Курсовая работа
по дисциплине «Мониторинг загрязнения окружающей природной среды»
по специальности 280201.51 «Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов»
Тема: Мониторинг теплового загрязнения атмосферы
Выполнил: студент 4 курса
гр. К1401/9
Галимова А.Р.
Проверил: Софинская О.А.
Казань 2013 г.
Содержание
ВВЕДЕНИЕ…………………………...………………………………………....3
Глава 1. Общая характеристика теплового загрязнения атмосферы………………..…………….…………………………………..……4
1.1. Способ определения содержания примесей в газе под оболочкой тепловыделяющих элементов ядерных реакторов…………………...............8
Глава 2. Измерения распространения теплового загрязнения в атмосфере………………………………………………………………………10
2.1.Проведение эксперимента за определенный промежуток времени для определения разницы температур между источником теплового загрязнения и температурой воздуха в районе …………………………………………….10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………...…………………………14
ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………………….15
Введение
Атмосфера Земли постоянно подвержена тепловому загрязнению.
Тепловое загрязнение – тип физического (чаще антропогенного) загрязнения окружающей среды, характеризующейся увеличением температуры выше естественного уровня. Основные источники теплового загрязнения – выбросы в атмосферу нагретых отработанных газов и воздуха, сброс в водоемы нагретых сточных вод.
Тепловое загрязнение происходит вследствие несовершенства технологических процессов, сравнительно невысокого коэффициента полезного действия энергетических агрегатов, при этом огромное количество тепла тратиться на подогрев воды, почвы и атмосферы.
Цель данной курсовой работы: исследовать влияния теплового загрязнения на атмосферу.
Для реализации поставленной цели в курсовой работе необходимо решить следующие задачи:
1. Охарактеризовать тепловое загрязнение и ее выбросы;
2. Выделить основные источники теплового загрязнения на ОС;
3. Определить содержания примесей в газе под оболочкой тепловыделяющих элементов ядерных реакторов;
4. Сделать постановку многодневного эксперимента;
5. Построить график изменения температуры на определенном объекте.
Глава 1. Общая характеристика теплового загрязнения атмосферы
В промышленных центрах и крупных городах атмосфера подвергается тепловому загрязнению в связи с тем, что в атмосферу поступают вещества с более высокой температурой, чем окружающий воздух. Температура выбросов обычно выше средней многолетней температуры приземного слоя воздуха. Из труб промышленных предприятий, выхлопных труб двигателей внутреннего сгорания, при отоплении домов, лесных пожарах выделяются вещества, нагретые до 60 градусов Цельсия и более. Среднегодовая температура атмосферного воздуха над крупными городами и промышленными центрами на 6-7 градусов выше температуры воздуха прилегающих территорий. Специалисты отмечают, что в последние 25 лет средняя температура тропосферы поднялась на 0,7 градусов Цельсия.
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 энергетического производства представлена в табл. 1.
Таблица № 1.
Динамика теплового загрязнения в мире от энергетических производств:
| Показатель Мощность потока теплового загрязнения, млн. МВт | 1972г. | 1986г. | 2000г. |
| Мощность потока теплового загрязнения, млн. МВт | 6,0 | 9,6 | 32,0 |
| Отвод тепла в окружающую среду в год, млн. Гкал |
Температура – пожалуй, важнейший из абиотических факторов, влияющих на процессы в мире микроорганизмов, на выживание животных и растений. Последнее сегодня особенно актуально для водной фауны и флоры, поскольку по сложившейся технологии сброса избыточного тепла значительная его часть отводится в водоёмы, что при относительно малом объёме поверхностных вод (средний расход планетарного поверхностного стока составляет ~ 1,24×10-3 км3/с) приводит к их значимому подогреву.
В качестве единицы измерения этого вида загрязнения используется прирост температуры в градусах, термометр (рис.1), относительно естественно-климатических условий данного географического ареала.
Рисунок 1. Уличные термометры.
Источниками теплового загрязнения являются:
· теплотрассы
· сборные коллекторы
· горячие цеха и подземные газоходы металлургических предприятий
· обогреваемые подземные сооружения
· сбросы горячих технологических вод в реки и открытые водоемы
· установки, используемые для промораживания слабых и плывунных грунтов при строительстве
· теплотрассы
· туннели метрополитена
· подземные хранилища сжиженного газа
· сборные коллекторы
· коммуникационные туннели.
Тепловое загрязнение определяется аналогичным способом, нанося контуры источников теплового излучения: ТЭЦ, нарушенные теплосети, промышленные предприятия и котельные. Характер воздействия температурного поля на окружающую среду определяется негативным влиянием на геологические процессы, например, на механическую устойчивость грунтов, на интенсивность химической, электрохимической и биологической коррозии.
При постоянном или сезонном подтоплении территории города грунтовые воды получают дополнительный тепловой фактор ускорения всех негативных процессов. Температурное поле является основой формирования «острова тепла» в городе, где увеличивается концентрация загрязняющих веществ и в атмосферном воздухе.
В 70-х и 90-х гг. XX столетия мировое потребление энергии составляло, соответственно, 5 и 8 млрд. т нефтяного эквивалента. В настоящее время эта цифра возросла до 13 млрд. т. Суммарное техногенное поступление тепловой энергии приближается к значению 10 ТВт. Основными способами снижения теплового загрязнения окружающей среды являются уменьшение энергопотребления, улучшение конструкции преобразователей энергии и увеличение эффективности использования солнечной энергии.
При производстве 1 кВт•ч электроэнергии на ТЭС в атмосферу и воду поступает, соответственно, 400 и 135 ккал тепла, на АЭС - 130 и 1900 ккал. Для рассеивания тепла станции мощностью 3000 МВт требуется 1800 га водной поверхности.
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 1км.
