Тепловое загрязнение вод предприятиями и его последствия

Реферат

Проблема теплового загрязнения вод предприятиями и устранения его последствия является очень актуальной в наше время, так как происходит строительство электростанций, которые являются главным источником такого загрязнения. Общественная потребность в решении данной проблемы постоянно возрастает, т. к. условия жизни ухудшаются, количество чистых рек сокращается.

Цель реферата: на основе существующей литературы даль определение тепловому загрязнению, как оно влияет на окружающую среду и предложить методы по его устранению.

Исходя из поставленной цели, при написании реферата были сформулированы следующие задачи:

  1. Сформулировать основные Проникновение загрязняющих веществ в круговорот воды.
  2. Сформулировать последствия теплового загрязнения естественных водоёмов.
  3. Знать основные способы технологические пути решения проблемы охлаждения на электростанциях.
  4. Сформировать представление о результатах капиталовложений государства в экологический сектор.
  5. Иметь представление о наиболее эффективных методах контроля и очистки используемой воды.

1. Проникновение загрязняющих веществ в круговорот воды

Три важных стадии круговорота воды: испарение (А), конденсация (Б) и атмосферные осадки (В).

Если в него вовлечено слишком много природных или искусственных загрязняющих веществ из перечисленных ниже источников, естественная система не справляется с очисткой воды. 1. Радиоактивные частицы, пыль и газы поступают из атмосферы вместе со снегом, выпадающим и накапливающимся в высокогорьях. 2. Талые ледниковые воды с растворенными загрязняющими веществами стекают вниз с высокогорий, формируя истоки рек, которые на своем пути к морю увлекают частицы грунта и горных пород, размывая поверхности, по которым они текут. 3. Воды, дренирующие горные выработки, содержат кислоты и другие неорганические вещества. 4. Вырубка лесов способствует развитию эрозии. Многие загрязняющие вещества сбрасываются в реки предприятиями целлюлозно-бумажной промышленности, на которых обрабатывается древесина. 5. Дождевые воды вымывают химические вещества из почвы и разлагающихся растений, транспортируют их в грунтовые воды, а также смывают со склонов в реки почвенно-грунтовые частицы. 6. Промышленные газы попадают в атмосферу, а оттуда вместе с дождем или снегом — на землю. Промышленные стоки поступают непосредственно в реки. В зависимости от отрасли промышленности сильно различается состав газов и сточных вод.

13 стр., 6016 слов

Качество питьевой воды и здоровье населения

... совершенной очистке, включая биологическую, все растворенные неорганические вещества и до 10% органических загрязняющих веществ остаются в очищенных сточных водах. Такая вода вновь может стать пригодной для потребления ... 10 - 12 суток, обновляются воды рек. Наибольшее практическое значение для человечества имеют пресные воды рек. Реки всегда были источником пресной воды. Но в современную эпоху они ...

7. Органические инсектициды, фунгициды, гербициды и удобрения, растворенные в водах, дренирующих сельскохозяйственные угодья, поступают в реки. 8. Опыливание полей пестицидами загрязняет воздушную и водную среду. 9. Коровий навоз и другие остатки животного происхождения — основные загрязнители мест больших скоплений животных на пастбищах и скотных дворах. 10. При откачке пресных грунтовых вод может произойти засоление в результате подтягивания к их зеркалу минерализованных вод из эстуариев и морских бассейнов. 11. Метан продуцируется бактериями как в естественных болотах, так и в стоячих водоемах при избытке органических загрязнителей антропогенного генезиса. 12. Тепловое загрязнение рек происходит из-за поступления от электростанций нагретых вод. 13. Города являются источниками разных отходов, включая как органические, так и неорганические. 14. Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания — основные источники загрязнения воздушной среды. Углеводороды адсорбируются содержащейся в воздухе влагой. 15. Крупные предметы и частицы удаляются из коммунально-бытовых сточных вод на станциях предварительной очистки, органика — на станциях вторичной очистки. От многих веществ, поступающих с промышленными стоками, невозможно избавиться. 16. Разливы нефти от морских нефтяных скважин и из танкеров загрязняют воды и пляжи. Мы рассмотрим проблему теплового загрязнения естественных водоемов.

