В чем опасность теплового загрязнения воды?

Тепловое загрязнение — окружающая среда

Тепловое загрязнение окружающей среды от ТЭС, работающих на органическом топливе, сопровождается огромным расходом кислорода из атмосферы, непрерывным выбросом газов, золы, а также вредных для растительного и животного мира окислов серы и азота. Это создает особые экологические проблемы и влечет за собой крупные затраты на сооружение и эксплуатацию технических устройств, обеспечивающих надежную защиту окружающей среды.
 

Тепловое загрязнение окружающей среды ТЭС, работающими на органическом топливе, сопровождается огромным расходом кислорода из атмосферы, непрерывным выбросом газов, золы, а также вредных для растительного и животного мира окислов серы и азота. Это создает значительные экологические проблемы и влечет за собой крупные затраты на сооружение и эксплуатацию специальных природоохранных технических устройств.
 

Точный расчет теплового загрязнения окружающей среды и его контроль включают анализ многих параметров и учет многих взаимосвязанных процессов, вызванных техногенной деятельностью современного общества. В настоящее время эта проблема в полной мере количественно не решена.
 

В России до 70 % теплового загрязнения окружающей среды и около 50 % всех вредных выбросов в настоящее время приходится на долю ТЭК.
 

Снижение расхода хладоносителя ( воды) уменьшает тепловое загрязнение окружающей среды. Исключение печи нагрева приводит к резкому снижению загазованности прилегающей территории. Отсутствие открытого пламени на территории повышает пожарную безопасность установки. Горизонтальное расположение аппарата также упрощает монтаж противопожарного оборудования.
 

Снижение расхода хлалоиоснтеля ( волы) уменьшает тепловое загрязнение окружающей среды. Исключение печи нагрева приводит к резкому снижению загазованности прилегающей территории. Отсутствие открытого пламени па территории повышает пожарную безопасность установки. Горизонтальное расположение аппарата также упрощает монтаж противопожарного оборудования.
 

Транспорт является одним из основных источников шума, сильно влияет на тепловое загрязнение окружающей среды — 1 6 — 1 8 х 10 МДж тепла.
 

Транспорт является одним из основных источников шума, сильно влияет на тепловое загрязнение окружающей среды — 1 6 — 1 8 х 10 МДж тепла.
 

При этом могут быть получены высокие значения КПД ( до 90 %), что позволит резко сократить тепловое загрязнение окружающей среды.
 

На основе принципиально новой технологии необходимо создавать малоотходные или безотходные производства, позволяющие превращать сырье в целевые продукты без теплового загрязнения окружающей среды, предусматривающие вывод из системы только продуктов, составляющих биосферу. Особую актуальность эта проблема приобретает в связи с ростом масштабов и концентрации производств, увеличением потребления сырьевых и энергетических ресурсов.
 

Производство должно осуществляться при минимальных затратах энергии и топлива на единицу продукции ( энергосберегающие технологии) и, следовательно, тепловые загрязнения окружающей среды также минимальны.
 

В свою очередь оптимальное управление каскадами ГЭС в составе энергосистемы позволяет также решать задачи охраны природы — минимизацию выброса вредных веществ и теплового загрязнения окружающей среды и др. Однако цели управления ГЭС и ТЭС на уровне энергосистемы в первую очередь должны соответствовать отраслевой стратегии управления, к которой относится лишь ограниченный круг природоохранных задач.
 

Другим вахвейшим направлением создания химических производств, отвечающих требованиям безотходной технологии, является снижение его энергетических потребностей, следовательно, я они-жение тепловых загрязнений окружающей среды.
 

Существуют законы природы, которые ограничивают наши возможности преобразовывать энергию из одной формы в другую, и проявление этих законов имеет непосредственное отношение к проблеме теплового загрязнения окружающей среды.
 

Тепловое загрязнение — водоем

Тепловое загрязнение водоемов и атмосферы имеет место и при эксплуатации атомных электростанций. В настоящее время установлена закономерность общего повышения температуры водоемов, рек, атмосферы, особенно в местах нахождения электростанций, промышленных предприятий в крупных индустриальных районах. В свою очередь, это приводит к изменению теплового режима водоемов, что сказывается на жизни биоорганизмов, к возникновению нежелательных воздушных потоков из-за повышения температуры в атмосфере, изменению влажности воздуха и солнечной радиации и, в конечном случае, к изменению микроклимата.
 

