Nhà máy năng lượng Brayton Point ở Massachusetts, xả nước nóng ra Vịnh Mount Hope[1]. Nhà máy đã ngừng hoạt động vào tháng 6 năm 2017[2]
Ô nhiễm nhiệt là hiện tượng suy giảm chất lượng nước do một hay nhiều quá trình làm thay đổi nhiệt độ nước xung quanh. Nguyên nhân phổ biến của ô nhiễm nhiệt là do các nhà máy điện và nhà máy sản xuất công nghiệp sử dụng nước như một chất làm mát. Các nguyên nhân khác dẫn đến hiện tượng ô nhiễm nhiệt bao gồm xói mòn đất.[1] Điều này sẽ làm mực nước dâng cao và tạo ra sự tiếp xúc của nước với ánh sáng mặt trời. Khi nước được sử dụng làm chất làm mát được đưa trở lại môi trường tự nhiên ở nhiệt độ cao hơn, sự thay đổi nhiệt độ đột ngột sẽ làm giảm nồng độ DO (oxy hòa tan) trong nước và ảnh hưởng đến thành phần hệ sinh thái. Cá và các sinh vật khác chỉ thích nghi được trong môi trường có phạm vi nhiệt độ cụ thể, sẽ chết do nhiệt độ nước thay đổi đột ngột (tăng hoặc giảm nhanh) được gọi là “sốc nhiệt”.
Dòng chảy đô thị – lượng nước mưa được tạo ra từ những cơn mưa nặng hạt hoặc tuyết sẽ đường và bãi đậu xe ngập nước – cũng hoàn toàn có thể xem là nguyên do nhiệt độ nước tăng cao .
Hiệu ứng sinh thái xanh[sửa|sửa mã nguồn]
Trạm phát điện Potrero xả nước nóng vào Vịnh San Francisco[1]. Nhà máy đã đóng cửa vào năm 2011[2].
Hiệu ứng nước nóng[sửa|sửa mã nguồn]
Nhiệt độ tăng cao thường làm giảm năng lực hòa tan của oxy trong nước, vì trong lòng chất lỏng, nhiệt độ càng cao thì khí càng ít hòa tan. Điều này hoàn toàn có thể gây hại cho động vật hoang dã sống dưới nước như cá, động vật hoang dã lưỡng cư và những sinh vật sống dưới nước khác. Ô nhiễm nhiệt cũng hoàn toàn có thể làm tăng cường quy trình trao đổi chất của động vật hoang dã thủy hải sản, do hoạt động giải trí của enzym, dẫn đến việc những sinh vật này tiêu thụ nhiều thức ăn trong khoảng chừng thời hạn ngắn hơn so với thông thường [ 2 ]. Tỷ lệ trao đổi chất tăng lên hoàn toàn có thể dẫn đến việc tài nguyên bị hết sạch ; những sinh vật có năng lực thích nghi cao, chuyển dời đến những nơi như vậy sẽ hoàn toàn có thể có lợi thế hơn những sinh vật không quen với nhiệt độ ấm. Kết quả là, chuỗi thức ăn của môi trường tự nhiên cũ và mới hoàn toàn có thể bị tổn hại. Một số loài cá sẽ tránh những đoạn suối hoặc những khu vực ven biển tiếp giáp với dòng thải nhiệt. Do đó, đa dạng sinh học hoàn toàn có thể bị giảm sút. [ 3 ] [ 4 ]
Nhiệt độ cao hạn chế sự phân tán của oxy vào vùng các vùng nước sâu, góp phần tạo ra điều kiện yếm khí (điều kiện thiếu oxy). Quá trình này có thể dẫn đến lượng vi khuẩn tăng lên vì xuất hiện nhiều nguồn cung cấp thực phẩm cho chúng. Nhiều loài thủy sinh sẽ không thể sinh sản ở nhiệt độ cao[2].
