Глобальная экологическая проблема в Украине. Тепловое загрязнение естественных водоёмов

Министерство аграрной политики Украины

Славянский государственный аграрный техникум

Реферат

на тему:

Глобальная экологическая проблема в Украине.

Тепловое загрязнение естественных водоёмов.

Подготовила

студентка

гр. 4Б1102

Малюгина

Анастасия

Славянск

2003 р.

План

1. Введение.

2. Использование воды из естественных водоёмов в качестве охладителя.

3. Последствия теплового загрязнения естественных водоёмов Украины.

4. Технологические пути решения проблемы охлаждения на электростанциях Украины

5. Список использованной литературы

1. Введение

Вода - важнейший минерал на Земле, который нельзя заменить никаким другим веществом. Она составляет большую часть любых организмов, как растительных, так и животных, в частности, у человека  на её долю приходится  60-80% массы тела.  Вода является средой обитания многих организмов, определяет климат и изменение погоды, способствует очищению атмосферы от вредных веществ, растворяет, выщелачивает горные породы и минералы и транспортирует их из одних мест в другие и т.д.  Для человека вода имеет важное производственное значение: она и транспортный путь, и источник энергии, и сырье для получения продукции, и охладитель двигателей, и очиститель и т.д.

Проблема сохранения качества воды  является на данный момент самой актуальной на Украине. Науке известно  более 2,5 тыс. загрязнителей природных вод.  Это пагубно влияет на здоровье населения и ведет к гибели рыб, водоплавающих птиц и других животных, а также к гибели растительного мира водоёмов. При этом не только ядовитые химические и нефтяные загрязнения, избыток органических и минеральных веществ, поступающих со смывом удобрений с полей,  опасны для водных экосистем.  Очень важным аспектом загрязнения водного бассейна Земли является тепловое загрязнение, которое представляет собой  сброс подогретой воды с промышленных предприятий и тепловых электростанций в реки и озера.

в качестве охладителя.

Наиболее крупные проблемы термального загрязнения на Украине связаны с тепловыми электростанциями.  Выработка электричества с помощью пара неэффективна, поскольку в этом случае используется 37-39%  энергии, заключённой в угле, и 31%  ядерной  энергии. Несмотря на все недостатки,  тепловые электростанции продолжают существовать.

Большая часть энергии топлива,  которая не может быть превращена в электричество, теряется в виде тепла.  Наиболее простым способом избавления от этого тепла является выброс его в атмосферу.  Но более экономичный путь состоит в использовании в качестве охладителя воды с её способностью аккумулировать огромное количество тепла с незначительным повышением собственной температуры, чтобы затем  она сама постепенно отдавала тепло в воздух.

Серьёзной экологической проблемой является то, что обычным способом использования воды для поглощения тепла является прямая прокачка пресной озерной или речной воды через охладитель и затем возвращение её в естественные водоёмы без предварительного охлаждения.  Для электростанции мощностью  1000 МВт  требуется озеро площадью 810 га, глубиной около 8,7 м.

Электростанции могут повышать температуру воды по сравнению с окружающей на  5-15  С.  Если температура воды в водоёме составляет 16  С, то температура отработанной на станции воды будет от 22 до 28  С.  В летний период она может достигать  30-36  С.

3. Последствия теплового загрязнения
естественных водоёмов Украины.

Повышение температуры в водоёмах пагубно влияет на жизнь водных организмов.  В течение длительной эволюции холоднокровные обитатели водной  среды  приспособились к определённому интервалу температур.  Для каждого вида существует температурный оптимум, который на определённых стадиях жизненного цикла может несколько изменяться. В определённых пределах эти организмы  способны приспосабливаться к жизни при более высоких или более низких температурах. Если организм живет в условиях самых высоких температур присущего ему интервала, он настолько к ним приспосабливается, что гибель его может наступать при температурах несколько более высоких, чем для организма, постоянно живущего в условиях более низких температур.  Большая часть водных организмов быстрее приспосабливается к жизни в более тёплой воде, нежели в более холодной. Однако эта способность к адаптации не имеет абсолютных  максимальных или минимальных пределов и меняется в зависимости от вида.

В естественных условиях при медленных повышениях или понижениях температур рыбы и другие водные организмы постепенно приспосабливаются к изменениям температуры окружающей среды.  Но если в результате сброса в реки и озёра горячих стоков с промышленных предприятий быстро устанавливается новый температурный режим,  времени для акклиматизации не хватает,  живые организмы получают тепловой шок и погибают.

