La pollution thermique fait référence aux phénomènes de dégagement de chaleur dans les masses d'eau ou dans l'air atmosphérique. Dans le même temps, la température augmente beaucoup plus que la norme moyenne. La pollution thermique de la nature est associée aux activités humaines et aux émissions de gaz à effet de serre, qui sont la principale cause du réchauffement climatique.
Sources de pollution thermique de l'atmosphère
Il existe deux groupes de sources:
- naturel - ce sont les incendies de forêt, les volcans, les tempêtes de poussière, les vents secs, les processus de décomposition des organismes vivants et végétaux;
- anthropogènes sont le traitement du pétrole et du gaz, l'activité industrielle, l'ingénierie thermique, l'énergie nucléaire, les transports.
Chaque année, environ 25 milliards de tonnes de monoxyde de carbone, 190 millions de tonnes d'oxyde de soufre et 60 millions de tonnes d'oxyde d'azote pénètrent dans l'atmosphère terrestre en raison des activités humaines. La moitié de tous ces déchets sont ajoutés à la suite des activités de l'industrie de l'énergie, de l'industrie et de la métallurgie.
Les gaz d'échappement des voitures ont augmenté ces dernières années.
Conséquences
Dans les villes métropolitaines avec de grandes entreprises industrielles, l'air atmosphérique subit la plus forte pollution thermique. Il reçoit des substances qui ont une température plus élevée que la couche d'air de la surface environnante. La température des émissions industrielles est toujours supérieure à la couche d'air superficielle moyenne. Par exemple, lors d'incendies de forêt, des tuyaux d'échappement des voitures, des tuyaux des entreprises industrielles, lors du chauffage des maisons, des flux d'air chaud contenant diverses impuretés sont libérés. La température d'un tel flux est d'environ 50-60 ºС. Cette couche augmente la température annuelle moyenne dans la ville de six à sept degrés. Des "îlots de chaleur" se forment dans et au-dessus des villes, ce qui entraîne une augmentation de la nébulosité, tout en augmentant la quantité de précipitations et l'augmentation de l'humidité de l'air. Lorsque les produits de combustion sont ajoutés à l'air humide, un smog humide (comme le smog de Londres) se forme. Les écologistes disent qu'au cours des 20 dernières années, la température moyenne de la troposphère a augmenté de 0,7 °C.
Sources de pollution thermique des sols
Les sources de pollution thermique des sols dans les grandes villes et les centres industriels sont:
- tuyaux de gaz des entreprises métallurgiques, la température atteint 140-150ºС;
- réseau de chauffage, température autour de 60-160ºС;
- robinets de communication, température 40-50º C.
Conséquences de l'influence thermique sur la couverture du sol
Les conduites de gaz, les conduites de chauffage et les prises de communication augmentent la température du sol de plusieurs degrés, ce qui est négatifaffecte le sol. En hiver, cela conduit à la fonte des neiges et, par conséquent, au gel des couches superficielles du sol, et en été, le processus inverse se produit, la couche supérieure du sol est chauffée et séchée. La couverture du sol est étroitement liée à la végétation et aux micro-organismes vivants qui y vivent. Un changement dans sa composition affecte négativement leur vie.
Sources de pollution thermique des installations hydrologiques
La pollution thermique des masses d'eau et des zones marines côtières résulte du rejet d'eaux usées dans les masses d'eau par les centrales nucléaires et thermiques, les entreprises industrielles.
Effets des rejets d'eaux usées
Le rejet des eaux usées entraîne une augmentation de la température de l'eau dans les réservoirs de 6-7 ºС, la zone de ces points chauds peut atteindre 30-40 km2.
Des couches d'eau chaudes forment une sorte de film à la surface de la masse d'eau, ce qui empêche l'échange naturel d'eau (les eaux de surface ne se mélangent pas aux eaux de fond), la quantité d'oxygène diminue et le besoin des organismes pour il augmente, tandis que le nombre d'espèces d'algues augmente.
