זיהום תרמי מתייחס לתופעות בהן חום משתחרר לגופי מים או לאוויר אטמוספרי. במקרה זה, הטמפרטורה עולה הרבה מעל לנורמה הממוצעת. זיהום תרמי של הטבע קשור בפעילות אנושית ופליטת גזי חממה, שהם הגורם העיקרי להתחממות כדור הארץ.
מקורות לזיהום תרמי של האטמוספרה
נבדלות בין שתי קבוצות מקורות:
- טבעי - אלה שריפות יער, הרי געש, סופות אבק, רוחות יבשות, פירוק של אורגניזמים חיים וצמחים;
- אלה אנתרופוגניים הם עיבוד נפט וגז, פעילות תעשייתית, הנדסת כוח חום, הנדסת חשמל גרעיני, תחבורה.
כ- 25 מיליארד טון פחמן חד חמצני, 190 מיליון טון תחמוצת גופרית, 60 מיליון טון תחמוצת החנקן נכנסים לאטמוספירה של כדור הארץ בשנה כתוצאה מפעילות אנושית. מחצית מכל הפסולת הזו מתווספת כתוצאה מפעילות ענף האנרגיה, התעשייה והמטלורגיה.
בשנים האחרונות גדל כמות גזי הפליטה מהמכוניות.
ההשלכות
במגדלים עם מפעלים תעשייתיים גדולים, אוויר אטמוספרי חווה זיהום תרמי חמור. הוא מקבל חומרים בעלי טמפרטורה גבוהה יותר משכבת האוויר של המשטח שמסביב. הטמפרטורה של פליטות תעשייתיות היא תמיד מעל שכבת האוויר הממוצעת לפני השטח. לדוגמה, במהלך שריפות יער, מצינורות הפליטה של מכוניות, מצינורות של מפעלים תעשייתיים, בעת חימום בתים, משתחררים נחלי אוויר חם עם זיהומים שונים. הטמפרטורה של נחל כזה היא כ- 50-60 מעלות צלזיוס. שכבה זו מעלה את הטמפרטורה השנתית הממוצעת בעיר בשש עד שבע מעלות. בערים ומעליהם נוצרים "איים של חום", מה שמוביל לעלייה בעננות, ואילו כמות המשקעים גדלה ולחות האוויר עולה. כשמוצרי בעירה מחוברים לאוויר הלח, נוצר ערפיח רטוב (סוג לונדוני). אנשי איכות הסביבה אומרים כי במהלך 20 השנים האחרונות הטמפרטורה הממוצעת של הטרופוספירה עלתה ב- 0.7 מעלות צלזיוס.
מקורות לזיהום אדמה תרמית
מקורות הזיהום התרמי של קרקעות בערים הגדולות ובמרכזי התעשייה הם:
- צינורות גז של מפעלים מטלורגיים, הטמפרטורה מגיעה ל 140-150ºС;
- חימום חשמל, טמפרטורה בערך 60-160ºС;
- כפיפות תקשורת, טמפרטורה 40-50º С.
השלכות של השפעות תרמיות על כיסוי האדמה
צינורות גז, חשמל לחימום וכיפופי תקשורת מעלים את טמפרטורת האדמה בכמה מעלות, מה שמשפיע לרעה על האדמה. בחורף זה מוביל להמסת שלג וכתוצאה מכך להקפאת שכבות האדמה לפני השטח ובקיץ מתרחש התהליך ההפוך, שכבת האדמה העליונה מחוממת ומתייבשת. כיסוי האדמה קשור קשר הדוק לצמחייה ולמיקרואורגניזמים החיים החיים בה. שינוי בהרכבו משפיע לרעה על פרנסתם.
מקורות לזיהום תרמי של חפצים הידרולוגיים
זיהום תרמי של גופי מים ואזורים ימיים בחוף מתרחש כתוצאה מהזרמת שפכים לגופי מים על ידי תחנות כוח גרעיניות ותרמיות, ומפעלים תעשייתיים.
השפעות של זרימת שפכים
פריקת שפכים מובילה לעלייה בטמפרטורת המים בגופי מים ב- 6-7 ºС, שטחם של נקודות חמות כאלה יכול להגיע עד 30-40 קמ"ש.
שכבות מים חמות יוצרים מעין סרט על פני מסת המים, המונע חילופי מים טבעיים (מי השטח אינם מתערבבים עם מים תחתונים), כמות החמצן פוחתת והצורך באורגניזמים בהם גדל, בעוד שכמות האצות גדלה.
התואר הגדול ביותר של זיהום תרמי של מים מתבצע על ידי תחנות כוח. מים משמשים לקירור טורבינות של תחנות כוח גרעיניות ועיבוי גז בתחנות כוח תרמיות. מים המשמשים את תחנות הכוח מחוממים על ידי כ- 7-8 מעלות, לאחר מכן הם מוזרמים לגופי מים סמוכים.