Тепловое загрязнение — тип физического (чаще антропогенного) загрязнения окружающей среды, характеризующийся увеличением температуры выше естественного уровня. Основные источники теплового загрязнения — выбросы в атмосферу нагретых отработанных газов и воздуха, сброс в водоемы нагретых сточных вод. Такое загрязнения создают электростанции и др. предприятия промышленности. Температура воды, используемой на тепловых электростанциях для охлаждения пара, повышается на 3-10° С, а иногда до 20° С. Плотность и вязкость нагретой воды отличаются от свойств более холодной воды принимающего бассейна, поэтому они перемешиваются постепенно. Теплая вода охлаждается либо вокруг места слива, либо в смешанном потоке, текущем вниз по течению реки. Мощные электростанции заметно нагревают воды в реках и бухтах, на которых они расположены. Летом, когда потребность в электрической энергии для кондиционирования воздуха очень велика и ее выработка возрастает, эти воды часто перегреваются. Понятие «тепловое загрязнение» относится именно к таким случаям, так как избыточное тепло уменьшает растворимость кислорода в воде, ускоряет темпы химических реакций и, следовательно, влияет на жизнь животных и растений в водоприемных бассейнах.

Существуют яркие примеры того, как в результате повышения температуры воды погибали рыбы, возникали препятствия на пути их миграций, быстрыми темпами размножались водоросли и другие низшие сорные растения, происходили несвоевременные сезонные изменения водной среды. Однако в некоторых случаях увеличивались уловы рыбы, продлевался вегетационный период и прослеживались иные благоприятные последствия. Поэтому подчеркнем, что для более корректного употребления термина «тепловое загрязнение» необходимо иметь гораздо больше информации о влиянии дополнительного тепла на водную среду в каждом конкретном месте. Наиболее масштабное однократное употребление воды — производство электроэнергии, где она используется главным образом для охлаждения и конденсации пара, вырабатываемого турбинами тепловых электростанций. При этом вода нагревается в среднем на 7° С, после чего сбрасывается непосредственно в реки и озера, являясь основным источником дополнительного тепла, который называют «тепловым загрязнением».

8 стр., 3829 слов

Антропогенное загрязнение биосферы

... организмов от губительных ультрафиолетовых лучей выполняла вода, под слоем которой возможна была жизнь). 3.Концентрационная - "захват" из окружающей среды живыми организмами и накопление в них ... усиливать нежелательную тенденцию в сторону повышения среднегодовой температуры на планете. Вызывает тревогу у экологов и продолжающееся загрязнение Мирового океана нефтью и нефтепродуктами, достигшее уже ...

2. Последствия теплового загрязнения естественных водоёмов

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 и приводят к 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).

3. Масштабы теплового загрязнения

По распространению и по масштабам воздействия тепловое загрязнение – один из наиболее крупных видов физического загрязнения окружающей среды: с довольно большой степенью достоверности можно считать объёмы потребления энергопотребителем топлива, горячей воды, пара одновременно и объёмами теплового загрязнения прилегающего района. Динамика теплового загрязнения в мире от энергетических производств представлена в табл. 1.

Таблица 1. Динамика теплового загрязнения в мире от энергетических производств

Показатель 1972 г. 1986 г. 2000 г.
Мощность потока теплового загрязнения, млн. МВт 6,0 9,6 32,0
Отвод тепла в окружающую среду в год, млн. Гкал 45200 72300 241000

Однако менее очевидные эффекты могут иметь более серьёзные последствия, например, влияние температуры на репродуктивную функцию организмов. Так, форели необходимы низкие температуры воды летом для формирования нормальных, жизнеспособных икринок. Взрослые особи способны выжить в тёплой воде, но они не смогут размножаться. Другой пример: повышение температуры может вызвать раннее вылупление насекомых из яиц – раньше, чем в обычных, без нагрева воды, условиях. Затем они погибают, так как в это время года пища для них «ещё не готова». В перспективе такие и подобные эффекты могут стать более губительными для популяции, чем непосредственная гибель от перегрева воды. Температура может оказывать воздействие на структуру всего водного сообщества. Например, изменение температуры может изменить конкурентные позиции различных видов. В целом, повышение температуры ведёт к упрощению водных сообществ, то есть число различных видов уменьшается, хотя количество представителей отдельных видов может быть велико. В исследованиях показано, что при 31ºС число видов уменьшалось вдвое, чем при 26ºС, при повышении температуры до 34ºС исчезли ещё 24 % видов. По-видимому такие экосистемы гораздо менее устойчивы, чем исходная, более сложная экосистема.

