Парников ефект. Как да намалим емисиите на парникови газове
Парникови газовеабсорбират отразената енергия от Слънцето, правейки земната атмосфера по-топла. Повечето от слънчева енергиядостига повърхността на планетата, а някои се отразяват обратно в космоса. Някои газове в атмосферата абсорбират отразената енергия и я пренасочват обратно към Земята като топлина. Газовете, отговорни за това, се наричат парникови газове, защото играят същата роля като прозрачната пластмаса или стъкло, покриващи оранжерията.
Парникови газове и човешка дейност
Някои парникови газове се отделят естествено в резултат на вулканична дейност и биологични процеси. Въпреки това, от началото на индустриалната революция в началото на 19 веквек хората са отделяли все по-големи количества парникови газове в атмосферата. Това увеличение се ускори с развитието на нефтохимическата промишленост.
Парников ефект
Топлината, отразена от парниковите газове, води до измеримо затопляне на земната повърхност и океаните. Това има широко разпространено въздействие върху леда, океаните и...
Основните парникови газове на Земята:
водна пара
Водната пара е най-мощният и важен от парниковите газове на Земята. Количеството водна пара не може да се промени директно от човешката дейност - то се определя от температурата на въздуха. Колкото по-топло е, толкова по-висока е скоростта на изпаряване на водата от повърхността. В резултат на това увеличеното изпарение води до по-голяма концентрация на водни пари в ниските слоеве на атмосферата, които могат да абсорбират инфрачервеното лъчение и да го отразяват надолу.
Въглероден диоксид (CO2)
Въглеродният диоксид е най-важният парников газ. Изпуска се в атмосферата в резултат на изгаряне на изкопаеми горива, вулканични изригвания, разлагане органична материяи движение на превозни средства. Процесът на производство на цимент води до освобождаване на големи количества въглероден двуокис. Разораването на земята също освобождава големи количества въглероден диоксид, който обикновено се съхранява в почвата.
Растителният свят, който абсорбира CO2 в , е важно естествено хранилище на въглероден диоксид. може също да абсорбира CO2, разтворен във вода.
Метан
Метанът (CH4) е вторият най-важен парников газ след въглеродния диоксид. Той е по-мощен от CO2, но присъства в много по-ниски концентрации в атмосферата. CH4 може да остане в атмосферата за по-кратко време от CO2 (CH4 има време на престой приблизително 10 години, в сравнение със стотици години за CO2). Естествените източници на метан включват: влажни зони; изгаряне на биомаса; жизнени процеси на големи говеда; отглеждане на ориз; добив, изгаряне и рафиниране на нефт или природен гази др. Основният естествен абсорбатор на метан е самата атмосфера; друга е почвата, където метанът се окислява от бактерии.
Както при CO2, човешката дейност увеличава концентрациите на CH4 по-бързо, отколкото метанът се абсорбира естествено.
Тропосферен озон
Незначителни парникови газове
Второстепенни парникови газове са азотните оксиди и фреоните. Те са потенциално опасни за. Въпреки това, поради факта, че техните концентрации не са толкова значителни, колкото гореспоменатите газове, оценката за тяхното въздействие върху климата не е напълно проучена.
Азотни оксиди
Азотните оксиди се намират в атмосферата поради естествени биологични реакции в почвата и водата. въпреки това голям бройосвободеният азотен оксид има значителен принос за глобално затопляне. Основният източник е производството и използването на синтетични торове в земеделските дейности. Моторните превозни средства отделят азотни оксиди, когато работят с изкопаеми горива като бензин или дизел.
Фреони
Фреоните са група въглеводороди с различни видовеупотреба и характеристики. Хлорфлуорвъглеродите се използват широко като хладилни агенти (в климатици и хладилници), пенообразуватели, разтворители и др. Производството им вече е забранено в повечето страни, но те все още присъстват в атмосферата и причиняват щети на озоновия слой. Хидрофлуоровъглеводородите служат като алтернатива на по-вредните вещества, разрушаващи озона, и имат много по-малък принос за глобалното изменение на климата на планетата.
Ако намерите грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.
Във връзка с издаването на някои резолюции, писма и насоки, потребителите на ресурси задават въпроси относно изчисляването на емисиите на парникови газове, но регулаторните органи все още нямат ясни отговори. Въпреки това темата се обсъжда активно. Започвайки с основни знания и историческа информацияотносно парниковите газове, ще се опитаме да покрием тази темаза всички заинтересовани страни, дори и тези, които са далеч от екологията.
Какво представляват емисиите на парникови газове и защо са опасни: история на проблема
РЕЧНИК
Парникови газовеса газове с висока прозрачност във видимия диапазон и висока абсорбция в далечния инфрачервен диапазон. Наличието на такива газове причинява Парников ефект— повишаване на температурата на долните слоеве на атмосферата на планетата.
