Источники с повышенной температурой

Одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение нормальных метеорологических условий в помещениях, оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека. Метеорологические условия, или микроклимат, зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции. Воздействие высоких и низких температур внешней среды вызывает нарушение теплообмена и приводит соответственно к перегреву и переохлаждению организма. Основными видами терморегуляции, как известно, являются теплообразование и теплоотдача. Теплообразование в организме осуществляется химическим путем. Теплоотдача происходит физическим путем: излучением, проведением тепла и испарением. Оптимальными метеорологическими условиями для человека являются температура воздуха 18-30 °С при относительной влажности 40-60 и скорости движения воздуха 0,5-1,0 м/с. Переносимость человеком температуры, как и его теплоощущение, в значительной мере зависит от влажности и скорости окружающего воздуха. При повышенной влажности и высокой температуре воздуха, когда испарение затруднено, чаще всего возникает острое перегревание организма. Такие условия нередко возникают при работе в плотной невентилируемой одежде. Перегреванию организма способствует и целый ряд других факторов: большая физическая нагрузка, недостаточное употребление воды для питья, переедание (особенно белковой пищи), употребление алкоголя, перенесенные заболевания, ожирение и др. Высокие температуры оказывают отрицательное воздействие на здоровье человека. Работа в условиях высокой температуры сопровождается интенсивным потоотделением, что приводит к обезвоживанию организма, потере минеральных солей и водорастворимых витаминов, вызывает серьезные и стойкие изменения в деятельности сердечно-сосудистой системы, увеличивает частоту дыхания, а также оказывает влияние на функционирование других органов и систем – ослабляется внимание, ухудшается координация движений, замедляются реакции и т.д. При гипертермии и как следствие тепловом ударе наблюдаются головная боль, головокружение, общая слабость, искажение цветового восприятия, сухость во рту, тошнота, рвота, обильное потовыделение. Пульс и дыхание учащены, в крови увеличивается содержание азота и молочной кислоты. При этом наблюдается бледность, синюшность, зрачки расширены, временами возникают судороги, потеря сознания. Солнечный удар является своеобразной формой перегрева, обусловленной непосредственным локальным действием солнечных лучей на незащищенную голову. При этом может не наблюдаться общего перегревания организма. Появляются общая слабость, чувство недомогания, головная боль, головокружение, мелькание “мушек” перед глазами, стеснение в грудной клетке, шум в ушах, иногда носовые кровотечения, тошнота, рвота, расстройство стула. Кожа лица становится красной, усиливается потоотделение. В тяжелых случаях возникают выраженные нарушения со стороны центральной нервной системы: затемненное сознание, резкое возбуждение, судороги, непроизвольные движения, галлюцинации, бред. Исследователями установлено, что при температуре воздуха более 30 °С работоспособность человека начинает падать. Так, повышение температуры с 25 до 30 °С в прядильном цехе приводит к снижению производительности труда на 7 %, производительность труда работников машиностроительного предприятия при температуре 29,4 °С снижается на 13 %, а при температуре 33,6°С на 35 % по сравнению с производительностью при 26°С. Вопреки установившемуся мнению величина потовыделения мало зависит от недостатка воды в организме или от ее чрезмерного потребления. Считается допустимым для человека снижение его массы на 2…3 % путем испарения влаги – обезвоживание организма. Обезвоживание на 6 % влечет за собой нарушение умственной деятельности, снижение остроты зрения; испарение влаги на 15…20 % приводит к смертельному исходу. Вместе с потом организм теряет значительное количество минеральных солей. Потеря соли лишает кровь способности удерживать воду и приводит к нарушению деятельности сердечно-сосудистой системы. Для восстановления водного баланса работающих в горячих цехах устанавливают пункты подпитки подсоленной (около 0,5 % NaCI) газированной питьевой водой из расчета 4…5 л на человека в смену. На ряде заводов для этих целей применяют белково-витаминный напиток. В жарких климатических условиях рекомендуется пить охлажденную питьевую воду или чай. В горячих цехах промышленных предприятий большинство технологических процессов протекает при температурах, значительно превышающих температуру воздуха окружающей среды. Нагретые поверхности излучают в пространство потоки лучистой энергии, которые могут привести к отрицательным последствиям. При температуре до 500°С с нагретой поверхности излучаются тепловые (инфракрасные) лучи с длиной волны 740…0,76 мкм, а при более высокой температуре наряду с возрастанием инфракрасного излучения появляются видимые световые и ультрафиолетовые лучи. Инфракрасные лучи оказывают на организм человека в основном тепловое действие. Под влиянием теплового облучения в организме понижается венозное давление, замедляется кровоток и как следствие наступает нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. По характеру воздействия на организм человека инфракрасные лучи подразделяются на коротковолновые лучи с длиной волны 0,76…1,5 мкм и длинноволновые с длиной более 1,5 мкм. Тепловые излучения коротковолнового диапазона глубоко проникают в ткани и разогревают их, вызывая быструю утомляемость, понижение внимания, усиленное потовыделение, а при длительном облучении -тепловой удар. Длинноволновые лучи глубоко в ткани не проникают и поглощаются в основном в эпидермисе кожи. Они могут вызвать ожог кожи и глаз. Наиболее частым и тяжелым поражением глаз вследствие воздействия инфракрасных лучей является катаракта глаза. Кроме непосредственного воздействия на человека лучистая теплота нагревает окружающие конструкции. Эти вторичные источники отдают теплоту окружающей среде излучением и конвекцией, в результате чего температура воздуха внутри помещения повышается. В предупреждении развития перегревов большое значение имеют технические и санитарно-гигиенические мероприятия. Параметры микроклимата зависят от теплофизических особенностей технологического процесса, климата, сезона года, условий отопления и вентиляции. Принципиальное значение имеет раздельное нормирование каждого компонента микроклимата: температуры, влажности, скорости движения воздуха. В рабочей зоне должны обеспечиваться параметры микроклимата, соответствующие оптимальным и допустимым значениям. К медико-профилактическим мероприятиям относятся организация рационального режима труда и отдыха, обеспечение питьевого режима, повышение устойчивости к высоким температурам путем использования фармакологических средств (прием дибазола, аскорбиновой кислоты, глюкозы), вдыхания кислорода.

