Воздействие на водную среду тепловых загрязнений

Многие промышленные производства используют большие количества воды, выбрасывая отработанную воду в естественные водоемы. Особенно этим отличается энергетика (табл. 4.1).

Со строительством атомных электростанций (АЭС) объемы воды, потребляемой электростанциями, значительно возросли. АЭС на единицу выработанной энергии потребляет на 65-75% больше воды, чем тепловая электростанция (ТЭС) на органическом топливе. Увеличение коэффициента полезного действия (КПД) электростанций позволяет несколько сократить потребление воды. Но увеличение КПД, как правило, сопровождается увеличением единичной мощности электростанции, что приводит к увеличению концентрации экологического воздействия на ограниченной территории.

Главное отрицательное действие сброса отработанной воды электростанциями заключается в отводе теплоты в водные объекты, что нарушает природное равновесие в водных экосистемах. По разным оценкам в 2000 году в США в антропогенной деятельности использовано около двух третей всего стока пресной воды страны.

 

Таблица 4.1

Структура отраслей в общем потреблении воды (данные США)

Отрасль Доля потребления, %

Электроэнергетика 81,3

Металлургия 6,8

Химия и нефтехимия 8,6

Прочие отрасли 3,3

Всего: 100

 

Температура воды, сбрасываемой электростанцией, может достигать летом 30ºС, зимой она на 10 – 20 градусов выше естественной.

Значимая опасность повышения температуры воды – значительное уменьшение растворимости кислорода, необходимого для жизнеде-ятельности организмов. При повышении температуры воды с 0ºС до 30ºС растворимость кислорода уменьшается с 14,6 до 7,6 мг/л. Вязкость воды уменьшается более чем в 2 раза, упругость водяного пара увеличивается в 7 раз, что увеличивает испарение воды с поверхности водоемов. Кроме уменьшения количества воды это приводит к изменению микроклимата наземной среды.

В химическом отношении повышение температуры воды на 10ºС приводит к повышению средней скорости химических реакций примерно вдвое, воздействует на растворимость химических веществ в воде.

Резко возрастает активность сине-зеленых водорослей в ущерб диатомовым – пище рыб.

Основные негативные последствия теплового воздействия на водную среду заключаются в следующем.

1. Изменение температуры и количества сбросной воды в течение коротких интервалов времени приводит к тому, что могут быть превзойдены пессимумы для тех или иных организмов. Например, при повышении температуры воды свыше 24ºС горбуша погибает. Некоторые виды рыб способны к акклиматизации лишь при условии медленного уменьшения температуры. Рыба, приспособившаяся к теплой воде, при помещении в холодную погибает.

2. При повышении температуры воды рыбы теряют способность к поиску пищи и ориентированию (могут заплыть в зону с летальной для них температурой), рост температуры благоприятствует развитию паразитов и микроорганизмов, вызывающих болезни рыб.

Этот список можно продолжить. Отметим, в целом, принципиальную важность сохранения естественного природного хода изменения температуры воды в природных водоемах по сезонам, времени суток и т.д.