Термічне забруднення навколишнього середовища - студопедія
Термічне забруднення навколишнього среди4
Використання води з природних водойм в якості охладітеля5
Наслідки теплового забруднення природних водоёмов6
Технологічні шляхи вирішення проблема охолодження на електростанціях7
Вода - найважливіший мінерал на Землі, який не можна замінити ніяким іншим речовиною. Вона становить більшу частину будь-яких організмів, як рослинних, так і тварин, зокрема, у людини на її частку припадає 60-80% маси тіла. Вода є середовищем існування багатьох організмів, визначає клімат і зміна погоди, сприяє очищенню атмосфери від шкідливих речовин, розчиняє, вилуговує гірські породи і мінерали і транспортує їх з одних місць в інші і т.д. Для людини вода має важливе виробниче значення: вона і транспортний шлях, і джерело енергії, і сировину для отримання продукції, і охолоджувач двигунів, і очисник і т.д.
Проблема збереження якості води є на даний момент найактуальнішою. Науці відомо більше 2,5 тис. Забруднювачів природних вод. Це згубно впливає на здоров'я населення і веде до загибелі риб, водоплавних птахів та інших тварин, а також до загибелі рослинного світу водойм. При цьому не тільки отруйні хімічні і нафтові забруднення, надлишок органічних і мінеральних речовин, що надходять зі змивом добрив з полів, небезпечні для водних екосистем. Дуже важливим аспектом забруднення водного басейну Землі є потепління, яке представляє собою скидання підігрітої води з промислових підприємств і теплових електростанцій в річки і озера.
Термічне забруднення навколишнього середовища
Теплове забруднення є формою фізичного (в основному антропогенного) забруднення, що виникає в результаті підвищення температури середовища в зв'язку з викидами промисловими і військовими об'єктами нагрітого повітря, газів, що відходять і вод, а також виникнення великих пожеж. Теплове забруднення може виникати і як вторинний результат зміни хімічного складу атмосфери (парниковий ефект).
Для більшості військових об'єктів теплове забруднення навколишнього середовища не є характерним через незначності теплових викидів. Але воно стає небезпечним фактором при застосуванні ядерної зброї, запалювальних засобів і виникненні пожеж.
Сільськогосподарські угіддя, ліси та інші природні екосистеми надзвичайно уразливі до дії випромінювання, що випускається вогненною кулею ядерного вибуху у видимій та інфрачервоній області спектра. Теплове випромінювання запалює сухі горючі матеріали і підсушує вологі (зокрема рослинність), збільшуючи їх горючість. Вторинні осередки пожеж виникають за рахунок рознесення палаючих матеріалів ударною хвилею. Повалені ударною хвилею, зруйновані будівлі, збиті гілки і листя стають додатковим джерелом палива для низових пожеж. Ударна хвиля від повітряного вибуху потужністю 1 Мт оголює листяний ліс на площі близько 500 км 2. збиває гілки з сухостійних та хвойних дерев на площі
Лісові пожежі, ініційовані ядерним вибухом, швидше розвиваються, поглинають більше палива і горять інтенсивніше, ніж природні. Поширення вогню за межі зони первинних загорянь може привести до значного збільшення площі, охопленої пожежами.
Всі типи запальних засобів дозволяють створювати на площі цілі осередки пожеж, які становлять особливу небезпеку в силу їх здатності до самораспространению на місцевості. Запальні засоби, споряджені напалмом, можуть охопити вогнищами загоряння площу близько 6 км 2 на 1 кг напалму. Практичне застосування їх в тропічних листопадних лісах показує, що для повного знищення рослинності в межах площі, одночасно охопленої вогнищами загоряння, досить трьох авіабомб, споряджених напалмом. Вражаючий ефект значно збільшується при застосуванні запалювальних засобів після попередньої обробки лісового масиву гербіцидами і дефоліантами.
Виникнення пожеж на таких військових об'єктах як склади і бази зберігання пального також пов'язано з масованим виділенням теплової енергії в навколишнє середовище, що призводить до небезпечних теплових впливів на екосистеми. Вплив пожеж на екосистеми визначається загальним біоцидним дією теплового потоку і, в меншій мірі, фізичними змінами, що відбуваються в грунті при її нагріві.
Іншими джерелами теплового забруднення є скидний води на теплових і атомних електростанціях, полях аерації, викиди нагрітих газів теплоенергетичними установками, бойової та транспортної технікою, витоку з теплових комунікацій. Теплове забруднення змінює мікроклімат районів впливу, тепловий режим водних об'єктів, що приводить до зрушення природної рівноваги в даному біогеоценозі. В результаті цього знижується продуктивність екосистеми в цілому і в ній зникає певна кількість видів.
