Ի՞նչ է ջերմային աղտոտումը:

2024 Հեղինակ: Henry Conors | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-02-12 08:46

Ջերմային աղտոտումը վերաբերում է այն երևույթներին, որոնց ժամանակ ջերմությունն արտանետվում է ջրային մարմիններ կամ մթնոլորտային օդ: Միաժամանակ ջերմաստիճանը բարձրանում է միջին նորմայից շատ ավելի բարձր։ Բնության ջերմային աղտոտումը կապված է մարդու գործունեության և ջերմոցային գազերի արտանետումների հետ, որոնք գլոբալ տաքացման հիմնական պատճառն են։

Մթնոլորտի ջերմային աղտոտման աղբյուրները

Աղբյուրների երկու խումբ կա՝

• բնական - սրանք անտառային հրդեհներ, հրաբուխներ, փոշու փոթորիկներ, չոր քամիներ, կենդանի և բույսերի օրգանիզմների քայքայման գործընթացներ;
• մարդածին են նավթի և գազի վերամշակումը, արդյունաբերական գործունեությունը, ջերմաէներգետիկան, միջուկային էներգիան, տրանսպորտը:

Ամեն տարի մոտ 25 միլիարդ տոննա ածխածնի օքսիդ, 190 միլիոն տոննա ծծմբի օքսիդ, 60 միլիոն տոննա ազոտի օքսիդ մարդու գործունեության արդյունքում մտնում է Երկրի մթնոլորտ: Այս ամբողջ թափոնների կեսը ավելանում է էներգետիկ արդյունաբերության, արդյունաբերության և մետալուրգիայի գործունեության արդյունքում։

Մեքենաների արտանետումների արտանետումները վերջին տարիներին աճել են։

Հետևանքներ

Խոշոր արդյունաբերական ձեռնարկություններ ունեցող մետրոպոլիայի քաղաքներում մթնոլորտային օդը զգում է ամենաուժեղ ջերմային աղտոտվածությունը: Այն ընդունում է նյութեր, որոնք ավելի բարձր ջերմաստիճան ունեն, քան շրջակա մակերեսի օդային շերտը։ Արդյունաբերական արտանետումների ջերմաստիճանը միշտ բարձր է օդի միջին մակերեսային շերտից։ Օրինակ՝ անտառային հրդեհների ժամանակ, մեքենաների արտանետվող խողովակներից, արդյունաբերական ձեռնարկությունների խողովակներից, տները տաքացնելիս տաք օդի հոսքեր են արտանետվում տարբեր կեղտերով։ Նման հոսքի ջերմաստիճանը մոտավորապես 50-60 ºС է: Այս շերտը քաղաքում միջին տարեկան ջերմաստիճանը բարձրացնում է վեցից յոթ աստիճանով։ Քաղաքներում և վերևում ձևավորվում են «ջերմության կղզիներ», ինչը հանգեցնում է ամպամածության ավելացմանը, միաժամանակ ավելանում է տեղումների քանակը և ավելանում օդի խոնավությունը։ Երբ այրման արտադրանքները ավելացվում են խոնավ օդի մեջ, առաջանում է խոնավ մշուշ (ինչպես լոնդոնյան սմոգը): Բնապահպաններն ասում են, որ վերջին 20 տարիների ընթացքում տրոպոսֆերայի միջին ջերմաստիճանն աճել է 0,7ºC-ով։

Հողի ջերմային աղտոտման աղբյուրները

Խոշոր քաղաքներում և արդյունաբերական կենտրոններում հողի ջերմային աղտոտման աղբյուրներն են՝

• Մետաղագործական ձեռնարկությունների գազատարներ, ջերմաստիճանը հասնում է 140-150ºС;
• ջեռուցման ցանց, ջերմաստիճանը մոտ 60-160ºС;
• հաղորդակցման ծորակներ, ջերմաստիճան 40-50º C.

