آلودگی حرارتی

آلودگی حرارتی

مهندسی محیط زیست یکی از شاخه‌های مهندسی عمران می‌باشد که بسیاری از مهندسین عمران در فوق لیسانس در این شاخه مشغول به تحصیل می‌شوند. مقاله‌ی زیر مربوط به آلودگی حرارتی می‌باشد که توسط آقای مهندس یاور گلزار تهیه شده است.

مقدمه

آلودگی حرارتی که امروزه یکی از مهم ترین و گسترده ترین نوع آلودگی ها به شمار می آید به طور خلاصه به صورت زیر تعریف می شود:

هرگونه تخلیة آب (و در برخی موارد هوای) گرم حاصل از فعالیت های مختلف در نیروگاه های تولید برق و یا نیروگاه های هسته ای و غیره ، به درون رود خانه ها و یا دریاچه ها و . . . به حدی که بتواند دمای آب را به اندازه ای بالا ببرد که منجر به تغییرات نامناسب در چرخه های حیاتی جانوران درون محیط (آب) و به هم خوردن نظم اکولوژیکی آن سیستم شود ،آلودگی حرارتی نام می گیرد. {1}

لازم به ذکر است که بدانیم در برخی موارد افزایش دمای آب یک رودخانه یا دریاچه حتی به اندازة 2 درجه سانتی گراد می تواند منجر به از بین رفتن و یا کوچ برخی گونه های ماهی ها و یا دیگر جانداران شود. (کوچ ماهی ها و ورود برخی موجودات در مقیاس وسیع می تواند موجب تغییرات بسیار نامناسبی در اکوسیستم نواحی شود)

عوامل ایجاد کننده (منابع) این آلودگی

همانگونه که ذکرشد منبع اصلی آلودگی حرارتی کارخانه های صنعتی و نیروگاه های برق است. در اکثر نیروگاه ها در اثر سوختن ذغال سنگ ، روغن ویا گاز و همچنین فعل و انفعالات هسته ای در راکتور مقادیر زیادی انرژی گرمایی تولید می شود. این انرژی زیاد موجب تبخیر آب می گردد تا بخار حاصل در توربین ها مورد استفاده قرار گیرد. برای سرد کردن این بخار، بوسیلة سیستم هایی از آب سرد استفاده می گردد که در نتیجه دمای آب حاصل تا 10 درجه سانتی گراد افزایش می یابد. به طور مشابه در برخی کارخانه ها از آب برای خنک کردن موتور های موجود استفاده می کنند. در نهایت شاهد وارد شدن آب گرم مذکور به رودخانه یا دریاچه مجاور آن کارخانه یا نیرو گاه هستیم. {2}و{4}

باید توجه داشت که علاوه بر وارد شدن آب گرم ، قطع درختان و یا از بین بردن گیاهان موجود در اطراف رودخانه ها (که بر روی رودخانه یا دریاچه سایه افکنده اند) نیز می تواند باعث آلودگی شود ; به این صورت که با از بین رفتن آن پوشش، نور آفتاب به سطح وسیع تری از آب رودخانه تابیده شده و منجر به افزایش دمای آب می گردد. این عمل در مناطق گرمسیر می تواند دمای آب را تا 10 درجه سانتیگراد بالا ببرد. علاوه بر آن چرای بی رویة گله های بزرگ گاو و گوسفند که با از بین بردن پوشش گیاهی موجود، باعث افزایش فرسودگی خاک می گردد می تواند در ایجاد آلودگی حرارتی موثر باشد. در این حالت خاک اطراف به درون آب دریاچه یا رود وارد شده و آن را گل آلود می کند. آب گل آلود که نسبت به آب صاف جاری کند تر نیز حرکت می کند، انرژی بیشتری را از نور خورشید دریافت می کند که منجر به افزایش دمای آب می گردد. در کنار این منابع آلاینده، مشاهده می کنیم که آب جاری در خیابان های بزرگ و یا پارکینگ ها و بام ها نیز دمای نسبتا زیادی دارند که می تواند در افزایش آلودگی حرارتی منابع آب موثر باشد. {3}

تاثیرات آلودگی حرارتی

به طور کلی تمام موجودات زندة موجود در یک محیط خود را با شرایط موجود در آن محیط (مثل بازة دمایی مورد نیازشان) وفق داده اند. موجودات آبزی نیز از این قائده مستثنی نیستند. با افزایش دمای آب یک ناحیه (بیش از حد تحمل جانداران موجود)، آن گونه از جانداران که قادر به حرکت نیستند، نظیر : گیاهان دریایی و نرم تنان صدف دار، خواهند مرد. ماهی ها و دیگر جاندارانی که قادر به تحرک سریع هستند ، به امید یافتن منطقه ای خنک تر، آن ناحیه را ترک می کنند. {3}

