Парников ефект. Какво представляват парниковите газове

Парникови газове - газообразни компоненти на атмосферата от естествен или антропогенен произход, които абсорбират и преизлъчват инфрачервено лъчение.

Антропогенното увеличаване на концентрацията на парникови газове в атмосферата води до повишаване на повърхностните температури и изменение на климата.
Списъкът на парниковите газове, подлежащи на ограничаване съгласно Рамковата конвенция на ООН за изменението на климата (1992 г.), е определен в Приложение А към Протокола от Киото (подписан в Киото (Япония) през декември 1997 г. от 159 държави) и включва въглероден диоксид (CO2) и метан (CH4), азотен оксид (N2O), перфлуоровъглероди (PFCs), хидрофлуоровъглероди (HFCs) и серен хексафлуорид (SF6).

водна пара- най-разпространеният парников газ - е изключен от това разглеждане, тъй като няма данни за увеличаване на концентрацията му в атмосферата (т.е. опасността, свързана с него, не е видима).

Въглероден двуокис ( въглероден двуокис) (CO2)- най-важният източник на изменение на климата, представляващ приблизително 64% глобално затопляне.

Основните източници на емисии на въглероден диоксид в атмосферата са производството, транспортирането, преработката и потреблението на изкопаеми горива (86%), тропически гории други изгаряния на биомаса (12%) и останалите източници (2%), като производство на цимент и окисляване на въглероден окис. Веднъж освободена, молекулата на въглеродния диоксид преминава през атмосферата и биотата и накрая се абсорбира от океански процеси или чрез дългосрочно натрупване в земни биологични запаси (т.е. погълната от растенията). Времето, при което приблизително 63% от газа се отстранява от атмосферата, се нарича ефективен период на престой. Приблизителният период на ефективно пребиваване на въглеродния диоксид варира от 50 до 200 години.
Метанът (CH4) има естествен и антропогенен произход. В последния случай се образува в резултат на производството на гориво, храносмилателната ферментация (например при добитъка), отглеждането на ориз, обезлесяването (главно поради изгарянето на биомаса и разграждането на излишната органична материя). Смята се, че метанът представлява приблизително 20% от глобалното затопляне. Емисиите на метан са значителен източник на парникови газове.

Азотен оксид (N2O)- третият по важност парников газ според Протокола от Киото. Освободени при производството и използването на минерални торове, в химическа индустрия, в селското стопанство и др. На него се падат около 6% от глобалното затопляне.

Перфлуоровъглеводороди- PFCs (Perfluorocarbons - PFCs) Въглеводородни съединения, в които флуорът частично замества въглерода. Основните източници на емисии на тези газове са производството на алуминий, електрониката и разтворителите. По време на топенето на алуминий емисиите на PFC възникват в електрическа дъга или по време на така наречените „анодни ефекти“.

Хидрофлуоровъглеводороди (HFC)- въглеводородни съединения, в които халогените частично заместват водорода. Газовете, създадени да заменят озоноразрушаващите вещества, имат изключително високи GWP (140 11700).

Серен хексафлуорид (SF6)- парников газ, използван като електроизолационен материал в електроенергетиката. По време на производството и употребата му възникват емисии. Задържа се в атмосферата изключително дълго време и е активен абсорбатор на инфрачервено лъчение. Следователно, това съединение, дори и с относително малки емисии, има потенциала да влияе върху климата за дълго време в бъдеще.

Парников ефектот различни газове може да се сведе до общ знаменател, изразяващ колко 1 тон конкретен газ дава по-голям ефект от 1 тон CO2. За метана коефициентът на преобразуване е 21, за азотния оксид е 310, а за някои флуорирани газове е няколко хиляди.

1. Повишаване на ефективността на използване на енергията в съответните сектори на националната икономика;
2. Опазване и подобряване на качеството на поглътителите и резервоарите на парникови газове, като се вземат предвид задълженията им по съответните международни екологични споразумения; помощ рационални методиустойчиво горско стопанство, залесяване и повторно залесяване;
3. Насърчаване на устойчиви форми селско стопанствов светлината на съображенията, свързани с изменението на климата;
4. Насърчаване на изпълнението, провеждането изследователска работа, развитие и увеличено използване на нови и възобновяеми енергийни източници, технологии за абсорбиране на въглероден диоксид и иновативни екологични технологии;
5. Постепенно намаляване или премахване на изкривяванията на пазара, фискалните стимули, освобождаването от данъци и мита и субсидиите, които противоречат на целта на Конвенцията във всички сектори, които произвеждат емисии на парникови газове, и използването на пазарни инструменти;
6. Насърчаване на подходящи реформи в съответните сектори за улесняване прилагането на политики и мерки, които ограничават или намаляват емисиите на парникови газове;
7. Мерки за ограничаване и/или намаляване на емисиите на парникови газове в транспорта;
Ограничете и/или намалете емисиите на метан чрез оползотворяване и използване при обезвреждане на отпадъци, както и при производство, транспорт и разпределение на енергия.