При полном или частичном копировании информационного материала ссылка на сайт Управления Роспотребнадзора по Волгоградской области обязательна: https://34.rospotrebnadzor.ru/

Источник

Геотерма́льный исто́чник (от др.-греч. γαῖα, γῆ — земля и θερμός — «тёплый, горячий») — выход на поверхность подземных вод, нагретых выше +20 °C[1]. Также существует определение, в соответствии с которым источник называется горячим, если имеет температуру выше среднегодовой температуры данной местности[2].

Большинство горячих источников питаются водой, которая подогревается магматическими интрузиями в районах активного вулканизма. Однако не все термальные источники привязаны к таким областям, вода также может подогреваться конвективной циркуляцией — просачивающиеся вниз подземные воды достигают глубины около километра и более, где порода имеет более высокую температуру из-за геотермического градиента земной коры, составляющего около 30 °C на километр первые 10 км[3].

Термальные минеральные источники подразделяются на тёплые (+20…+37 °C), горячие (+37…+50 °C) и очень горячие (+50…+100 °C)[4].

Распространение[править | править код]

Изотерма +20 °C в земной коре проходит на глубинах от 1500—2000 м (районы многолетнемёрзлых пород) до 100 м и менее (субтропики), а в тропиках выходит на поверхность. В горных районах, таких как Альпы, Кавказ, Тянь-Шань и Памир, термальные источники имеют температуру до +50…+90 °C, а в артезианских бассейнах на глубинах 2000—3000 м скважинами вскрываются воды с температурой +70…+100 °C и более. В районах активного вулканизма источники проявляются в виде гейзеров и струй пара, выносящих на поверхность пароводяные смеси и пары с глубин 500—1000 м, где вода находится в перегретом состоянии (+150…+200 °C). Подобные объекты можно встретить на Камчатке (Паужетка), в США (Большие Гейзеры), в Новой Зеландии (Уаиракеи), в Италии (Лардерелло), в Исландии и других местах[1].

