Abby Rabinowitz
zatímco fosilní paliva se stala široce uznávanou jako hlavní zdroj znečištění, mnohem menší pozornost byla věnována tepelnému znečištění. Tepelné znečištění nastává, když se voda používaná k chlazení elektráren a továren uvolňuje do životního prostředí při vyšší teplotě. Ačkoli je tato voda obvykle čistá, přesto způsobuje významné environmentální problémy, jako je poškození vodního života, narušené ekosystémy a změna klimatu.
co je tepelné znečištění?
tepelné znečištění je znečištění způsobené přidáním tepla do ekosystému, které nepříznivě ovlivňuje ekosystém. Zpráva amerického Geologického průzkumu odhadovala využití vody ve Spojených státech v roce 2005 odhaduje, že elektrárny a průmyslová zařízení odebírají přibližně 219 miliard galonů studené vody denně z okolních ekosystémů.
primárním účelem této vody je chlazení průmyslových procesů, které generují teplo. V USA je asi 75 až 82 procent tepelného znečištění generováno elektrárnami. Jiné zdroje tepelného znečištění mohou zahrnovat: jadernou elektrárnu, uhelnou elektrárnu, průmyslový odpad, ropné rafinerie, odpadní vody, celulózky a papírny, chemické závody, ocelárny, hutě, hydro-elektrickou energii a tepelnou elektrárnu. Voda vracená některým z těchto systémů může způsobit změny teploty a mít škodlivé účinky na vodní ekosystém i vodní živočichy.
tepelné znečištění v USA
od roku 2013 odhadovalo 1260 zařízení v USA nejméně 2 miliony galonů denně chladicí vody. Na rozdíl od typického kotlového systému, který znovu a znovu používá stejnou vodu v uzavřeném smyčkovém systému, tato zařízení obvykle využívají“ jednou průchozí “ chladicí systémy, které jednou používají chladicí vodu a okamžitě ji vracejí do životního prostředí. Ukázalo se, že jednou průchozí chladicí systémy vracejí vodu při průměrné teplotě 10 stupňů Celsia teplejší než nad okolní teplotu vody! Jak 2014, existuje více než 1,200 zařízení v samotných USA, které používají jednou průchozí chladicí systémy, nicméně to je také hlavní globální problém. Čerpáním této teplé vody do ekosystémů tepelné znečištění ohřívá okolní vodu, což značně poškozuje okolní ekosystémy.
účinky tepelného znečištění
po miliony let se ekosystémy přizpůsobily mnoha změnám země. K těmto změnám však došlo po dlouhou dobu, mnohem pomaleji než to, co se děje právě teď v důsledku tepelného znečištění. Když se teplota vody v dané oblasti zvýší dokonce o několik stupňů Celsia, může to mít významné důsledky pro současný vodní ekosystém.
účinky tepelného šoku
náhlé změny teploty mohou způsobit tepelný šok, poškození rostlin, ryb a jiných mořských živočichů. Je to proto, že odpadní teplo z procesu chlazení v elektrárnách a elektrárnách vytváří a vypouští teplou vodu, což zase snižuje hladinu kyslíku, zabíjí ryby, mění složení potravinových řetězců a snižuje biologickou rozmanitost oceánských ekosystémů. Kromě toho vyšší teploty vody snižují schopnost kyslíku dosáhnout hlubších vod, což zásadně snižuje kvalitu vody pro vodní druhy. To vytváří anaerobní podmínky, které jsou vhodnější pro bakterie, posouvá rovnováhu potravinového řetězce a celkového ekosystému.
proč je tepelné znečištění škodlivé pro ekosystémy?
proč je teplejší voda tak škodlivá pro ekosystémy? Pro začátek, teplejší teplota vody má za následek méně kyslíku ve vodě než v chladnější vodě. Nedostatek kyslíku zabíjí ryby a další vodní druhy a současně podporuje anaerobní podmínky, které umožňují bakteriím prospívat.
ukázkový příklad tohoto jevu existuje v Mexickém zálivu, kde vypouštění z okolních řek vytvořilo hypoxickou „mrtvou zónu“, která se rozrostla na 6,334 čtverečních mil nebo více než 4 miliony akrů, které jsou nyní neobyvatelné rybami. Odhaduje se, že 79 miliard ryb a dalších mořských živočichů je každý rok zabito pouze ve vodách Kalifornie v důsledku tepelného znečištění! Toto překvapivě vysoké číslo svědčí o škodlivých dopadech tepelného znečištění pouze v jednom ekosystému.
regulační rámec pro tepelné znečištění
tepelné znečištění spadá pod záštitu zákona o čisté vodě, který byl přijat v roce 1948 a rozšířen v roce 1972. Oddíl 316(a) upravuje zdroje znečištění tepelnými výboji a zmocňuje americkou agenturu pro ochranu životního prostředí (EPA) k regulaci tepelných výbojů prostřednictvím vnitrostátního systému odstraňování znečišťujících látek (NPDES).