Тепловое загрязнение водоемов происходит за счет большого количества горячих и теплых стоков. Повышение температуры воды в водоемах увеличивает действие токсических веществ, вносит искажения в биологические процессы существования водных сообществ.
 

Тепловое загрязнение водоемов приводит к последовательной смене видового состава и нарушению формирования сообществ водорослей.
 

Тепловое загрязнение водоемов может быть уменьшено с перс-ходом на замкнутые циклы использования воды.
 

Причиной теплового загрязнения водоемов является сброс нагретых вод из систем охлаждения ( особенно водами тепловых электростанций), через которые проходит до 5 % от потребления промышленностью пресных вод. Однако этот показатель непрерывно возрастает. Тепловое загрязнение влияет на термический и биологический режим водоемов.
 

Серьезными последствиями чревато тепловое загрязнение водоемов, вызываемое сбросом нагретых сточных вод, — поскольку оно воздействует на термический и биологический режим поверхностных вод, влияя тем самым на жизнь водной флоры и фауны.
 

Кроме того, тепловое загрязнение водоемов, ориентировочно оцениваемое выбросами 4 19 — 1010 ГДж тепла, привело бы к повышению температуры водоемов до величин порядка 30 С. Сразу же подчеркнем, что в действительности за счет применения повой техники решения должны быть и будут более благоприятными.
 

Для борьбы с тепловым загрязнением водоемов ( биологически недопустимого повышения температуры воды) может быть предусмотрено двухступенчатое охлаждение: в градирнях и прудах-охладителях.
 

Кроме того, происходит значительное тепловое загрязнение водоемов при сбрасывании в них тепловой воды. На поверхности Земли осаждаются отходы в виде золы, серы и других твердых частиц.
 

АЭС представляют собой потенциальный источник теплового загрязнения водоемов. Примерно половина тепловой энергии, возникающей в атомном реакторе в результате ядерного распада, удаляется с охлаждающими водами. Количество последних в 1 5 — 1 7 раза больше, чем на тепловых электростанциях, и достигает на крупных АЭС нескольких миллионов кубических метров в сутки.
 

АЭС представляют собой потенциальный источник теплового загрязнения водоемов. Примерно половина тепловой энергии, возникающей в атомном реакторе в результате ядерного распада, удаляется с охлаждающими водами. Количество последних в 1 5 — 1 7 раза больше, чем на тепловых электростанциях, и достигает на крупных АЭС нескольких миллионов кубических метров в сутки.
 

Сточные воды, сбрасываемые электростанциями, содержат: воды охлаждения конденсаторов турбин, вызывающие тепловое загрязнение водоемов; реген рационные и промывочные воды от водоподготовительных установок и конденсатоочисток; воды, загрязненные нефтепродуктами; воды от наружных обмывок поверхностей нагрева котлов и пиковых подогревателей, работающих на сернистом мазуте; отработанные растворы после химической очистки и консервации оборудования; воды систем гидрозолоудаления на ГЭС, работающих на твердом топливе. Для электростанций характерны залповые сбросы.
 

Кроме загрязнения водоемов различными вредными веществами, поступающими в них со сточными водами, существует тепловое загрязнение водоемов, вызываемое сбросом в них теплой воды. Основным источником такого загрязнения являются тепловые электростанции и, в частности, атомные. Они забирают воду из водоемов для охлаждения конденсаторов и потом сбрасывают ее обратно с более высокой температурой. Это само по себе не производит прямого воздействия на качество воды, но может оказать косвенное влияние: повышение температуры воды в водоеме интенсифицирует биологические процессы — приводит к цветению воды, уменьшению растворимости газов в ней, в том числе кислорода, изменению физических и химических свойств.
 

Загрязнение воды, важной составляющей всего живого на Земле – проблема мирового масштаба

Наличие пресной чистой воды – необходимое условие существования всех живых организмов на планете.

На долю пресной воды, пригодной к употреблению, приходится всего 3 % от общего ее количества.

