Soojussaaste viitab nähtustele, mille käigus soojust eraldub veekogudesse või atmosfääriõhku. Samal ajal tõuseb temperatuur keskmisest normist palju kõrgemale. Looduse termiline saastamine on seotud inimtegevuse ja kasvuhoonegaaside heitkogustega, mis on globaalse soojenemise peamine põhjus.
Atmosfääri termilise saasteallikad
Allikaid on kaks rühma:
- looduslikud – need on metsatulekahjud, vulkaanid, tolmutormid, kuivad tuuled, elus- ja taimeorganismide lagunemisprotsessid;
- antropogeensed on nafta ja gaasi töötlemine, tööstustegevus, soojusenergeetika, tuumaenergia, transport.
Igal aastal satub inimtegevuse tagajärjel Maa atmosfääri umbes 25 miljardit tonni süsinikmonooksiidi, 190 miljonit tonni vääveloksiidi, 60 miljonit tonni lämmastikoksiidi. Pool kõigist nendest jäätmetest lisandub energiatööstuse, tööstuse ja metallurgia tegevuse tulemusena.
Autode heitgaasid on viimastel aastatel suurenenud.
Tagajärjed
Suurte tööstusettevõtetega suurlinnades on atmosfääriõhk kõige tugevam termiline saaste. See võtab vastu aineid, mille temperatuur on kõrgem kui ümbritseva pinna õhukiht. Tööstusheidete temperatuur on alati kõrgem keskmisest õhu pinnakihist. Näiteks metsatulekahjude ajal autode väljalasketorudest, tööstusettevõtete torudest, majade kütmisel eralduvad sooja õhuvoolud erinevate lisanditega. Sellise voolu temperatuur on ligikaudu 50-60 ºС. See kiht tõstab linna aasta keskmist temperatuuri kuus kuni seitse kraadi. Linnades ja nende kohal tekivad "soojussaared", mis toob kaasa pilvisuse suurenemise, samas suureneb sademete hulk ja õhuniiskus. Kui põlemissaadused lisada niiskele õhule, tekib niiske sudu (nagu Londoni sudu). Ökoloogid ütlevad, et viimase 20 aasta jooksul on troposfääri keskmine temperatuur tõusnud 0,7ºC.
Pullase termilise saasteallikad
Suurte linnade ja tööstuskeskuste termilise pinnasereostuse allikad on:
- metallurgiaettevõtete gaasitorud, temperatuur ulatub 140-150ºС;
- küttevõrk, temperatuur umbes 60-160ºС;
- sidekraanid, temperatuur 40–50º C.
Soojusmõju tagajärjed mullakattele
Gaasitorud, soojatrassid ja sideväljundid tõstavad pinnase temperatuuri mitme kraadi võrra, mis on negatiivnemõjutab mulda. Talvel toob see kaasa lume sulamise ja selle tulemusena pinnase pindmiste kihtide külmumise ning suvel toimub vastupidine protsess, pinnase pealmine kiht kuumutatakse ja kuivatatakse. Muldkate on tihed alt seotud selles elava taimestiku ja elusate mikroorganismidega. Selle koostise muutus mõjutab nende elu negatiivselt.
Hüdroloogiliste rajatiste soojussaaste allikad
Veekogude ja rannikumerealade termiline reostus tekib tuuma- ja soojuselektrijaamade, tööstusettevõtete heitvee veekogudesse juhtimise tagajärjel.
Reovee ärajuhtimise mõjud
Reovee ärajuhtimine toob kaasa veetemperatuuri tõusu reservuaarides 6-7 ºС võrra, selliste soojade kohtade pindala võib ulatuda kuni 30-40 km2.
Soojad veekihid moodustavad veemassi pinnale omamoodi kile, mis takistab looduslikku veevahetust (pinnavesi ei segune põhjaveega), hapniku hulk väheneb, organismide vajadus see suureneb, samas kui vetikate liigiarv suureneb.