Тези разпоредби на протокола са от общ характер и предоставят на страните възможността самостоятелно да избират и прилагат набор от политики и мерки, които най-добре отговарят на националните обстоятелства и приоритети.
Основният източник на емисии на парникови газове в Русия е енергийният сектор, който представлява повече от 1/3 от общите емисии. На второ място е добивът на въглища, нефт и газ (16%), на трето - промишлеността и строителството (около 13%).

По този начин най-големият принос за намаляване на емисиите на парникови газове в Русия може да бъде направен чрез реализиране на огромния потенциал за спестяване на енергия. В момента енергийната интензивност на руската икономика надвишава средната за света 2,3 пъти, а средната за страните от ЕС - 3,2 пъти. Потенциалът за спестяване на енергия в Русия се оценява на 39-47% от текущото потребление на енергия и пада главно върху производството на електроенергия, преноса и разпределението на топлинна енергия, промишлените сектори и непроизводителните енергийни загуби в сградите.

Материалът е изготвен въз основа на информация от открити източници

1.2.1 Парникови газове

Парниковите газове са газообразни компоненти на атмосферата, естествени и антропогенни, които абсорбират и повторно излъчват инфрачервено лъчение.

Съхранение - компоненти на климатичната система, в които се натрупват парникови газове.

Поглътител е всеки процес, дейност или механизъм, който абсорбира парников газ.

Източник - всеки процес, вид дейност, в резултат на който парниковите газове навлизат в атмосферата.

Въглероден диоксид - въглероден диоксид, постоянно се образува в природата по време на окисление органична материя: гниещи растителни и животински остатъци, дишане. Основният му източник са антропогенни процеси: изгаряне на органични горива (въглища, газ, нефт и неговите продукти, нефтени шисти, дърва за огрев). Всички тези вещества се състоят главно от въглерод и водород. Поради това те се наричат ​​още органични въглеводородни горива. Поради тяхното изгаряне до 80% от въглеродния диоксид навлиза в атмосферата.

По време на горенето, както е известно, се абсорбира кислород и се отделя въглероден диоксид. В резултат на този процес всяка година човечеството отделя 7 милиарда тона въглероден диоксид в атмосферата. В същото време на Земята се изсичат гори - един от основните консуматори на въглероден диоксид, и те се изсичат със скорост от 12 хектара в минута. Така се оказва, че все повече и повече въглероден диоксид навлиза в атмосферата, но все по-малко се консумира от растенията.

Причини за повишаване на съдържанието на CO 2 в атмосферата:

1. изгаряне на изкопаеми горива;

2. обезлесяване;

3. селско стопанство;

4. прекомерна паша и редица други нарушения.

Цикълът на въглеродния диоксид на Земята е нарушен, така че последните годиниСъдържанието на въглероден диоксид в атмосферата не просто се увеличава - темпът на растеж се увеличава. И колкото повече е, толкова по-силен е парниковият ефект.

Следващият най-голям принос за парниковия ефект са метанът CH 4 и азотният оксид N 2 O. Концентрацията на двата газа се определя както от природни, така и от антропогенни фактори.

По този начин естествен източник на CH 4 са преовлажнени почви, в които протичат процеси на анаеробно разлагане. Метанът се нарича още блатен газ. Огромните мангрови гори в тропиците също го доставят в значителни количества. Освен това навлиза в атмосферата от тектонични разломи и пукнатини по време на земетресения. Големи са и антропогенните емисии на метан. Естествените и антропогенните емисии се оценяват на приблизително 70% и 30%, но последните нарастват бързо.

На височина 15-20 km под въздействието на слънчевата светлина се разлага на водород и въглерод, които, когато се комбинират с кислород, образуват CO 2.

Има предположение, че метанът е основната причина за затоплянето. По-специално, докторът на геоложките и минералогичните науки N.A. Ясаманов предполагат, че метанът е основно виновен за сегашното глобално затопляне. Също така концентрацията на метан се увеличава по време на интензификацията на селскостопанските дейности.

