Термичко загађење

С Википедије, слободне енциклопедије
Пређи на навигацију Пређи на претрагу
Електрана Брајтон Поинт из Масачусетса испуштала је топлу воду у залив Маунт Хоуп . [1] Постројење је затворено у јуну 2017. године. [2]

Термичко загађење је деградација квалитета воде било којим процесом који мења амбијенталну температуру воде. Чест узрок термичког загађења је употреба воде као расхладног средства од стране електрана и индустријских произвођача. Један од узрока термичког загађења је ерозија тла. То подиже воду и излаже је сунцу. Када се вода која се користи као расхладно средство враћа у природно окружење са вишом температуром, нагла промена температуре смањује снабдевање кисеоником и утиче на састав екосистема. [Рибе]] и други организми прилагођени одређеном температурном опсегу могу бити убијени наглом променом температуре воде (било наглим порастом или падом) познатим као "термички шок".

Градскa канализација кишне воде - која се испушта у површинске воде са путева и паркиралишта - такође може бити извор повишених температура воде.

Еколошки ефекти[уреди | уреди извор]

Eлектрана Потреро испуштала је загрејну воду у залив Сан Франциско. [3] Постројење је затворено 2011. године. [4]

Ефекти топле воде[уреди | уреди извор]

Повишена температура обично смањује ниво раствореног кисеоника и воде, јер су гасови мање растворљиви у топлијим течностима. Ово може наштетити воденим животињама попут риба, водоземаца и других водених организама. Термичко загађење такође може повећати брзину метаболизма водених животиња као што је активност ензима, што резултира у томе да ови организми конзумирају више хране у краћем времену него у непромењеном окружењу. [5] Повећана брзина метаболизма може резултирати смањењем ресурса; прилагођенији организми који се крећу могу имати предност у односу на организме који нису навикли на топлију температуру. Као резултат тога, ланци исхране старог и новог окружења могу бити угрожени. Неке врсте риба ће избегавати делове потока или обалских подручја у близини термичког испуштања. Као последица тога, може се смањити биодиверзитет . [6] [7]

Висока температура ограничава дисперзију кисеоника у дубљим водама, доприносећи анаеробним условима. Ово може довести до повећања нивоа бактерија када постоји обилна понуда хране. Многе водене врсте неће се размножавати на повишеним температурама. [5]

На многе примарне произвођаче (нпр. биљке, цијанобактерије) топла вода утиче јер виша температура повећава брзине раста биљака, што резултира краћим животним веком и пренасељеношћу врста. Повишена температура такође може променити равнотежу раста микроба, укључујући брзину цветања алги које смањује концентрације раствореног кисеоника. [8]

Промене температуре од чак један до два степена Целзијуса могу изазвати значајне промене у метаболизму организма и друге штетне ефекте на ћелијску биологију. Главне неповољне промене могу учинити ћелијске зидове мање пропустљивим за потребну осмозу, изазвати коагулацију ћелијских протеина и промену ензима метаболизма. Ови ефекти на ћелијском нивоу могу негативно да утичу на смртност и репродукцију .

Велики пораст температуре може довести до денатурисања ензима који подржавају живот тако што разбијају водоничне - и дисулфидне везе унутар структуре ензима. Смањена активност ензима у воденим организмима може узроковати проблеме попут немогућности разградње липида, што доводи до потхрањености . Повишена температура воде такође може повећати растворљивост и кинетику метала, што може повећати унос тешких метала у водене организме. Ово може довести до токсичних исхода за ове врсте, као и до гомилања тешких метала у вишим нивоима у ланцу исхране, повећавајући изложеност човека кроз унос хране. [8]

У ограниченим случајевима топла вода има мало штетног дејства и може чак довести до побољшане функције пријемног воденог екосистема. Ова појава се нарочито примећује у сезонским водама и позната је као термичко обогаћивање. Екстремни случај произилази из навика сакупљања морских крава (водени сисари из рода Trichesus) који често користe места испуштања топлих вода из електрана током зиме. Предвиђања сугеришу да би популација морских крава опала након уклањања ових испуштања.

Хладна вода[уреди | уреди извор]

Испуштање неприродно хладне воде из акумулација може драматично променити рибљу фауну и фауну бескичмењака и смањити продуктивност река. У Аустралији, где многе реке имају топлије температурне режиме, елиминисане су домаће врсте риба, а фауна бескичмењака драстично је измењена. Ово се може ублажити изградњом бране које испуштају топлије површинске воде уместо хладније воде са дна резервоара. [9]

Термички шок[уреди | уреди извор]

Када се електрана први пут отвори или затвори због поправке или других узрока, рибе и други организми прилагођени одређеном температурном опсегу могу бити убијени наглом променом температуре воде, било повећањем или падом, познатим као "топлотни шок". [7] [10]