На Курильских островах питающие фумаролы газы могут частично перехватываться подземными водами, которые приобретая характер кислот, растворяют горные породы и выносят растворённые вещества в море.

Учитывая факт того, что наличие геотермальных источников типично для горной местности, абсолютным феноменом является наличие геотермальных источников в равнинной местности. В качестве примеров можно привести районы Западной Сибири, где наибольшее скопление геотермальных источников сосредоточено в западной части Тюменской области[2].

Состав[править | править код]

Минерализация термальных вод, их химический, газовый состав сильно варьируется: от пресных и солоноватых гидрокарбонатных и гидрокарбонатно-сульфатных, кальциевых, натриевых, азотных, углекислых и сероводородных до солёных и рассольных хлоридных, натриевых и кальциево-натриевых, азотно-метановых и метановых, местами сероводородных[1].

Биота[править | править код]

Термофилы — тип организмов из экстремофилов, которые живут при относительно высоких температурах (от +45 до +80 °C). Многие термофилы являются археями. Некоторые из обитателей термальных источников заразны для человека:

Naegleria fowleri — амёба, обитает в тёплой воде и почве, распространена во всём мире. Может быть причиной заболевания менингитом[5][6]. Эта амёба попадает в мозг через носовые пути, с ней связывают несколько смертельных случаев[7][8].
Acanthamoeba, по информации американских Центров по контролю и профилактике заболеваний, также может распространяться через горячие источники[9].
Бактерия Legionella распространилась через термальные источники[10][11].
В Японии был случай возможного заражения вирусом герпеса через горячий источник[12].
Вирусы были найдены в очень экстремальных условиях, например в источнике с температурой +87…+93 °C и высокой кислотностью (pH=1,5) (Поццуоли, Италия). Эти вирусы в лабораторных условиях инфицировали клетки[13].

Хозяйственное использование[править | править код]

Горячие источники издревле применялись для лечения больных (римские, тбилисские термы), соответствующий раздел медицины называется бальнеология. На территории России располагаются известные курорты Белокуриха, Кульдур (азотные термы, богатые кремнекислотой), Кавказские Минеральные Воды (углекислые воды), Мацестинский курорт (сероводород)[1]. В Японии на геотермальных источниках располагаются онсэны.

Термальные воды также используются для теплоснабжения и в качестве альтернативного источника электричества. Рейкьявик (столица Исландии) полностью обогревается теплом термальных вод. В Италии, Исландии, Мексике, России, США и Японии работает ряд электростанций на перегретых термальных водах с температурой свыше +100 °C[1].

В теплоснабжении существует деление источников на слаботермальные (+20…+50 °C), термальные (+50…+75 °C) и высокотермальные (+75…+100 °C), а в бальнеологии — на тёплые или субтермальные (+20…+37 °C), термальные (+37…+42 °C) и гипертермальные (более +42 °C)[1].

См. также[править | править код]

Горячая точка (геология)
Гидротермальные источники срединно-океанических хребтов
Термы вулканические
Список геотермальных источников

Примечания[править | править код]

