaa vesistöjen lajirakennetta. Monet kalalajit joko jättävät nämä alueet tai kuolevat. Näille paikoille tyypilliset levät korvataan lämpöä rakastavilla lajeilla.
Jos altaisiin pääsee lämpimän veden ohella orgaanisia ja kivennäisaineita (talousjätevesi, pelloilta pestyt kivennäislannoitteet), levät lisääntyvät voimakkaasti, niitä alkaa muodostuatiheä massa, joka peittää toisensa. Seurauksena on niiden kuolema ja rappeutuminen, mikä johtaa säiliön kaikkien elävien organismien ruttotautiin.
Lämpövoimalaitosten aiheuttama vesistöjen lämpösaaste on vaarallista. Ne tuottavat energiaa turbiineilla, pakokaasut on jäähdytettävä aika ajoin. Käytetty vesi johdetaan säiliöön. Suurilla lämpövoimalaitoksilla tämä määrä on 90 m3. Tämä tarkoittaa, että säiliöön tulee jatkuva lämmin virtaus.
Vesiekosysteemien saastumisesta johtuvat vahingot
Kaikki vesistöjen lämpösaasteiden seuraukset aiheuttavat katastrofaalisia vahinkoja eläville organismeille ja muuttavat ihmisen itsensä elinympäristöä. Pilaantumisen aiheuttamat vahingot:
- esteettinen (maisemien ulkonäkö on rikki);
- taloudellinen (saasteiden korjaaminen, monien kalalajien sukupuutto);
- ympäristö (vesikasvillisuuden ja elävien organismien lajit tuhoutuvat).
Voimalaitosten päästämän lämpimän veden määrä kasvaa jatkuvasti, joten myös vesistöjen lämpötila nousee. Monissa joissa ympäristönsuojelijoiden mukaan se nousee 3-4 °C. Tämä prosessi on jo käynnissä. Esimerkiksi joissakin Yhdysv altojen joissa veden ylikuumeneminen on noin 10-15 °С, Englannissa - 7-10 °С, Ranskassa - 5 °С.
Lämpösaaste
Lämpösaaste (fyysinen lämpösaaste) on muoto, joka syntyy ympäristön lämpötilan nousun seurauksena. Sen syyt ovat kuumennetun ilman teolliset ja sotilaalliset päästöt, suuret tulipalot.
Ympäristön lämpösaasteet liittyvät kemian-, sellu- ja paperiteollisuuden, metallurgian, puunjalostusteollisuuden, lämpövoimaloiden ja ydinvoimaloiden työhön, jotka vaativat suuria määriä vettä laitteiden jäähdyttämiseen.
Liikenne on voimakas ympäristön saaste. Noin 80 % kaikista vuosittaisista päästöistä tulee autoista. Monet haitalliset aineet leviävät huomattavien etäisyyksien päähän saastelähteestä.
Kaasua poltettaessa lämpövoimalaitoksissa ilmakehään kohdistuvien kemiallisten vaikutusten lisäksi esiintyy myös lämpösaastetta. Lisäksi noin 4 km:n säteellä taskulampusta monet kasvit ovat masentuneessa tilassa, ja 100 metrin säteellä kasvillisuus on kuolemassa.
Venäjällä syntyy vuosittain noin 80 miljoonaa tonnia erilaisia teollisuus- ja kotitalousjätteitä, jotka saastuttavat maapeitettä, kasvillisuutta, pohja- ja pintavesiä sekä ilmakehän ilmaa. Lisäksi ne ovat luonnon esineiden säteilyn ja lämpösaasteen lähde.
Maavedet saastuvat erilaisilla kemiallisilla jätteillä, jotka joutuvat sinne, kun mineraalilannoitteita, torjunta-aineita pestään pois maaperästä sekä jäte- ja teollisuusjätteistä. Altaissa esiintyy lämpö- ja bakteerisaastetta, monet kasvi- ja eläinlajit kuolevat.
Kaikki lämmön vapautuminen luontoon johtaa sen komponenttien, erityisesti ilmakehän alempien kerrosten, lämpötilan muutoksiin,maaperän ja hydrosfäärin esineet.
Ympäristösuojelijan mukaan lämpöpäästöt ympäristöön eivät vielä pysty vaikuttamaan planeetan tasapainoon, mutta niillä on merkittävä vaikutus tietylle alueelle. Esimerkiksi suurissa kaupungeissa ilman lämpötila on yleensä jonkin verran korkeampi kuin kaupungin ulkopuolella, jokien tai järvien lämpötila muuttuu, kun lämpövoimaloiden jätevettä johdetaan niihin. Näiden tilojen asukkaiden lajikoostumus on muuttumassa. Jokaisella lajilla on oma lämpötila-alue, johon laji pystyy sopeutumaan. Esimerkiksi taimen voi selviytyä lämpimässä vedessä, mutta ei voi lisääntyä.
Siten lämpöpurkaukset vaikuttavat myös biosfääriin, vaikka tämä ei ole planeetan mittakaavassa, mutta on havaittavissa myös ihmisille.
Maapeitteen lämpötilan aiheuttama saastuminen johtuu siitä, että siellä on läheinen vuorovaikutus eläinten, kasvillisuuden ja mikrobien kanssa. Maaperän lämpötilan noustessa kasvillisuus muuttuu termofiilisemmiksi lajeihin, monet mikro-organismit kuolevat, eivätkä pysty sopeutumaan uusiin olosuhteisiin.
Pohjaveden lämpösaaste johtuu pohjavesien valumisesta. Tämä vaikuttaa negatiivisesti veden laatuun, sen kemialliseen koostumukseen ja lämpöolosuhteisiin.