Проблема теплового загрязнения имеет два измерения: глобальное (планетарное) и локальное. Можно допустить, что в глобальном масштабе это загрязнение (уровень 2000 г.) пока невелико и составляет лишь 0,019 % от поступающей на Землю солнечной радиации: 1,68·10 5 млн. МВт. То есть ситуация находится в рамках правила одного процента. Правда, для глобальных систем, таких, как биосфера, их энергетика, по-видимому, не может превзойти уровень примерно 0,2 % от поступающей солнечной радиации (уровень энергетики фотосинтеза) без катастрофических последствий. Но ожидаемая в 2000 г. антропогенная энергетика 32 млн. МВт пока ещё меньше энергетики фотосинтеза (~ 100 млн. МВт), хотя по порядку величины фактически достигла данного принципиального порога.

Гораздо более впечатляющи локальные очаги теплового загрязнения в промышленных районах. Так, плотность потока антропогенного тепла от Земли на территории ФРГ, в среднем, составляет 1,6 Вт/м 2 (в 1973 г. 33 % этого тепла приходилось на коммунальную сферу, 25 % – на электрические станции, 29 % – на промышленность, 13 % – на транспорт), в Вестфалии – 4,5 Вт/м2 , в Руре – 17 Вт/м2 , в Берлине 22 Вт/м2 , в центре Манхеттена – 630 Вт/м2 , в зоне бумажной фабрики – 2000 Вт/м2 , на угольной ТЭС 1000 МВт – 24000 Вт/м2 . Заметим, что максимальная плотность потока солнечной радиации вблизи поверхности Земли составляет ~ 935 Вт/м2 . Значит, тепловое загрязнение по ФРГ составляет, в среднем, 0,17 % от падающей на Землю радиации, а на отдельных территориях (в Руре, например) достигает 2 %. На основании этих данных легко представить, какого уровня достигнет тепловое загрязнение Земли, если все страны будут продвигаться к уровню энергопотребления, достигнутому в ФРГ. Тем более, что существуют мнения, что пороговой величиной для антропогенной энергетики является величина 0,1 %от падающей на Землю солнечной радиации, а не 0,2 % по.

В большинстве промышленных стран установлены пределы теплового загрязнения. Они относятся, как правило, к режимам водоёмов, так как по сложившейся технологии отвода «тепловых отходов» водоёмы (реки, озёра, моря) принимают основную часть сбросного тепла и наиболее страдают от теплового загрязнения. В Европе принято, что вода водоёма не должна подогреваться больше, чем на 3ºС по сравнению с естественной температурой водоёма. В США нагрев воды в реках не должен превышать 3ºС, а озёрах – 1,6ºС, в прибрежных водах морей и океанов – 0,8ºС летом и 2ºС в остальное время. В России, согласно «Правилам охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами», действующим с 1975 г., температура воды в водоёмах хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения не должна повышаться более чем на 3ºС по сравнению со среднемесячной температурой самого жаркого месяца в последние 10 лет. Для водоёмов, в которых обитают холодноводные рыбы (лососевые и сиговые), температура не должна повышаться более чем на 5ºС с общим повышением не более, чем до 20ºС летом и 5ºС зимой.