Несмотря на это, человек в процессе своей деятельности нещадно загрязняет ее.

Таким образом, очень большой объем пресных вод сейчас стал совершенно непригодным. Резкое ухудшение качества пресной воды произошло в результате загрязнения ее химическими и радиоактивными веществами, ядохимикатами, синтетическими удобрениями и канализационными стоками и это уже глобальная экологическая проблема современности.

Возможные последствия

Изменение температуры в атмосфере и гидросфере приводит к локальным и глобальным изменениям климата. Особенность теплового загрязнения в том, что повышение температуры воды оказывает воздействие на атмосферу и наоборот. Повышение температуры влияет на климат на Земле, почвенный состав, живые организмы. Изменения состояния среды, вызванные высокими температурами, нарушают естественное развитие растений, условия обитания живых организмов во всех вовлеченных частях биосферы.

Глобальное потепление климата

Механизм глобального потепления

Регулярное тепловое воздействие на атмосферу, гидросферу и почвы приводит к постепенному повышению средней температуры на Земле. Это явление называется глобальным потеплением, оно влияет на климат и природные условия существования планеты. По разным оценкам, за последние 100-150 лет средняя температура выросла на 2-4 °C. Последствия глобального потепления: таяние ледников, затопление прибрежных и низменных территорий из-за повышения уровня Мирового океана, опустынивание из-за засухи.

Влияние на гидросферу

Изменение температуры в водоемах влияет на его обитателей, причем воздействие может быть отрицательным и положительным. Для некоторых видов рыб изменение температуры в сторону повышения лишает возможности размножаться или просто существовать. Из-за нагрева сокращается доступ к кислороду, что провоцирует развитие бактерий в водоемах.

Некоторые виды рыб (например, налим, сиг) очень чувствительны к температурным колебаниям. Для других видов повышение температуры положительно сказывается на возможности размножаться. Распространена практика по разведению осетровых рыб в отводных каналах электростанций.

Влияние на атмосферу

Через гидросферу или напрямую тепловое загрязнение влияет на атмосферу. В местах возникновения избытков тепла (например, около ТЭЦ) температура в среднем стабильно выше на несколько градусов. Кроме этого, обилие таких источников и их регулярная работа глобально влияют на климат, внося вклад в разных местах Земли. Повышение температуры провоцирует климатические изменения, формирование парникового эффекта, ставящего под угрозу некоторые формы существования.

Изменения почв

Избыточный нагрев почв, аналогично изменениям в гидросфере и атмосфере, приводит к нарушению естественных природных процессов. Наиболее характерные признаки чрезмерного нагрева земли: таяние снега или льда, засуха. Это приводит в меньшей степени к климатическим изменениям, в большей – к локальным очагам неблагоприятной обстановки. Из-за нагрева теплолюбивые растения и живые организмы начинают вытеснять естественные для прежней среды виды. Дополнительный ущерб наносится при утечках и повреждениях трубопроводов.

Воздействие на живые организмы

Смена условий существования вынуждает животных и растения адаптироваться или мигрировать в другие места. Адаптация и миграция меняют образ жизни и структуру организма. Например, потепление морей на Дальнем Востоке привело к миграции краба-стригуна в Карское море – одно из самых холодных море России, где температура редко бывает выше 0 °C. Сокращение количества доступного кислорода из-за потепления влияет не только на животных, но и на людей.

Источники

Тепловые загрязнения – это выбросы с повышенной температурой. Их еще называют термическими отходами. Появляются за счет нескольких источников, указанных в таблице.

Факторы человеческой деятельности по появлению тепловых отходов наносят сильный урон почве, атмосфере и водным ресурсам Земли. Особую опасность представляет ее соединение с естественными источниками.

Чем опасно антропогенное загрязнение?

Определение антропогенных загрязнителей не совсем понятно. Некоторые органические загрязнители, такие как полиароматические углеводороды (ПАУ), образуются:

1. В основном в результате неполного сгорания ископаемого топлива;
2. Также могут возникать в результате естественных лесных пожаров.

А вот загрязнители тяжелыми металлами, такими как свинец и медь являются элементами природного происхождения. Но концентрируются искусственно, например, путем плавления. 

