რა არის თერმული დაბინძურება?

2024 ავტორი: Henry Conors | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-02-12 09:41

თერმული დაბინძურება ეხება ფენომენებს, როდესაც სითბო გამოიყოფა წყლის ობიექტებში ან ატმოსფერულ ჰაერში. ამასთან, ტემპერატურა საშუალო ნორმაზე გაცილებით მაღალია. ბუნების თერმული დაბინძურება დაკავშირებულია ადამიანის საქმიანობასთან და სათბურის გაზების გამოყოფასთან, რაც გლობალური დათბობის მთავარი მიზეზია.

ატმოსფეროს თერმული დაბინძურების წყაროები

არსებობს წყაროების ორი ჯგუფი:

• ბუნებრივი - ეს არის ტყის ხანძრები, ვულკანები, მტვრის ქარიშხალი, მშრალი ქარები, ცოცხალი და მცენარეული ორგანიზმების დაშლის პროცესები;
• ანთროპოგენულია ნავთობისა და გაზის გადამუშავება, სამრეწველო საქმიანობა, თბოენერგეტიკა, ბირთვული ენერგია, ტრანსპორტი.

ყოველწლიურად, დაახლოებით 25 მილიარდი ტონა ნახშირბადის მონოქსიდი, 190 მილიონი ტონა გოგირდის ოქსიდი, 60 მილიონი ტონა აზოტის ოქსიდი შედის დედამიწის ატმოსფეროში ადამიანის საქმიანობის შედეგად. ამ ნარჩენების ნახევარი ემატება ენერგეტიკული ინდუსტრიის, მრეწველობისა და მეტალურგიის საქმიანობის შედეგად.

მანქანის გამონაბოლქვის გამონაბოლქვი გაიზარდა ბოლო წლებში.

შედეგები

მეტროპოლიტენ ქალაქებში დიდი სამრეწველო საწარმოებით, ატმოსფერული ჰაერი განიცდის ყველაზე ძლიერ თერმულ დაბინძურებას. ის იღებს ნივთიერებებს, რომლებსაც აქვთ უფრო მაღალი ტემპერატურა, ვიდრე მიმდებარე ზედაპირის ჰაერის ფენა. სამრეწველო გამონაბოლქვის ტემპერატურა ყოველთვის უფრო მაღალია, ვიდრე ჰაერის საშუალო ზედაპირული ფენა. მაგალითად, ტყის ხანძრის დროს, მანქანების გამონაბოლქვი მილებიდან, სამრეწველო საწარმოების მილებიდან, სახლების გათბობისას, გამოიყოფა თბილი ჰაერის ნაკადები სხვადასხვა მინარევებით. ასეთი ნაკადის ტემპერატურაა დაახლოებით 50-60 ºС. ეს ფენა ქალაქში საშუალო წლიურ ტემპერატურას ექვსიდან შვიდ გრადუსამდე ზრდის. ქალაქებში და მის ზემოთ იქმნება „სითბოს კუნძულები“, რაც იწვევს ღრუბლიანობის მატებას, ნალექის მატებას და ჰაერის ტენიანობის ზრდას. როდესაც წვის პროდუქტები ემატება ტენიან ჰაერს, წარმოიქმნება ტენიანი სმოგი (ლონდონის სმოგის მსგავსად). ეკოლოგები ამბობენ, რომ ბოლო 20 წლის განმავლობაში ტროპოსფეროს საშუალო ტემპერატურა გაიზარდა 0,7ºC-ით..

თერმული ნიადაგის დაბინძურების წყაროები

მიწის თერმული დაბინძურების წყაროები დიდ ქალაქებსა და სამრეწველო ცენტრებშია:

• მეტალურგიული საწარმოების გაზსადენები, ტემპერატურა 140-150ºС აღწევს;
• გათბობის ქსელი, ტემპერატურა დაახლოებით 60-160ºС;
• საკომუნიკაციო ონკანები, ტემპერატურა 40-50º C.

