Кіріспе

Су температурасының өзгеруі су сапасының нашарлауына әкеледі. Термиялық ластану, кейде "термиялық байыту" деп аталады, – бұл қоршаған ортаның су температурасын өзгертетін кез келген процестен туындаған су сапасының нашарлауы. Термиялық ластану – адамның әрекетінен табиғи су қоймасы температурасының көтерілуі немесе төмендеуі. Химиялық ластанудан өзгеше, термиялық ластану судың физикалық қасиеттерін өзгертеді. Термиялық ластанудың кең таралған себебі – электр станциялары мен өнеркәсіптік кәсіпорындардың суды салқындатқыш ретінде пайдалануы. Қалалық ағынды сулар – шатырлар, жолдар және тұрақтардан жер беті суларына құйылатын дауылдық сулар, сондай-ақ су қоймалары да термиялық ластанудың көзі болуы мүмкін. Термиялық ластану су қоймаларының түбінен жылы өзендерге өте суық судың шығуынан да туындауы мүмкін. Салқындатқыш ретінде қолданылған су табиғи ортаға жоғары температурада қайтарылғанда, температураның кенеттен өзгеруі оттегімен қамтамасыз етуді азайтады және экожүйенің құрамына әсер етеді. Белгілі бір температура диапазонына бейімделген балықтар мен басқа да организмдер су температурасының күрт өзгеруінен (көтерілуі немесе төмендеуі) – "термиялық соққы" деп аталатын жағдайдан қаза табады. Жылы салқындатқыш су су температурасына ұзақ мерзімді әсер ете алады, су қоймаларының, тіпті терең судың жалпы температурасын арттырады. Маусымдық факторлар температураның көтерілуін су қабатында қалай таратуға әсер етеді. Су температурасының жоғарылауы оттегі деңгейін төмендетеді, бұл балықтардың өлуіне, азық тізбегінің құрамының өзгеруіне, түрлердің биологиялық әртүрлілігінің азаюына және жаңа жылусүйгіш түрлердің енуіне жағдай жасайды.

Қалалық ағынды сулар

Жылы ауа райында қалалық ағынды сулар шағын өзендерге маңызды жылу әсерін тигізеді. Жаңбыр суы ыстық төбелер, тұрақтар, жолдар және тротуарлар арқылы өтетін кезде, қалалық жылу аралының салдарынан, бір бөлігін жылуды сіңіреді. Ағынды суды сіңіретін немесе оны жер асты суларына бағыттайтын, мысалы, биоретенциялық жүйелер мен инфильтрациялық алаптар сияқты тасқын суларды басқару құрылыстары, судың су жағдайына түсетін алдында артық жылуды шығару үшін көбірек уақыт беру арқылы осы жылу әсерін азайтады. Ағынды суды басқаруға арналған осы ұқсас жүйелер, әдетте «жасыл инфрақұрылым» деп аталатын кеңейтілген қалалық жоспарлау тәсілінің құрамдас бөліктері болып табылады. Суды сақтайтын алаптар (жаңбыр су тоғандары) ағынды су температурасын төмендетуде аз тиімді, себебі суды қабылдаушы өзенге жібермес бұрын күн қыздыруы мүмкін.

Жылы судың әсері

Жоғары температура газдардың ыстық сұйықтықтарда нашар еритінуіне байланысты еріген оттегі мен судың деңгейін төмендетеді. Бұл балықтар, қосмекенділер және басқа да су организмдері сияқты су жануарларына зиян келтіруі мүмкін. Термиялық ластану ферменттердің белсенділігі арқылы су жануарларының метаболизмін де арттыруы мүмкін, нәтижесінде бұл организмдер қоршаған орта өзгермеген жағдайдағыдан гөрі қысқа мерзімде көбірек тамақ тұтынады. Тіпті бір-екі градус Цельсий температураның өзгеруі организмнің метаболизмінде маңызды өзгерістерге және басқа да жағымсыз жасушалық биологиялық әсерлерге алып келуі мүмкін. Басты жағымсыз өзгерістерге жасуша қабырғаларының қажетті осмозға өткізгіштігінің төмендеуі, жасуша ақуыздарының коагуляциялануы және ферменттер метаболизмінің өзгеруі жатады. Бұл жасушалық деңгейдегі әсерлер өлім-жітімге және көбеюге кері әсер етуі мүмкін. Температураның күрт өсуі ферменттердің төртіншілік құрылымындағы сутектік және дисульфидтік байланыстарды бұзу арқылы тіршілікті қамтамасыз ететін ферменттердің денатурациялануына әкелуі мүмкін. Су организмдеріндегі ферменттік белсенділіктің төмендеуі липидтерді ыдырата алмау сияқты мәселелерге алып келуі мүмкін, бұл нашар тамақтануға соқтырады. Су температурасының жоғарылауы металдардың ерігіштігі мен кинетикасын арттырады, бұл су организмдерінің ауыр металдарды сіңіруін күшейтеді. Бұл осы түрлер үшін уытты салдарларға әкелуі мүмкін, сондай-ақ тағам тізбегіндегі жоғары трофикалық деңгейлерде ауыр металдардың жиналуына, нәтижесінде диеталық тұтыну арқылы адамдарға әсер етуіне алып келуі мүмкін.

Суық су

Су қоймаларынан тым суық судың шығарылуы өзендердегі балықтар мен ірі жәндіктердің (макроомыртқасыздардың) фаунасын күрт өзгертіп, өзеннің өнімділігін азайтуы мүмкін. Австралияда, көптеген өзендерде температура жоғарырақ болғандықтан, жергілікті балық түрлері жойылды және ірі жәндіктердің (макроомыртқасыздардың) фаунасы күрт өзгерді. Суық судың шығарылуы салдарынан балықтардың тірі қалу көрсеткіші 75%-ға дейін төмендеді.

Биогеохимиялық әсерлері

Суды жылыту әсерлері, суды салқындату әсерлеріне қарағанда, биогеохимиялық әсерлер тұрғысынан көбірек зерттелген. Осы зерттеулердің көп бөлігі ядролық электр стансалары алынып тасталғаннан кейін көлдерге ядролық электр стансаларының ұзақ мерзімді әсеріне қатысты. Жалпы алғанда, жылулық ластану су температурасының көтерілуіне алып келеді деген тұжырым қолдау табады. Электр стансалары жұмыс істеген кезде, су температурасының қысқа мерзімді өсуі электр энергиясына деген қажеттілікпен байланысты, ал қыс айларында көбірек салқындатқыш шығарылады. Судың жылынуы жүйелерде ұзақ уақыт бойы сақталуы мүмкін, тіпті стансалар алынып тасталғаннан кейін де. Судың климаттық жылынуынан су жүйелерінде байқалатын әсерлерге ұқсас, жылулық ластану да жаз айларында беткі температураның жоғарылауына себеп болады. Бұл атмосфераға жылы ауаның шығуына әкелетін беткі су температурасын тудырады, соның салдарынан ауа температурасы артады. Көптеген экологиялық әсерлер де климаттың өзгеруімен күшейеді, себебі су объектілеріндегі қоршаған орта температурасы көтеріледі. Өзендер жылулық ластанудың ерекше мәселесін тудырады. Су температурасы жоғарылағанда, төмен орналасқан электр стансалары жылы су алады. Бұл әсердің куәлігі Миссисипи өзені бойында байқалды, себебі электр стансалары салқындатқыш ретінде жылы суды пайдалануға мәжбүр. Бұл стансалардың тиімділігін төмендетеді және оларды көбірек суды пайдалануға және көбірек жылулық ластану шығаруға мәжбүр етеді.