வெப்ப மாசுபாடு

பொட்ரெரோ உற்பத்தி நிலையம் சான் பிரான்சிஸ்கோ விரிகுடாவினுள் வெப்பமான நீரை வெளியேற்றுகிறது.

வெப்ப மாசுபாடு என்பது சுற்றுப்புற நீரின் வெப்பநிலையை மாற்றுகின்ற ஏதேனும் செயல்பாட்டின் மூலமாக நீரின் தரத்தில் ஏற்படும் குறைபாடாகும்.

மின் உற்பத்தி நிலையங்கள் மற்றும் தொழில்துறை உற்பத்தியாளர்களின் மூலமாக குளிர்விப்பானாக நீரைப் பயன்படுத்தப்படுவதே வெப்ப மாசுபாட்டின் பொதுவான காரணமாகும். குளிர்விப்பானாகப் பயன்படுத்தப்பட்ட நீரானது அதிகப்படியான வெப்பநிலையில் இயற்கை சூழ்நிலைக்குத் திரும்புகிறது. இந்த வெப்பநிலை மாற்றத்தின் காரணமாக (a) ஆக்ஸிஜன் வழங்குவதில் குறைபாடும் மற்றும் (b) சூழ்மண்டல பொதிவில் பாதிப்பும் ஏற்படுகிறது. சாலைகள் மற்றும் ஊர்திகள் நிறுத்துமிடங்கள் ஆகியவற்றிலிருந்து வருகின்ற நகர்சார்ந்த ஓடுநீரான மழைநீரை மேற்பரப்பு நீருக்கு இணைப்பது, நீரின் வெப்பநிலைகள் அதிகரிப்பதற்கான மூலமாகவும் இருக்கலாம்.

மின் உற்பத்தி நிலையம் முதன் முதலாகத் திறக்கப்படும் போது அல்லது பளுதுபார்க்கும் பணி அல்லது வேறு காரணங்களுக்காக மூடப்படும் போது அங்குள்ள நீரின் வெப்பநிலையானது திடீரென உயர்வதால் (இது 'வெப்ப அதிர்ச்சி' எனப்படுகிறது) குறிப்பிட்ட வெப்பநிலையில் வாழ்ந்து பழகிய மீன் மற்றும் பிற உயிரினங்கள் கொல்லப்படலாம்.

நீர்த்தேக்கத் தளங்களில் இருந்து மிகவும் குளுமையான நீர் மிதசூடுள்ள நதிகளினுள் செலுத்தப்படுவதும் வெப்ப மாசுபாட்டிற்குக் காரணமாக அமைகிறது. இதனால் மீன்கள் (குறிப்பாக அவற்றின் முட்டைகள் மற்றும் சிற்றுயிர்கள்), நுண்ணிய முதுகெலும்பில்லா உயிரனங்கள் மற்றும் நதியின் உற்பத்தி போன்றவை பாதிப்படைகின்றன.