თერმული ზემოქმედების შედეგები ნიადაგის საფარზე

გაზის მილები, გათბობის მაგისტრალები და საკომუნიკაციო საშუალებები ზრდის ნიადაგის ტემპერატურას რამდენიმე გრადუსით, რაც უარყოფითია.გავლენას ახდენს ნიადაგზე. ზამთარში ეს იწვევს თოვლის დნობას და შედეგად ნიადაგის ზედაპირული ფენების გაყინვას, ზაფხულში კი საპირისპირო პროცესი ხდება, ნიადაგის ზედა ფენა თბება და შრება. ნიადაგის საფარი მჭიდროდ არის დაკავშირებული მცენარეულობასთან და მასში მცხოვრებ ცოცხალ მიკროორგანიზმებთან. შემადგენლობის ცვლილება უარყოფითად აისახება მათ ცხოვრებაზე.

ჰიდროლოგიური ობიექტების თერმული დაბინძურების წყაროები

წყლის ობიექტების და სანაპირო საზღვაო ტერიტორიების თერმული დაბინძურება ხდება ატომური და თბოელექტროსადგურების, სამრეწველო საწარმოების მიერ ჩამდინარე წყლების წყლის ობიექტებში ჩაშვების შედეგად.

ჩამდინარე წყლების გამონადენის ეფექტი

კანალიზაციის გამონადენი იწვევს წყალსაცავებში წყლის ტემპერატურის მატებას 6-7ºС-ით, ასეთი თბილი ლაქების ფართობი შეიძლება მიაღწიოს 30-40 კმ-მდე2..

წყლის თბილი ფენები ქმნიან ერთგვარ გარსს წყლის მასის ზედაპირზე, რომელიც ხელს უშლის წყლის ბუნებრივ გაცვლას (ზედაპირის წყლები არ ერევა ქვედა წყლებს), მცირდება ჟანგბადის რაოდენობა და ორგანიზმების საჭიროება. ის იზრდება, ხოლო წყალმცენარეების სახეობების რაოდენობა იზრდება.

თერმული წყლის დაბინძურების ყველაზე დიდ ხარისხს ელექტროსადგურები ახორციელებენ. წყალი გამოიყენება თბოელექტროსადგურების ტურბინებისა და გაზის კონდენსატის გასაგრილებლად. ელექტროსადგურების მიერ გამოყენებული წყალი თბება დაახლოებით 7-8 ºС, რის შემდეგაც იგი ჩაედინება ახლომდებარე წყლის ობიექტებში.

რეზერვუარებში წყლის ტემპერატურის მატება უარყოფითად აისახება ცოცხალ ორგანიზმებზე. თითოეული მათგანისთვის არის ტემპერატურული ოპტიმუმი, რომელშიც თავს გრძნობს მოსახლეობაშესანიშნავი. ბუნებრივ გარემოში, ტემპერატურის ნელი მატებით ან შემცირებით, ცოცხალი ორგანიზმები თანდათან ადაპტირებენ ცვლილებებს, მაგრამ თუ ტემპერატურა მკვეთრად მოიმატებს (მაგალითად, დიდი მოცულობის გამონადენი სამრეწველო საწარმოებიდან), მაშინ ორგანიზმებს დრო არ აქვთ. აკლიმატიზაციას. ისინი იღებენ სითბურ შოკს, რის შედეგადაც ისინი შეიძლება მოკვდნენ. ეს არის თერმული დაბინძურების ერთ-ერთი ყველაზე უარყოფითი ეფექტი წყლის ცხოველებზე.