За Земята водните пари и въглеродният диоксид са от първостепенно значение. Увеличаването на количеството въглероден диоксид поради промишлените емисии в атмосферата води до повишаване на повърхностните температури, което според теорията за глобалното затопляне води до нарушаване на естествените климатични процеси.
Поради тази опасност е необходимо да се намалят емисиите на парникови газове и затова през 1997 г. в Киото беше сключено споразумение - Протоколът от Киото, създаден като допълнителен документкъм Рамковата конвенция на ООН за изменението на климата от 1992 г.
През 2015 г. в Париж беше подписано ново споразумение, което регулира мерките за намаляване на въглеродния диоксид в атмосферата от 2020 г.
Новото споразумение беше подписано от Русия, но не ратифицирано: през лятото на 2016 г. бизнес общността поиска от президента да не одобрява този документ, т.к. това ще се отрази зле на икономиката. Освен това С. Лавров в речта си на срещата на върха за глобалното развитие в рамките на Общото събрание на ООН заяви, че Русия е превишила задълженията си за постигане на емисии на парникови газове под нивото от 1990 г.
Намаляване на емисиите на парникови газове в Русия: работен план
Ние обаче не спряхме дотук. Страната ни предприе редица стъпки за намаляване на емисиите на парникови газове и намаляване на опасността от глобалното затопляне в света. Първоначално развит законодателната рамкапо този въпрос.
Въздействие на парниковите газове върху климата
Групата на парниковите газове включва всички видове газообразни съединения, които влияят на пропускливостта на атмосферата за слънчева светлина и топлинна енергия. Наличието на тези газове в атмосферен въздухслужи като причина част от топлинната енергия, излъчвана от земната повърхност, да не отива в космоса, а да остава в приземните слоеве на въздуха. Колкото по-високо е съдържанието на парникови газове в атмосферния въздух, толкова по-интензивно се прегрява повърхността на планетата.
Бележка 1
По време на геоложка историяНа Земята тяхното съдържание непрекъснато се променяше. В същото време настъпиха промени в климатичните показатели, както и в редица други параметри на атмосферата, например нейната плътност, газов състав, прозрачност и др., Които до голяма степен определят характеристиките на жизнената активност на организмите. Смята се, че от карбонския период Палеозойска ера(т.е. преди около 370 милиона години), съдържанието на газове, които допринасят за парниковия ефект, се стабилизира на ниво, което позволява на планетата да поддържа температурно равновесие.
Групата парникови газове включва:
- водна пара,
- въглероден двуокис,
- метан,
- фреони,
- както и азотни оксиди и озон.
Естествени източници на парникови газове
Преди началото на индустриалната ера основните източници на парникови газове в атмосферата са били: изпарението на водата от повърхността на Световния океан, вулканичната дейност и горски пожари. В момента вулканите отделят около 0,15–0,26 милиарда тона въглероден диоксид годишно в атмосферата. Спецификата на вулканичната дейност е изключително неравномерното подаване на въглероден оксид в атмосферата.
Голяма част от него се отделя по време на големи изригвания, които се случват сравнително рядко - по-малко от едно на десетилетие. В същото време, заедно с парниковите газове, вулканите отделят и огромни количества прах, което помага за намаляване на потока от слънчева радиацияи малко охлаждане. Както показват съвременните изследвания, ефектът от най-големите изригвания може да предизвика промяна в температурата на Земята от порядъка на няколко десети от градуса и да продължи няколко години. Количеството водна пара, навлизащо в атмосферата за същия период, е еквивалентно на изпарението на 355 хиляди кубически километра вода.
Антропогенни източници на парникови газове
С интензификацията на промишлеността парниковите газове започнаха да навлизат в атмосферата по време на изгарянето на изкопаеми горива (въглероден диоксид), по време на разработването на нефтени находища (метан), поради загубата на хладилни агенти и използването на аерозоли (фреон), ракета изстрелвания (азотни оксиди) и работата на автомобилни двигатели (озон). Освен това човешката промишлена дейност е допринесла за намаляването на горските площи, основните естествени поглътители на въглероден диоксид на континентите.
Теоретично, при пълното изгаряне на изкопаемите горива (при условие, че всичките му находища са изчерпани), приблизително същото количество въглероден диоксид ще навлезе в атмосферата, което е било отстранено от нея по време на геоложката история чрез процеса на фотосинтеза и запазено под формата на вкаменелости въглерод.