Ջերմային ազդեցության հետևանքները հողի ծածկույթի վրա

Գազատարները, ջեռուցման ցանցերը և կապի վարդակները մի քանի աստիճանով բարձրացնում են հողի ջերմաստիճանը, ինչը բացասական էազդում է հողի վրա. Ձմռանը դա հանգեցնում է ձյան հալման և արդյունքում՝ հողի մակերևութային շերտերի սառցակալման, իսկ ամռանը տեղի է ունենում հակառակ գործընթացը՝ հողի վերին շերտը տաքացվում և չորանում է։ Հողածածկը սերտորեն կապված է նրանում ապրող բուսականության և կենդանի միկրոօրգանիզմների հետ։ Դրա կազմի փոփոխությունը բացասաբար է անդրադառնում նրանց կյանքի վրա։

Հիդրոլոգիական օբյեկտների ջերմային աղտոտման աղբյուրները

Ջրային մարմինների և ափամերձ ծովային տարածքների ջերմային աղտոտումը տեղի է ունենում միջուկային և ջերմային էլեկտրակայանների, արդյունաբերական ձեռնարկությունների կողմից կեղտաջրերը ջրային մարմիններ թափվելու հետևանքով։

Կեղտաջրերի արտահոսքի հետևանքները

Կեղտաջրերի արտահոսքը հանգեցնում է ջրամբարներում ջրի ջերմաստիճանի բարձրացմանը 6-7ºС-ով, նման տաք կետերի տարածքը կարող է հասնել մինչև 30-40 կմ2.

Ջրի տաք շերտերը ջրային զանգվածի մակերեսին մի տեսակ թաղանթ են կազմում, որը կանխում է բնական ջրի փոխանակումը (մակերևութային ջրերը չեն խառնվում հատակի ջրերի հետ), նվազում է թթվածնի քանակը և օրգանիզմների կարիքը. այն մեծանում է, մինչդեռ ջրիմուռների տեսակների թիվը մեծանում է։

Ջերմային ջրի աղտոտվածության ամենամեծ աստիճանն իրականացնում են էլեկտրակայանները. Ջուրն օգտագործվում է ՋԷԿ-երում ԱԷԿ-ի տուրբինների և գազային կոնդենսատի հովացման համար: Էլեկտրակայանների կողմից օգտագործվող ջուրը տաքացվում է մոտ 7-8 ºС, որից հետո այն թափվում է մոտակա ջրային մարմիններ։

Ջրամբարներում ջրի ջերմաստիճանի բարձրացումը բացասաբար է անդրադառնում կենդանի օրգանիզմների վրա. Նրանցից յուրաքանչյուրի համար կա ջերմաստիճանի օպտիմալություն, որում զգում է բնակչությունըգերազանց. Բնական միջավայրում, ջերմաստիճանի դանդաղ աճով կամ նվազմամբ, կենդանի օրգանիզմները աստիճանաբար հարմարվում են փոփոխություններին, բայց եթե ջերմաստիճանը կտրուկ բարձրանում է (օրինակ՝ արդյունաբերական ձեռնարկություններից արտահոսքի մեծ ծավալով), ապա օրգանիզմները ժամանակ չունեն։ ընտելանալ. Նրանք ստանում են ջերմային շոկ, ինչի արդյունքում կարող են մահանալ։ Սա ջրային կյանքի վրա ջերմային աղտոտվածության ամենաբացասական ազդեցություններից մեկն է:

Բայց կարող են լինել այլ, ավելի վնասակար հետևանքներ: Օրինակ՝ ջերմային ջրի աղտոտվածության ազդեցությունը նյութափոխանակության վրա։ Օրգանիզմների ջերմաստիճանի բարձրացման հետ մեկտեղ մեծանում է նյութափոխանակության արագությունը, ավելանում է թթվածնի կարիքը։ Բայց քանի որ ջրի ջերմաստիճանը բարձրանում է, դրանում թթվածնի պարունակությունը նվազում է: Դրա պակասը հանգեցնում է ջրային կենդանի օրգանիզմների բազմաթիվ տեսակների մահվան։ Ձկների և անողնաշարավորների գրեթե 100%-անոց ոչնչացումը հանգեցնում է նրան, որ ամռանը ջրի ջերմաստիճանը բարձրանում է մի քանի աստիճանով։ Երբ ջերմաստիճանի ռեժիմը փոխվում է, փոխվում է նաև ձկների վարքագիծը, խանգարվում է բնական միգրացիան և տեղի է ունենում անժամանակ ձվադրում։

Այսպիսով, ջրի ջերմաստիճանի բարձրացումը կարող է փոխել ջրային մարմինների տեսակային կառուցվածքը: Ձկների շատ տեսակներ կամ լքում են այս տարածքները, կամ սատկում են։ Այս վայրերին բնորոշ ջրիմուռները փոխարինվում են ջերմասեր տեսակներով։

Եթե տաք ջրի հետ միասին օրգանական և հանքային նյութեր (կենցաղային կոյուղաջրեր, դաշտերից լվացված հանքային պարարտանյութեր) մտնում են ջրամբարներ, տեղի է ունենում ջրիմուռների կտրուկ վերարտադրություն, դրանք սկսում են առաջանալ.իրար ծածկող խիտ զանգված։ Արդյունքում տեղի է ունենում նրանց մահը և քայքայումը, ինչը հանգեցնում է ջրամբարի բոլոր կենդանի օրգանիզմների ժանտախտին։

ՋԷԿ-երի կողմից ջրային մարմինների ջերմային աղտոտումը վտանգավոր է. Տուրբինների միջոցով էներգիա են արտադրում, արտանետվող գազը պետք է ժամանակ առ ժամանակ սառեցնել։ Օգտագործված ջուրը թափվում է ջրամբարներ։ Խոշոր ջերմաէլեկտրակայաններում այդ քանակությունը հասնում է 90 մ3-ի։ Սա նշանակում է, որ անընդհատ տաք հոսք է մտնում ջրամբար։

Ջրային էկոհամակարգերի աղտոտվածության վնաս

Ջրային մարմինների ջերմային աղտոտման բոլոր հետևանքները աղետալի վնաս են հասցնում կենդանի օրգանիզմներին և փոխում են հենց մարդու ապրելավայրը։ Աղտոտվածության պատճառած վնասը՝

• էսթետիկ (բնանկարների տեսքը կոտրված է);
• տնտեսական (աղտոտվածության վերականգնում, շատ ձկնատեսակների անհետացում);
• բնապահպանական (ոչնչացված են ջրային բուսականության և կենդանի օրգանիզմների տեսակները):

Էլեկտրակայանների արտանետվող տաք ջրի ծավալը անընդհատ աճում է, հետևաբար կբարձրանա նաև ջրային մարմինների ջերմաստիճանը։ Շատ գետերում, ըստ բնապահպանների, այն կբարձրանա 3-4 °C-ով։ Այս գործընթացն արդեն ընթացքի մեջ է։ Օրինակ՝ Ամերիկայի որոշ գետերում ջրի գերտաքացումը կազմում է մոտ 10-15 °С, Անգլիայում՝ 7-10 °С, Ֆրանսիայում՝ 5 °С։։

Ջերմային աղտոտվածություն

Ջերմային աղտոտումը (ջերմային ֆիզիկական աղտոտումը) ձև է, որն առաջանում է շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանի բարձրացման արդյունքում։ Դրա պատճառներն են տաքացած օդի արդյունաբերական և ռազմական արտանետումները, խոշոր հրդեհները։