С другой стороны, другие органические соединения являются синтетическими, как и другие классы химических веществ, и способны нарушать эндокринную функцию. К ним относятся:

• полихлорированные дифенилы (ПХД);
• полибромдифениловые эфиры (ПБДЭ);
• различные хлорорганические пестициды.

В последнее время нитраты, которые обычно используются в качестве удобрений, стали причиной нарушения физиологии животных. И это несмотря на то, что химически они сильно отличаются от соединений, которые традиционно вызывают проблемы. 

Все эти категории загрязнителей условно считаются «антропогенного происхождения» и классифицируются как эндокринные разрушители. Хотя механизмы действия тяжелых металлов часто отличаются от механизмов действия органических загрязнителей.

Охрана водоемов от загрязнения

Самый эффективный способ защитить поверхностные воды от загрязнения – использовать очистные сооружения для очистки сточных вод. Максимальный уровень загрязнения сточных вод, сбрасываемых в землю и воду после очистки, определяется международными и национальными законами. Их требованиям нужно следовать. Многие промышленные предприятия сбрасывают сточные воды, не соблюдая требования. В таких случаях, если инспекция выявляет нарушения, налагаются денежные штрафы. 

Состояние воды можно значительно улучшить, используя более совершенные и современные технологии, снижающие количество загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах (это так называемые малоотходные и безотходные технологии). Желательно также сократить использование пестицидов и заменить их менее вредными, токсичными и более легко разлагаемыми. На плохое состояние воды также влияют: процессы производства биоразлагаемых поверхностно-активных веществ и сброс нагретой воды в водоемы.

Загрязнение можно предотвратить путем надлежащего размещения и использования отходов. Это снижает негативное влияние, предупреждает негативные последствия загрязнения водоемов.

Предотвращение и защита

Термическое загрязнение может рассматриваться на масштабном и локальном уровнях. Первый представляет собой проблему в планетарном объеме, которая составляет 1% от получаемой солнечной радиации Земли.

Тепловые отходы несут большую опасность и на локальном уровне. От этого вида загрязнений страдают аква ресурсы. На государственном уровне вводится закон на лимиты по их выделению предприятиями в водоемы. Они не должны прогреваться больше 3 градусов от их исходной температуры и распространяться на слишком далекое расстояние от заводов. Загрязнение может распространяться на 120 км по площади всей водной поверхности и на 1 км в глубину.

Основной способ предотвращения появления негативных последствий тепла – полный отказ от использования топливной энергии, ее замена на альтернативные способы. Могут использоваться: аква, солнечный и ветровой виды ресурсов.

На предприятиях необходимо открывать охладители, где вода после нагревания сможет остывать, а потом вновь использоваться для охлаждения. Для превращения тепловой энергии в электрическую следует использовать не паровую турбину, а магнитогидродинамический способ. Это уменьшит поступление отходов в водоемы.

Загрязнения теплового характера могут использоваться для следующих целей:

• разведения рыбы, для которой необходимо поддержание тепла,
• установки искусственных прудов с подогревом в зимний сезон для птиц,
• поддержания комфортной температуры в теплицах,
• устранения льда на водной поверхности,
• орошения земли,
• перегонки нефти.

У этих способов есть плюсы и минусы. Преимущество – загрязнения можно использовать с пользой для природы и животных, если применять в указанных целях. Недостаток – полностью не решают проблему выделения термических отходов. Они лишь способствуют дальнейшему использованию без вреда для среды.

Тепловое загрязнение негативно влияет на всю окружающую среду, способствуя глобальному потеплению. Для минимизации воздействия опасных отходов на биосферу нужно принимать ряд мер по уменьшению выделения тепловых потоков в почву, водоемы и атмосферу.