Các sinh vật sản xuất sơ cấp ( ví dụ : thực vật, vi trùng lam ) bị tác động ảnh hưởng bởi nước ấm vì nhiệt độ nước cao hơn làm tăng vận tốc tăng trưởng của thực vật, đồng thời tuổi thọ ngắn hơn và số lượng loài cũng như số thành viên trong một loài tăng lên quá mức. Nhiệt độ tăng cũng hoàn toàn có thể đổi khác sự cân đối tăng trưởng của vi sinh vật, gồm có cả vận tốc tảo nở hoa làm giảm nồng độ oxy hòa tan. [ 5 ]Sự đổi khác nhiệt độ từ 1-2 độ C cũng hoàn toàn có thể gây ra những đổi khác đáng kể trong quy trình trao đổi chất của sinh vật và những tác động ảnh hưởng bất lợi đến những tế bào khác. Những đổi khác xấu, chính hoàn toàn có thể gồm có việc làm cho thành tế bào ít thẩm thấu hơn mức cần có, đông tụ những protein tế bào và đổi khác dãy chuyển hóa enzym. Những ảnh hưởng tác động ở Lever tế bào này hoàn toàn có thể tác động ảnh hưởng xấu đến tỷ suất tử trận và sinh sản .Sự ngày càng tăng nhiệt độ lớn hoàn toàn có thể dẫn đến sự biến tính của những enzim tương hỗ sự sống bằng cách phá vỡ những link hydro – và đi-sulfide trong cấu trúc bậc bốn của enzym. Sự suy giảm hoạt động giải trí của enzyme trong những sinh vật thủy sinh hoàn toàn có thể gây ra những yếu tố như không có năng lực phân hủy lipid, dẫn đến hiện tượng kỳ lạ suy dinh dưỡng. Nhiệt độ nước tăng cũng hoàn toàn có thể làm tăng độ hòa tan và động học của sắt kẽm kim loại, cũng như làm tăng sự hấp thụ sắt kẽm kim loại nặng của những sinh vật sống dưới nước. Điều này hoàn toàn có thể dẫn đến việc những loài bị nhiễm ô nhiễm. Ngoài ra, một hậu quả khác là tích tụ sắt kẽm kim loại nặng ở những mức dinh dưỡng cao hơn trong những chuỗi thức ăn, làm tăng sự phơi nhiễm qua đường nhà hàng của con người. [ 5 ]
Trong một số trường hợp hiếm thấy, nước ấm có ít ảnh hưởng có hại và thậm chí có thể dẫn đến cải thiện chức năng được chỉ định của hệ sinh thái thủy sinh. Hiện tượng này được thấy đặc biệt ở các vùng nước theo mùa. Một trường hợp khác hoàn toàn cũng bắt nguồn từ tổng hợp các thói quen của lợn biển, chúng thường sử dụng các vị trí phóng điện của nhà máy điện trong mùa đông. Các dự đoán cho rằng quần thể lợn biển sẽ giảm khi loại bỏ các chất thải này[6]
Hiệu ứng nước lạnh[sửa|sửa mã nguồn]
Việc xả nước lạnh không bình thường từ những hồ chứa hoàn toàn có thể làm đổi khác đáng kể loài cá và những hệ động vật hoang dã không xương sống sinh trưởng ở những con sông, và làm giảm hiệu suất của sông. Ở Úc, nơi nhiều con sông có chính sách nhiệt độ cao hơn, những loài cá địa phương đã bị vô hiệu và hệ động vật hoang dã không xương sống bị biến hóa nghiêm trọng. Một trong những giải pháp tối ưu được đưa ra chính là phong cách thiết kế con đập giải phóng nước trên mặt phẳng ấm hơn thay vì nước lạnh hơn ở dưới đáy hồ chứa. [ 1 ] [ 7 ]
Hiện tượng sốc nhiệt ( Thermal shock )[sửa|sửa mã nguồn]
Khi xí nghiệp sản xuất điện lần tiên phong mở hoặc đóng cửa để sửa chữa thay thế hoặc những nguyên do khác, cá và những sinh vật khác thích nghi với khoanh vùng phạm vi nhiệt độ đơn cử hoàn toàn có thể bị chết do nhiệt độ nước biến hóa bất thần, tăng hoặc giảm, được gọi là ” sốc nhiệt ” [ 4 ] [ 8 ]
Nguyên nhân và giải pháp cho hiện tượng kỳ lạ ô nhiễm nhiệt[sửa|sửa mã nguồn]
Nước thải công nghiệp[sửa|sửa mã nguồn]
Tại Hoa Kỳ, khoảng 75 đến 82% các trường hợp ô nhiễm nhiệt được tạo ra bởi các nhà máy điện[4]. Phần còn lại là từ các nguồn công nghiệp như nhà máy lọc dầu, nhà máy giấy và bột giấy, nhà máy hóa chất, nhà máy thép và lò luyện[9][10]. Nước nóng từ các nguồn này có thể được kiểm soát bằng:
Một số cơ sở sử dụng mạng lưới hệ thống làm mát một lần ( OTC ), hiệu suất cao của việc giảm nhiệt độ không tốt như những mạng lưới hệ thống trên. Ví dụ, Trạm phát điện Potrero ở San Francisco ( đóng cửa năm 2011 ), đã sử dụng OTC và xả nước ra Vịnh San Francisco cao hơn nhiệt độ xung quanh vịnh khoảng chừng 10 °C ( 20 ° F ). [ 12 ]
Dòng chảy đô thị[sửa|sửa mã nguồn]
Do thời tiết nóng, dòng chảy đô thị có ảnh hưởng tác động nhiệt đáng kể đến những dòng suối nhỏ, khi nước mưa tràn qua những bãi đậu xe, đường và vỉa hè dưới trời nóng. Các cơ sở quản trị nước mưa sẽ hấp thụ dòng chảy hoặc dẫn trực tiếp vào nước ngầm, ví dụ điển hình như mạng lưới hệ thống lọc sinh học và lưu vực thấm, làm giảm những hiệu ứng nhiệt. Các mạng lưới hệ thống quản trị dòng chảy được đề cập ở trên là một phần của cách tiếp cận phong cách thiết kế đô thị lan rộng ra thường được gọi là hạ tầng xanh. [ 13 ]Các lưu vực tàng trữ ( ao nước mưa ) thường được nhận xét là kém hiệu suất cao hơn trong việc giảm nhiệt độ dòng chảy, vì nước hoàn toàn có thể được làm nóng bằng ánh nắng mặt trời trước khi thải ra nơi tiếp đón ( dòng tiếp đón ) [ 14 ] .