Естествените доставчици на N2O в атмосферата включват океана и почвата. Антропогенната добавка е свързана с изгарянето на гориво и биомаса и излугването на азотни торове.

Интензивността на отделянето на N2O напоследък бързо нараства (от 0,1% до 1,3% годишно). Този растеж се дължи главно на повече широко използванеминерални торове. Животът на N 2 O е дълъг - 170 години.

Приносът на всеки газ за глобалното затопляне е показан в таблица 1.

Маса 1. Основни парникови газове, техните източници и принос за глобалното затопляне (данни от 2000 г.).

Че това е лошо. Колебанията в количеството въглероден диоксид се обясняват със сезонни колебания. Излишният въглероден диоксид помага за увеличаване на селскостопанските добиви." Академик на Руската академия на науките К. Я. Кондратиев, автор на много монографии по слънчева радиация, парников ефект в атмосферата, многоизмерни глобални промени, климат...

Водни ресурсии трансформацията на механизмите за управление на водата се задълбочава. Обръща се голямо внимание на проблемите, свързани с деградацията на земите. За преодоляване на тези проблеми се прилагат различни мерки. 3. Международното сътрудничествоКитай с чужди държавив областта на осигуряването на екологична безопасност Китай замърсяване на морето атмосфера 3.1 Международно сътрудничество на КНР в рамките на...

То ще бъде свързано с прехода към следващата технологична революция и освен това с установяването и внедряването на нови международни институции. Заключение Глобални проблемиикономиката, както и общочовешките проблеми винаги са съществували от раждането на цивилизацията. Те ще продължат да съществуват и в бъдеще. Те са следствие от неравновесното състояние както на икономиката, така и на...

И в резултат на това се отразява негативно върху постигането на крайния резултат - осигуряване на екологична безопасност. 3 Разработване на програма за повишаване на ефективността на държавния екологичен контрол 3.1 Недостатъци на съществуващата система за държавен екологичен контрол Проблеми на подобряване на правното регулиране на обществените отношения в областта на опазването на околната среда...

Когато се изгарят изкопаеми горива (въглища, нефт, газ), в атмосферата се отделят въглероден диоксид и други газове. Тези емисии допринасят за повишаване на температурите на Земята („парников ефект“). Повишаването на температурите води до покачване на морското равнище, мощни урагани и други проблеми, свързани с изменението на климата. Ако всички на планетата карат по-малко коли, пестят енергия и създават по-малко отпадъци, човечеството ще намали въглеродния си отпечатък, което ще помогне в борбата с глобалното затопляне.

стъпки

Въглероден отпечатък

Изчислете своя въглероден отпечатък.Въглеродният отпечатък е количеството въглерод, което се отделя в атмосферата поради дейността на конкретен човек. Ако животът ви се основава на големи количестваизгорено гориво, тогава вашият „отпечатък“ е много голям. Например отпечатъкът на човек, който използва велосипед, е по-малък от този на човек, който кара кола.

Ако сте загрижени за намаляване на емисиите на парникови газове, променете навиците си.Съсредоточете се върху онези аспекти от живота си, които можете да промените (за предпочитане за постоянно). Дори малки промени в начина на живот могат да имат значение важноза околната среда.

Не забравяйте, че промените в начина на живот са само първата стъпка.Ако искате да се борите с емисиите на парникови газове в световен мащаб, трябва да се предприемат действия, за да се принудят мултинационалните корпорации да намалят своите емисии. Изследванията показват, че само 90 компании са отговорни за две трети от емисиите на парникови газове. Търсете начини глобална борбас парников ефект.

Един от основните парникови газове е въглеродният диоксид - въглероден диоксид (CO2). Доскоро ролята му беше прекалено подчертавана, на него се приписваше до половината от общия принос за парниковия ефект. Сега обаче стигнахме до заключението, че тази оценка е надценена.

Инструментално е доказано, че в последните десетилетиягодишното натрупване на CO 2 в атмосферата е 0,4%. От началото на 20 век. нивото на CO 2 в атмосферата се е увеличило с 31%. Тази стойност е от съществено значение за повишаване на температурата. Според най-оптимистичния сценарий температурата ще се повиши през следващото столетие с 1,5-2°C, а най-песимистичния – с почти 6°C.