Основные причины загрязнения воды

Их целый ряд:

1. Сточные воды. Проще говоря, это та вода, которая оказывается в канализации. Представляют собой сточные воды смесь отходов жизнедеятельности человека, грязи, моющих средств и дождевой воды. В итоге получается грязная и токсичная жидкость, которая сливается, как правило, в реки и моря. И основная проблема заключается в том, что бытовые сточные воды содержат различные химические вещества (из-за моющих средств). Именно они наносят основной урон по живым водным организмам.
2. Промышленные отходы. Оказываются они в водоёмах по различным причинам. Случается так, что промышленные отходы сливаются в реки и моря нарочно (это ведь самый простой способ избавиться от них, и самый вредоносный). А иногда происходят несчастные случаи или утечки, в результате которых отходы оказываются в воде.
3. Фермерские хозяйства. Из-за удобрений, используемых на полях, наносится большой ущерб водоёмам. Происходит это потому, что химические и органические удобрения, находящиеся в верхнем слое почвы, смываются дождём в водоёмы (а также попадают в подземные воды). Но отказаться от ведения фермерских хозяйств было бы самоубийством, поскольку они являются поставщиками пищи. Поэтому с данной проблемой ничего не поделаешь.
4. Утечки нефти. К сожалению, случаются они слишком часто. По некоторым данным, в одной лишь Америке происходит более 10 тысяч утечек нефти каждый год. И, попадая в водоёмы, нефтепродукты оказывают множество неблагоприятных воздействий на живые организмы.
5. Твёрдые отходы. В мире существует множество водоёмов, которые служат в качестве каких-то помоек. Туда сбрасывается различный мусор, который в большом количестве собирается на поверхности водоёмов. Из-за чего препятствует попаданию солнечного света, что, в свою очередь, приводит к нарушению многих процессов, происходящих в этих экосистемах.
6. Тепловое загрязнение. Под этим пунктом подразумевается слив в водоёмы тёплой воды, которая образуется в результате работы тепловых и атомных электростанций. По своему составу вода не представляет никакой опасности, поскольку берётся из тех же водоёмов, но её повышенная температура оказывает неблагоприятное воздействие. Из-за увеличения температуры воды ускоряются многие процессы, что приводит к различным проблемам. В таких водоёмах наблюдаются массовые вымирания живности и ускоренное зарастание водорослями.
7. Атмосферные загрязнения. В атмосфере нашей планеты содержится множество загрязняющих веществ. Они оказывают вредоносное влияние и на водоёмы. Наибольший вред доставляют пепел, сажа, зола и различные газы. Оказываются они в атмосфере, в основном, из-за промышленной деятельности людей. А после попадания в воду происходят химические реакции, из-за чего образуются концентрированные кислоты. Также продукты промышленной деятельности могут вступать в реакцию с водой и в атмосфере, из-за чего идут кислотные дожди, тоже наносящие большой вред водоёмам.

Охрана

В большинстве государств охрана пресных вод подтверждена на уровне законодательства. Основной метод – регулярные проверки предприятий санэпидемстанциями.

Они следят за тем, правильно ли утилизируются все отходы и не попадают ли они в водоемы. Также они регулярно забирают пробы из рек, озер вблизи предприятий. Это позволяет точно выявить источник загрязнения.

Государства обязывают промышленные предприятия устанавливать фильтрующие системы и станции для очистки воды.

Важно! Нарушение предписаний причисляется к экологическим преступлениям. На виновные организации налагаются штрафы

Руководящие ими лица могут привлекаться к реальным срокам лишения свободы.

Что такое тепловое загрязнение?

Тепловое загрязнение – это опасное для жизни изменение температуры в биосфере. В основном, оно связано с выбросом излишков тепла в воздух и водоемы. Стрессовое повышение температуры в ареале обитания животных и растений вызывает деградацию органической жизни. Главная причина «теплового удара» по природе – деятельность человека.

Все живое на планете обогревается от Солнца, только людям чистой солнечной энергии оказалось мало. Для удовлетворения растущих потребностей человечество использует полезные ископаемые: уголь, нефть, газ, уран. Коэффициент полезного действия при их сжигании не превышает 30-40%. Это значит, что человек использует меньше половины получаемой энергии, а 60-70% тепла выбрасывается в окружающую среду, которая совсем не нуждается в обогреве.

Добытая людьми энергия составляет лишь 0,005% солнечного тепла, поэтому глобальных изменений на планете тепловое загрязнение пока не вызывает. Однако его концентрация в промышленных территориях приводит к нарушениям климата локального масштаба, обедняет жизнь в прилежащих водоемах и на суше.