Շրջակա միջավայրի ջերմային աղտոտումը կապված է քիմիական, ցելյուլոզայի և թղթի, մետալուրգիական, փայտամշակման արդյունաբերության, ջերմաէլեկտրակայանների և ատոմակայանների ձեռնարկությունների աշխատանքի հետ, որոնք սարքավորումների սառեցման համար պահանջում են մեծ ծավալի ջուր։

Տրանսպորտը շրջակա միջավայրի հզոր աղտոտիչ է. Տարեկան արտանետումների մոտ 80%-ը գալիս է մեքենաներից։ Շատ վնասակար նյութեր ցրված են աղտոտման աղբյուրից զգալի հեռավորությունների վրա:

ՋԷԿ-երում գազ այրելիս, մթնոլորտի վրա քիմիական ազդեցությունից բացի, առաջանում է նաև ջերմային աղտոտում։ Բացի այդ, ջահից մոտավորապես 4 կմ շառավղով շատ բույսեր գտնվում են ճնշված վիճակում, իսկ 100 մետր շառավղով բուսական ծածկը մահանում է:

Ռուսաստանում ամեն տարի առաջանում է մոտ 80 միլիոն տոննա տարբեր արդյունաբերական և կենցաղային թափոններ, որոնք հանդիսանում են հողի ծածկույթի, բուսականության, ստորերկրյա և մակերևութային ջրերի, մթնոլորտային օդի աղտոտման աղբյուր։ Բացի այդ, դրանք հանդիսանում են բնական օբյեկտների ճառագայթման և ջերմային աղտոտման աղբյուր։

Ցամաքային ջրերը աղտոտված են մի շարք քիմիական թափոններով, որոնք այնտեղ են հայտնվում, երբ հանքային պարարտանյութերը, թունաքիմիկատները լվանում են հողից, կոյուղաջրերով և արդյունաբերական կեղտաջրերով: Ջերմային և բակտերիալ աղտոտումը տեղի է ունենում ջրամբարներում, բույսերի և կենդանիների շատ տեսակներ մահանում են:

Ջերմության ցանկացած արտանետում բնական միջավայր հանգեցնում է դրա բաղադրիչների, հատկապես մթնոլորտի ստորին շերտերի ջերմաստիճանի փոփոխության,հողի և հիդրոսֆերայի օբյեկտներ.

Բնապահպանների կարծիքով՝ շրջակա միջավայր ջերմային արտանետումները դեռևս չեն կարողանում ազդել մոլորակի հավասարակշռության վրա, սակայն դրանք էական ազդեցություն են ունենում կոնկրետ տարածքի վրա։ Օրինակ, մեծ քաղաքներում օդի ջերմաստիճանը սովորաբար մի փոքր ավելի բարձր է, քան քաղաքից դուրս, գետերի կամ լճերի ջերմային ռեժիմը փոխվում է, երբ ՋԷԿ-երի կեղտաջրերը թափվում են դրանց մեջ: Փոխվում է այս տարածությունների բնակիչների տեսակային կազմը։ Յուրաքանչյուր տեսակ ունի իր ջերմաստիճանի միջակայքը, որում տեսակը կարողանում է հարմարվել: Օրինակ՝ իշխանը կարող է գոյատևել տաք ջրում, բայց չի կարող բազմանալ։

Այսպիսով, ջերմային արտանետումները նույնպես ազդում են կենսոլորտի վրա, թեև դա մոլորակային մասշտաբով չէ, բայց նկատելի է նաև մարդկանց համար։

Հողի ծածկույթի ջերմաստիճանային աղտոտումը հղի է կենդանիների, բուսականության և մանրէաբանական օրգանիզմների հետ սերտ փոխազդեցության փաստով: Հողի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ բուսական ծածկույթը փոխվում է ավելի ջերմասեր տեսակների, շատ միկրոօրգանիզմներ մահանում են՝ չկարողանալով հարմարվել նոր պայմաններին:

Ստորերկրյա ջրերի ջերմային աղտոտումն առաջանում է ջրատար հորիզոններ մտնող արտահոսքի արդյունքում: Սա բացասաբար է անդրադառնում ջրի որակի, նրա քիմիական կազմի և ջերմային պայմանների վրա։

Շրջակա միջավայրի ջերմային աղտոտումը վատթարացնում է կյանքի և մարդու գործունեության պայմանները. Քաղաքներում, որտեղ բարձր ջերմաստիճանը զուգորդվում է բարձր խոնավության հետ, մարդիկ հաճախակի գլխացավեր են ունենում, ընդհանուր տհաճություն, ձիարշավներ:արյան ճնշում. Բարձր խոնավությունը հանգեցնում է մետաղների կոռոզիայի, կոյուղու, ջերմային խողովակների, գազի խողովակների և այլնի վնասմանը։

Շրջակա միջավայրի աղտոտման հետևանքները

Դուք կարող եք նշել շրջակա միջավայրի ջերմային աղտոտման բոլոր հետևանքները և ընդգծել հիմնական խնդիրները, որոնք պետք է լուծվեն.

1. Խոշոր քաղաքներում ձևավորվում են ջերմային կղզիներ:

2. Սմոգ է առաջանում, օդի խոնավությունը մեծանում է, իսկ մեգաքաղաքներում մշտական ամպամածություն է առաջանում։

3. Խնդիրներ են առաջանում գետերում, լճերում և ծովերի ու օվկիանոսների առափնյա տարածքներում։ Ջերմաստիճանի բարձրացման պատճառով էկոլոգիական հավասարակշռությունը խախտվում է, ձկների ու ջրային բույսերի բազմաթիվ տեսակներ սատկում են։

4. Ջրի քիմիական և ֆիզիկական հատկությունները փոխվում են: Այն նույնիսկ մաքրելուց հետո դառնում է անօգտագործելի։

5. Ջրային մարմինների կենդանի օրգանիզմները մահանում են կամ գտնվում են դեպրեսիվ վիճակում։

6. Ստորերկրյա ջրերի ջերմաստիճանը բարձրանում է։

7. Խախտվում է հողի կառուցվածքն ու կազմը, ճնշվում կամ ոչնչացվում են բուսականությունն ու նրանում ապրող միկրոօրգանիզմները։

Ջերմային աղտոտվածություն. Կանխարգելում և դրա կանխարգելման միջոցառումներ

Շրջակա միջավայրի ջերմային աղտոտումը կանխելու հիմնական միջոցը վառելիքի օգտագործման աստիճանական հրաժարումն է, ամբողջական անցումը այլընտրանքային վերականգնվող էներգիայի՝ արևային, քամու և հիդրոէներգիայի։

Տուրբինային հովացման համակարգում ջրային տարածքները ջերմային աղտոտվածությունից պաշտպանելու համար անհրաժեշտ է կառուցել ջրամբարներ՝ հովացուցիչներ, որոնցից ջուրը սառչելուց հետո.կարելի է կրկին օգտագործել հովացման համակարգում։

Վերջին տասնամյակների ընթացքում ինժեներները փորձում են վերացնել ջերմային էլեկտրակայանների շոգետուրբինը, օգտագործելով ջերմային էներգիան էլեկտրական էներգիայի վերածելու մագնիսահիդրոդինամիկ մեթոդը: Սա զգալիորեն նվազեցնում է շրջակա տարածքի և ջրային մարմինների ջերմային աղտոտվածությունը:

Կենսաբանները ձգտում են բացահայտել կենսոլորտի կայունության սահմանները որպես ամբողջություն և կենդանի օրգանիզմների առանձին տեսակներ, ինչպես նաև կենսաբանական համակարգերի հավասարակշռության սահմանները:

Բնապահպաններն իրենց հերթին ուսումնասիրում են մարդու տնտեսական գործունեության ազդեցության աստիճանը շրջակա միջավայրի բնական գործընթացների վրա և փնտրում են բացասական ազդեցությունը կանխելու ուղիներ։