В настоящее время около 30 % энергопотребления приходится на электроэнергетику, 35 % на отопление и горячее водоснабжение, 30 % – на технологическое потребление тепла. Согласно статистике из всех тепловых сбросов18 % приходятся на отходы использования тепла, 22 % – отопления и горячего водоснабжения и 42 % – теплоконденсации на ТЭС. Первый и третий виды сбросов, как правило, отводят непосредственно в атмосферу, вторые и четвёртые – через системы водяного охлаждения. Внедрение установки Геллера позволяет отвести значительную часть потока теплового загрязнения от водоёмов и направить её в атмосферу. Хотя общий поток теплового загрязнения биосферы при этом остаётся неизменным, но тепловая нагрузка на водоёмы ощутимо уменьшается, и облегчается участь водных сообществ (экосистем).

И участь весьма нелёгкая. Так, в Нарвском водохранилище при сбросе подогретых на 8-10ºС вод тепловое загрязнение охватывает зону радиусом 10 км. В реках тепловое загрязнение, связанное с повышением температуры на 8-10ºС, сохраняется неизменным примерно на расстоянии 2 км вниз по течению, затем температура начинает снижаться.

Если говорить о масштабах теплового загрязнения атмосферы, то показательны такие оценки: от промышленного центра с населением 2 млн. человек, с электростанциями суммарной мощностью 4600 МВт и нефтехимическими заводами шлейф тепловых загрязнений распространяется на 80-120 км при ширине зоны загрязнения 50 км и высоте около 1 км.

4. Технологические пути решения проблемы охлаждения на электростанциях

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 перегородок 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.

При использовании охладительных башен полностью исключается тепловое загрязнение среды, но данное природоохранное мероприятие требует определённых материальных затрат.

Экономическая эффективность природоохранных мероприятий во избежание теплового загрязнения.

Эффектом от вложения средств в строительство охладительных башен является уменьшение не поддающегося количественной оценке экологического ущерба, а также экономического ущерба от загрязнения окружающей природной среды. Очень важную роль играет постройка таких сооружений в тех районах, где ощущается недостаток воды.

Эффективность природоохранных мероприятий, в частности, постройки охладительных башен на электростанциях можно представить в виде отношения:

  • уменьшение экономического ущерба в результате снижения степени загрязнений
  • приведённые годовые затраты на осуществление природоохранных мероприятий

Под суммарным уменьшением экономического ущерба в результате снижения или полного устранения теплового загрязнения естественных водоёмов подразумевается денежная оценка увеличения продуктивности рыбного хозяйства, уменьшение затрат на ликвидацию последствий загрязнений, в частности, на очистку водоёмов от избыточной и отмирающей биомассы.

Также уменьшением экономического ущерба можно было бы считать уменьшение суммы штрафных санкций, накладываемых государством на предприятия, загрязняющие окружающую среду. Однако этот аспект очень редко играет решающую роль, поскольку, несмотря на то, что природоохранное законодательство Российской Федерации на данный момент и является довольно обширным и разносторонним, на практике оно действует недостаточно эффективно. Причин этому много, но одной из важнейших является несоответствие тяжести наказания тяжести преступления, в частности низкие ставки взимаемых штрафов.

Уголовная ответственность и возмещение нанесённого ущерба применяются очень редко. Да и невозможно этот ущерб полностью возместить, так как часто он достигает огромных размеров или вообще не поддаётся денежному измерению.

Рассмотрим другой аспект проблемы проведения природоохранных мероприятий, то есть приведённые затраты на их осуществление. Приведённые затраты складываются из текущих затрат на содержание природоохранного оборудования ( электроэнергия для испаряющих колонн, заработная плата обслуживающего персонала и другие) и капитальных затрат на строительство сооружений и покупку природоохранного оборудования. Однако поскольку оборудование и сооружения функционируют не один год, то и общую величину капитальных затрат приводят к годовой размерности с помощью нормативного коэффициента эффективности. Формула приведённых затрат выглядит следующим образом:

  • текущие затраты
  • капитальные затраты
  • нормативный коэффициент эффективности, обычно равен 0,12.

Однако такого рода расчеты довольно сложны в части определения ущерба от загрязнения окружающей среды и величины её предотвращения. Как правило, они используются на уровне регионов или отраслей народного хозяйства.