Последствия загрязнения воды могут быть самыми печальными

27.08.2020

Как это ни странно, но по мере развития цивилизации растет угроза экологической безопасности для всей планеты. В частности, это касается загрязнения водных источников. Ведь не секрет, что последствия загрязнения воды могут быть катастрофическими для всего человечества. По мере возрастания прогресса число потребностей человека увеличивается, и полностью удовлетворить их возможно только увеличив объемы промышленного производства. А ведь именно промышленные отходы и вызывают такие печальные последствия, поскольку современное состояние очистительных сооружений оставляет желать лучшего или же вовсе отсутствуют необходимые системы промышленной очистки воды.

Как свидетельствуют отчеты экспертов ООН, которые публикуются ежегодно в преддверии Всемирного дня воды (22 марта), количество людей, заболевающих и умирающих только потому, что употребляют загрязненную воду, практически равно количеству жертв различных видов насилия. И по мере развития индустриализации и урбанизации степень загрязнения воды только увеличивается. По оценкам независимых экспертов, от заболеваний, вызванных употреблением чрезмерно загрязненной воды, погибает в год не менее 1,8 миллиона детей во всем мире. Причем возраст их не превышает пяти лет.

Решения BWT для промышленной и бытовой очистки воды:

Фильтры механической очистки

Фильтр с активированным углем

Удаление железа и марганца

Фильтры под мойку

Получить консультацию

Таким образом, последствия употребления загрязненной воды для человека, это различные кишечные и инфекционные заболевания — холера, тиф, гепатит, дизентерия, гастроэнтерит. Кроме того, загрязнение воды приводит к ухудшению состояния кожи, отрицательно сказывается на состоянии волос, приводит к порче зубов. Хлор, который используется для водоподготовке питьевой воды в системах центрального водоснабжения, очень часто не вступает в реакцию с некоторыми элементами. Например, хлор совершенно не влияет на соединения фтора и фенола, которые оказывают на деятельность печени и почек отрицательное воздействие. Почки и печень — это та зона риска, для которой употребление загрязненной воды имеет самые пагубные последствия.

Негативные последствия загрязнения воды, а именно большое содержание в ней свинца, кадмия, хрома, бензопирена для человека выражаются в стремительном ухудшении здоровья. Критическое накопление в организме этих вредных элементов зачастую становится причиной появления онкологических заболеваний, а также расстройств центральной и периферической нервной систем. Кишечные палочки, энтеровирусы — это вредные микроорганизмы, оказывающие негативное воздействие на работу желудочно-кишечного тракта. Если не подвергать воду дополнительной обработке, то последствия легко предугадать — это развитие мочекаменной и желчно-каменной болезней, нарушение работы сердечнососудистой системы и т.д. Также велика вероятность заболеваний хроническими нефритами и гепатитами.

В нашей стране на сегодняшний день более 50 процентов городских систем водоснабжения исчерпали свой эксплуатационный ресурс, и находятся в аварийно-опасном состоянии. Это, так сказать, является последствием их длительного использования. Более того, как показывают результаты проводимых проверок, у подавляющего большинства отечественных промышленных предприятий отсутствуют какие бы то ни было сооружения по водоочистке, так что свои отходы они сбрасывают в открытые водоемы. Не стоит и говорить о том, какие последствия данные действия имеют для природы.

Следовательно, чтобы избежать отравления и других отрицательных последствий употребления воды с загрязнениями, необходимо самим заботиться о ее очистке. Конечно, это еще не факт, что из Вашего крана течет вода с загрязнениями, но ведь без проведения анализа нельзя с уверенностью утверждать, что загрязнения в ней отсутствуют.

Что касается таких водоемов как реки и озера, то в них загрязнение происходит по причине использования различных современных химикатов и удобрений. Как утверждают ученые, 80 процентов из них не проходили никаких испытаний, поэтому даже трудно сказать, какими будут последствия.

Загрязняющие вещества могут попасть в воду на любом этапе кругооборота, а последствия загрязнения воды, а именно ее употребления, могут проявляться не сразу, а спустя некоторое время, пока в организме накопится большое количество вредных элементов. Поэтому, настоятельно рекомендуется заботиться о своем здоровье, устанавливая в домах системы очистки воды.