Cos'è l'inquinamento termico?

2024 Autore: Henry Conors | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-12 09:12

L'inquinamento termico si riferisce ai fenomeni in cui il calore viene rilasciato nei corpi idrici o nell'aria atmosferica. Allo stesso tempo, la temperatura aumenta molto più della norma media. L'inquinamento termico della natura è associato alle attività umane e alle emissioni di gas serra, che sono la causa principale del riscaldamento globale.

Fonti di inquinamento termico dell'atmosfera

Ci sono due gruppi di sorgenti:

• naturale - si tratta di incendi boschivi, vulcani, tempeste di polvere, venti secchi, processi di decomposizione degli organismi viventi e vegetali;
• antropogeni sono la lavorazione del petrolio e del gas, l'attività industriale, l'ingegneria dell'energia termica, l'energia nucleare, i trasporti.

Ogni anno, circa 25 miliardi di tonnellate di monossido di carbonio, 190 milioni di tonnellate di ossido di zolfo, 60 milioni di tonnellate di ossido di azoto entrano nell'atmosfera terrestre a causa delle attività umane. La metà di tutti questi rifiuti viene aggiunta come risultato delle attività dell'industria energetica, dell'industria e della metallurgia.

Le emissioni di scarico delle auto sono aumentate negli ultimi anni.

Conseguenze

Nelle città metropolitane con grandi imprese industriali, l'aria atmosferica subisce il più forte inquinamento termico. Riceve sostanze che hanno una temperatura superiore allo strato d'aria della superficie circostante. La temperatura delle emissioni industriali è sempre superiore allo strato superficiale medio dell'aria. Ad esempio, durante gli incendi boschivi, dai tubi di scappamento delle automobili, dai tubi delle imprese industriali, durante il riscaldamento delle case, vengono rilasciati flussi di aria calda con varie impurità. La temperatura di un tale flusso è di circa 50-60 ºС. Questo strato aumenta la temperatura media annuale della città da sei a sette gradi. Le "isole di calore" si formano dentro e sopra le città, il che porta ad un aumento della nuvolosità, aumentando la quantità di precipitazioni e aumentando l'umidità dell'aria. Quando i prodotti della combustione vengono aggiunti all'aria umida, si forma smog umido (come lo smog londinese). Gli ecologisti affermano che negli ultimi 20 anni la temperatura media della troposfera è aumentata di 0,7°C.

Fonti di inquinamento termico del suolo

Le fonti di inquinamento termico del suolo nelle grandi città e nei centri industriali sono:

• tubi del gas di imprese metallurgiche, la temperatura raggiunge 140-150ºС;
• rete di riscaldamento, temperatura intorno ai 60-160ºС;
• rubinetti di comunicazione, temperatura 40-50º C.

Conseguenze dell'influenza termica sulla copertura del suolo

Le tubazioni del gas, la rete di riscaldamento e le prese di comunicazione aumentano la temperatura del suolo di diversi gradi, il che è negativocolpisce il suolo. In inverno, questo porta allo scioglimento della neve e, di conseguenza, al congelamento degli strati superficiali del terreno, e in estate si verifica il processo opposto, lo strato superiore del terreno viene riscaldato e asciugato. La copertura del suolo è strettamente correlata alla vegetazione e ai microrganismi viventi che la abitano. Un cambiamento nella sua composizione influisce negativamente sulla loro vita.

Fonti di inquinamento termico degli impianti idrologici

L'inquinamento termico dei corpi idrici e delle aree marine costiere si verifica a seguito dello scarico di acque reflue nei corpi idrici da parte di centrali nucleari e termiche, imprese industriali.

Effetti degli scarichi di acque reflue

Lo scarico delle acque reflue porta ad un aumento della temperatura dell'acqua nei serbatoi di 6-7 ºС, l'area di tali punti caldi può raggiungere fino a 30-40 km2.

Gli strati caldi dell'acqua formano una sorta di pellicola sulla superficie della massa d'acqua, che impedisce il naturale scambio d'acqua (le acque superficiali non si mescolano con le acque di fondo), la quantità di ossigeno diminuisce e la necessità di organismi per aumenta, mentre aumenta il numero di specie di alghe.