சூழல் பாதிப்புகள் — மிதவெப்ப நீர்

உயரும் வெப்பநிலையின் காரணமாக நீரில் கரைந்துள்ள ஆக்ஸிஜனின் (DO) மட்டம் குறைகிறது. DO இன் மட்டங்கள் குறைவதனால் மீன்கள், நீர்நில வாழ்வன மற்றும் நன்னீர் முகட்டுப்பூச்சிகள் போன்ற நீர்வாழ் உயிரினங்கள் பாதிப்படையலாம். மேலும் நொதித்தல் செயல்பாடு போன்ற நீர்வாழ் உயிரினங்களின் உடலியக்க விகிதமும் வெப்ப மாசுபாட்டினால் அதிகரிக்கலாம், இது அந்த உயிரினங்கள் வழக்கமாக எடுத்துக் கொள்வதை விட அதிகமான உணவை குறைவான காலங்களில் எடுத்துக்கொள்வதை விளைவிக்கின்றது. உடலியக்க விகிதம் அதிகரிப்பதால் உணவு மூலங்கள் குறைந்து அவற்றின் எண்ணிக்கை கடுமையாகக் குறைய வாய்ப்பு ஏற்படுகிறது. இந்த சூழ்நிலை மாறுபாட்டின் விளைவாக இந்த உயிரினங்கள் தங்களுக்கு ஏற்ற சூழ்நிலைக்கு இடம்பெயரும் வாய்ப்பும் உருவாகிறது. ஆனால் மீன்களின் உள்-இடம்பெயரும் நிலையானது வழக்கமாக வேறு மிதவெப்ப நீர்நிலைகளில் வாழ்வதாக மட்டுமே அமைகிறது. இதன் காரணமாக சில ஆதாரங்களுக்கு போட்டி ஏற்பட வாய்புள்ளது; இவ்வாறு மிகவும் பொருத்தமான சூழலுக்கு உயிரினங்கள் இடம்பெயர்வது அவற்றிற்கு நன்மையாகவும் மாறி அந்த மிதவெப்பநிலைகளைப் பயன்படுத்தாத நிலை ஏற்படுகிறது. ஆனால் அவற்றிற்கு பழைய மற்றும் புதிய சூழல்களில் உணவுச் சங்கிலிகளை விட்டுக்கொடுக்கும் சிக்கலும் ஏற்படுகிறது. இதன் விளைவாக பல்லுயிர்மம் குறையலாம்.

ஒன்று முதல் இரண்டு வெப்ப அலகுகள் செல்சியஸ் வெப்பநிலை மாறுபடுவதும் கூட உயிரின வளர்சிதை மாற்றம் மற்றும் பிற கேடான உயிரணு உயிரியல் விளைவுகள் போன்ற முக்கிய மாற்றங்கள் உண்டாவதற்கு காரணமாக அமைகிறது. மீள்தருகை உயிரணு சுவர்களுக்குத் தேவையான சவ்வூடுபரவலுக்குக் குறைவாக ஊடு செல்லும் தன்மையைக் கொண்டிருத்தல், உயிரணு புரதங்களின் உறைவு மற்றும் நொதி வளர்ச்சிதை மாற்றத்தில் நிலைமாற்றம் உள்ளிட்ட முக்கிய எதிர்மறை விளைவுகள் உண்டாகின்றன. இந்த உயிரணு மட்ட விளைவுகளினால் இறப்பு நிலை மற்றும் இனப்பெருக்கம் போன்றவற்றில் எதிர்மறை விளைவுகள் ஏற்படுகின்றன.

அதிகமான நீர் வெப்பநிலையானது தாவரங்களின் வளர்ச்சி விகிதங்களை அதிகரிப்பதால், மிதவெப்ப நீரினால் முதன்மையான உற்பத்தியாளர்கள் பாதிக்கப்படுகின்றனர். இதன் காரணமாக குறைந்த வாழ்நாளும் உயிரினங்கள் உற்பத்திப் பெருக்கமும் ஏற்படுகின்றன. இது ஆக்சிஜன் மட்டங்களைக் குறைக்கின்ற பாசித்திரளை ஏற்படுத்தக் கூடும்.

வெப்பநிலை பெருமளவு அதிகரிப்பதால் வாழ்வில் மாறுதல்கள் ஏற்பட்டு ஹைட்ரஜனிலும் நொதிகளின் நான்கிணைய அமைப்பினுள் சல்ஃபைடு பிணைப்பிலும் நிலைகுலைவு ஏற்பட்டு நொதிகளுக்கு ஆதரவளிக்கப்படுகிறது. நீர்வாழ் உயிரினங்களின் குறைவான நொதி செயல்பாடானது ஊட்டச்சத்துக்குறைவுக்கு வழிவகுக்கும் விதமாய் கொழுப்புப் பொருட்களைக் குறைப்பதால் இயலாமை போன்ற சிக்கல்களுக்கு காரணமாகிறது.