↑ 1 2 3 4 5 6 Термальные воды // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
↑ 1 2 М.Ф.Иванова. Общая геология. — Москва: Высшая школа, 1974.
↑ Hot spring — Encyclopædia Britannica
↑ Термальные воды (недоступная ссылка) (недоступная ссылка с 14-06-2016 [1632 дня]) — Словарь по естественным наукам. Глоссарий.ру
↑ emedicine article on naegleria
↑ [www.blackwell-synergy.com/doi/full/10.1111/j.1550-7408.2003.tb00614.x?cookieSet=1 Occurrence and Distribution of Naegleria Species in Thermal Waters in Japan] Архивная копия от 15 декабря 2018 на Wayback Machine, Shinji Izumiyama, Kenji Yagita, Reiko Furushima-Shimogawara, Tokiko Asakura, Tatsuya Karasudani, Takuro Endo, The Journal of Eukaryotic Microbiology Vol. 50 Issue s1 Page 514 July 2003
↑ [www.blackwell-synergy.com/links/doi/10.1046/j.1440-1827.1999.00893.x Primary amebic meningoencephalitis due to Naegleria fowleri: An autopsy case in Japan] Архивная копия от 15 декабря 2018 на Wayback Machine, Yasuo Sugita, Teruhiko Fujii, Itsurou Hayashi, Takachika Aoki, Toshirou Yokoyama, Minoru Morimatsu, Toshihide Fukuma & Yoshiaki Takamiya, Pathology International, Volume 49 Page 468 — May 1999
↑ Southern New Mexico web site article about some local hot springs, including a warning about Naegleria fowler Архивировано 15 ноября 2006 года.
↑ CDC description of acanthamoeba
↑ Molecular determination of infection source of a sporadic Legionella pneumonia case associated with a hot spring bath, H. Miyamoto, S. Jitsurong, R. Shiota, K. Maruta, S. Yoshida, E. Yabuuchi, Microbiol Immunol., 41(3):197-202, 1997.
↑ An outbreak of legionellosis in a new facility of hot spring Bath in Hiuga City, Eiko Yabauuchi, Kunio Agata, Kansenshogaku zasshi (Kansenshogaku zasshi), ISSN 0387-5911, vol. 78, no2, pp. 90-98, 2004.
↑ Indolent herpetic whitlow of the toe in an elderly patient with diabetic neuropathy, Maki Ozawa, Tomoyuki Ohtani, and Hachiro Tagami, Dermatology Online Journal 10 (1): 16, 2004.
↑ Viral Diversity in Hot Springs of Pozzuoli, Italy, and Characterization of a Unique Archaeal Virus, Acidianus Bottle-Shaped Virus, from a New Family, the Ampullaviridae, Monika Häring, Reinhard Rachel, Xu Peng, Roger A. Garrett, and David Prangishvili1, J. Virol., 79(15): 9904-9911, August 2005.

Литература[править | править код]

Дворов И. М. Глубинное тепло Земли / Отв. ред. доктор геолого-минералогических наук А. В. Щербаков. — М.: Наука, 1972. — 208 с. — (Настоящее и будущее человечества). — 15 000 экз.
Мархинин Е. К., Стратула Д. С. Гидротермы Курильских островов / Отв. ред. В. М. Сугробов; АН СССР, ДВНЦ, Ин-т вулканологии. — М.: Наука, 1977. — 212 с.
Пийп Б. И. Термальные ключи Камчатки. М.,Л.: Изд-во АН СССР, 1937. 269 с. (Тр. СОПС АН СССР. Сер. Камчатская: Вып. 2.)

Ссылки[править | править код]

Минеральные воды // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
Справочное руководство гидрогеолога / под редакцией В.М.Максимова. — Л.: Недра, 1979. — Т. 1. — С. 163.

Некоторые внешние ссылки в этой статье ведут на сайты, занесённые в спам-лист.

Эти сайты могут нарушать авторские права, быть признаны неавторитетными источниками или по другим причинам быть запрещены в Википедии. Редакторам следует заменить такие ссылки ссылками на соответствующие правилам сайты или библиографическими ссылками на печатные источники либо удалить их (возможно, вместе с подтверждаемым ими содержимым).

Список проблемных доменов

www.blackwell-synergy.com

Источник

Термальные источники (ТИ) или горячие воды Земли – это еще один удивительный дар природы человеку. Термальные источники являются незаменимым элементом глобальной экосистемы нашей планеты.

Термальные источники

Кратко сформулируем, что же такое термальные источники.

Термальные источники — это подземные источники температура воды у которых выше 20°С. Отметим, что более «научно» будет говорить геотермальные источники, поскольку в этом варианте приставка «гео» указывает на источник нагрева воды.