Պաշտպանեք շրջակա միջավայրը ջերմային աղտոտվածությունից

Ընդունված է ջերմային աղտոտվածությունը բաժանել մոլորակայինի և տեղային: Մոլորակային մասշտաբով աղտոտվածությունը շատ մեծ չէ և կազմում է մոլորակ ներթափանցող արևային ճառագայթման ընդամենը 0,018%-ը, այսինքն՝ մեկ տոկոսի սահմաններում: Սակայն ջերմային աղտոտվածությունը տեղական մակարդակում ուժեղ ազդեցություն ունի բնության վրա: Արդյունաբերական զարգացած երկրներում այս ազդեցությունը կարգավորելու համար ներդրվել են ջերմային աղտոտվածության սահմաններ (սահմաններ):

Որպես կանոն, սահմանը սահմանվում է ջրային մարմինների ռեժիմի համար, քանի որ հենց ծովերը, լճերը և գետերը մեծ չափով տուժում են ջերմային աղտոտվածությունից և ստանում դրա հիմնական մասը։։

Եվրոպական երկրներում ջրային մարմինները չպետք է տաքանան իրենց բնական ջերմաստիճանից ավելի քան 3 °C:

ԱՄՆ-ում գետերում ջրի տաքացումը չպետք է լինի 3 °С-ից ավելի, լճերում՝ 1,6 °С, ծովերի և օվկիանոսների ջրերում՝ 0,8 °С։

BՌուսաստանում ջրամբարներում ջրի ջերմաստիճանը չպետք է բարձրանա ավելի քան 3 °C՝ համեմատած ամենաշոգ ամսվա միջին ջերմաստիճանի հետ։ Սաղմոնով և ձկների այլ ցուրտ տեսակներով բնակեցված ջրամբարներում ջերմաստիճանը հնարավոր չէ բարձրացնել 5 °C-ից ավելի, ամռանը՝ 20 °C-ից ոչ բարձր, ձմռանը՝ 5 °C-ով։

Արդյունաբերական խոշոր կենտրոնների մոտ ջերմային աղտոտվածության մասշտաբները բավականին նշանակալի են։ Այսպես, օրինակ, 2 միլիոն բնակչություն ունեցող արդյունաբերական կենտրոնից, ատոմակայանից և նավթավերամշակման գործարանից ջերմային աղտոտվածությունը տարածվում է 120 կմ հեռավորության վրա և 1 կմ բարձրության վրա։

Բնապահպաններն առաջարկում են ջերմային թափոններ օգտագործել կենցաղային կարիքների համար, օրինակ՝

• գյուղատնտեսական նշանակության հողերի ոռոգման համար;
• ջերմոցային արդյունաբերության մեջ;
• պահպանել հյուսիսային ջրերը սառույցից զերծ վիճակում;
• նավթային արդյունաբերության ծանր արտադրանքի և մազութի թորման համար;
• ջերմասեր ձկնատեսակների բազմացման համար;
• վայրի ջրային թռչունների համար ձմռանը տաքացվող արհեստական լճակներ կառուցելու համար։

Մոլորակային մասշտաբով բնական միջավայրի ջերմային աղտոտումը անուղղակիորեն ազդում է գլոբալ տաքացման վրա: Արդյունաբերություններից ջերմոցային գազերի արտանետումները ուղղակիորեն չեն բարձրացնում ջերմաստիճանը, այլ մեծացնում են դրանք ջերմոցային էֆեկտի միջոցով:

Բնապահպանական խնդիրները լուծելու և ապագայում դրանք կանխելու համար մարդկությունը պետք է լուծի մի շարք գլոբալ խնդիրներ և բոլոր ջանքերն ուղղի օդի աղտոտվածությունը, ջերմայինմոլորակի աղտոտումը.