Il maggior grado di inquinamento dell'acqua termale è rappresentato dalle centrali elettriche. L'acqua viene utilizzata per raffreddare le turbine delle centrali nucleari e il gas condensato nei TPP. L'acqua utilizzata dalle centrali elettriche viene riscaldata di circa 7-8 ºС, dopodiché viene scaricata nei corpi idrici vicini.

L'aumento della temperatura dell'acqua nei serbatoi ha un impatto negativo sugli organismi viventi. Per ognuno di essi esiste una temperatura ottimale alla quale la popolazione si senteeccellente. Nell'ambiente naturale, con un lento aumento o diminuzione della temperatura, gli organismi viventi si adattano gradualmente ai cambiamenti, ma se la temperatura aumenta bruscamente (ad esempio con un grande volume di scarichi di effluenti dalle imprese industriali), gli organismi non hanno tempo acclimatarsi. Subiscono uno shock termico, a causa del quale possono morire. Questo è uno degli effetti più negativi dell'inquinamento termico sulla vita acquatica.

Ma potrebbero esserci altre conseguenze più dannose. Ad esempio, l'effetto dell'inquinamento dell'acqua termale sul metabolismo. Con un aumento della temperatura negli organismi, il tasso metabolico aumenta e aumenta la necessità di ossigeno. Ma all'aumentare della temperatura dell'acqua, il contenuto di ossigeno in essa contenuto diminuisce. La sua carenza porta alla morte di molte specie di organismi viventi acquatici. La distruzione di quasi il 100% di pesci e invertebrati provoca un aumento della temperatura dell'acqua di diversi gradi in estate. Quando il regime di temperatura cambia, cambia anche il comportamento dei pesci, la migrazione naturale viene interrotta e si verifica una deposizione delle uova prematura.

Quindi, un aumento della temperatura dell'acqua può cambiare la struttura delle specie dei corpi idrici. Molte specie di pesci lasciano queste aree o muoiono. Le alghe caratteristiche di questi luoghi vengono sostituite da specie amanti del calore.

Se, insieme all'acqua calda, sostanze organiche e minerali (liquame domestico, fertilizzanti minerali lavati dai campi) entrano nei bacini, c'è una forte riproduzione delle alghe, iniziano a formarsimassa densa, che si ricoprono a vicenda. Di conseguenza, si verificano la loro morte e il loro decadimento, che porta alla pestilenza di tutti gli organismi viventi del bacino.

L'inquinamento termico dei corpi idrici da parte delle centrali termoelettriche è pericoloso. Generano energia utilizzando le turbine, i gas di scarico devono essere raffreddati di volta in volta. L'acqua usata viene scaricata nei serbatoi. Nelle grandi centrali termoelettriche, questa quantità raggiunge i 90 m3. Ciò significa che un flusso caldo continuo entra nel serbatoio.

Danni causati dall'inquinamento degli ecosistemi acquatici

Tutte le conseguenze dell'inquinamento termico dei corpi idrici causano danni catastrofici agli organismi viventi e modificano l'habitat della persona stessa. Danni causati dall'inquinamento:

• estetica (l'aspetto dei paesaggi è rotto);
• economico (bonifica dell'inquinamento, estinzione di molte specie ittiche);
• ambientale (specie di vegetazione acquatica e organismi viventi vengono distrutte).

Il volume di acqua calda scaricata dalle centrali elettriche è in costante aumento, quindi anche la temperatura dei corpi idrici aumenterà. In molti fiumi, secondo gli ambientalisti, aumenterà di 3-4 °C. Questo processo è già in corso. Ad esempio, in alcuni fiumi in America, il surriscaldamento dell'acqua è di circa 10-15 °С, in Inghilterra - 7-10 °С, in Francia - 5 °С.

Inquinamento termico

L'inquinamento termico (inquinamento fisico termico) è una forma che si verifica a seguito di un aumento della temperatura ambiente. Le sue cause sono emissioni industriali e militari di aria riscaldata, grandi incendi.

L'inquinamento termico dell'ambiente è associato al lavoro delle imprese dei settori chimico, cartario, metallurgico, della lavorazione del legno, centrali termiche e nucleari, che richiedono grandi volumi di acqua per raffreddare le apparecchiature.

