ماهو التلوث الحراري
يُمكن تعريف التلوث الحراري (Thermal Pollution) بأنّه ارتفاع درجات حرارة المياه السطحية كالأنهار، والبحيرات، والمحيطات بشكل يجعلها غير ملائمة للمحافظة على حياة الكائنات المائيّة، ويُعدّ التلوث الحراري أحد أنواع التلوث النادرة؛ نظراً لعدم إضافة أيّة مكوّنات إلى المياه في هذا النوع؛ أيّ أنّه لا يؤثر على مكوّنات المياه، ولكنه يُعدّ تلوُّثاً بسبب تأثيره السلبي على البيئة المحيطة بالأحياء المائيّة؛ حيث تصبح بيئة لا تناسب عيش الكائنات الحيّة البحريّة فيها.
طرق خفض التلوث الحراري
يُمكننا الحد من أو السيطرة على التلوث الحراري من خلال اتباع العديد من الخطوات المختلفة التي من شأنها ضمان المحافظة على درجات حرارة المياه، ومن هذه الخطوات ما يأتي:
- معالجة المياه الناتجة عن العمليات الصناعية لتقليل درجات حرارتها قبل تصريفها إلى البحار وغيرها من المسطحات المائيّة، ويُمكن معالجة هذه المياه عن طريق استخدام أبراج التبريد وبرك التبريد.
- إعادة استخدام المياه الساخنة التي تنتج عن العمليات الصناعيّة بدلاً من تصريفها إلى مياه البحار والتسبب بالكثير من الأضرار البيئيّة؛ حيث يُمكن استخدامها في تبريد الآلات الصناعيّة أو غيرها من الاستخدامات المنزليّة المناسبة.
- استخدام البحيرات الصناعيّة لحفظ المياه التي تمّ استخدامها في العمليّات الصناعيّة، وتبريدها، ثمّ سحبها لاستخدامها من جديد عندما تكون درجات حرارتها مناسبة بدلاً من تصريفها إلى البحار.
مصادر التلوث الحراري وتاثيره على الكائنات الحية
توجد العديد من المصادر التي تُعدّ من أسباب التلوث الحراري، وتكون ذات درجات حرارة عالية، وعند إضافتها إلى المياه السطحية ترتفع درجات حرارتها بشكل مفاجئ، وبالتالي ينخفض تركيز الأكسجين في هذه المياه، وينتج عن ذلك الكثير من الأضرار التي تصيب الكائنات البحريّة في النظام البيئي، ومن هذه المصادر:
- محطات توليد الطاقة الحرارية.
- محطات الطاقة الكهرومائيّة.
- محطات توليد الطاقة عن طريق احتراق الفحم.
- محطات الطاقة النووية.
- المخلفات الصناعيّة السائلة.
- مياه الصرف الصحي المنزلي.
مشكلة تلوث الحراري
توجد العديد من النتائج السلبيّة والمشاكل للتلوث الحراري، ومنها ما يأتي:
- تغيير خصائص المياه: يؤدي ارتفاع درجات حرارة المياه إلى انخفاض قدرتها على إذابة الغازات، وانخفاض لزوجة وكثافة الغازات، ويساهم ذلك في ارتفاع كميات الجزيئات العالقة التي تؤثر بشكل سلبي كبير على الموارد الغذائية للكائنات البحريّة.
- زيادة نسبة السموم: تتناسب كميات السموم الموجودة في مياه البحار بشكل طردي مع درجات الحرارة، وهذا يعني ارتفاع نسبة السموم عندما ترتفع درجات الحرارة مما يؤدي إلى موت الكثير من الكائنات البحريّة.
- توقف العديد من الأنشطة البيولوجيّة: يؤدي التلوث الحراري إلى وجود خلل في العديد من العمليات البيولوجيّة، ووظائف أعضاء هذه الكائنات، وعمليّات الأيض الخاصة بالكائنات البحريّة بسبب ارتفاع درجات حرارة الماء، حيث يتغيّر معدل تنفس هذه الكائنات، والهضم لديها، وتتغيّر إفرازاتها أيضاً، أي يختلف تطور ونمو الكائنات المائية بشكل عام.
- الإضرار بالكائنات الحيّة: تتكيف العديد من الكائنات الحية البحريّة مع درجات حرارة المياه التي تعيش فيها، وتتأثر هذه الكائنات بشكل كبير بالتغيّر المفاجئ في درجات الحرارة، مما يؤدي إلى موتها عندما ترتفع درجات حرارة المياه أو تنخفض عن الحد الطبيعي، ومن هذه الكائنات: اليرقات، والطحالب، والعوالق، والأسماك الصغيرة، وبيوض الأسماك.
- انخفاض نسبة الأكسجين: توجد علاقة عكسية بين درجات حرارة الماء وقدرته على إذابة الغازات المختلفة؛ إذ تنخفض قدرة المياه على إذابة الغازات عندما ترتفع درجات حرارتها، وهذا يعني انخفاض قدرتها على إذابة الأكسجين التي تحتاجه الكائنات الحية للتنفس، مما يؤدي إلى انخفاض قابلية هذه الكائنات الحية على الحياة، وبالتالي موتها.
استخدام الرياضيات في قياس نسب التلوث
يقاس تلوث الهواء بمقدار المواد الضارة الموجودة في المتر المكعب من الهواء, فقد اعتبرت منظمة الصحة العالمية ان نسبة 10 ميكروغرامات من الملوثات لكل متر مكعب واحد من الهواء هي النسبة الطبيعية, التي لو تم تجاوزها سيصاب الإنسان بامراض تنفسية, كما تستعمل الرياضيات لقياس ووصف حجم ملوثات الهواء, حيث ان PM10 تعني ان حجم كل جزء من الجزيئات الملوثة 10 ميكرون, اما تلوث المياه فيقاس بنسبة الجزء لكل مليون PPM ,اي انه لم تم اذابة سم مكعب واحد من الملح في متر مكعب واحد من الماء, سيكون تركيز الأملاح واحد PPM ,وتختلف النسب المسموح بها لكل نوع من الأملاح الملوثة, كما يقاس كذلك الرقم الهيدروجيني للماء لمعرفة نسبة نقاءه.