Le plus grand degré de pollution des eaux thermales est réalisé par les centrales électriques. L'eau est utilisée pour refroidir les turbines des centrales nucléaires et le condensat de gaz dans les TPP. L'eau utilisée par les centrales électriques est chauffée à environ 7-8 ºС, après quoi elle est rejetée dans les plans d'eau voisins.
L'augmentation de la température de l'eau dans les réservoirs a un impact négatif sur les organismes vivants. Il existe pour chacun d'eux un optimum de température auquel la population se sentexcellent. Dans l'environnement naturel, avec une augmentation ou une diminution lente de la température, les organismes vivants s'adaptent progressivement aux changements, mais si la température augmente fortement (par exemple, avec un grand volume de rejets d'effluents d'entreprises industrielles), alors les organismes n'ont pas le temps pour s'acclimater. Ils subissent un choc thermique, à la suite duquel ils peuvent mourir. C'est l'un des effets les plus négatifs de la pollution thermique sur la vie aquatique.
Mais il peut y avoir d'autres conséquences plus néfastes. Par exemple, l'effet de la pollution des eaux thermales sur le métabolisme. Avec une augmentation de la température dans les organismes, le taux métabolique augmente et le besoin en oxygène augmente. Mais à mesure que la température de l'eau augmente, sa teneur en oxygène diminue. Sa carence entraîne la mort de nombreuses espèces d'organismes aquatiques vivants. La destruction à presque 100% des poissons et des invertébrés fait monter la température de l'eau de plusieurs degrés en été. Lorsque le régime de température change, le comportement des poissons change également, la migration naturelle est perturbée et un frai intempestif se produit.
Ainsi, une augmentation de la température de l'eau peut modifier la structure spécifique des masses d'eau. De nombreuses espèces de poissons quittent ces zones ou meurent. Les algues caractéristiques de ces lieux sont remplacées par des espèces thermophiles.
Si, avec de l'eau chaude, des substances organiques et minérales (eaux usées domestiques, engrais minéraux lavés des champs) pénètrent dans les réservoirs, il y a une forte reproduction des algues, elles commencent à se formermasse dense, se recouvrant. En conséquence, leur mort et leur décomposition se produisent, ce qui conduit à la peste de tous les organismes vivants du réservoir.
La pollution thermique des masses d'eau par les centrales thermiques est dangereuse. Ils génèrent de l'énergie à l'aide de turbines, les gaz d'échappement doivent être refroidis de temps en temps. Les eaux usées sont rejetées dans des réservoirs. Dans les grandes centrales thermiques, cette quantité atteint 90 m3. Cela signifie qu'un flux chaud continu pénètre dans le réservoir.
Dommages dus à la pollution des écosystèmes aquatiques
Toutes les conséquences de la pollution thermique des plans d'eau causent des dommages catastrophiques aux organismes vivants et modifient l'habitat de la personne elle-même. Dommages causés par la pollution:
- esthétique (l'apparence des paysages est brisée);
- économique (remédiation à la pollution, extinction de nombreuses espèces de poissons);
- environnementale (les espèces de végétation aquatique et les organismes vivants sont détruits).
Le volume d'eau chaude rejetée par les centrales électriques ne cesse de croître, par conséquent, la température des masses d'eau augmentera également. Dans de nombreuses rivières, selon les écologistes, elle augmentera de 3 à 4 °C. Ce processus est déjà en cours. Par exemple, dans certaines rivières d'Amérique, la surchauffe de l'eau est d'environ 10-15 °С, en Angleterre - 7-10 °С, en France - 5 °С.
Pollution thermique
La pollution thermique (pollution physique thermique) est une forme qui se produit à la suite d'une augmentation de la température ambiante. Ses causes sont les émissions industrielles et militaires d'air chauffé, les grands incendies.
La pollution thermique de l'environnement est associée au travail des entreprises des industries chimique, papetière, métallurgique, du bois, des centrales thermiques et des centrales nucléaires, qui nécessitent de grands volumes d'eau pour refroidir les équipements.