Тепловой шок - это крайний результат теплового загрязнения.  Результатом сброса в водоёмы нагретых стоков могут быть иные, более коварные последствия. Одним из них является влияние на процессы обмена веществ.  Согласно закону Ван Хоффа,  скорость химической реакции удваивается с увеличением температуры на каждые 10  С.  Поскольку температура тела холоднокровных организмов регулируется температурой окружающей водной среды, повышение температуры воды усиливает скорость обмена веществ у рыб и водных беспозвоночных.  В свою очередь это повышает их потребность в кислороде.  В то же самое  в результате повышения температуры воды содержание в ней кислорода падает,  тогда как потребность в нём живых организмов возрастает.  Возросшая потребность в кислороде,  его нехватка вызывают жестокий физиологический стресс и даже смерть.  В летнее время повышение температуры воды всего на несколько градусов может вызвать  100%-ную гибель рыб и беспозвоночных, особенно тех, которые обитают у южных границ температурного интервала.

Искусственное подогревание воды может существенно изменить и поведение рыб - вызвать несвоевременный нерест, нарушить миграцию . Если разрушающая сила электростанций превышает способность видов к самовосстановлению, популяция приходит в упадок.

Повышение температуры воды способно нарушить структуру  растительного мира водоёмов. Характерные для холодной воды водоросли заменяются более теплолюбивыми и, наконец, при высоких температурах полностью ими вытесняются.

Если тепловое загрязнение усугубляется поступлением  в водоём органических и минеральных веществ (смыв удобрений с полей, навоза с ферм, бытовых стоков), происходит процесс эвтрофикации, то есть резкого повышения продуктивности водоёма.  Азот и фосфор, служа питанием для водорослей, в том числе микроскопических, позволяет последним резко усилить свой рост. Размножившись, они начинают закрывать друг другу свет, в результате чего идёт процесс их массового отмирания и гниения, сопровождающийся ускоренным потреблением кислорода,  вплоть до полного его исчерпания. А в этом случае, как уже говорилось, вся экосистема может погибнуть.

Кроме изменения среды обитания водных организмов электростанции могут оказывать на них и физическое влияние.  Солёная вода, использующаяся для охлаждения, оказывает сильное коррозирующее влияние на металлические поверхности и вызывает высвобождение ионов металлов, особенно меди, в воду.  Ракушечные животные накапливают медь в таких количествах, что становятся непригодными для использования их человеком.

Все перечисленные выше последствия теплового загрязнения водоёмов наносят огромный вред природным экосистемам Украины и приводят к пагубному  изменению среды обитания человека.  Ущербы, образовавшиеся в результате теплового загрязнения, можно разделить на:  -  экономические (потери вследствие снижения продуктивности водоёмов, затраты на ликвидацию последствий от загрязнения);

-  социальные (эстетический ущерб от деградации ландшафтов);

-  экологические (необратимые разрушения уникальных экосистем, исчезновение видов, генетический ущерб).

4. Технологические пути решения проблемы

охлаждения на электростанциях Украины

Вместо использования в качестве охладителя воды из естественных водоёмов инженерами разработан метод, позволяющий решить данную проблему без вреда для окружающей среды.  Это  метод испарительных или охладительных башен.  Вместо спуска нагретой воды в реку электростанция перекачивает эту воду в нижнюю часть 90-150-метровой охладительной башни со скошенными стенками.  Нагретая вода из труб разбрызгивается на водоуловитель и охлаждается, стекая через ряд пергородок и планок.  Температурные и атмосферные различия, созданные нагретой водой, вызывают приток воздуха, который всасывается снизу, проходит между планками и перегородками и выходит через верхнее отверстие башни.  Вода скапливается в бассейне под  днищем башни и вновь возвращается в конденсатор.  Незначительная часть воды , примерно     2,8-4,0  % , теряется при испарении.

Другим типом охладительной башни является испаряющая циркуляционная сухая колонна.  В ней используются воздушно-охладительные батареи, через которые при помощи естественной тяги или при помощи механических вентиляторов, приводимых в действие самой станцией, проходят большие объёмы воздуха.  Потери воды на испарение в работе такой колонны отсутствуют.

Список использованной литературы:

1. Демина Т.А. Экология,  природопользование, охрана окружающей среды в Украине. Киев, Аспект+Пресса, 2002.

2. Смит Роберт Л. Наш дом планета Земля. Полемические очерки об экологии человека. Москва, Мысль, 2000.

3. Энергетическое производство с замкнутым водооборотным циклом. Киев, КИЛК, 2001.