Suurima termaalvee saastatuse teostavad elektrijaamad. Vett kasutatakse tuumaelektrijaamade turbiinide ja gaasikondensaadi jahutamiseks. Elektrijaamade kasutatav vesi soojendatakse umbes 7-8 ºС, misjärel juhitakse see lähedalasuvatesse veekogudesse.
Veetemperatuuri tõus reservuaarides avaldab negatiivset mõju elusorganismidele. Igaühe jaoks on olemas temperatuurioptimum, mille juures elanikkond end tunnebsuurepärane. Looduslikus keskkonnas kohanevad elusorganismid temperatuuri aeglase tõusu või langusega järk-järgult muutustega, kuid kui temperatuur järsult tõuseb (näiteks tööstusettevõtete heitvee suure hulga korral), pole organismidel aega. aklimatiseeruma. Nad saavad kuumašoki, mille tagajärjel võivad nad surra. See on soojussaaste üks negatiivsemaid mõjusid vee-elustikule.
Kuid sellel võivad olla muud, kahjulikumad tagajärjed. Näiteks termaalvee reostuse mõju ainevahetusele. Organismide temperatuuri tõusuga kiireneb ainevahetus ja suureneb hapnikuvajadus. Kuid vee temperatuuri tõustes hapnikusisaldus selles väheneb. Selle puudus põhjustab paljude vee-elusorganismide liikide surma. Kalade ja selgrootute peaaegu 100% hävimine põhjustab suvel veetemperatuuri tõusu mitme kraadi võrra. Temperatuurirežiimi muutumisel muutub ka kalade käitumine, loomulik ränne on häiritud ja toimub enneaegne kudemine.
Seega võib veetemperatuuri tõus muuta veekogude liigilist struktuuri. Paljud kalaliigid lahkuvad neilt aladelt või surevad. Nendele kohtadele iseloomulikud vetikad asenduvad soojust armastavate liikidega.
Kui koos sooja veega satuvad reservuaaridesse orgaanilised ja mineraalsed ained (olmereovesi, põldudelt pestud mineraalväetised), toimub vetikate järsk paljunemine, hakkavad moodustuma.tihe mass, kattes üksteist. Selle tulemusena toimub nende surm ja lagunemine, mis põhjustab veehoidla kõigi elusorganismide katku.
Veekogude termiline reostus soojuselektrijaamade poolt on ohtlik. Need toodavad energiat turbiinide abil, heitgaase tuleb aeg-aj alt jahutada. Kasutatud vesi juhitakse reservuaaridesse. Suurtes soojuselektrijaamades ulatub see kogus 90 m3. See tähendab, et reservuaari siseneb pidev soe vool.
Veeökosüsteemide reostusest tingitud kahju
Kõik veekogude termilise reostuse tagajärjed põhjustavad elusorganismidele katastroofilist kahju ja muudavad inimese enda elupaika. Reostusest põhjustatud kahju:
- esteetiline (maastike välimus on katki);
- majanduslik (reostuse kõrvaldamine, paljude kalaliikide väljasuremine);
- keskkondlik (veetaimestiku ja elusorganismide liigid hävivad).
Elektrijaamade poolt ärajuhitava sooja vee maht kasvab pidev alt, mistõttu tõuseb ka veekogude temperatuur. Paljudes jõgedes tõuseb see keskkonnakaitsjate hinnangul 3-4 °C võrra. See protsess on juba käimas. Näiteks Ameerika jõgedes on vee ülekuumenemine umbes 10-15 °С, Inglismaal - 7-10 °С, Prantsusmaal - 5 °С.
Soojussaaste
Soojussaaste (termiline füüsikaline saaste) on vorm, mis tekib ümbritseva õhu temperatuuri tõusu tagajärjel. Selle põhjused on kuuma õhu tööstuslikud ja sõjalised heitmed, suured tulekahjud.
Keskkonna soojussaaste on seotud keemia-, tselluloosi- ja paberitööstuse, metallurgia-, puidutööstuse, soojuselektrijaamade ja tuumaelektrijaamade tööga, mis nõuavad seadmete jahutamiseks suuri veekoguseid.