I trasporti sono un potente inquinante dell'ambiente. Circa l'80% di tutte le emissioni annuali proviene dalle automobili. Molte sostanze nocive vengono disperse a distanze considerevoli dalla fonte di inquinamento.

Quando il gas viene bruciato nelle centrali termoelettriche, oltre agli effetti chimici sull'atmosfera, si verifica anche l'inquinamento termico. Inoltre, in un raggio di circa 4 km dalla torcia, molte piante si trovano in uno stato depresso e in un raggio di 100 metri la copertura vegetale sta morendo.

Ogni anno in Russia vengono generati circa 80 milioni di tonnellate di vari rifiuti industriali e domestici, che sono fonte di inquinamento della copertura del suolo, della vegetazione, delle acque sotterranee e superficiali e dell'aria atmosferica. Inoltre, sono una fonte di radiazioni e inquinamento termico degli oggetti naturali.

Le acque terrestri sono inquinate da una varietà di rifiuti chimici che vi arrivano quando i fertilizzanti minerali, i pesticidi vengono rimossi dal suolo, le acque reflue e gli effluenti industriali. L'inquinamento termico e batterico si verifica nei bacini idrici, molte specie di piante e animali muoiono.

Qualsiasi rilascio di calore nell'ambiente naturale porta ad una variazione della temperatura dei suoi componenti, in particolare degli strati inferiori dell'atmosfera,oggetti del suolo e dell'idrosfera.

Secondo gli ambientalisti, le emissioni termiche nell'ambiente non sono ancora in grado di influenzare l'equilibrio del pianeta, ma hanno un impatto significativo su un'area specifica. Ad esempio, la temperatura dell'aria nelle grandi città è generalmente leggermente superiore a quella fuori città; il regime termico dei fiumi o dei laghi cambia quando le acque reflue delle centrali termoelettriche vengono scaricate in esse. La composizione delle specie degli abitanti di questi spazi sta cambiando. Ogni specie ha il proprio intervallo di temperatura in cui la specie è in grado di adattarsi. Ad esempio, la trota può sopravvivere in acqua calda ma non può riprodursi.

Quindi, le scariche termiche influiscono anche sulla biosfera, sebbene questo non sia su scala planetaria, ma sia evidente anche per gli esseri umani.

L'inquinamento da temperatura della copertura del suolo è irto del fatto che esiste una stretta interazione con animali, vegetazione e organismi microbici. Con l'aumento della temperatura del suolo, la copertura vegetale cambia in specie più termofile, molti microrganismi muoiono, incapaci di adattarsi alle nuove condizioni.

L'inquinamento termico delle acque sotterranee si verifica a causa del deflusso che entra nelle falde acquifere. Ciò influisce negativamente sulla qualità dell'acqua, sulla sua composizione chimica e sulle condizioni termiche.

L'inquinamento termico dell'ambiente peggiora le condizioni di vita e l'attività umana. Nelle città, con temperature elevate combinate con un'elevata umidità, le persone sperimentano frequenti mal di testa, malessere generale, corse di cavalli.pressione sanguigna. Un'elevata umidità porta alla corrosione dei metalli, danni alle fognature, ai tubi di calore, ai tubi del gas e così via.

Conseguenze dell'inquinamento ambientale

Puoi specificare tutte le conseguenze dell'inquinamento termico dell'ambiente ed evidenziare i principali problemi che devono essere affrontati:

1. Le isole di calore si formano nelle principali città.

2. Si forma smog, l'umidità dell'aria aumenta e nelle megalopoli si forma una nuvolosità permanente.

3. I problemi sorgono nei fiumi, nei laghi e nelle zone costiere dei mari e degli oceani. A causa dell'aumento della temperatura, l'equilibrio ecologico è disturbato, molte specie di pesci e piante acquatiche stanno morendo.

4. Le proprietà chimiche e fisiche del cambiamento dell'acqua. Diventa inutilizzabile anche dopo la pulizia.

5. Gli organismi viventi dei corpi idrici stanno morendo o sono in uno stato depressivo.

6. Le temperature delle acque sotterranee stanno aumentando.

7. La struttura del suolo e la sua composizione vengono disturbate, la vegetazione ei microrganismi che vi abitano vengono soppressi o distrutti.

