ما هو التلوث الحراري؟ وكيف يؤثر في الماء؟

الخلاصة السريعة

التلوث الحراري تغير بشري في النظام الحراري للماء؛ وقد يشمل تسخينه أو تبريده وخروجه عن النمط الملائم للبيئة المائية.^[1]

• قد تغير التصريفات والظل والسدود حرارة الماء؛ والحرارة طاقة بخلاف إضافة مادة ملوثة، والتغير ليس تسخينًا فقط.^[1]
• تقل قابلية ذوبان الأكسجين مع ارتفاع الحرارة، لكن كميته الفعلية تُقاس ولا تُستنتج من الحرارة وحدها.^[2]
• تختلف استجابة الأسماك وغيرها بحسب النوع؛ وقد تتأثر قدرتها على البقاء والنمو والتكاثر.^[1]
• التبريد المباشر يعيد الماء بعد مروره بالمحطة، بينما يعيد النظام المغلق تدويره ويتخلص من الحرارة عبر الهواء.^[3]
• قراءات مختلقة: 18 ثم 24 ثم 20 درجة مئوية؛ الفرق عن الأولى 6 درجات ثم درجتان.
• لتقليل الأثر تُدرس المصادر والغطاء النباتي والتصريف، وتُقارن الحرارة بالنمط الطبيعي.^[1]

مصادر التلوث الحراري

قد يصل الماء الساخن من منشأة إلى نهر، وقد يؤدي فقد الأشجار المظللة إلى زيادة التسخين. كما تتغير حرارة الماء المطلق من السد بحسب عمق السحب ووقت الإطلاق. لذلك تشمل دراسة الصرف الحراري اتجاه التغير وسرعته ومداه.^[1]

الحرارة هنا طاقة، بخلاف ملوث مادي يضاف إلى الماء. ويمكن بحث العاملين منفصلين بدل افتراض أن كل تغير في الحرارة دليل على تصريف مادة كيميائية.^[1]

حرارة الماء والأكسجين المذاب

الأكسجين المذاب غاز موجود في الماء؛ يصل إليه من الهواء ومن نشاط النباتات والطحالب. ويقل ما يستطيع الماء الاحتفاظ به من هذا الغاز مع ارتفاع حرارته. هذه علاقة بالذوبان، بينما تحدد القياسات كمية الأكسجين الموجودة فعلًا.^[2]

للأسماك والكائنات الأخرى حدود حرارية مختلفة؛ وتؤثر الحرارة في عمليات حياتية مثل النمو والتكاثر. لذا يحتاج تقدير الأثر إلى معرفة الأنواع الموجودة والتغير الذي تعرضت له.^[1]

كيف تختلف أنظمة تبريد المحطات؟

يسحب نظام التبريد المباشر الماء من مصدر قريب، ويمرره لامتصاص الحرارة ثم يعيده. وفي التبريد المعاد تدويره تُنقل الحرارة إلى الهواء، مثلًا عبر برج تبريد، ثم يُستخدم الماء مجددًا. يوضح شرح إدارة معلومات الطاقة المنشور عام 2014 هذين التصميمين؛ ولا نستخدم إحصاءاته القديمة لوصف المحطات الحالية.^[3]

مثال على مقارنة الحرارة قبل التصريف وبعده

افترض ثلاث قراءات في وقت واحد: 18 درجة قبل المخرج، و 24 عنده، و 20 بعده. يكون الفرق عن المحطة الأولى 6 درجات عند المخرج ودرجتين بعده. الأرقام تمرين حسابي، لا سجلًا لنهر حقيقي؛ ولا تحتوي أصلًا على قياس للأكسجين.

لبحث الحد من الأثر، تُدرس مصادر التسخين والتبريد، والغطاء النباتي، وطريقة التصريف، ثم تُقارن القياسات بالنمط الطبيعي للموقع.^[1]

اقرأ أيضًا: كيف تتنفس السمكة؟ رحلة الأكسجين من الماء إلى الدم، أسباب تلوث الماء: التصريف والجريان السطحي والمغذيات.