واضح است که در یک دریاچة بسته این امکان وجود ندارد و این به معنی مرگ آن ماهی هاست. در نهایت موجودات دیگری که اغلب برای آن محیط ناخوشایند هستند وارد شده و هم اکنون بر هم خوردن چرخة حیاتی و اکوسیستم آن ناحیه را شاهد هستیم.

دلیل اصلی این حقیقت که آب سرد محیط زندگی مساعد تری را برای آبزیان فراهم می کند، وجود مقادیر بیشتر اکسیژن محلول در آب است. ماهی قزل آلا و نیز ماهی آزاد که مصرف خوراکی دارند و در مقیاس وسیعی شکار می شوند، در آب گرم بیمار می شوند. در ضمن ، ارگانیزم های دیگری در آب گرم شروع به رشد و تکثیر می نمایند که متوالیا تاثیرات ناخوشایندی دارند : جلبک ها و نظیر آنها در آب های گرم به سرعت رشد می کنند (که وجود آنها در سطح آب مانع نفوذ اکسیژن و نور خورشید به آب شده و آلودگی آب را در پی دارد). البته جلبک ها در آب گرم زود تر می میرند. اما مشکل با مرگ این نوع گیاهان حل نمی شود. باکتر هایی که آنها را تجزیه می کنند به مقادیر زیادی اکسیژن نیاز دارند و این باعث می شود که مقادیر باقی ماندة اکسیژن نیز از بین برود. {3}و {4}

مرگ گیاهان آبزی موجود به همراه فرایند تجزیه شدن آنها آنقدر در آب آلودگی ایجاد می کنند که ماهی هایی که می توانستند در دمای بالا نیز زنده بمانند از بین می روند. متاسفانه سالهاست که در بسیاری از نقاط دنیا شاهد تصاویری مشابه آنچه مشاهده می نمایید، هستیم.

 

یکی دیگر از دیگر نتایج آلودگی حرارتی، تاثیر آن در افزایش پدیدة Global Warming است که در اینجا به بررسی آن نمی پردازیم. برای اطلا عات بیشتر در این زمینه می توانید به منبع شماره 6 مراجعه فرمایید.

راه های کنترل و جلوگیری از ورود آلاینده ها

آلودگی حرارتی ناشی از کارخانه ها و نیروگاه ها را با برنامه ریزی و طراحی صحیح می توان مهار کرد. می توان به جای تخلیه کردن آب گرم به درون یک دریاچه و یا رودخانه مجاور، از وسایلی مانند برج های خنک کننده و یا حوضچه های سرد کننده در نیروگاه ها استفاده کرد. در این حالت بوسیلة روش های تبخیری خاصی آب را قبل از تخلیه به بیرون ، به اندازة کافی سرد می کنند.

به تصویر زیر که یک برج خنک کننده (cooling tower) را نشان می دهد ،توجه فرمایید.

باید توجه داشت که در صورت طراحی مناسب نیروگاه ها (و یا اعمال تغییراتی در ساختار آنها) می توان با افزایش بازده و توان نیروگاه، انرژی گرمایی اتلافی کمتری تولید نمود. در فرایندی به نام Cogeneration انرژی و حرارت ناشی از تولید الکتریسیته (و یا محصولات دیگر نیروگاه ها و کارخانه ها) می تواند بدون خروج از سیستم، در بخش های تولیدی دیگری که به آن مقدار انرژی و یا گرما نیاز دارند به کار گرفته شود. به علاوه در صورت وجود مناطق مسکونی در نزدیکی نیروگاه ها (نظیر محل اسکان کارگران و یا مهندسان نیروگاه)، می توان از آب گرم حاصل جهت گرمایش محل سکونت افراد استفاده کرد. البته این مساله نیاز به برنامه ریزی خاص  و طراحی از پیش تعیین شده دارد. چنین ترفندی در بسیاری از شهر های اسکاندیناوی و نیز در برخی نقاط صنعتی در کشور چین به چشم می خورد . {3}

در مورد چرای بی رویه گله های بزرگ نیز ، راهکار تئوری ساده است. مالکان زمین های چراگاه باید مانع از بین رفتن پوشش های گیاهی در نزدیکی حواشی رود خانه ها و یا ساحل دریاچه ها شوند. برای مثال می توان با ایجاد محدوده های مشخص چرا (با استفاده از کشیدن حصار ) از ورود گله ها به نواحی مذکور جلوگیری کرد.