Природоохранные мероприятия, направленные на устранение теплового загрязнения электростанциями, требуют больших средств, например, если на электростанции устанавливается испаряющая циркуляционная сухая колонна, то приведённые затраты на её строительство и содержание будут составлять около 30% стоимости всего оборудования. Особенность проблемы заключается в том, что весь энергетический комплекс и, в частности, тепловые электростанции, входит в государственный сектор экономики. Следовательно, средства на природоохранную деятельность можно получить только из государственного или муниципального бюджета. Но, к сожалению, затраты на охрану окружающей среды стоят в этих бюджетах отнюдь не первой строкой. В нашей стране на данный момент все затраты на природоохранную деятельность составляют менее 1% валового национального продукта. В то время, как сумма ущерба соответствует приблизительно 8-9 % ВНП.

5. Соотношение экологического и экономического оптимумов вложений средств в природоохранную деятельность

В каждый момент времени общество несёт затраты, складывающиеся из средств, затраченных на предотвращение загрязнения ( и вызываемого им ущерба) и ликвидацию последствий от тех загрязнений, которых не удалось избежать. Чем больше средств вкладывается в природоохранную деятельность ( кривая 2), тем меньше их понадобится для ликвидации ущерба от загрязнения окружающей среды ( кривая 1 ), и наоборот. При этом общая сумма затрат будет наименьшей при таком уровне загрязнения ( точка 4 ), при котором первые затраты равны вторым.

На данный момент в нашей стране сумма ущерба от теплового загрязнения окружающей среды на порядок выше суммы природоохранных затрат. Несмотря на сложности расчетов по определению величины ущерба от загрязнения естественных водоёмов, можно с уверенностью сказать, что для снижения этого ущерба необходимо вкладывать не 8-10 млрд. руб. ( в ценах 1990 г. ), а 100-300 млрд. руб. ежегодно, что для нынешней экономики является сложной задачей. Основным путём приближения экономического оптимума к экологическому, что сделает природоохранную деятельность более выгодной, является уменьшение расходов на доведение воды до нормальной температуры без ухудшения качества технологического процесса. Помочь в этом должен научно-технический прогресс при условии его экологизации, способствующей разработке новых технологий охлаждения или более дешевых методов и оборудования по устранения теплового загрязнения.

Борьба с тепловым загрязнением с инженерной точки зрения идентична работе по энергосбережению. Чем на более высоком уровне находится энергосберегающая политика и работа, тем более интенсивно ведётся борьба с тепловым загрязнением. Положим, если бы удалось благодаря внедрению источников освещения с высокой светоотдачей и систем автоматического отключения источников уменьшить электропотребление на нужды освещения в 2 раза, то соответственно примерно в 2 раза уменьшилось бы и тепловое загрязнение, связанное с данным сектором энергопотребления. И так обстоит дело в любом секторе энергопотребления: в системе отопления жилых и производственных помещений, в сфере транспорта, в промышленных отраслях.

В проблеме теплового загрязнения присутствует и, по-видимому, будет присутствовать такой аспект: всегда стремиться найти полезное применение тепловым отходам, а не просто сбрасывать тепло. Ниже приведены некоторые достаточно привлекательные способы утилизации тепловых отходов электростанций.

  1. Орошение сельскохозяйственных земель (правда, это ведёт к возрастанию безвозвратных потерь воды).

  2. Использование в тепличном хозяйстве.
  3. Подогрев свежей воды, поступающей на электростанцию, для предупреждения осаждения солей на стенках трубопроводов.
  4. Поддержание северных морских гаваней в свободном ото льда состоянии.
  5. Перегонка мазута и других тяжёлых нефтепродуктов.
  6. Аквакультура – разведение рыб для вылова, выращивание теплолюбивых видов в северных районах.
  7. Получение дополнительной электроэнергии, например, с помощью термоэлементов.
  8. Защита животных в природе путём устройства подогреваемых зимой прудов для водоплавающей птицы.
  9. Ликвидация туманов и очистка посадочных и рулевых дорожек при обеспечении безопасности в аэропортах.