மிதவெப்பமான நீர் மிகவும் குறைவான சூழல்களில் மட்டுமே சிறிய தீங்கு விளைவுகளை ஏற்படுத்துவதோடு, அவை பெறும் நீர்வாழ் சூழ்மண்டலத்தில் மேம்படுத்தப்பட்ட செயல்வினைக்கும் கூட வழிவகுக்கிறது. வெப்ப செறிவு (thermal enrichment) என அறியப்படும் பருவகால நீர்களில் குறிப்பாக இந்தத் தோற்றப்பாட்டைக் காணலாம். கடற்பசுவின் மொத்தமான நடவடிக்கைகளில் இருந்து இதன் உச்சநிலை பெறப்படுகிறது. கடற்பசுக்கள் பெரும்பாலும் குளிர்காலங்களில் மின் உற்பத்தி செய்யும் தளங்கள் வெளியேற்றும் நீரைப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வெளியேற்றங்களை நீக்குவதன் காரணமாக கடற்பசுக்களின் எண்ணிக்கை குறைவதாக திட்டமிடல்கள் பரிந்துரைக்கின்றன.

நன்னீரின் அதிகபட்ச வெப்பநிலை 70° ஃபாரன்ஹீட்டாகவும், உப்புநீரில் 80°F ஆகவும், வெப்ப மண்டல மீன்களுக்கு 85°F ஆகவும் இருக்கலாம்.

சூழல் பாதிப்புகள் — குளிர் நீர்

நீர்த்தேக்கங்களில் இருந்து இயற்கையன்றி வெளியிடப்படும் குளிர் நீரினால் நதிகளில் வாழும் மீன் மற்றும் நுண்ணிய முதுகெலும்பில்லா உயிரினம் ஆகியவற்றில் மாறுதல்களைச் சந்திப்பதோடு நதியின் உற்பத்தித் தன்மையும் குறையலாம். ஆஸ்திரேலியாவிலுள்ள பெரும்பாலான நதிகளில் மித வெப்ப சூழ்நிலைகளே நிலவுவதால், அவறைப் பிறப்பிடமாகக் கொண்ட மீன் இனங்கள் அழிக்கப்பட்டுள்ளன. மேலும் நுண்ணிய முதுகெலும்பில்லா உயிரினங்கள் சூழ்நிலைக்கேற்றவேறு மாற்றப்பட்டு மோசமான நிலையைப்பெற்றுள்ளன. நன்னீர் மீன்களுக்கான வெப்பநிலைகள் 50°Fக்கும் குறைவாகவும், உப்புநீரில் 75°F இலும், வெப்பமண்டலத்தில் 80°F இலும் இருக்கும்.

வெப்ப மாசுபாட்டின் கட்டுப்பாடு

ஜெர்மனியின் டோர்ட்மந்தில் உள்ள கஸ்டவ் நீப்பர் மின் உற்பத்தி நிலையத்தின் குளிர்விக்கும் கோபுரம்

தொழிலகம் சார்ந்த கழிவுநீர் அமெரிக்க ஒன்றியத்தில் தொழிற்துறை மூலங்களிலிருந்து வருகின்ற வெப்ப மாசுபாடு என்பது பெரும்பாலும் மின் உற்பத்தி நிலையங்கள், பெட்ரோலிய எண்ணெய் சுத்திகரிப்பு நிலையங்கள், விளக்கு மற்றும் காகித ஆலைகள், இரசாயன ஆலைகள், எஃகு ஆலைகள் மற்றும் உருக்காலைகள் ஆகியவற்றின் மூலமாக உற்பத்தியாகின்றன. வெப்பமாக்கப்பட்ட நீரைப் பின்வரும் மூலங்கள் மூலமாகக் கட்டுப்படுத்தலாம்:

• வெப்பக்குறைவுக் குளங்கள் (cooling pond) - நீராவியாகுதல், உகைப்பு இயக்கம் மற்றும் கதிர் இயக்கம் மூலமாக குளுமைப்படுத்துவதற்காக மனிதர்களால் உருவாக்கப்பட்ட நீர் நிலைகள்
• குளிர்விப்பு கோபுரங்கள் - இதனைப் பயன்படுத்தி நீராவியாகுதல் மற்றும்/அல்லது வெப்ப பரிமாற்றம் வழியாக வளி மண்டலத்திற்கு தேவையற்ற வெப்பம் நிலைமாற்றம் செய்யப்படுகிறது.
• கோஜெனரேசன் (cogeneration) - உள்ளக மற்றும்/அல்லது தொழிலகம் சார்ந்த வெப்பப் பயன்பாடுகளுக்காக கழிவு வெப்பமானது இச்செயல்பாட்டில் மறுசுழற்சி செய்யப்படுகிறது.

சில இடங்களில் ஒன்ஸ்-த்ரூ கூலிங் (OTC) அமைப்புகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மேற்கூறப்பட்ட அமைப்புகளைப் போன்று இந்த அமைப்புகள் சிறப்பான முறையில் வெப்பத்தைக் குறைப்பதில்லை. எடுத்துக்காட்டாக சான் பிரான்சிஸ்கோவில் உள்ள போட்ரெரோ உற்பத்தி நிலையம் OTC ஐப் பயன்படுத்துவதோடு சுற்றுப்புற விரிகுடா வெப்பநிலைக்கு மேலாக தோராயமாக 10°C (20°F) வெப்பநிலையை சான் பிரான்சிஸ்கோ விரிகுடாவிற்கு நீராக வெளியேற்றுகிறது.

நகர்சார்ந்த ஓடுநீர் வெப்பமான பருவநிலைகளின் போது வெப்பமான ஊர்திகள் நிறுத்திடங்கள், சாலைகள் மற்றும் தெருவோரங்களில் கடக்கும் மழை நீரானது சிறிய ஓடையாக நகரசார்ந்த ஓடுநீரில் கணிசமான வெப்ப விளைவுகளை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த வெப்ப விளைவுகளைக் குறைக்கும் திறனுடைய பயோரெண்டேசன் (bioretention) அமைப்புகள் மற்றும் ஊடுபரவல் கொள்கலன்கள் (infiltration basin) போன்ற மழைநீர் மேலாண்மை வசதிகள் நிலத்தடி நீரினுள் நேரடியாகவோ அல்லது ஓடுநீரையோ உறிஞ்சுகின்றன. வைத்திருப்பு கொள்கலன்கள் (Retention basin) வெப்பநிலையைக் குறைப்பதில் மிகவும் குறைந்த திறனைக் கொண்டே செயல்படுகின்றன. இதில் நீர் பெறப்படும் ஓடைக்கு வெளியேற்றப்படும் முன்பு சூரியன் மூலமாக நீர் சூடேற்றப்படும்....

மேலும் காண்க

• நீர் மாசுபாடு

குறிப்புதவிகள்

• Michael Hogan, Leda C. Patmore and Harry Seidman, Statistical Prediction of Dynamic Thermal Equilibrium Temperatures using Standard Meteorological Data Bases , U.S. Environmental Protection Agency Office of Research and Development EPA-660/2-73-003, August, 1973
• E.L. Thackston and F.L. Parker, Effect of Geographical Location on Cooling Pond Requirements Vanderbilt University, for Water Quality Office, U.S. Environmental Protection Agency, Project no. 16130 FDQ, March 1971
• Edinger, J.E.; Geyer, J.C (1965). Heat Exchange in the Environment. Edison Electric Institute, New York City, N.Y.. 
• Edward A. Laws, Aquatic Pollution: An Introductory Text , John Wiley and Sons (2000) ISBN 0-471-34875-9