در کل روش های متفاوتی که جهت جلوگیری از فرسایش خاک وجود دارد (نظیر کاهش شیب زمین، کاشتن گیاهان، ایجاد بادشکن های بزرگ و ساخت موانع حرکت آب در راستای فرسایش و . . . ) نیز می تواند مانع گل آلود شدن آبها و در نتیجه کنترل آلودگی حرارتی شود . {5}

گرچه راه کار های فوق ساده به نظر می رسند اما در عمل مشکل هستند. دلیل آن هم وجود انسانهایی است که با طرز تفکر های گوناگون به چنین مشکل هایی می نگرند. اگر چه قوانین موجود در سطوح بین المللی سعی دارند بر روی موضوعات مختلف اعمال شوند، اما تمرکز آنها بر روی جنبه های خاص و در نقاط دور افتاده کمتر می باشد. با اینکه در بعضی کشور ها قوانین دولتی سعی می کنند که مانع از بین رفتن پوشش گیاهی و قطع درختان سواحل رود خانه ها و درریاچه ها در سطوح عمومی و خصوصی شوند، ولی گاهی اوقات اعمال قوانین کمتر به صورت سختگیرانه و محکم برگزار می شود. (بدیهی است که نتیجة آن سو استفاده کردن افراد ذی نفع است ) . متاسفانه در بسیاری از کشور ها نیز اصولا قوانین دولتی خاصی برای جلوگیری از آلودگی حرارتی وجود ندارد و تنها سازمان های طرفدار محیط زیست و بهداشت عمومی حضور دارند که قدرت اجرایی خاصی ندارند و این امر باعث می شود که مانعی برای فعالیت کارخانه ها و نیرو گاه ها در جهت جلوگیری از ایجاد این آلودگی وجود نداشته باشد .

البته از سوی دیگر بعضی از کشور ها هم قدم های قابل ملاحظه ای در این زمینه برداشته اند. از سال 1972 که "آژانس حفاظت از محیط زیست" در امریکا بوجود آمد، حتی المقدور سعی شد که از هرگونه تخلیه آب گرم حاصل نیروگاه های برق، نیروگاه های هسته ای و کارخانجات مختلف به دریاچه ها و رودهای مجاور در ایالات مختلف آمریکا جلوگیری به عمل آید و خوشبختانه اعلام کرده اند که اکنون توانسته اند جلوی آلودگی حرارتی ناشی از نیروگاه ها را بگیرند. {3}

امیدوار هستیم که علاوه بر سیستم ها و ارگان های دولتی، سطح آگاهی افراد نیز در این زمینه به اندازة کافی بالا رود تا در آینده شاهد مشکلات ناشی از آلودگی حرارتی نباشیم.

منابع و مآخذ :

(پاراگراف هایی از متن که در انتهای آنها شماره منبع ذکر شده، از منابع انگلیسی مختلف با تصرف و تلخیص توسط این جانب به زبان فارسی ترجمه شده است)

1.http://www.yourdictionary.com/thermal-pollution

2.http://library.thinkquest.org/C0111040/Types/thermal.php

3.http://pkukmweb.ukm.my/~ahmad/kuliah/manusia/artikel/thermal.htm

4.http://www.pollutionissues.com/Te-Un/Thermal-Pollution.html

5.http://www.ehow.com/how_2078923_preven

/ 1 نظر / 163 بازدید
تالار گفتمان اویتـا

با سلام .. شما به تالار گفتمان اويتّا، انجمن ايرانيان دعوت شده ايد. با ثبت نام در اين تالار شما مي توانيد در بحث ها شرکت کرده و از مطالب سايت استفاده کنيد. تالار گفتمان اويتّا داراي بخش هاي شامل جديدترين اخبار سراسر دنيا، جديدترين مطالب علمي، بخش نرم افزار و سخت افزار و مطالب کامپيوتري، موبايل، دانلود جديد ترين کتاب ها و مجلات، ادبيات رمان و داستان کوتاه، سينما، موسيقي،ورزش،درس و دانشگاه،سلامت و پزشکي،مطالب طنز،آشپزي و خانواده و داراي بخش جداگانه جهت سرگرمي و دوستيابي مي باشد