עלייה בטמפרטורת המים בגופי מים משפיעה לרעה על אורגניזמים חיים. לכל אחד מהם יש אופטימום לטמפרטורה בו האוכלוסייה מרגישה מעולה. בסביבה הטבעית, עם עלייה או ירידה בטמפרטורה איטית, אורגניזמים חיים מסתגלים בהדרגה לשינויים, אך אם הטמפרטורה עולה בחדות (למשל, עם נפח גדול של נגר על ידי מפעלים תעשייתיים), אז לאורגניזמים אין זמן להתאקלמות. הם מקבלים הלם חום שעלול לגרום למוות. זו אחת ההשפעות השליליות ביותר של זיהום תרמי על אורגניזמים מימיים.
אך יתכנו השלכות אחרות ומזיקות יותר. לדוגמא, השפעת זיהום תרמי של מים על חילוף החומרים. עם עליית הטמפרטורה, אורגניזמים מגבירים את קצב חילוף החומרים, והצורך בחמצן עולה. אך עם עליית טמפרטורת המים, תכולת החמצן בו פוחתת. חסרונו מוביל למותם של מינים רבים של יצורים חיים במים. הרס כמעט 100% של דגים וחסרי חוליות גורם לעלייה בטמפרטורת המים בכמה מעלות בקיץ. כשמשטר הטמפרטורה משתנה, גם התנהגות הדגים משתנה, נדידה טבעית מופרעת והתרחשות בטרם עת.
לפיכך, עלייה בטמפרטורת המים יכולה לשנות את מבנה המינים של גופי מים. מינים רבים של דגים עוזבים שטחים אלה או מתים. אצות האופייניות למקומות אלה מוחלפות על ידי מינים תרמופיליים.
אם יחד עם מים חמים, חומרים אורגניים ומינרלים (שפכים ביתיים, דשנים מינרליים שנשטפים מהשדות) נופלים לגופי המים, האצות מתרבות בחדות, הם מתחילים ליצור מסה צפופה, סוגרים זה את זה. כתוצאה מכך מתרחשים מותם וריקבון, מה שמוביל למזיקים של כל האורגניזמים החיים במאגר.
זיהום תרמי של גופי מים על ידי תחנות כוח תרמיות הוא מסוכן. הם מייצרים אנרגיה בעזרת טורבינות, יש לקרר את גז הפליטה מדי פעם. מים משומשים מוזרמים לגופי מים. בתחנות כוח תרמיות גדולות כמות זו מגיעה ל 90 מ ' 3. המשמעות היא שנחל חם רציף נכנס למאגר.
נזק מזיהום של מערכות אקולוגיות מימיות
כל ההשלכות של זיהום תרמי של גופי מים גורמות נזק קטסטרופלי לאורגניזמים חיים ומשנות את הסביבה האנושית. כתוצאה מזיהום נגרם נזק:
- אסתטי (הופעת נופים מופרת);
- כלכלי (ביטול השלכות הזיהום, הכחדת מינים רבים של דגים);
- אקולוגית (מינים של צמחייה מימית ואורגניזמים חיים נהרסים).
כמויות מים חמים המופעלות על ידי תחנות כוח צומחות ללא הרף, לכן גם הטמפרטורה של גופי מים תעלה. בנהרות רבים, לטענת האקולוגים, הוא יגדל ב- 3-4 מעלות צלזיוס. תהליך זה כבר בעיצומו. לדוגמה, בחלק מהנהרות של אמריקה, התחממות יתר של מים היא בערך 10-15 מעלות צלזיוס, אנגליה - 7-10 מעלות צלזיוס, צרפת - 5 מעלות צלזיוס.
זיהום תרמי
זיהום תרמי (זיהום פיזי תרמי) הוא צורה המופיעה כתוצאה מעלייה בטמפרטורת הסביבה. הגורמים לכך הם פליטות תעשייתיות וצבאיות של אוויר מחומם, שריפות גדולות.
זיהום תרמי של הסביבה קשור לעבודה של מפעלי כימיקלים, עיסת נייר, מתכות, תעשיות עיבוד עץ, תחנות כוח תרמיות ותחנות כוח גרעיניות, הדורשות כמויות גדולות של מים כדי לקרר ציוד.
מזהם רב עוצמה הוא התחבורה. בערך 80% מכל הפליטות השנתיות הן מכוניות. חומרים מזיקים רבים מתפזרים על פני מרחקים ניכרים ממקור הזיהום.
בעת שריפת גז בתחנות כוח תרמיות, בנוסף להשפעות כימיות על האטמוספרה, מתרחשת גם זיהום תרמי. בנוסף, כ -4 ק"מ מהפיד, צמחים רבים נמצאים במצב מדוכא, וכיסוי צמחיה מת ברדיוס של 100 מטר.
כ- 80 מיליון טונות של פסולת תעשייתית וביתית שונים מופקים מדי שנה בשטחה של רוסיה המהווים מקור לזיהום של כיסוי האדמה, צמחייה, מי קרקע ומשטח פנים ואוויר אטמוספרי. בנוסף, הם מהווים מקור לקרינה וזיהום תרמי של חפצים טבעיים.
