av Abby Rabinowitz
medan fossila bränslen har blivit allmänt erkända som en viktig källa till förorening, har mycket mindre uppmärksamhet ägnats åt termisk förorening. Termisk förorening uppstår när vatten som används för att kyla kraftverk och fabriker släpps ut i miljön vid högre temperatur. Även om detta vatten vanligtvis är rent orsakar det ändå betydande miljöproblem, såsom skador på vattenlevande liv, störda ekosystem och klimatförändringar.
Vad är termisk förorening?
termisk förorening är förorening orsakad av att lägga värme till ett ekosystem som påverkar ekosystemet negativt. Den amerikanska geologiska undersökningens rapport uppskattade användningen av vatten i USA 2005 uppskattar att kraftverk och industrianläggningar drar cirka 219 miljarder liter kallt vatten per dag från omgivande ekosystem.
det primära syftet med detta vatten är för kylning av industriella processer, som genererar värme. I USA genereras cirka 75 till 82 procent av termisk förorening av kraftverk. Andra källor till termisk förorening kan innefatta: ett kärnkraftverk, kolkraftverk, industriavfall, petroleumraffinaderier, avlopp, massa-och pappersbruk, kemiska anläggningar, stålverk, smältverk, vattenkraft och ett värmekraftverk. Vattnet som returneras av något av dessa system kan orsaka temperaturförändringar och ha skadliga effekter på ett akvatiskt ekosystem såväl som vattenlevande djur.
termisk förorening i USA
från och med 2013 drog uppskattningsvis 1 260 anläggningar i USA ut minst 2 miljoner liter per dag kylvatten. Till skillnad från ett typiskt pannsystem som återanvänder samma vatten om och om igen i ett slutet kretsloppssystem, använder dessa anläggningar vanligtvis ”en gång genom” kylsystem som använder kylvatten en gång och omedelbart returnerar det till miljön. En gång genom kylsystem har visat sig återvända vatten vid en genomsnittlig temperatur på 10 grader Celsius varmare än över omgivningsvattentemperaturen! Från och med 2014 finns det över 1 200 anläggningar i USA ensamma som använder en gång genom kylsystem, men detta är också en stor global fråga. Genom att pumpa detta varma vatten i ekosystem värmer termisk förorening upp omgivande vatten, vilket skadar omgivande ekosystem kraftigt.
effekterna av termisk förorening
under miljontals år har ekosystemen anpassat sig till jordens många förändringar. Men dessa förändringar inträffade under långa perioder, mycket långsammare än vad som händer just nu till följd av termisk förorening. När vattentemperaturen ökar i ett visst område med några grader Celsius kan det få betydande konsekvenser för det nuvarande akvatiska ekosystemet.
effekterna av termisk chock
plötsliga temperaturförändringar kan orsaka termisk chock, skada växter, fisk och andra marina djur. Detta beror på att spillvärme från kylprocessen i kraftverk och kraftverk genererar och släpper ut varmt vatten, vilket i sin tur minskar syrenivåerna, dödar fisk, förändrar sammansättningen av livsmedelskedjor och minskar den biologiska mångfalden i havsekosystemen. Dessutom minskar högre vattentemperaturer kapaciteten för syre att nå djupare vatten, vilket i huvudsak minskar vattenkvaliteten för vattenlevande arter. Detta skapar anaeroba förhållanden som är mer lämpliga för bakterier, vilket förskjuter balansen i livsmedelskedjan och det övergripande ekosystemet.
Varför är termisk förorening skadlig för ekosystemen?
varför är varmare vatten så skadligt för ekosystemen? Till att börja med resulterar en varmare vattentemperatur i mindre syre i vattnet än i kallare vatten. Bristen på syre dödar fisk och andra vattenlevande arter, samtidigt som de främjar anaeroba förhållanden som gör det möjligt för bakterier att trivas.
ett utmärkt exempel på detta fenomen finns i Mexikanska golfen, där utsläpp från närliggande floder har skapat en hypoxisk ”Dödzon” som har vuxit till 6,334 kvadrat miles eller mer än 4 miljoner tunnland nu obeboelig av fisk. Uppskattningsvis 79 miljarder fiskar och andra marina djur dödas varje år i Kaliforniens vatten enbart till följd av termisk förorening! Detta chockerande höga antal vittnar om de skadliga effekterna av termisk förorening i bara ett ekosystem.
regelverk för termisk förorening
termisk förorening faller under regi av Clean Water Act, som antogs 1948 och utvidgades 1972. Avsnitt 316 (a) reglerar källor till förorening med termiska utsläpp och ger US Environmental Protection Agency (EPA) befogenhet att reglera termiska utsläpp genom National Pollutant Discharge Elimination System (NPDE) som tillåter myndighet.