Les transports sont un puissant polluant de l'environnement. Environ 80 % de toutes les émissions annuelles proviennent des voitures. De nombreuses substances nocives sont dispersées à des distances considérables de la source de pollution.
Lorsque le gaz est brûlé dans les centrales thermiques, en plus des effets chimiques sur l'atmosphère, une pollution thermique se produit également. De plus, dans un rayon d'environ 4 km autour de la torche, de nombreuses plantes sont dans un état déprimé, et dans un rayon de 100 mètres, le couvert végétal se meurt.
Chaque année, environ 80 millions de tonnes de divers déchets industriels et domestiques sont générés en Russie, qui sont une source de pollution de la couverture du sol, de la végétation, des eaux souterraines et de surface et de l'air atmosphérique. De plus, ils sont une source de rayonnement et de pollution thermique des objets naturels.
Les eaux terrestres sont polluées par une variété de déchets chimiques qui y arrivent lorsque les engrais minéraux, les pesticides sont lavés du sol, avec les eaux usées et les effluents industriels. La pollution thermique et bactérienne se produit dans les réservoirs, de nombreuses espèces de plantes et d'animaux meurent.
Tout dégagement de chaleur dans le milieu naturel entraîne une modification de la température de ses composants, notamment les basses couches de l'atmosphère,objets du sol et de l'hydrosphère.
Selon les écologistes, les émissions thermiques dans l'environnement ne sont pas encore en mesure d'affecter l'équilibre de la planète, mais elles ont un impact significatif sur une zone spécifique. Par exemple, la température de l'air dans les grandes villes est généralement un peu plus élevée qu'à l'extérieur de la ville; le régime thermique des rivières ou des lacs change lorsque les eaux usées des centrales thermiques y sont déversées. La composition spécifique des habitants de ces espaces évolue. Chaque espèce a sa propre plage de température dans laquelle l'espèce est capable de s'adapter. Par exemple, la truite peut survivre dans l'eau chaude mais ne peut pas se reproduire.
Ainsi, les rejets thermiques affectent également la biosphère, même si ce n'est pas à l'échelle planétaire, mais c'est aussi perceptible pour l'homme.
La pollution thermique de la couverture du sol est lourde du fait qu'il existe une interaction étroite avec les animaux, la végétation et les organismes microbiens. Avec une augmentation de la température du sol, la couverture végétale se transforme en espèces plus thermophiles, de nombreux micro-organismes meurent, incapables de s'adapter aux nouvelles conditions.
La pollution thermique des eaux souterraines résulte du ruissellement qui pénètre dans les aquifères. Cela affecte négativement la qualité de l'eau, sa composition chimique et ses conditions thermiques.
La pollution thermique de l'environnement aggrave les conditions de vie et l'activité humaine. Dans les villes, avec des températures élevées combinées à une humidité élevée, les gens souffrent de maux de tête fréquents, de malaise général, de courses de chevaux.pression artérielle. Une humidité élevée entraîne la corrosion des métaux, des dommages aux égouts, aux caloducs, aux conduites de gaz, etc.
Conséquences de la pollution de l'environnement
Vous pouvez préciser toutes les conséquences de la pollution thermique de l'environnement et mettre en évidence les principaux problèmes à résoudre:
1. Les îlots de chaleur se forment dans les grandes villes.
2. Le smog se forme, l'humidité de l'air augmente et une nébulosité permanente se forme dans les mégapoles.
3. Des problèmes surviennent dans les rivières, les lacs et les zones côtières des mers et des océans. En raison de l'augmentation de la température, l'équilibre écologique est perturbé, de nombreuses espèces de poissons et de plantes aquatiques meurent.
4. Les propriétés chimiques et physiques de l'eau changent. Il devient inutilisable même après le nettoyage.
5. Les organismes vivants des masses d'eau meurent ou sont dans un état dépressif.
6. Les températures des eaux souterraines augmentent.
7. La structure du sol et sa composition sont perturbées, la végétation et les micro-organismes qui y vivent sont supprimés ou détruits.