მაგრამ შეიძლება იყოს სხვა, უფრო საზიანო შედეგები. მაგალითად, თერმული წყლის დაბინძურების გავლენა მეტაბოლიზმზე. ორგანიზმებში ტემპერატურის მატებასთან ერთად მატულობს მეტაბოლური სიჩქარე და იზრდება ჟანგბადის მოთხოვნილება. მაგრამ წყლის ტემპერატურის მატებასთან ერთად, მასში ჟანგბადის შემცველობა მცირდება. მისი დეფიციტი იწვევს წყლის ცოცხალი ორგანიზმების მრავალი სახეობის სიკვდილს. თევზისა და უხერხემლო ცხოველების თითქმის 100% განადგურება იწვევს წყლის ტემპერატურის რამდენიმე გრადუსით მატებას ზაფხულში. როდესაც იცვლება ტემპერატურის რეჟიმი, იცვლება თევზის ქცევაც, ირღვევა ბუნებრივი მიგრაცია და ხდება უდროო ქვირითობა.

ამგვარად, წყლის ტემპერატურის ზრდამ შეიძლება შეცვალოს წყლის ობიექტების სახეობრივი სტრუქტურა. თევზის ბევრი სახეობა ან ტოვებს ამ ტერიტორიებს ან კვდება. ამ ადგილებისთვის დამახასიათებელი წყალმცენარეები სითბოს მოყვარული სახეობებით იცვლება.

თუ თბილ წყალთან ერთად ორგანული და მინერალური ნივთიერებები (საყოფაცხოვრებო კანალიზაცია, მინდვრებიდან გარეცხილი მინერალური სასუქები) შედის წყალმცენარეებში, ხდება წყალმცენარეების მკვეთრი გამრავლება, ისინი იწყებენ წარმოქმნას.მკვრივი მასა, რომელიც ფარავს ერთმანეთს. შედეგად ხდება მათი სიკვდილი და დაშლა, რაც იწვევს წყალსაცავის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის ეპიდემიას.

თბოელექტროსადგურების მიერ წყლის ობიექტების თერმული დაბინძურება საშიშია. ისინი გამოიმუშავებენ ენერგიას ტურბინების გამოყენებით, გამონაბოლქვი აირი დროდადრო უნდა გაცივდეს. გამოყენებული წყალი ჩაედინება რეზერვუარებში. დიდ თბოელექტროსადგურებში ეს რაოდენობა აღწევს 90 მ3. ეს ნიშნავს, რომ უწყვეტი თბილი ნაკადი შედის წყალსაცავში.

დაზიანება წყლის ეკოსისტემების დაბინძურებისგან

წყლის ობიექტების თერმული დაბინძურების ყველა შედეგი კატასტროფულ ზიანს აყენებს ცოცხალ ორგანიზმებს და ცვლის თავად ადამიანის ჰაბიტატს. დაბინძურებით გამოწვეული ზიანი:

• ესთეტიკური (პეიზაჟების გარეგნობა დარღვეულია);
• ეკონომიკური (დაბინძურების გამოსწორება, თევზის მრავალი სახეობის გადაშენება);
• ეკოლოგიური (განადგურებულია წყლის მცენარეულობის და ცოცხალი ორგანიზმების სახეობები).

ელექტროსადგურების მიერ გამოშვებული თბილი წყლის მოცულობა მუდმივად იზრდება, შესაბამისად, მოიმატებს წყლის ობიექტების ტემპერატურაც. ბევრ მდინარეში, გარემოსდამცველების აზრით, ის 3-4 °C-ით მოიმატებს. ეს პროცესი უკვე მიმდინარეობს. მაგალითად, ამერიკის ზოგიერთ მდინარეში წყლის გადახურება არის დაახლოებით 10-15 °С, ინგლისში - 7-10 °С, საფრანგეთში - 5 °С..

თერმული დაბინძურება

თერმული დაბინძურება (თერმული ფიზიკური დაბინძურება) არის ფორმა, რომელიც ჩნდება გარემოს ტემპერატურის ზრდის შედეგად. მისი მიზეზებია გაცხელებული ჰაერის სამრეწველო და სამხედრო გამონაბოლქვი, დიდი ხანძარი.

გარემოს თერმული დაბინძურება დაკავშირებულია ქიმიური, რბილობი და ქაღალდის, მეტალურგიული, ხის მრეწველობის, თბოელექტროსადგურების და ატომური ელექტროსადგურების საწარმოების მუშაობასთან, რომლებიც საჭიროებენ დიდი მოცულობის წყალს აღჭურვილობის გასაგრილებლად.

