11.3 ФІЗИЧНЕ ЗАБРУДНЕНЯ ДОВКІЛЛЯ.
ТЕПЛОВЕ ЗАБРУДНЕННЯ
Фізичне забруднення – надходження або виникнення у довкіллі екологічних чинників, які змінюють енергетичні параметри середовища (всі чинники, які мають енергетичний вимір), що перевищують природні норми (природний фон)
Залежно від виду енергії розрізняють:
1) теплове
2) світлове
3) шумове (вібраційне)
4) електромагнітне
5) радіоактивне (радіаційне)
Теплове забруднення – підвищення температури середовища внаслідок надходження у довкілля теплової енергії (нагріте повітря, гаряча вода)
Теплова енергія є важливим видом енергії для всіх живих організмів та екосистем. Згідно правила Вант-Гоффа та рівняння Арреніуса швидкість хімічних реакцій залежить від температури середовища протікання реакції. Таким чином, надлишкове надходження теплової енергії до довкілля повинно призводити до збільшення швидкості хімічних процесів у живих організмах та абіотичному середовищі.
Можна розрізнити наслідки локального підвищення температури та глобального.
Локальне підвищення температури довкілля призводить до того, що живі організми, які існують у теплому кліматі, отримують можливість існувати в таких «теплих» біотопах, що розташовані за межами їх природних ареалів. Наприклад, скидання теплої води до водойм-охолоджувачів електростанцій в умовах помірного клімату перетворює їх на субтропічні водойми (відсутня температурна стратифікація, не формується льодовий покрив). Як наслідок, в таких водоймах можуть утворювати постійні поселення живі організми, які не притаманні даній кліматичній зоні.
Підвищена середня температура повітря у великих містах дозволяє успішно існувати субтропічним культурам рослин (наприклад, персики та нектарини у Києві) або зимувати перелітним птахам (водоплавні птахи).
Водоплавні птахи, що зимують у містах
Глобальне підвищення температури призводить до зміни меж кліматичних поясів та зміни біогеохімічних процесів на значних територіях (акваторіях). Як наслідок, відбувається порушення функціонування зональних екосистем, змін їх біологічного різноманіття та руйнування сталих потоків речовини та енергії. Відбувається проникнення живих організмів у нетипові для їх існування райони, що викликає порушення сталих біотичних зв’язків (види-адвенти починають успішно конкурувати з аборигенами). Можливе поширення інфекційних хвороб, для розвитку збудників яких необхідні певні температурні умови (наприклад, успішна зимівля проміжних хазяїв або збереження життєздатних спор протягом теплої зими).
Збільшення кількості теплової енергії у біосфері прискорює глобальні біогеохімічні процеси. У Північній півкулі Землі за останні 30 років зона вічної мерзлоти пересунулася на північ на відстань 40-80 км. Внаслідок цього до раніше заморожених шарів грунту почалося надходження кисню з повітря, що призвело до інтенсифікації процесів біохімічного окислення гумусу з вивільнення вуглекислого газу до атмосфери.
Підвищення середньої температури поверхні Світового океану крім пришвидшення танення льодовиків та підйому рівня океану, призводить до зменшення розчинності вуглекислого газу. Танення льодовиків може призвести до руйнування процесів тепломасопереносу у планетарному масштабі (рух повітряних мас у меридіональному напрямку).