מי היבשה מזוהמים עם מגוון פסולת כימית המגיעים לשם כאשר נשטפים את הדשנים המינרלים, חומרי ההדברה מהקרקע, עם שפכים ושפכים תעשייתיים. זיהום תרמי וחיידקי מתרחש בגופי מים, מינים רבים של צמחים ובעלי חיים מתים.
כל פריקה של חום לסביבה הטבעית מביאה לשינוי בטמפרטורת מרכיביה: השכבות התחתונות של האטמוספרה, האדמה והאובייקטים ההידרוספיים מושפעים במיוחד במיוחד.
לדברי אנשי איכות הסביבה, פליטות תרמיות לסביבה עדיין לא מסוגלות להשפיע על מאזן כדור הארץ, אך יש להן השפעה משמעותית על שטח מסוים. לדוגמא, טמפרטורת האוויר בערים גדולות בדרך כלל מעט גבוהה יותר מאשר מחוץ לעיר; המשטר התרמי של נהרות או אגמים משתנה כשמוצאים שפכים מתחנות כוח תרמיות. הרכב המינים של תושבי חללים אלה משתנה. לכל מין טווח טמפרטורות משלו בו המין מסוגל להסתגל. לדוגמה, פורל מסוגל לשרוד במים חמים, אך אינו מסוגל להתרבות.
לפיכך, פריקות תרמיות משפיעות גם על הביוספרה, אמנם היא אינה בסדר גודל פלנטרי, אך היא מורגשת גם לבני אדם.
זיהום הטמפרטורה של כיסוי האדמה רצוף העובדה שיש אינטראקציה הדוקה עם בעלי חיים, צמחיה ואורגניזמים חיידקים. כאשר הטמפרטורה של האדמה עולה, הצמחייה משתנה למינים תרמופיליים יותר, מיקרואורגניזמים רבים מתים, ואינם מסוגלים להסתגל לתנאים חדשים.
זיהום תרמי של מי תהום מתרחש כתוצאה מנגר שנכנס לאקוויפרים. זה משפיע לרעה על איכות המים, הרכבם הכימי ותנאי התרמית.
זיהום תרמי של הסביבה מחמיר את תנאי החיים ואת הפעילות האנושית. בערים בטמפרטורות גבוהות בשילוב עם לחות גבוהה אנשים חווים כאבי ראש תכופים, סבלנות כללית וקפיצות בלחץ הדם. לחות גבוהה מובילה לקורוזיה של מתכות, נזק לביוב, צינורות חום, צינורות גז ועוד ועוד.
השלכות הזיהום הסביבתי
אתה יכול לציין את כל ההשלכות של זיהום תרמי של הסביבה ולהדגיש את הבעיות העיקריות שיש לטפל בהן:
1. איים תרמיים נוצרים בערים גדולות.
2. צורות ערפיח, לחות האוויר עולה וצורות עננות מתמדת במגהטיות.
3. יש בעיות בנהרות, באגמים ובמים החופים של הימים והאוקיאנוסים. בגלל עליית הטמפרטורה, האיזון האקולוגי מופרע, מינים רבים של דגים וצמחי מים מתים.
4. התכונות הכימיות והפיזיות של מים משתנות. זה הופך לבלתי שמיש גם לאחר הניקוי.
5. אורגניזמים חיים של גופי מים מתים או נמצאים במצב מדוכא.
6. הטמפרטורה של מי תהום עולה.
7. מבנה האדמה והרכבה מופרים, מתרחשת דיכוי או הרס של הצמחייה והמיקרואורגניזמים החיים בה.
זיהום תרמי. מניעה ואמצעים למניעתה
האמצעי העיקרי למניעת זיהום תרמי של הסביבה הוא נטישה הדרגתית של השימוש בדלק, מעבר מוחלט לאנרגיה מתחדשת חלופית: אנרגיה סולארית, רוח והידרו.
כדי להגן על אזורי מים מפני זיהום תרמי במערכת קירור הטורבינה, יש צורך לבנות מאגרים - מקררים, מהם ניתן להשתמש שוב במים לאחר הקירור במערכת הקירור.
בעשורים האחרונים ביקשו המהנדסים לחסל טורבינת קיטור בתחנות כוח תרמיות בשיטה המגנטו-הידרודינמית להמרת אנרגיה תרמית לאנרגיה חשמלית. זה מקטין משמעותית את הזיהום התרמי של האזור הסמוך וגופי מים.
ביולוגים מבקשים לזהות את גבולות היציבות של הביוספרה כולה ושל מינים בודדים של אורגניזמים חיים, כמו גם את גבולות שיווי המשקל של מערכות ביולוגיות.
אנשי איכות הסביבה, בתורם, בוחנים את מידת ההשפעה של פעילויות אנושיות על תהליכים טבעיים בסביבה ומנסים למצוא דרכים למנוע השפעות שליליות.