ტრანსპორტი არის გარემოს ძლიერი დამაბინძურებელი. წლიური გამონაბოლქვის დაახლოებით 80% მოდის მანქანებზე. ბევრი მავნე ნივთიერება დაბინძურების წყაროდან დიდ მანძილზეა გაფანტული.

თბოელექტროსადგურებში გაზის წვისას, ატმოსფეროზე ქიმიური ზემოქმედების გარდა, თერმული დაბინძურებაც ხდება. გარდა ამისა, ჩირაღდნიდან დაახლოებით 4 კმ-ის რადიუსში ბევრი მცენარე დეპრესიულ მდგომარეობაშია, ხოლო 100 მეტრის რადიუსში მცენარეული საფარი კვდება.

რუსეთში ყოველწლიურად წარმოიქმნება დაახლოებით 80 მილიონი ტონა სხვადასხვა სამრეწველო და საყოფაცხოვრებო ნარჩენები, რომლებიც ნიადაგის საფარის, მცენარეულობის, მიწისქვეშა და ზედაპირული წყლების და ატმოსფერული ჰაერის დაბინძურების წყაროა. გარდა ამისა, ისინი წარმოადგენენ ბუნებრივი ობიექტების რადიაციისა და თერმული დაბინძურების წყაროს.

მიწის წყლები დაბინძურებულია სხვადასხვა ქიმიური ნარჩენებით, რომლებიც იქ ხვდება მინერალური სასუქების, პესტიციდების ნიადაგიდან ჩამორეცხვისას, კანალიზაციისა და სამრეწველო ჩამდინარე წყლებით. თერმული და ბაქტერიული დაბინძურება ხდება წყალსაცავებში, მცენარეთა და ცხოველთა მრავალი სახეობა იღუპება.

ბუნებრივ გარემოში სითბოს ნებისმიერი გამოყოფა იწვევს მისი კომპონენტების ტემპერატურის ცვლილებას, განსაკუთრებით ატმოსფეროს ქვედა ფენებს,ნიადაგი და ჰიდროსფერო ობიექტები.

გარემოსდამცველების აზრით, გარემოში თერმული გამონაბოლქვი ჯერ კიდევ ვერ ახდენს გავლენას პლანეტის ბალანსზე, მაგრამ მნიშვნელოვან გავლენას ახდენს კონკრეტულ არეალზე. მაგალითად, დიდ ქალაქებში ჰაერის ტემპერატურა, როგორც წესი, გარკვეულწილად უფრო მაღალია, ვიდრე ქალაქგარეთ; მდინარეების ან ტბების თერმული რეჟიმი იცვლება, როდესაც თბოელექტროსადგურებიდან ჩამდინარე წყლები ჩაედინება მათში. იცვლება ამ სივრცეების მცხოვრებთა სახეობრივი შემადგენლობა. თითოეულ სახეობას აქვს საკუთარი ტემპერატურის დიაპაზონი, რომელშიც სახეობას შეუძლია ადაპტირება. მაგალითად, კალმახი გადარჩება თბილ წყალში, მაგრამ ვერ მრავლდება.

ამგვარად, თერმული გამონადენი ასევე მოქმედებს ბიოსფეროზე, თუმცა ეს არ არის პლანეტარული მასშტაბით, მაგრამ ასევე შესამჩნევია ადამიანისთვის.

მიწის საფარის ტემპერატურული დაბინძურება სავსეა იმით, რომ არსებობს მჭიდრო ურთიერთქმედება ცხოველებთან, მცენარეულობასთან და მიკროორგანიზმებთან. ნიადაგის ტემპერატურის მატებასთან ერთად მცენარეული საფარი იცვლება უფრო თერმოფილურ სახეობებამდე, მრავალი მიკროორგანიზმი იღუპება და ვერ ეგუება ახალ პირობებს.