Формування теплового поля об'єктів з внутрішнім джерелом теплоти істотно залежить від переважного виду теплопередачі від джерела до випромінюючої земної поверхні. За цією ознакою об'єкти умовно поділяють на три групи.
В об'єктах першої групи передача теплоти від джерела до земної поверхні відбувається кондуктивним шляхом (теплопровідністю). До цієї групи об'єктів відносяться: приховані осередки самозаймання в природних і антропогенних скупченнях горючого матеріалу; постійні витоку з підземних водоносних комунікацій.
На полігонах з поховання твердих промислових, будівельних і побутових відходів, що представляють собою майданчика в кілька десятків гектарів, покритих товстим шаром (більш 10 м) утрамбованих відходів, можливе виникнення вогнищ загоряння як від іскор працюючих механізмів, так і окислення деяких видів відходів. Відзначалися випадки загоряння від мимовільної фокусування сонячного випромінювання відходами оптичного виробництва.
Від різних причин виникають загоряння на торфовищах в їх природному заляганні, а також на торфоразрабативающіх підприємствах. Повільне горіння, що не досягає температури займання (3000), на торфовищах може тривати кілька тижнів, створюючи екологічно небезпечне забруднення екосистеми.
Характер формування теплових аномалій від витоків з підземних водоносних комунікацій може бути прямим і непрямим (при витоках з теплопроводів і при витоках водопроводів і каналізації).
У другій групі об'єктів передача теплоти джерела і випромінює земної поверхні відбувається шляхом конвективного теплообміну. Сюди відносяться теплові скиди у поверхневі води і окремі види викидів забруднень в атмосферу.
Тепловими викидами в атмосферу є викиди з димових труб ТЕЦ, котелень, промислових підприємств, житлових будинків. Тому великі міста і промислові центри можна вважати "тепловими островами" на тлі природних екосистем.
До об'єктів третьої групи відносяться аварійні витоки з підземних водоносних комунікацій. Реєстрована аномалія формується за рахунок кондуктивного теплового потоку в грунті і конвективної теплопередачі рухається теплофикационной води. У разі виходу теплофикационной води на земну поверхню вирішальна роль у формуванні контрасту належить різниці температур гарячої води і фону.
Якщо теплове забруднення навколишнього середовища носить локальний характер і великої загрози для природних екосистем не представляє, то накопичення забруднювачів в атмосфері носить згубний характер, призводить до зміни теплового режиму в навколишньому середовищі. Глобальна зміна температури на 2 - 30 в будь-якому напрямку призведе до непередбачуваних результатів. Зокрема рослинний світ не виконуватиме свої природні функції.
Останнім часом відбувається різка зміна клімату в ряді районів, що супроводжується, з одного боку, ненормальною щільністю опадів і пов'язаними з ними повенями, з іншого боку, - з багаторічними засухами, не менше шкідливими для екосистеми Землі. У Північній Африці посуха супроводжується просуванням пустелі Сахари в південному напрямку зі швидкістю 30 миль на рік.
Наявність вуглекислого газу в атмосфері створює тепличний (парниковий) ефект. Випромінювання Землі (l = 2 - 40 мкм) не може вільно проходити через земну атмосферу. Пари води і вуглекислий газ поглинають інфрачервоне випромінювання Землі, викликаючи парниковий ефект. Вченими передбачено, що при продовженні зміни хімічного складу атмосфери (насамперед зростанні концентрації вуглекислоти) вже в першій половині XXI ст. можна очікувати небувалого потепління клімату. Зворотний процес - тверді частинки в атмосфері Землі заважають проникненню сонячної радіації, що веде до охолодження планети.
Усе людське життя налаштована на цілком певні кліматичні умови. Цивілізація в сучасному розумінні слова, може існувати лише в дуже вузькому діапазоні температур. Похолодання на 3 - 4 градуси призведе до того, що знову настане льодовиковий період і велика частина планети перетвориться в крижану пустелю. Придатні для життя області будуть займати лише вузьку екваторіальну зону.
Збільшення середньої температури на 4 - 5 градусів приведе до незворотного танення льодовиків, підвищення рівня океану на десятки метрів і затоплення найбільш родючих областей планети. Звичайно, цей процес буде тривалим, і танення льодовиків Антарктиди займе багато сотень років. При цьому велика частина залишилася поверхні планети перетвориться в посушливу напівпустелю.