Тъй като най-старите (и най-тънките) отлагания на каустобиолити датират от девонския период, може да се предположи, че съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата ще бъде малко по-малко, отколкото в края на този период или в началото на следващия, въглероден период период (тъй като пълното производство на всички полезни компоненти в съвременните находища е не само икономически неизгодно, но и технически изключително трудно). По това време вече съществуваше напреднал живот, включително сухоземен, но климатът значително се различаваше от съвременния. Беше много по-топло, по-влажно и атмосферата беше по-плътна. Съдържанието на кислород в атмосферата беше близко до съвременните нива, а съдържанието на въглероден диоксид беше значително по-високо - около 0,2%, т.е. приблизително 5,6 пъти повече от сега.
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 научни изследвания дадоха 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 екологичните организации разглеждат 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.
Данни научно изследванепредоставят информация, че без намаляване на масата на парниковите газове в земна атмосфераЧовечеството не може да избегне влошаването на климата на планетата.
Откъде са дошли?
Парниковите газове, намиращи се в атмосферата на планетите, допринасят за някои опасни ефекти. Нарича се съответно - оранжерия. От една страна, без този феномен нашата планета никога не би могла да се затопли достатъчно, за да възникне живот на нея. От друга страна, всичко е добро в умерени количества и до определен момент. Затова ще говорим за проблемите на цивилизацията, свързани с феномена парникови газове, който, след като е изиграл своята положителна роля, променя качеството си с времето и се превръща в тема за дискусии, изследвания и всеобща загриженост.
Преди много милиони години Слънцето, нагрявайки Земята, постепенно я превърна в източник на енергия. Част от топлината му избяга в открития космос. В допълнение, той се отразява от газовете в атмосферата и затопля слоевете въздух близо до земята. Учените дадоха име на този процес, подобен на запазването на топлина под прозрачен филм в оранжерии. И те също назоваха газовете, които го провокират просто. Името им е "парникови газове".
В зората на установяването на климата на Земята активната дейност на вулканите допринесе за появата на този ефект. Емисиите под формата на водни пари и въглероден диоксид остават в атмосферата в огромни количества. Резултатът е хиперпарников ефект, който нагрява Световния океан почти до точката на кипене. И едва с появата на зелената биосфера, която абсорбира въглероден диоксид от атмосферата, температурен режимПланетата постепенно се нормализира.
Въпреки това, обща индустриализация, постоянен растеж производствен капацитетпромени не само химичен съставпарникови газове, но и същността на това явление.
Те са известни от първа ръка
Парниковият газ е съединение, което се задържа в земната атмосфера и се превръща в бариера за нейното топлинно излъчване по пътя й към космоса. Топлината, отделена от планетата, се връща отново. В резултат на това индикаторите средна температурарастат стабилно, което може да доведе до непредвидими последици.
Прекомерното нагряване на планетата възниква поради разликите в прозрачността на слоевете на атмосферата. Слънчевите лъчи лесно преминават през тях. Атмосферата е прозрачна за ултравиолетова светлина. Теплов инфрачервено лъчениетрудно се пробива през долните му слоеве, където се натрупват парникови газове. Въпросът е, че създават печат.
Протоколът от Киото съдържа ясен списък на парниковите газове, с чието присъствие в земната атмосфера трябва да се води борба. Те включват:
- водна пара;
- въглероден двуокис;
- метан;
- азотен оксид;
- фреони;
- озон;
- перфлуоровъглероди;
- серен хексафлуорид.
Опасен потенциал
Водната пара се класифицира като природен газ, но нейното участие във формирането на парниковия ефект е доста голямо. Той не бива да се подценява.
Въглеродният диоксид се счита за един от основните фактори, влияещи върху климата на планетата. Делът му в атмосферата е около 64%, а ролята му в глобалното затопляне е точно толкова голяма. Основните източници на изпускането му в атмосферата са:
- вулканични изригвания;
- метаболитен процес на биосферата;
- изгаряне на биомаса и изкопаеми горива;
- обезлесяване;
- производствени процеси.
Метанът не се разлага в атмосферата 10 години и представлява сериозна заплаха за климата на Земята. Неговият парников ефект е 28 пъти по-голям от този на въглеродния диоксид, а в следващите 20 години, ако емисиите му не бъдат спрени, това превъзходство ще достигне 84. Основните му източници са антропогенни по природа. Това:
- земеделско производство, по-специално отглеждане на ориз;
- скотовъдство (увеличаване на добитъка и, като следствие, канализация);
- изгаряне на гора.
Част от парниковия метан идва от изтичане по време на добив. въглища. Освен това се отделя при производството на природен газ.
Фреоните представляват особена опасност за околната среда. Те се използват главно в аерозоли и хладилни приложения.