მიწისქვეშა წყლების თერმული დაბინძურება წარმოიქმნება წყალსატევებში შემავალი ჩამონადენის შედეგად. ეს უარყოფითად აისახება წყლის ხარისხზე, მის ქიმიურ შემადგენლობასა და თერმულ პირობებზე.

გარემოს თერმული დაბინძურება აუარესებს ცხოვრებისა და ადამიანის საქმიანობის პირობებს. ქალაქებში, მაღალი ტემპერატურით, მაღალი ტენიანობით, ადამიანებს აქვთ ხშირი თავის ტკივილი, ზოგადი სისუსტე, დოღი.სისხლის წნევა. მაღალი ტენიანობა იწვევს ლითონების კოროზიას, კანალიზაციის, სითბოს მილების, გაზის მილების დაზიანებას და ა.შ.

გარემოს დაბინძურების შედეგები

შეგიძლიათ მიუთითოთ გარემოს თერმული დაბინძურების ყველა შედეგი და მონიშნოთ ძირითადი პრობლემები, რომელთა მოგვარებაც საჭიროა:

1.სითბო კუნძულები იქმნება დიდ ქალაქებში.

2. წარმოიქმნება სმოგი, იზრდება ჰაერის ტენიანობა და წარმოიქმნება მუდმივი ღრუბლიანობა მეგაპოლისებში.

3. პრობლემები წარმოიქმნება მდინარეებში, ტბებსა და ზღვებისა და ოკეანეების სანაპირო ზონებში. ტემპერატურის მატების გამო ირღვევა ეკოლოგიური წონასწორობა, იღუპება მრავალი სახეობის თევზი და წყლის მცენარე.

4. წყლის ქიმიური და ფიზიკური თვისებები იცვლება. ის გამოუსადეგარი ხდება გაწმენდის შემდეგაც.

5. წყლის სხეულების ცოცხალი ორგანიზმები კვდებიან ან დეპრესიულ მდგომარეობაში არიან.

6. მიწისქვეშა წყლების ტემპერატურა იმატებს.

7. დარღვეულია ნიადაგის აგებულება და შემადგენლობა, ითრგუნება ან ნადგურდება მასში მცხოვრები მცენარეულობა და მიკროორგანიზმები.

თერმული დაბინძურება. პრევენცია და პრევენციის ზომები

ძირითადი ღონისძიება გარემოს თერმული დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად არის საწვავის გამოყენების ეტაპობრივი მიტოვება, სრული გადასვლა ალტერნატიულ განახლებად ენერგიაზე: მზის, ქარისა და ჰიდროენერგეტიკაზე.

ტურბინის გაგრილების სისტემაში წყლის ტერიტორიების თერმული დაბინძურებისგან დასაცავად აუცილებელია რეზერვუარების - ქულერების აგება, საიდანაც წყალი გაცივების შემდეგ.შეიძლება კვლავ გამოიყენოთ გაგრილების სისტემაში.

ბოლო ათწლეულების განმავლობაში, ინჟინრები ცდილობდნენ აღმოფხვრას ორთქლის ტურბინა თბოელექტროსადგურებში, მაგნიტოჰიდროდინამიკური მეთოდის გამოყენებით თერმული ენერგიის ელექტრულ ენერგიად გარდაქმნის. ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს მიმდებარე ტერიტორიისა და წყლის ობიექტების თერმული დაბინძურებას.

ბიოლოგები ცდილობენ დაადგინონ ბიოსფეროს სტაბილურობის საზღვრები, როგორც მთლიანი და ცოცხალი ორგანიზმების ცალკეული სახეობები, ასევე ბიოლოგიური სისტემების წონასწორობის საზღვრები..

გარემოსდამცველები, თავის მხრივ, სწავლობენ ადამიანის ეკონომიკური აქტივობის გავლენის ხარისხს გარემოში ბუნებრივ პროცესებზე და ცდილობენ იპოვონ გზები უარყოფითი ზემოქმედების თავიდან ასაცილებლად.