Ympäristön lämpösaaste huonontaa elämän ja ihmisen toiminnan olosuhteita. Kaupungeissa, joissa lämpötila yhdistettynä korkeaan kosteuteen, ihmiset kokevat usein päänsärkyä, yleistä huonovointisuutta ja hevoskilpailuja.verenpaine. Korkea kosteus johtaa metallien korroosioon, viemärien, lämpöputkien, kaasuputkien ja niin edelleen vaurioitumiseen.
Ympäristön saastumisen seuraukset
Voit määrittää kaikki ympäristön lämpösaasteiden seuraukset ja korostaa tärkeimmät ongelmat, joihin on puututtava:
1. Lämpösaarekkeita muodostuu suuriin kaupunkeihin.
2. Megakaupungeissa muodostuu savusumua, ilmankosteus lisääntyy ja jatkuvaa pilvisyyttä muodostuu.
3. Ongelmia syntyy joissa, järvissä ja merten ja v altamerten rannikkoalueilla. Lämpötilan nousun vuoksi ekologinen tasapaino häiriintyy, monet kalalajit ja vesikasvit kuolevat.
4. Veden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet muuttuvat. Siitä tulee käyttökelvoton jopa puhdistuksen jälkeen.
5. Vesistöjen elävät organismit kuolevat tai ovat masentuneessa tilassa.
6. Pohjaveden lämpötilat nousevat.
7. Maaperän rakenne ja koostumus häiriintyvät, kasvillisuus ja siinä elävät mikro-organismit tukahdutetaan tai tuhoutuvat.
Lämpösaaste. Enn altaehkäisy ja toimenpiteet sen ehkäisemiseksi
Pääasiallinen toimenpide ympäristön lämpösaastumisen estämiseksi on polttoaineen käytön asteittainen luopuminen, täydellinen siirtyminen vaihtoehtoiseen uusiutuvaan energiaan: aurinko-, tuuli- ja vesivoimaan.
Vesialueiden suojelemiseksi turbiinin jäähdytysjärjestelmän lämpösaasteilta on tarpeen rakentaa säiliöitä - jäähdyttimiä, joista vesi tulee jäähdytyksen jälkeenvoidaan käyttää uudelleen jäähdytysjärjestelmässä.
Viime vuosikymmeninä insinöörit ovat yrittäneet eliminoida lämpövoimaloiden höyryturbiinia käyttämällä magnetohydrodynaamista menetelmää lämpöenergian muuntamiseksi sähköenergiaksi. Tämä vähentää merkittävästi ympäröivän alueen ja vesistöjen lämpösaasteita.
Biologit pyrkivät tunnistamaan koko biosfäärin ja yksittäisten elävien organismien stabiilisuuden rajat sekä biologisten järjestelmien tasapainon rajat.
Ympäristöasiantuntijat puolestaan tutkivat ihmisen taloudellisen toiminnan vaikutusta ympäristön luonnollisiin prosesseihin ja etsivät keinoja estää negatiivinen vaikutus.
Suojele ympäristöä lämpösaasteilta
Lämmön saastuminen on tapana jakaa planetaarisiin ja paikallisiin. Planeetan mittakaavassa saastuminen ei ole kovin suurta, ja se on vain 0,018 % planeetalle tulevasta auringon säteilystä, eli yhden prosentin sisällä. Mutta lämpösaaste vaikuttaa voimakkaasti luontoon paikallisella tasolla. Tämän vaikutuksen säätelemiseksi useimmissa teollisuusmaissa on asetettu lämpösaasteiden rajat (rajat).
Pääsääntöisesti raja on asetettu vesistöille, koska juuri meret, järvet ja joet kärsivät suurelta osin lämpösaasteesta ja saavat suurimman osan siitä.
Euroopan maissa vesistöjen ei tulisi lämmetä enempää kuin 3 °C niiden luonnollisesta lämpötilasta.
Yhdysvalloissa jokien veden lämmitys ei saa olla valkoisempaa kuin 3 °С, järvissä - 1,6 °С, merten ja v altamerien vesissä - 0,8 °С.
BVenäjällä altaiden veden lämpötila ei saisi nousta enempää kuin 3 °C kuumimman kuukauden keskilämpötilaan verrattuna. Lohen ja muiden kylmää rakastavien kalalajien asuttamissa altaissa lämpötilaa ei saa nostaa enempää kuin 5 °C, kesällä enintään 20 °C, talvella - 5 °C.
Lämpösaasteiden laajuus suurten teollisuuskeskusten lähellä on varsin merkittävä. Joten esimerkiksi 2 miljoonan asukkaan teollisuuskeskuksesta, ydinvoimalaitoksesta ja öljynjalostamosta lämpösaaste leviää 120 km:n päähän ja 1 km:n korkeuteen.
Ympäristösuunnittelijat suosittelevat lämpöjätteen käyttöä kotitalouksien tarpeisiin, esimerkiksi:
- viljelymaan kasteluun;
- kasvihuoneteollisuudessa;
- pitää pohjoiset vedet jäättömänä;
- öljyteollisuuden raskaiden tuotteiden ja polttoöljyn tislaukseen;
- lämpöä rakastavien kalalajien kasvattamiseen;
- talvella lämmitettävien tekolammikoiden rakentamiseen luonnonvaraisille vesilintuille.
Planeetan mittakaavassa luonnonympäristön lämpösaaste vaikuttaa epäsuorasti ilmaston lämpenemiseen. Teollisuuden kasvihuonekaasupäästöt eivät suoraan nosta lämpötiloja, vaan lisäävät niitä kasvihuoneilmiön kautta.
Ympäristöongelmien ratkaisemiseksi ja niiden estämiseksi tulevaisuudessa ihmiskunnan on ratkaistava useita globaaleja ongelmia ja suunnattava kaikki toimet ilmansaasteiden vähentämiseksiplaneetan saastuminen.