Inquinamento termico. Prevenzione e misure per prevenirla

La principale misura per prevenire l'inquinamento termico dell'ambiente è il graduale abbandono dell'uso dei combustibili, una transizione completa verso le energie rinnovabili alternative: solare, eolica e idroelettrica.

Per proteggere le aree d'acqua dall'inquinamento termico nel sistema di raffreddamento della turbina, è necessario costruire serbatoi - refrigeratori, da cui l'acqua dopo il raffreddamentopuò essere riutilizzato nel sistema di raffreddamento.

Negli ultimi decenni, gli ingegneri hanno cercato di eliminare la turbina a vapore nelle centrali termiche, utilizzando il metodo magnetoidrodinamico per convertire l'energia termica in energia elettrica. Ciò riduce significativamente l'inquinamento termico dell'area circostante e dei corpi idrici.

I biologi cercano di identificare i limiti della stabilità della biosfera nel suo insieme e delle singole specie di organismi viventi, nonché i limiti dell'equilibrio dei sistemi biologici.

Gli ambientalisti, a loro volta, studiano il grado di influenza dell'attività economica umana sui processi naturali nell'ambiente e cercano di trovare modi per prevenire un impatto negativo.

Proteggi l'ambiente dall'inquinamento termico

È consuetudine dividere l'inquinamento termico in planetario e locale. Su scala planetaria, l'inquinamento non è molto grande e ammonta solo allo 0,018% della radiazione solare che entra nel pianeta, cioè entro l'uno per cento. Ma l'inquinamento termico ha un forte impatto sulla natura a livello locale. Per regolare questa influenza nella maggior parte dei paesi industrializzati, sono stati introdotti dei limiti (limiti) di inquinamento termico.

Di norma, il limite è fissato per il regime dei corpi idrici, poiché sono i mari, i laghi e i fiumi a risentire in larga misura dell'inquinamento termico ea riceverne la parte principale.

Nei paesi europei, i corpi idrici non dovrebbero riscaldarsi di oltre 3 °C rispetto alla loro temperatura naturale.

Negli Stati Uniti, il riscaldamento dell'acqua nei fiumi non dovrebbe essere più bianco di 3 °С, nei laghi - 1,6 °С, nelle acque dei mari e degli oceani - 0,8 °С.

BIn Russia, la temperatura dell'acqua nei serbatoi non dovrebbe aumentare di oltre 3 °C rispetto alla temperatura media del mese più caldo. Nei bacini abitati da salmoni e altre specie di pesci amanti del freddo, la temperatura non può essere aumentata di più di 5 °C, in estate non superiore a 20 °C, in inverno - 5 °C.

La portata dell'inquinamento termico vicino ai grandi centri industriali è piuttosto significativa. Quindi, ad esempio, da un centro industriale con una popolazione di 2 milioni di persone, da una centrale nucleare e da una raffineria di petrolio, l'inquinamento termico si diffonde a 120 km di distanza e 1 km di altezza.

Gli ambientalisti suggeriscono di utilizzare lo spreco di calore per le necessità domestiche, ad esempio:

• per l'irrigazione di terreni agricoli;
• nel settore delle serre;
• per mantenere le acque settentrionali senza ghiaccio;
• per la distillazione di prodotti pesanti dell'industria petrolifera e olio combustibile;
• per l'allevamento di specie ittiche amanti del calore;
• per la realizzazione di stagni artificiali riscaldati in inverno per gli uccelli acquatici selvatici.

Su scala planetaria, l'inquinamento termico dell'ambiente naturale influisce indirettamente sul riscaldamento globale. Le emissioni di gas serra delle industrie non aumentano direttamente le temperature, ma le aumentano attraverso l'effetto serra.

Per risolvere i problemi ambientali e prevenirli in futuro, l'umanità deve risolvere una serie di problemi globali e dirigere tutti gli sforzi per ridurre l'inquinamento atmosferico, termicoinquinamento del pianeta.