EPA zase pověřila povolovací pravomoc 46 státy. Tento proces vyžaduje, aby elektrárny a továrny požádaly o povolení k vypouštění a získaly odchylky, pokud navrhované množství vypouštění překročí zákonné úrovně. Důležité je, že § 316 písm.a) zákona o čistých vodách zakazuje elektrárnám bez povolení odchylek zvyšovat teploty řeky nad prahové hodnoty do té míry, že bude možná nutné omezit výrobu elektřiny.
regulační rámec pro tepelné znečištění v praxi
takže pokud již existuje regulační proces, proč takový problém existuje? Teoreticky, rostliny jsou povinny předložit podrobné podpůrné informace, aby dokázaly, že navrhované tepelné výboje nebudou mít nepříznivý dopad na okolní prostředí a biologickou rozmanitost, a regulátory mají poskytovat odchylky pouze za ekologicky přijatelných podmínek. Bohužel, jak bylo uvedeno v 2013 Úřadu generálního inspektora auditu agentury pro ochranu životního prostředí (EPA), mnoho povolení bylo uděleno v důsledku nedostatečného dohledu. Například 55% povolení přezkoumaných v rámci této studie neobsahovalo podrobné odůvodnění rozhodnutí státu schválit odchylku. Rovněž byly uděleny určité odchylky na základě toho, že zařízení budou shromažďovat údaje o dopadech na životní prostředí, spíše než vyžadovat, aby instalovala nejlepší dostupnou technologii.
řešení tepelného znečištění
nejjasnějším řešením je zastavit vypouštění teplejší vody zpět do ekosystémů.
ale jak?
zřejmým krokem je nařídit, aby elektrárny a továrny obnovily chladicí vodu na původní teplotu. Aspiračním krokem by bylo využití ohřáté vody k podpoře dalších prospěšných procesů, jako je vytápění. Tyto dodatečné kroky jsou bohužel nákladné a vyžadovaly by dodatečné náklady na nové závody a těžkopádné dovybavení stávajících zařízení. Takové změny vyžadují regulační předvídavost a zásah.
vynucovat předpisy, aby se zabránilo tepelnému znečištění
jako první krok musí EPA udělat svou část, aby prosadila stávající předpisy. Potřebujeme přísnější prosazování všech nových žádostí o povolení a rozptyl, abychom zajistili, že nové projekty budou odpovídat stávajícím normám.
Zadruhé by EPA měla přezkoumat stávající povolení, která mohou být nedostatečná, a nařídit okamžitá zlepšení.
Zatřetí bychom měli vyhodnotit, zda jsou stávající předpisy dostatečně přísné. Například v USA má mnoho států předpisy, že teplota vypouštění chladicí vody nesmí být vyšší než 30°C-40°C. v mnoha případech je však tato vysoká teplota stále mnohem teplejší než přirozená teplota okolních jezer, potoků, řek a oceánů.
zvýšit povědomí o tepelném znečištění
konečně musíme zveřejnit zprávu o tepelném výboji, abychom dosáhli povědomí podobného fosilním palivům, což zase pomůže přinést důležité a nezbytné změny.
náboženství a tepelné znečištění
změna teploty vody se nezdá jako významný problém ve srovnání se znečištěním vody, ale jak tento blogový příspěvek objasnil, tepelné znečištění je hlavní problém,který je třeba řešit, abychom chránili naše vodní útvary a vodní organismy žijící v nich.
v judaismu existují zákony týkající se ohřevu vody v sobotu. Tyto zákony pomáhají senzibilizovat člověka k vědomí, že ohřev vody je základní součástí našeho života, a přesto je také nesmírně silný. Mnozí z nás znají někoho, kdo byl zraněn opařením horké vody, nebo se nám to dokonce stalo. Náboženská připomenutí, pokud jde o sílu a odpovědnost ohřevu vody v našem osobním životě, mohou pomoci posílit význam sledování její regulace v průmyslovém měřítku.
můžeme uznat požehnání teplé vody a být ostražití při zajišťování toho, aby tepelné znečištění nepoškodilo naše vzácné ekosystémy.