Экологический энциклопедический словарь
Горячие источники — источники термальных вод с температурой до 95—98°С. Распространены главным образом в горных районах; являются экстремальными природными условиями распространения жизни на Земле; в них обитает специфическая группа термофильных бактерий.
Экологический энциклопедический словарь. — Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И. Дедю. 1989

Справочник технического переводчика
Термальные источники
Источники, с температурой значительно выше средней годовой температуры воздуха вблизи источника.
Справочник технического переводчика. – Интент. 2009 — 2013

Термальные источники — классификация по температуре и минерализации

Классификация термальных источников в зависимости от температуры их вод:

ТИ с теплыми водами — источники температура воды у которых выше 20°С;
ТИ, у которых горячие воды — источники с температурой воды 37-50°С;
ТИ, у которых очень горячие воды — источники с температурой воды выше 50-100°С.

Классификация термальных источников в зависимости от минерального состава вод:

Минеральный состав термальных вод отличается от состава минеральных. Это обусловлено более глубоким их проникновением, по сравнению с минеральными водами, в толщу земной коры. Исходя из лечебных свойств, термальные источники классифицируются таким образом:

ТИ с гипертоническими водами – эти воды богатые солями, имеют тонизирующее воздействие;
ТИ с гипотоническими водами – выделяются благодаря низкому содержанию солей;
ТИ с изотоническими водами – успокаивающие воды.

Что же нагревает воду термальных источников до таких температур? Ответ, для большинства будет очевиден — это геотермальное тепло нашей планеты, а именно ее земной мантии.

Термальные источники — механизм нагрева

Механизм нагрева термальных вод происходит по двум алгоритмам:

Нагрев происходит в местах вулканической активности, благодаря «контакту» воды с магматическими породами, образовавшимися в результате кристаллизации вулканической магмы;
Нагрев происходит благодаря циркуляции вод, которые, опускаясь в толщу земной коры более чем на километр, «поглощают геотермальное тепло земной мантии», а затем в соответствии с законами конвекции поднимаются вверх.

Как показали результаты исследований при погружении в глубь земной коры температура растет со скоростью 30 град/км (без учета районов вулканической активности и океанического дна).

Виды термальных источников

В случае нагрева вод по первому из вышеописанных принципов вода может вырываться из недр Земли под напором, образуя тем самым один из видов фонтанов:

Гейзеры – фонтан горячей воды;
Фумаролы – фонтан пара;
Грязевой фонтан – вода с глиной и грязью.

Эти фонтаны привлекают к себе много туристов и других любителей естественных красот природы.

Использование вод термальных источников

Издавна горячие воды использовались человеком в двух направлениях — как источник тепла и в лечебных целях:

Отопление домов — например, и сегодня, столица Исландии Рейкьявик отапливается благодаря энергии подземных горячих вод;
В бальнеологии — всем хорошо известны Римские термы … ;
Для генерации электроэнергии;
Одним из наиболее известных и популярных качеств термальных вод являются их лечебные свойства. Циркулируя по земной коре воды геотермальных источников, растворяют в себе огромное количество минералов, благодаря которым и обладают удивительными целебными лечебными качествами.

Про целебные свойства термальных вод человеку известно издавна. Существует много всемирно известных терма-курортов открытых на базе термальных источников. Если говорить про Европу, наиболее популярные курорты находятся во Франции, в Италии, Австрии, Чехии и Венгрии.

При этом следует не забывать про один важный момент. Несмотря на то, что воды термальных источников могут быть очень горячими, в некоторых из них обитают опасные для здоровья человека бактерии. Поэтому необходимо в обязательном порядке каждый геотермальный источник проверять на «чистоту».

Заключение

И в завершение отметим, что термальные источники, или горячие воды Земли есть жизненно важным и необходимым ресурсом для целых регионов нашей планеты и многих видов живых существ.

Термальные источники, или горячие воды Земли

2014-08-24

Автор: Waterman

Источник