Азотният оксид е парников газ, който заема едно от водещите места по количество в атмосферата и влияние върху глобалното затопляне. Източници на неговия произход и приложение:
- производство на минерални торове в химическата промишленост;
- хранителната промишленост го използва като гориво;
- в машиностроенето и ракетостроенето се използва в двигатели.
Озонът, или по-скоро тази част от него, която се класифицира като вредни газове, създаващи парниковия ефект, се намира в долните слоеве на тропосферата. Увеличавайки се близо до земята, количеството му може да навреди на зелените площи, като увреди листата им и намали способността за фотосинтеза. Образува се главно в резултат на взаимодействието на въглеродни оксиди, азотни оксиди с водни пари, слънчева светлина и летливи органични съединенияв присъствието на кислород. Основните източници на тези вещества в атмосферата са емисиите на парникови газове от промишлени съоръжения, превозни средстваи химически разтворители.
Перфлуоровъглеродите са резултат от производството на алуминий, разтворители и електроника. Използват се в диелектрици, топлоносители, охлаждащи течности, смазочни масла и дори като изкуствена кръв. Те могат да бъдат получени само чрез химичен синтез. Като повечето флуорирани газове, те са опасни за заобикаляща среда. Техният парников потенциал се оценява на стотици пъти по-висок от този на въглеродния диоксид.
Серният хексафлуорид също е един от тези парникови газове, които са посочени като потенциално опасни в Протокола от Киото. Използва се в областта на пожарогасенето, в електрониката и металургията като технологична среда, известна е ролята му на хладилен агент и др. Неговите емисии остават в атмосферата дълго време и активно натрупват инфрачервено лъчение.
Начини за решаване на проблема
Световната общност полага много усилия за разработване на единна програма за действие за намаляване на емисиите на парникови газове.
Един от сериозните компоненти на екологичната политика е одобрението на стандартите за емисии на продукти от изгарянето на гориво и намаляването на използването на гориво поради прехода на автомобилната индустрия към производството на електрически превозни средства.
работа атомни електроцентрали, които не използват въглища и петролни продукти, вече индиректно намаляват количеството въглероден диоксид в атмосферата няколко пъти.
Транснационалните газови и нефтопреработвателни компании координират дейността си с международните екологични организациии правителствата за борба с емисиите на метан. Към тях вече се присъединиха много големи държави производителки на нефт и газ, като Нигерия, Мексико, Норвегия, САЩ и Русия.
Значително намаляване или забрана на обезлесяването също може да има значително въздействие върху подобряването на околната среда. Докато дърветата растат, те абсорбират огромни количества въглероден диоксид. По време на рязане го освобождават. Намаляването на процента обработваема земя в тропическите страни вече е допринесло значително за оптимизирането на глобалните емисии на парникови газове.
Част от глобалното екологична програмаса нови европейски ограничения за технологичните характеристики на котли и бойлери. Всички разработки на такива домакински уредитрябва отсега нататък да отговарят на изискванията за контролиране на емисиите на въглероден диоксид по време на тяхното използване. Очаква се, при въвеждането на нови технологии, този парников газ да намали присъствието си в атмосферата със 136 милиона тона за шест години.
Възобновяема енергия – предизвикателство за парниковите газове
Напоследък е модерна тенденцията да се инвестира в развитието на индустриите за възобновяема енергия. Процентът на използването му в световното потребление бавно, но стабилно расте. Нарича се „зелена енергия“, защото произлиза от естествени регулярни процеси, които се случват в природата.
Ресурси като водни потоци, вятър, слънчева светлина, приливи и отливи, човекът вече се е научил да използва за технически нужди. Процентът на световното потребление на енергия от възобновяеми източници вече достигна 20 до 2014 г. Всяка година в света се използва 30% повече вятърна енергия. Производството на фотоволтаични панели се увеличава. Слънчевите електроцентрали стават все по-популярни в Испания и Германия.
Работещите автомобилни двигатели отделят парникови газове огромни количества. Доказателството за този факт се превърна в стимул за търсене на „зелени“ видове бензин. Последните проучвания показват, че биоетанолът може да се счита за алтернатива на моторното гориво, получено от петрол. Като част от екологична програма Бразилия произвежда етанол от захарна тръстика от няколко години. Произвежда се в големи количества от американски зърна, ориз и царевична каша. Биогоривото вече започва частично да замества бензина в много страни по света.
Приносът на всеки
Парниковите газове и тяхната разрушителна дейност не могат да се видят или усетят. Все още ни е трудно да си представим всичко това. Този проблем обаче може да засегне следващото поколение. Мислейки отвъд себе си, хората могат да участват в решаването на този проблем днес. Ако всеки от нас посади дърво, потуши пожар в гората навреме и при първа възможност премине на автомобил, задвижван от електричество, той определено ще остави своя отпечатък в бъдещето.
Зареждане...