Извори и контрола термичког загађења[уреди | уреди извор]

Расхладни торањ у електрани Густав Кнеппер, Дортмунд, Немачка

Индустријске отпадне воде[уреди | уреди извор]

У Сједињеним Државама, око 75 до 82 процента термичког загађења производе електране. [7] Остатак је из индустријских извора као што су рафинерије нафте, фабрике целулозе и папира, фабрике хемијске индустрије, челичане и топионице . [11] [12] Грејна вода из ових извора може се контролисати:

Неки погони користе једнократне системе хлађења (ОТЦ), који не смањују температуру једнако ефикасно као горенаведени системи. На пример, електрана Потреро у Сан Франциску (затворена 2011.), користила је ОТЦ и испуштала воду у залив Сан Франциска отприлике 10° Ц (20° Ф) изнад амбијенталне температуре залива. [14]

Ћелија за биолошки третман атмосферских отпадних вода у Калифорнији

Атмосферске отпадне воде[уреди | уреди извор]

Током топлог времена, атмосферске отпадне воде могу имати значајне топлотне утицаје на мале водотоке, јер кишна вода пролази преко загрејаних паркиралишта, путева и тротоара. Постројења за управљање атмосферским водама која апсорбују отицање или га усмеравају у подземне воде, попут биолошких система и инфилтрационих базена, могу смањити ове топлотне ефекте. Ови системи за управљање отицањем су компоненте ширег приступа урбанистичког планирања који се обично назива зелена инфраструктура. [15]

Ретенциони базени (акумулације за атмосферске воде) имају тенденцију да буду мање ефикасни при смањењу температуре отицања, јер се вода може загревати топлотом сунца пре него што се испусти у пријемни ток. [16]

Такође видети[уреди | уреди извор]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ „Brayton Point Station: Final NPDES Permit”. NPDES Permits in New England. U.S. Environmental Protection Agency (EPA), Boston, MA. 2014. Приступљено 13. 4. 2015. 
  2. ^ Finucane, Martin (1. 6. 2017). „Mass. says goodbye to coal power generation”. Boston Globe. 
  3. ^ Selna, Robert (2009). "Power plant has no plans to stop killing fish." San Francisco Chronicle, January 2, 2009.
  4. ^ Pacific Gas & Electric Co. "Potrero Power Plant: Site Overview." Accessed 2012-07-17.
  5. 5,0 5,1 Goel, P.K. (2006). Water Pollution - Causes, Effects and Control. New Delhi: New Age International. ISBN 978-81-224-1839-2. 
  6. ^ Kennish, Michael J. (1992). Ecology of Estuaries: Anthropogenic Effects. Marine Science Series. Boca Raton, Florida: CRC Press. ISBN 978-0-8493-8041-9. 
  7. 7,0 7,1 7,2 Laws, Edward A. (2000). Aquatic Pollution: An Introductory Text. New York: John Wiley and Sons. ISBN 978-0-471-34875-7. 
  8. 8,0 8,1 Vallero, D.A. in (2019). Letcher, T.M.; Vallero, D.A., ур. ”Thermal Pollution” pp. 381-388 in Waste: A Handbook for Management. Amsterdam, Netherlands and Boston MA, Print Book: Elsevier Academic Press. ISBN 9780128150603.  804 pages.}}
  9. ^ Mollyo, Fran (15. 9. 2015). „A happier environment for fish”. Phys.org. Приступљено 15. 9. 2015. 
  10. ^ Chiras, Daniel D. (2012). Environmental Science. Burlington, MA: Jones & Bartlett. ISBN 9781449614867. 
  11. ^ EPA, Washington, D.C. (May 2014). "Technical Development Document for the Final Section 316(b) Existing Facilities Rule." Document No. EPA 821-R-14-002. p 4-2.
  12. ^ EPA (June 2006). "Technical Development Document for the Final Section 316(b) Phase III Rule." Document No. EPA 821-R-06-003. Chapter 2.
  13. ^ EPA (1997). „Profile of the Fossil Fuel Electric Power Generation Industry” (PDF). Office of Compliance, Sector Notebook Project. стр. 24. Архивирано из оригинала на датум 3. 2. 2011.  Document No. EPA/310-R-97-007.
  14. ^ California Environmental Protection Agency. San Francisco Bay Regional Water Quality Control Board. "Waste Discharge Requirements for Mirant Potrero, LLC, Potrero Power Plant." Архивирано 2011-06-16 на сајту Wayback Machine Order No. R2-2006-0032; NPDES Permit No. CA0005657. May 10, 2006.
  15. ^ „What is Green Infrastructure?”. EPA. 2. 11. 2015. 
  16. ^ EPA (August 1999). "Preliminary Data Summary of Urban Storm Water Best Management Practices." Document No. EPA-821-R-99-012. p. 5-58.