EPA har i sin tur delegerat tillståndsbefogenheter till 46 stater. Processen kräver att kraftverk och fabriker ansöker om utsläppstillstånd och får avvikelser när föreslagna utsläppsbelopp överstiger lagstadgade nivåer. Viktigt är att avsnitt 316(a) i Clean Water Act förbjuder växter utan varianstillstånd från att höja flodtemperaturerna över tröskelgränserna i den utsträckning som elproduktionen kan behöva begränsas.
regelverk för termisk förorening i praktiken
så om en regleringsprocess redan finns, Varför finns ett sådant problem? I teorin är växter skyldiga att lämna detaljerad stödjande information för att bevisa att föreslagna termiska utsläpp inte kommer att påverka omgivande miljöer och biologisk mångfald negativt, och tillsynsmyndigheterna ska endast tillhandahålla avvikelser under miljömässigt acceptabla förhållanden. Tyvärr, som rapporterats i en 2013 Kontor Inspector General audit av Environmental Protection Agency (EPA), många tillstånd har beviljats till följd av bristande tillsyn. Till exempel innehöll 55% av tillstånden som granskades enligt denna studie inte detaljerade motiveringar för en stats beslut att godkänna en avvikelse. Vissa avvikelser beviljades också på grundval av att anläggningar skulle samla in data om miljöpåverkan snarare än att kräva att de installerar bästa tillgängliga teknik.
lösningar på termisk förorening
den tydligaste lösningen är att sluta tömma varmare vatten tillbaka i ekosystemen.
men hur?
ett uppenbart steg är att mandat att kraftverk och fabriker återställer Kylvatten till sin ursprungliga temperatur. Ett aspirationssteg skulle vara att utnyttja det uppvärmda vattnet för att bränna andra fördelaktiga processer som uppvärmning. Tyvärr är dessa extra steg kostsamma och skulle innebära merkostnader för nya anläggningar och besvärlig eftermontering av befintliga anläggningar. Sådana förändringar kräver reglerande framsynthet och ingripande.
genomdriva regler för att förhindra termisk förorening
som ett första steg måste EPA göra sin del för att genomdriva befintliga regler. Vi behöver strängare tillämpning av alla nya tillstånds-och variansansökningar för att säkerställa att nya projekt överensstämmer med befintliga standarder.
för det andra bör EPA se över befintliga tillstånd som kan vara bristfälliga och kräva omedelbara förbättringar.
för det tredje bör vi utvärdera om befintliga bestämmelser är tillräckligt strikta. Till exempel, i USA, många stater har regler som kylvattenurladdningstemperatur kan inte vara mer än 30 C-40 C. Men i många fall är denna höga temperatur fortfarande mycket varmare än den naturliga temperaturen i omgivande sjöar, bäckar, floder och hav.
öka medvetenheten om termisk förorening
Slutligen måste vi publicera meddelandet om termisk urladdning för att uppnå medvetenhet som liknar fossila bränslen, vilket i sin tur kommer att bidra till viktiga och nödvändiga förändringar.
Religion och termisk förorening
att ändra temperaturen på vatten verkar inte som en betydande fråga jämfört med vattenföroreningar, men som det här blogginlägget har klargjort är termisk förorening en viktig fråga som måste hanteras för att skydda våra vattenkroppar och de vattenlevande organismerna som lever i dem.
i judendomen finns det lagar om uppvärmning av vatten på sabbaten. Dessa lagar hjälper till att sensibilisera en för medvetenheten om att uppvärmning av vatten är en grundläggande del av våra liv, och ändå är det också extremt kraftfullt. Många av oss känner någon som har skadats av skållning av varmt vatten, eller kanske har det till och med hänt oss. Religiösa påminnelser om kraften och ansvaret för att värma upp vatten i våra personliga liv kan bidra till att stärka vikten av att övervaka dess reglering i industriell skala.
Må vi erkänna välsignelsen av att ha varmt vatten och vara vaksamma för att säkerställa att termisk förorening inte skadar våra värdefulla ekosystem.