6. Контроль и очистка

Практикуются три основных метода очистки сточных вод. Первый существует давно и наиболее экономичен: сброс сточных вод в крупные водотоки, где они разбавляются пресной проточной водой, аэрируются и нейтрализуются естественным образом. Очевидно, что этот метод не отвечает современным условиям. Второй метод во многом базируется на тех же естественных процессах, что и первый, и заключается в удалении и снижении содержания твердых и органических веществ механическим, биологическим и химическим способами. Его в основном используют на коммунальных очистных станциях, которые редко располагают оборудованием для переработки промышленных и сельскохозяйственных стоков. Широко известен и достаточно распространен третий метод, состоящий в сокращении объема сточных вод путем изменения технологических процессов; например, в результате вторичной переработки материалов или использования естественных методов борьбы с вредителями вместо пестицидов и т.д.

Очистка сточных вод. Хотя сейчас многие промышленные предприятия пытаются очистить свои стоки или сделать производственный цикл замкнутым, а производство пестицидов и других токсичных веществ запрещено, самым радикальным и быстрым решением проблемы загрязнения воды будет строительство дополнительных и более современных очистных сооружений.

Первичная (механическая) очистка. Обычно на пути потока сточных вод устанавливаются решетки или сита, которые улавливают плавающие предметы и взвешенные частицы. Затем песок и другие грубые неорганические частицы оседают в песколовках с наклонным дном или улавливаются ситами. Масла и жиры удаляются с поверхности воды специальными приспособлениями (нефтеловушками, жироловками и пр.).

На некоторое время сточные воды перебрасываются в отстойники для осаждения мелких частиц. Свободноплавающие хлопьевидные частицы осаждают путем добавления химических коагулянтов. Полученный таким образом отстой, на 70% состоящий из органических веществ, пропускается через специальный железобетонный резервуар — метантанк, в котором он перерабатывается анаэробными бактериями. В результате образуются жидкий и газообразный метан, углекислый газ, а также минеральные твердые частицы. При отсутствии метантанка твердые отходы закапываются, сбрасываются на свалки, сжигаются (что приводит к загрязнению воздуха) или высушиваются и используются как гумус или удобрение.

Вторичная очистка осуществляется в основном биологическими методами. Поскольку на первом этапе органические вещества не удаляются, на следующем — используются аэробные бактерии для разложения взвешенной и растворенной органики. При этом главная задача заключается в том, чтобы привести стоки в контакт с как можно большим числом бактерий в условиях хорошей аэрации, так как бактерии должны иметь возможность потреблять достаточное количество растворенного кислорода. Сточные воды пропускают через различные фильтры — песчаные, из щебня, гравия, керамзита или синтетических полимеров (при этом достигается такой же эффект, как и в процессе естественной очистки в русловом потоке, преодолевшем расстояние в несколько километров).

На поверхности фильтрующего материала бактерии образуют пленку и разлагают органику сточных вод по мере их прохождения через фильтр, снижая таким образом БПК более чем на 90%. Это т.н. бактериальные фильтры. Снижение БПК на 98% достигается в аэротанках, в которых благодаря принудительной аэрации сточных вод и перемешиванию их с активным илом ускоряются естественные процессы окисления. Активный ил образуется в отстойниках из взвешенных в сточной жидкости частиц, не задержанных при предварительной очистке и адсорбируемых коллоидными веществами с размножающимися в них микроорганизмами. Другим методом вторичной очистки является продолжительное отстаивание воды в специальных прудах или лагунах (поля орошения или поля фильтрации), где водоросли потребляют углекислый газ и выделяют необходимый для разложения органики кислород. В этом случае БПК снижается на 40-70%, но требуются определенные температурные условия и солнечное освещение.