Всяка година в атмосферата постъпват 6 милиарда тона въглероден диоксид от антропогенни източници, от които 3 милиарда тона се абсорбират от растителността в процесите на фотосинтеза, а останалите 3 милиарда тона се натрупват. Общото количество натрупване по вина на човека през последните 100 години възлиза на около 170 милиарда тона.Дадените данни трябва да се разглеждат в сравнение със 190 милиарда тона въглероден диоксид, които навлизат в атмосферата годишно в резултат на природни процеси. Според оценки на редица руски учени приносът на антропогенната дейност за глобалното затопляне е само 10-15%, а останалата част се дължи на глобалните природни цикли. Ето защо е малко вероятно човешките усилия за намаляване на емисиите на парникови газове да забавят значително предстоящото затопляне.

Увеличаването на концентрацията на CO 2 не означава смърт за биосферата. Преди милиони години, по време на въглеродния период, концентрацията на CO 2 е била 10 пъти по-висока от сега. По това време растителността се разви буйно, достигнаха дървета големи размери. Но условията бяха неблагоприятни за човешката популация. Лимит Най-високо нивоСъдържанието на CO2 в атмосферата за хората не е установено.

Има различни хипотези за причините за натрупването на CO 2 в атмосферата. Според първата, най-често срещаната гледна точка, въглеродният диоксид се натрупва в атмосферата като продукт от изгарянето на органично гориво. Втората хипотеза счита, че основната причина за увеличаването на съдържанието на CO 2 е дисфункцията на микробните общности в почвите на Сибир и части от Северна Америка. Независимо от избора на хипотезата, натрупването на въглероден диоксид става във все по-голям мащаб.

Парниковите газове като метан, азотни оксиди и водни пари оказват голямо влияние върху климата.

Доскоро подценяван ролята на метана(SN 4). Той участва активно в парниковия ефект. Освен това, издигайки се на височина от 15-20 км, метанът под въздействието на слънчевата светлина се разлага на водород и въглерод, които, когато се комбинират с кислород, образуват въглероден диоксид. Това допълнително засилва парниковия ефект.

В природата CH 4 се образува в блатата по време на гниенето на органичните вещества; нарича се още блатен газ. Метанът се среща и в обширни мангрови гори в тропическите райони. В света се наблюдава увеличаване на концентрацията на CH 4 поради унищожаването на биотата. В допълнение, той навлиза в атмосферата от тектонични разломи на сушата и на океанското дъно.

Антропогенните емисии на метан са свързани с проучване и добив на минерални ресурси, с изгарянето на минерални горива в топлоелектрически централи и изкопаеми горива в двигатели с вътрешно горене Превозно средство, пускането му в животновъдните ферми. Използване на азотни торове, отглеждане на ориз, сметища битови отпадъци, течовете и непълното изгаряне на природен газ също водят до повишени емисии на метан и азотни оксиди, които са мощни парникови газове. Съдържанието на CH 4 в атмосферата, според инструментални данни, се увеличава с 1% годишно. През последните 100 години растежът е 145%.

Азотни оксидисе натрупват в атмосферата в рамките на една година в рамките на 0,2%, а общото натрупване през периода на интензивно индустриално развитиебеше около 15%. Увеличаването на съдържанието на азотни оксиди е причинено от селскостопански дейности и масово унищожаване на горите.

Бързото затопляне на климата на Земята води до ускоряване на водния цикъл в природата, повишено изпарение от водните повърхности, което допринася за натрупването водна парав атмосферата и усилващо действие парников ефект. Според някои учени около 60% от парниковия ефект се причинява от водни пари. Колкото повече от тях има в тропосферата, толкова по-силен е парниковият ефект, а концентрацията им от своя страна зависи от повърхностните температури и площта на водната повърхност.

Човешките производствени дейности водят до вредно въздействие върху атмосферата. Този фактор вече се превърна в баналност и само специалисти в областта на околната среда обръщат внимание на него. Междувременно вредните емисии поставят все по-належащи проблеми за организациите, участващи в глобални промениклимат. Списъкът с най-належащите проблеми на конференциите, посветени на екологията, редовно включва парниковите газове като един от най-опасните фактори, влияещи върху атмосферата и биотата. Факт е, че газообразните съединения от този тип не могат да предават топлинна радиация, което допринася за нагряване на атмосферата. Има няколко източника на образуване на такива газове, включително биологични явления. Сега си струва да разгледаме по-отблизо състава на оранжерийните смеси.

