Тепловое загрязнение атмосферы – изменение температуры окружающей среды, нарушающее естественные процессы экосистемы, превышающее естественный диапазон ее температурной изменчивости. Прогнозируемое на ближайшее столетие увеличение параметра представляет собой серьезную проблему для здоровья.
Повышенный температурный режим может увеличить загрязнение воздуха тремя способами:
1. Тепло увеличивает выбросы первичных загрязнителей.
Повышенная температура приводит к увеличению потребления энергии кондиционированием воздуха в зданиях и автомобилях. Дополнительное потребление энергии приводит к большему загрязнению воздуха. Изменение климата с продолжительными теплыми периодами вызывает образование растительных аллергенов, таких как пыльца. Другие побочные эффекты – загорания лесов и степей, создаваемое ими загрязнение переносится ветрами, достигает густонаселенных территорий.
2. Солнце и тепло преобразуют и ухудшают состав воздушной смеси.
Солнечный свет и высокая температура вызывают химические реакции между первичными загрязнителями воздуха, такими как оксиды азота (выбрасываемые двигателями) и кислород, вызывая химическую реакцию с образованием озона. Чем жарче день, ярче солнце, тем больше образуется O₃. Озон – активный оксидант, который обостряет заболевания легких, вызывает затруднения дыхания у здоровых людей. Повышенные температурные показатели превращают первичные загрязняющие частицы во вторичные, более мелкие и токсичные элементы. При вдыхании они могут проникать глубоко в дыхательные пути легких, в кровь.
Группа исследователей из Бернского университета (Швейцария) недавно показала, что вторичные частицы от сгорания бензина и дизельного топлива в двигателях непосредственно повреждают легочную ткань, ослабляют защитную систему в результате своих физических и химических свойств. В итоге патогены (вирусы, бактерии) легче проникают в организм.
3. Высокое атмосферное давление удерживает вредные вещества на уровне земли, увеличивая их концентрацию.
Температурная инверсия создает застойную среду. При слабом ветре и отсутствии осадков загрязняющие вещества не удаляются из воздуха, а накапливаются прямо над уровнем земли. При плохом качестве воздуха люди могут испытывать резкое ухудшение своего состояния с одышкой, стеснением в груди, кашлем от раздражения или бронхитом.
Источники теплового загрязнения
Тепловое загрязнение атмосферы происходит из естественных и антропогенных источников. В природе может возникать локальное температурное негативное воздействие в засушливых регионах, подверженных лесным пожарам и пыльным бурям. Деятельность человека – основной источник изменений в атмосфере. К негативным факторам относят:
- Сжигание топлива в автотранспортных средствах (легковых и грузовых автомобилях).
- Производство тепла и электроэнергии (нефтяные и угольные электростанции и котельные).
- Промышленные объекты (например, производственные предприятия, шахты и нефтеперерабатывающие заводы).
- Свалки бытовых и сельскохозяйственных отходов и сжигание мусора.
- Приготовление пищи, отопление и освещение помещений с использованием загрязняющих видов топлива.
Строительство, бетон, асфальт, промышленная деятельность привели к значительному возрастанию температур в мегаполисах (по сравнению с окружающей местностью). Этот эффект называют городской остров тепла. Показания термометра могут быть на 11°C выше, чем в районе населенного пункта.
Каковы последствия городских тепловых островов
Повышенная жара увеличивает дискомфорт, требует приумножения количества энергии, используемой для охлаждения, повышает загрязнение окружающей среды. Различные природоохранные и правительственные органы работают над вопросом снижения показателя на городских островах тепла. Этого можно добиться разными способами
- Заменой темных поверхностей на отражающие или светлые. Доказано, что черные крыши зданий, поглощают гораздо больше теплового излучения. Темные плоскости могут быть на 21°C горячее, чем светлые, и это избыточное тепло передается самому зданию, вызывая повышенную потребность в охлаждении. Установка легких конструкций помогает сократить потребление электроэнергии на 40%.
- Посадкой деревьев. Зеленые насаждения способствует затенению, увеличивают эвапотранспирацию, что снижает температуру окружающей среды. Деревья могут уменьшить затраты на энергию на 10-20%.
Смог как последствие теплового загрязнения атмосферы
Повышенное тепло улучшает фотохимические реакции и увеличивает количество частиц в воздухе, способствует образованию смога и облаков. Москва получает примерно на 270 часов в год солнечного света меньше, чем окружающая территория. Смог – это коричневато-серая дымка, покрывающая многие из крупнейших городов мира и состоящая из пыли, выхлопных газов автомобилей и промышленного производства.
Явление происходит потому, что более теплый слой атмосферы располагается над городом и препятствует нормальному смешиванию более холодного и плотного воздуха. Среда остается неподвижной, и со временем концентрация загрязнителей возрастает, образуя значительное количество смога.
Во время тяжелых инверсий, продолжающихся в течение длительного периода, пелена может покрыть целые мегаполисы и вызвать проблемы с дыханием у жителей этих районов. В декабре 1952 г., например, в Лондоне произошло такое событие. По причине холодной декабрьской погоды лондонцы стали сжигать больше угля, что увеличило накопление летучих вредных веществ в городе. Результатом стал Великий смог 1952 года, от которого погибли тысячи человек.
Глобальное потепление как результат температурного загрязнения атмосферы
Одно из наиболее значительных последствий загрязнения воздуха – изменение климата. В результате роста мирового потребления ископаемого топлива уровни углекислого газа в атмосфере с 1900 года неуклонно повышались, и темпы роста ускоряются. Было подсчитано, что при сохранении тенденции к концу 21 века средняя глобальная температура воздуха может повыситься еще на 4°C.
Потепление вызывает таяние полярных ледников, повышение уровня моря, затопление прибрежных районов мира. Происходят изменения в структуре осадков, имеющие неблагоприятные последствия для сельского хозяйства и лесных экосистем. Более высокие температуры и влажность увеличивают заболеваемость людей и животных в некоторых частях мира. Выполнение международных соглашений по сокращению выбросов парниковых газов необходимо для защиты качества воздуха и смягчения последствий глобального потепления.
Способы решения экологических проблем
Загрязнение воздуха может привести к раку, инсульту, сердечным приступам и острым респираторным заболеваниям у взрослых и детей. Уменьшить негативное влияние промышленных выбросов в атмосферу поможет установка современного очистного оборудования. ЭКОЭНЕРГОТЕХ предлагает ознакомиться со своими разработками. В каталоге предприятия клиенты найдут энергоэффективные, экономичные решения, позволяющие с наименьшими затратами управлять количественными и качественными характеристиками промышленных газов.
Ассортимент представлен каталитическими нейтрализаторами для генераторных станций, спецтехники и погрузчиков, системами селективной очистки SCR для дизельных и газовых двигателей. Установка оборудования позволяет снижать концентрацию вредных веществ в выхлопных газах до допустимых, оговоренных законодательством значений. Оснастка создается с учетом исходных производственных требований. Использование производительных систем позволит улучшить экологический фон в вашем регионе и избежать штрафных санкций со стороны контролирующих организаций.