Transport on võimas keskkonnasaastaja. Umbes 80% aastasest heitgaasist pärinevad autodest. Paljud kahjulikud ained levivad saasteallikast märkimisväärsel kaugusel.
Soojuselektrijaamades gaasi põletamisel tekib lisaks keemilisele mõjule atmosfäärile ka soojussaaste. Lisaks on tõrvikust umbes 4 km raadiuses paljud taimed depressioonis ja 100 meetri raadiuses sureb taimkate.
Venemaal tekib igal aastal umbes 80 miljonit tonni erinevaid tööstus- ja olmejäätmeid, mis on pinnase, taimestiku, põhja- ja pinnavee ning atmosfääriõhu saasteallikaks. Lisaks on need loodusobjektide kiirgus- ja soojussaaste allikaks.
Maavesi on reostunud mitmesuguste keemiliste jäätmetega, mis satuvad sinna mineraalväetiste, pestitsiidide, reovee ja tööstuslike heitvetega pinnasest mahapesemisel. Veehoidlates esineb termiline ja bakteriaalne reostus, paljud taime- ja loomaliigid surevad.
Igasugune soojuse eraldumine looduskeskkonda põhjustab selle komponentide, eriti atmosfääri alumiste kihtide temperatuuri muutusi,pinnase ja hüdrosfääri objektid.
Keskkonnakaitsjate sõnul ei suuda soojusheitmed keskkonda veel mõjutada planeedi tasakaalu, kuid neil on oluline mõju konkreetsele piirkonnale. Näiteks suurlinnades on õhutemperatuur tavaliselt mõnevõrra kõrgem kui linnast väljas, jõgede või järvede soojusrežiim muutub soojuselektrijaamade heitvee neisse juhtimisel. Nende ruumide elanike liigiline koosseis on muutumas. Igal liigil on oma temperatuurivahemik, milles liik on võimeline kohanema. Näiteks võib forell ellu jääda soojas vees, kuid ei saa paljuneda.
Seega mõjutavad soojuslahendused ka biosfääri, kuigi see ei ole planeedi mastaabis, vaid on märgatav ka inimestele.
Muldkatte temperatuurireostus on täis tõsiasja, et seal toimub tihe koostoime loomade, taimestiku ja mikroobsete organismidega. Mullatemperatuuri tõusuga muutub taimkate termofiilsemateks liikideks, paljud mikroorganismid surevad ega suuda uute tingimustega kohaneda.
Põhjavee termiline reostus tekib põhjaveekihtidesse sattuva äravoolu tagajärjel. See mõjutab negatiivselt vee kvaliteeti, selle keemilist koostist ja termilisi tingimusi.
Keskkonna termiline saastatus halvendab elutingimusi ja inimtegevust. Linnades, kus kõrge temperatuur koos kõrge õhuniiskusega, kogevad inimesed sagedasi peavalusid, üldist halb enesetunne ja hobuste võiduajamist.vererõhk. Kõrge õhuniiskus põhjustab metallide korrosiooni, kanalisatsiooni, soojustorude, gaasitorude jms kahjustamist.
Keskkonnareostuse tagajärjed
Saate täpsustada kõik keskkonna termilise saastamise tagajärjed ja tuua välja peamised lahendamist vajavad probleemid:
1. Suurematesse linnadesse moodustuvad soojussaared.
2. Tekib sudu, õhuniiskus suureneb ja suurlinnades tekib püsiv pilvisus.
3. Probleemid tekivad jõgedes, järvedes ning merede ja ookeanide rannikualadel. Temperatuuri tõusu tõttu on ökoloogiline tasakaal häiritud, paljud kalaliigid ja veetaimed surevad.