Pollution thermique. Prévention et mesures pour le prévenir
La principale mesure pour prévenir la pollution thermique de l'environnement est l'abandon progressif de l'utilisation de carburant, une transition complète vers les énergies alternatives renouvelables: solaire, éolienne et hydraulique.
Pour protéger les zones d'eau de la pollution thermique dans le système de refroidissement de la turbine, il est nécessaire de construire des réservoirs - des refroidisseurs, à partir desquels l'eau après refroidissementpeut être réutilisé dans le système de refroidissement.
Au cours des dernières décennies, les ingénieurs ont essayé d'éliminer la turbine à vapeur dans les centrales thermiques, en utilisant la méthode magnétohydrodynamique de conversion de l'énergie thermique en énergie électrique. Cela réduit considérablement la pollution thermique des environs et des plans d'eau.
Les biologistes cherchent à identifier les limites de la stabilité de la biosphère dans son ensemble et des espèces individuelles d'organismes vivants, ainsi que les limites de l'équilibre des systèmes biologiques.
Les écologistes, à leur tour, étudient le degré d'influence de l'activité économique humaine sur les processus naturels dans l'environnement et cherchent à trouver des moyens d'éviter un impact négatif.
Protéger l'environnement de la pollution thermique
Il est d'usage de diviser la pollution thermique en planétaire et locale. A l'échelle planétaire, la pollution n'est pas très importante et ne représente que 0,018% du rayonnement solaire entrant sur la planète, c'est-à-dire à moins d'un pour cent. Or, la pollution thermique a un fort impact sur la nature au niveau local. Pour réguler cette influence dans la plupart des pays industrialisés, des limites (limites) de pollution thermique ont été instaurées.
En règle générale, la limite est fixée pour le régime des masses d'eau, puisque ce sont les mers, les lacs et les rivières qui souffrent dans une large mesure de la pollution thermique et en reçoivent l'essentiel.
Dans les pays européens, les masses d'eau ne doivent pas se réchauffer de plus de 3 °C par rapport à leur température naturelle.
Aux États-Unis, le chauffage de l'eau dans les rivières ne doit pas être plus blanc que 3 °С, dans les lacs - 1,6 °С, dans les eaux des mers et des océans - 0,8 °С.
BEn Russie, la température de l'eau dans les réservoirs ne devrait pas augmenter de plus de 3 °C par rapport à la température moyenne du mois le plus chaud. Dans les réservoirs habités par des saumons et d'autres espèces de poissons qui aiment le froid, la température ne peut pas être augmentée de plus de 5 °C, en été pas plus de 20 °C, en hiver - 5 °C.
L'ampleur de la pollution thermique à proximité des grands centres industriels est assez importante. Ainsi, par exemple, d'un centre industriel de 2 millions d'habitants, d'une centrale nucléaire et d'une raffinerie de pétrole, la pollution thermique se propage à 120 km et 1 km de hauteur.
Les écologistes suggèrent d'utiliser les déchets de chaleur pour les besoins domestiques, par exemple:
- pour l'irrigation des terres agricoles;
- dans l'industrie des serres;
- maintenir les eaux du nord à l'état libre de glace;
- pour la distillation des produits lourds de l'industrie pétrolière et du fioul;
- pour l'élevage d'espèces de poissons qui aiment la chaleur;
- pour la construction d'étangs artificiels chauffés en hiver pour la sauvagine sauvage.
À l'échelle planétaire, la pollution thermique du milieu naturel affecte indirectement le réchauffement climatique. Les émissions de gaz à effet de serre des industries n'augmentent pas directement les températures, mais les augmentent par l'effet de serre.
Pour résoudre les problèmes environnementaux et les prévenir à l'avenir, l'humanité doit résoudre un certain nombre de problèmes mondiaux et diriger tous les efforts pour réduire la pollution atmosphérique, thermiquepollution de la planète.