Третичная очистка. Сточные воды, прошедшие первичную и вторичную очистку, еще содержат растворенные вещества, которые делают их практически непригодными для любых нужд, кроме орошения. Поэтому были разработаны и апробированы более совершенные методы очистки, предназначенные для удаления оставшихся загрязнителей. Некоторые из этих методов используются в установках, очищающих питьевую воду водохранилищ. Такие медленно разлагающиеся органические соединения, как пестициды и фосфаты, удаляются фильтрацией прошедших вторичную очистку сточных вод через активированный (порошкообразный) древесный уголь, либо добавлением коагулянтов, способствующих агломерации мелких частиц и осаждению образовавшихся хлопьев, либо обработкой такими реагентами, которые обеспечивают окисление. Растворенные неорганические вещества удаляются ионным обменом (растворенные ионы солей и металлов); химическим осаждением (соли кальция и магния, которые образуют налет на внутренних стенках котлов, цистерн и труб), смягчающим воду; изменением осмотического давления для усиленной фильтрации воды через мембрану, которая задерживает концентрированные растворы питательных веществ — нитратов, фосфатов и др.; выведением азота потоком воздуха при прохождении стоков через аммиачно-десорбционную колонну; и другими методами. В мире существует лишь несколько предприятий, которые могут проводить полную очистку сточных вод.

Заключение

Итак, что же такое тепловое загрязнение? Тепловое загрязнение – это тип физического (чаще антропогенного) загрязнения окружающей среды, характеризующийся увеличением температуры выше естественного уровня. Основные источники теплового загрязнения — выбросы в атмосферу нагретых отработанных газов и воздуха, сброс в водоемы нагретых сточных вод. Масштабы теплового загрязнения с каждым годом увеличиваются. Загрязнение имеет два измерения: глобальное (планетарное) и локальное.

Планетарное загрязнение пока невелико и составляет лишь 0,019 % от поступающей на Землю солнечной радиации: 1,68·10 5 млн. МВт. Противоположная ситуация с локальным загрязнением, особенно в промышленных районах страны. Хотя установлена предельно допустимая температура подогрева природных водоемов, ситуация не улучшается а продолжает ухудшаться, т. к. таких предприятий в мире и по стране очень много. Такое загрязнение оказывает различное влияние на окружающую среду: искусственное подогревание воды; способствует процессу эвтрофикации; коррозирующее влияние на металлические поверхности и вызывает высвобождение ионов металлов, особенно меди, в воду; может вызвать раннее вылупление насекомых из яиц; изменить конкурентные позиции различных видов; химическое загрязнение воздушного пространства; Повышение температуры воздуха, вблизи предприятия. Существует несколько способов устранения теплового загрязнения:

  1. Строительство дополнительных и более современных очистных сооружений.
  2. Использование аэробных бактерий для разложения взвешенной и растворенной органики.
  3. Изменением осмотического давления для усиленной фильтрации воды через мембрану.
  4. Выведением азота потоком воздуха при прохождении стоков через аммиачно-десорбционную колонну.
  5. Метод испарительных или охладительных башен.

Список использованных источников

[Электронный ресурс]//URL: https://inauka.net/referat/teplovoe-zagryaznenie-okrujayuschey-sredyi/

1. Демина Т.А. Экология, природопользование, охрана окружающей среды. Москва, Аспект пресс, 1995.

2. Смит Роберт Л. Наш дом планета Земля. Полемические очерки об экологии человека. Москва, Мысль, 1992.

3. Энергетическое производство с замкнутым водооборотным циклом. Москва, МИХМ, 1991.

Интернет — источники:

[Электронный ресурс]//URL: https://inauka.net/referat/teplovoe-zagryaznenie-okrujayuschey-sredyi/

1. тепловое загрязнение это [Электронный ресурс]: Словари и энциклопедии на Академикеhttp://dic.academic.ru/dic.nsf/ecolog/1016/%D0%A2%D0%95%D0%9F%D0%9B%D0%9E%D0%92%D0%9E%D0%95 (дата обращения: 24.11.2012).

2. Последствия теплового загрязнения естественных водоёмов[Электронный ресурс]: Тема: Термальное загрязнение http://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=1604(дата обращения: 24.11.2012).

3. пути решения проблемы охлаждения на электростанциях. [Электронный ресурс]: Проблемы загрязнения воды. Страница 1 из 3 [Всего 3 записей] обращения 26. 11. 2012)

4. пример предприятия по России превышающие ПДУ теплового загрязнения [Электронный ресурс]:9.4. Защита окружающей среды от тепловых загрязнений (дата обращения 27.11.2012).