Водната пара като основен парников газ

Газове от този тип образуват около 60% от общия обем на веществата, които създават С повишаването на температурата на Земята се увеличават и изпарението и общата концентрация в атмосферата. В същото време се поддържа същото ниво на влажност, което допринася за парниковия ефект. Естествената същност, която парниковият газ притежава под формата на пари, несъмнено има положителни страни в естественото регулиране на атмосферния състав. Но има и негативни последици от този процес. Факт е, че на фона на нарастващата влажност се наблюдава и увеличаване на облачната маса, която отразява преките слънчеви лъчи. В резултат на това възниква антипарников ефект, при който интензивността на топлинното излъчване и съответно нагряването на атмосферата намалява.

Въглероден двуокис

Сред основните източници на емисии от този тип са вулканичните изригвания, човешката дейност и процесите, протичащи в биосферата. Антропогенните източници включват изгаряне на горивни материали и биомаса, промишлени процеси и други фактори, водещи до образуването на въглероден диоксид. Това е същият парников газ, който активно участва в процесите на биоценозата. Той е и най-издръжлив по отношение на престой в атмосферата. Според някои данни по-нататъшното натрупване на въглероден диоксид в атмосферните слоеве е ограничено от риска от последствия не само за баланса в биосферата, но и за съществуването на човешката цивилизация като цяло. Именно такива идеи са основната мотивация за разработване на мерки за противодействие на парниковия ефект.

Метан

Той остава в атмосферата около 10 години. Преди това се смяташе, че ефектът на метана върху стимулирането на парниковия ефект е 25 пъти по-голям от въглеродния диоксид. Но последните Научно изследванедаде още по-песимистични резултати – оказа се, че потенциалното въздействие на този газ е подценено. Ситуацията обаче се смекчава от кратък период, през който атмосферата задържа метан. Този тип парникови газове възникват в резултат на антропогенни дейности. Това може да бъде отглеждане на ориз, храносмилателна ферментация, смесване горски териториии др. Според някои изследвания интензивно нарастване на концентрацията на метан се наблюдава през първото хилядолетие от н.е. Подобни явления са свързани именно с разширяването на скотовъдството и селскостопанското производство, както и с опожаряването на горите. Концентрациите на метан намаляват през следващите векове, въпреки че днес тенденцията е обърната.

Озон

Смесите от парникови газове съдържат не само опасни компоненти, но и полезни компоненти. Те включват озон, който предпазва Земята от ултравиолетова светлина. И тук обаче не всичко е ясно. Учените разделят този газ на две категории – тропосферен и стратосферен. Що се отнася до първото, то може да бъде опасно поради своята токсичност. В същото време повишеното съдържание на тропосферни елементи допринася за нарастването на парниковия ефект. В този случай стратосферният слой действа като основна защита срещу удари вредни лъчения. В региони, където този вид парникови газове има повишени концентрации, се наблюдават силни ефекти върху растителността, които се изразяват в инхибиране на фотосинтетичния потенциал.

Противодействие на парниковия ефект

Има няколко направления, в които се работи по методите за ограничаване на този процес. Сред основните мерки се откроява използването на инструменти за регулиране на взаимодействието на акумулаторите и поглътителите на парникови газове. По-конкретно, екологичните споразумения на местно ниво допринасят за активното развитие на горското стопанство. Заслужава да се отбележат и мерките за повторно залесяване, които в бъдеще ще помогнат за минимизиране на парниковия ефект. Изпускането на газ в атмосферата от производството също може да бъде намалено в много индустрии. За тази цел се въвеждат мерки за ограничаване на емисиите в транспорта, в производствените зони, в електроцентралите и др. За тази цел се разработват алтернативни методи за преработка на гориво и системи за отстраняване на газовете. Например в напоследъкАктивно се внедрява система за оползотворяване, благодарение на която предприятията оптимизират процесите си по обезвреждане на отпадъците.

Заключение

Човешката дейност не играе най-важната роля при формирането на парниковия ефект. голяма роля. Това може да се види в дела на обемите газ, които се произвеждат от антропогенни източници. Но именно тези вредни емисии са най-опасни за атмосферата. Ето защо екологични организацииразглеждат парниковите газове като фактор за отрицателно изменение на климата. В резултат на това се използват средства за ограничаване на разпространението и натрупването на вредни вещества, които допринасят за повишен риск от глобално затопляне. Освен това борбата с вредните емисии се води в различни посоки. Това се отнася не само за фабрики и предприятия, но и за продукти, предназначени за индивидуална употреба.