4. Vee keemilised ja füüsikalised omadused muutuvad. See muutub kasutuskõlbmatuks isegi pärast puhastamist.
5. Veekogude elusorganismid surevad või on depressioonis.
6. Põhjavee temperatuur tõuseb.
7. Mulla struktuur ja koostis on häiritud, taimestik ja selles elavad mikroorganismid on alla surutud või hävinud.
Soojussaaste. Ennetamine ja meetmed selle vältimiseks
Peamine meede keskkonna termilise saastamise vältimiseks on kütuse kasutamisest järkjärguline loobumine, täielik üleminek alternatiivsele taastuvenergiale: päikese-, tuule- ja hüdroenergiale.
Veealade kaitsmiseks termilise saaste eest turbiini jahutussüsteemis on vaja ehitada reservuaarid - jahutid, millest vesi pärast jahutamistsaab uuesti kasutada jahutussüsteemis.
Viimastel aastakümnetel on insenerid püüdnud soojuselektrijaamades kõrvaldada auruturbiini, kasutades selleks magnetohüdrodünaamilist meetodit soojusenergia muundamiseks elektrienergiaks. See vähendab oluliselt ümbritseva piirkonna ja veekogude termilist reostust.
Bioloogid püüavad tuvastada biosfääri kui terviku ja üksikute elusorganismide liikide stabiilsuse piire, samuti bioloogiliste süsteemide tasakaalu piire.
Keskkonnateadlased uurivad omakorda inimese majandustegevuse mõjuastet keskkonnas toimuvatele looduslikele protsessidele ja otsivad võimalusi negatiivse mõju ennetamiseks.
Kaitske keskkonda termilise saaste eest
Soojussaaste on tavaks jagada planetaarseks ja lokaalseks. Planeedi mastaabis ei ole reostus kuigi suur ja moodustab planeedile sisenevast päikesekiirgusest vaid 0,018% ehk ühe protsendi piires. Kuid soojusreostus mõjutab loodust kohalikul tasandil tugev alt. Selle mõju reguleerimiseks enamikus tööstusriikides on kehtestatud termilise saaste piirangud (limiidid).
Üldjuhul seatakse piir veekogude režiimile, kuna just mered, järved ja jõed kannatavad suurel määral termilise reostuse all ja saavad sellest põhiosa.
Euroopa riikides ei tohiks veekogud nende loomulikust temperatuurist üle 3 °C soojeneda.
USA-s ei tohiks vee soojendamine jõgedes olla valgem kui 3 °С, järvedes - 1,6 °С, merede ja ookeanide vetes - 0,8 °С.
BVenemaal ei tohiks veetemperatuur reservuaarides tõusta rohkem kui 3 °C võrreldes kuumima kuu keskmise temperatuuriga. Lõhe ja teiste külma armastavate kalaliikidega asustatud veehoidlates ei saa temperatuuri tõsta rohkem kui 5 °C, suvel mitte üle 20 °C, talvel - 5 °C.
Soojussaaste ulatus suurte tööstuskeskuste lähedal on üsna märkimisväärne. Nii näiteks levib soojussaaste 2 miljoni elanikuga tööstuskeskusest, tuumaelektrijaamast ja naftatöötlemistehasest 120 km kaugusele ja 1 km kõrgusele.
Keskkonnakaitsjad soovitavad kasutada soojajäätmeid majapidamises, näiteks:
- põllumajandusmaa niisutamiseks;
- kasvuhoonetööstuses;
- põhjapoolsete vete jäävaba oleku säilitamiseks;
- naftatööstuse raskete toodete ja kütteõli destilleerimiseks;
- soojast armastavate kalaliikide aretamiseks;
- metsikute veelindude jaoks talvel köetavate tehistiikide ehitamiseks.
Planeedi mastaabis mõjutab looduskeskkonna termiline saastatus kaudselt globaalset soojenemist. Tööstuse kasvuhoonegaaside heitkogused ei tõsta temperatuuri otseselt, vaid suurendavad seda kasvuhooneefekti kaudu.
Keskkonnaprobleemide lahendamiseks ja nende ennetamiseks tulevikus peab inimkond lahendama mitmeid globaalseid probleeme ja suunama kõik jõupingutused õhusaaste, termilise,planeedi reostus.