დაიცავით გარემო თერმული დაბინძურებისგან

ჩვეულებრივია თერმული დაბინძურების დაყოფა პლანეტურ და ადგილობრივებად. პლანეტარული მასშტაბით, დაბინძურება არ არის ძალიან დიდი და შეადგენს პლანეტაზე შემომავალი მზის რადიაციის მხოლოდ 0,018%-ს, ანუ ერთი პროცენტის ფარგლებში. მაგრამ, თერმული დაბინძურება ძლიერ გავლენას ახდენს ბუნებაზე ადგილობრივ დონეზე. ამ გავლენის დასარეგულირებლად უმეტეს ინდუსტრიულ ქვეყნებში შემოღებულ იქნა თერმული დაბინძურების საზღვრები (ლიმიტები).

როგორც წესი წყლის ობიექტების რეჟიმის ზღვარი დაწესებულია, ვინაიდან სწორედ ზღვები, ტბები და მდინარეები განიცდიან თერმული დაბინძურებას და იღებენ მის ძირითად ნაწილს.

ევროპულ ქვეყნებში წყლის ობიექტები არ უნდა გაცხელდეს 3 °C-ზე მეტით ბუნებრივი ტემპერატურისგან.

აშშ-ში მდინარეებში წყლის გათბობა არ უნდა იყოს 3°С-ზე თეთრი, ტბებში - 1,6°С, ზღვებისა და ოკეანეების წყლებში - 0,8°С..

Bრუსეთში წყლის ტემპერატურა წყალსაცავებში არ უნდა გაიზარდოს 3 °C-ზე მეტით ყველაზე ცხელი თვის საშუალო ტემპერატურასთან შედარებით. ორაგულითა და თევზის სხვა სიცივის მოყვარული სახეობებით დასახლებულ წყალსაცავებში ტემპერატურა არ შეიძლება გაიზარდოს 5 °C-ზე მეტი, ზაფხულში არაუმეტეს 20 °C, ზამთარში - 5 °C..

თერმული დაბინძურების მასშტაბები დიდ ინდუსტრიულ ცენტრებთან საკმაოდ მნიშვნელოვანია. ასე, მაგალითად, 2 მილიონი მოსახლეობით ინდუსტრიული ცენტრიდან, ატომური ელექტროსადგურიდან და ნავთობგადამამუშავებელი ქარხნიდან, თერმული დაბინძურება ვრცელდება 120 კმ-ზე და 1 კმ სიმაღლეზე..

ეკოლოგები გვირჩევენ სითბოს ნარჩენების გამოყენებას საყოფაცხოვრებო საჭიროებისთვის, მაგალითად:

• სასოფლო-სამეურნეო მიწის სარწყავად;
• სათბურის ინდუსტრიაში;
• ჩრდილოეთის წყლების შენარჩუნება ყინულისგან თავისუფალ მდგომარეობაში;
• ნავთობის მრეწველობისა და მაზუთის მძიმე პროდუქტების გამოხდისთვის;
• სითბოს მოყვარული თევზის სახეობების მოშენებისთვის;
• ველური წყლის ფრინველებისთვის ზამთარში გაცხელებული ხელოვნური ტბორების ასაშენებლად.

პლანეტარული მასშტაბით, ბუნებრივი გარემოს თერმული დაბინძურება ირიბად მოქმედებს გლობალურ დათბობაზე. სათბურის გაზების ემისიები ინდუსტრიებიდან პირდაპირ არ ზრდის ტემპერატურას, არამედ ზრდის მათ სათბურის ეფექტის მეშვეობით.

ეკოლოგიური პრობლემების გადასაჭრელად და მომავალში მათი თავიდან ასაცილებლად, კაცობრიობამ უნდა გადაჭრას მთელი რიგი გლობალური პრობლემები და ყველა ძალისხმევა მიმართოს ჰაერის დაბინძურების, თერმული დაბინძურების შესამცირებლად.პლანეტის დაბინძურება.