Efekat staklene bašte. Šta su gasovi staklene bašte

Gasovi staklene bašte - gasovite komponente atmosfere prirodnog ili antropogenog porekla koje apsorbuju i ponovo emituju infracrveno zračenje.

Antropogeno povećanje atmosferskih koncentracija gasovi staklene bašte dovodi do povećanja površinskih temperatura i klimatskih promjena.
Spisak gasova staklene bašte koji podležu ograničenjima prema Okvirnoj konvenciji UN o klimatskim promenama (1992) definisan je u Dodatku A Protokolu iz Kjota (potpisanog u Kjotu (Japan) u decembru 1997. od strane 159 država) i uključuje ugljen dioksid (CO2) i metan (CH4), azot oksid (N2O), perfluorougljenici (PFC), hidrofluorougljenici (HFC) i sumpor heksafluorid (SF6).

vodena para- najrasprostranjeniji gas staklene bašte - isključen je iz ovog razmatranja, jer nema podataka o povećanju njegove koncentracije u atmosferi (odnosno opasnost koja je povezana s njim nije vidljiva).

ugljični dioksid ( ugljični dioksid) (CO2)- najvažniji izvor klimatskih promjena, koji čini oko 64% globalno zagrijavanje.

Glavni izvori emisije ugljičnog dioksida u atmosferu su proizvodnja, transport, prerada i potrošnja fosilnih goriva (86%), tropske šume i drugo sagorijevanje biomase (12%), te preostali izvori (2%), kao što su proizvodnja cementa i oksidacija ugljičnog monoksida. Jednom oslobođen, molekul ugljičnog dioksida kruži kroz atmosferu i biotu i konačno se apsorbira okeanskim procesima ili kroz dugotrajnu akumulaciju u kopnenim biološkim zalihama (tj. preuzimaju ga biljke). Količina vremena u kojoj se približno 63% gasa uklanja iz atmosfere naziva se efektivni period zadržavanja. Procijenjeni efektivni period boravka ugljičnog dioksida kreće se od 50 do 200 godina.
Metan (CH4) ima i prirodno i antropogeno porijeklo. U potonjem slučaju nastaje kao rezultat proizvodnje goriva, probavne fermentacije (na primjer, kod stoke), uzgoja riže, krčenja šuma (uglavnom zbog sagorijevanja biomase i razgradnje viška organske tvari). Procjenjuje se da metan čini oko 20% globalnog zagrijavanja. Emisije metana su značajan izvor stakleničkih plinova.

dušikov oksid (N2O)- treći najvažniji gas staklene bašte prema Kjoto protokolu. Oslobađa se tokom proizvodnje i upotrebe mineralnih đubriva, u hemijska industrija, u poljoprivredi itd. Na njega otpada oko 6% globalnog zagrijavanja.

Perfluorougljenici- PFC (Perfluorougljenici - PFC) jedinjenja u kojima fluor djelomično zamjenjuje ugljik. Glavni izvori emisije ovih gasova su proizvodnja aluminijuma, elektronika i rastvarači. Tokom topljenja aluminijuma, emisije PFC-a se javljaju u električnom luku ili tokom takozvanih „anodnih efekata“.

Ugljovodonici (HFC)- ugljovodonična jedinjenja u kojima halogeni delimično zamenjuju vodonik. Gasovi stvoreni da zamijene supstance koje oštećuju ozonski omotač imaju izuzetno visok GWP (140 11700).

sumpor heksafluorid (SF6)- gas staklene bašte koji se koristi kao elektroizolacioni materijal u elektroprivredi. Emisije nastaju prilikom njegove proizvodnje i upotrebe. Opstaje u atmosferi izuzetno dugo i aktivni je apsorber infracrvenog zračenja. Stoga, ovo jedinjenje, čak i sa relativno malim emisijama, ima potencijal da utiče na klimu još dugo u budućnosti.

Efekat staklene bašte iz različitih gasova može se svesti na zajednički nazivnik, koji izražava koliko 1 tona određenog gasa daje veći efekat od 1 tone CO2. Za metan je faktor konverzije 21, za dušikov oksid 310, a za neke fluorirane plinove nekoliko hiljada.

1. Povećanje efikasnosti korišćenja energije u relevantnim sektorima nacionalne privrede;
2. Zaštita i unapređenje kvaliteta ponora i rezervoara gasova staklene bašte, uzimajući u obzir njihove obaveze prema relevantnim međunarodnim ugovorima o zaštiti životne sredine; pomoć racionalne metode održivo šumarstvo, pošumljavanje i pošumljavanje;
3. Podsticanje održivih oblika poljoprivreda u svjetlu razmatranja klimatskih promjena;
4. Promoviranje implementacije, provođenje istraživački rad, razvoj i povećano korištenje novih i obnovljivih izvora energije, tehnologija apsorpcije ugljičnog dioksida i inovativnih ekološki prihvatljivih tehnologija;
5. Postepeno smanjenje ili eliminisanje poremećaja tržišta, fiskalnih podsticaja, oslobađanja od poreza i dažbina i subvencija koje su u suprotnosti sa svrhom Konvencije u svim sektorima koji proizvode emisije gasova staklene bašte, kao i korišćenje tržišnih instrumenata;
6. Podsticanje odgovarajućih reformi u relevantnim sektorima kako bi se olakšala implementacija politika i mjera koje ograničavaju ili smanjuju emisije gasova staklene bašte;
7. Mjere za ograničavanje i/ili smanjenje emisije gasova staklene bašte u saobraćaju;
Ograničite i/ili smanjite emisije metana kroz oporabu i korištenje u odlaganju otpada, kao iu proizvodnji energije, transportu i distribuciji.

Ove odredbe Protokola su opšte prirode i pružaju Stranama mogućnost da samostalno izaberu i implementiraju skup politika i mjera koje će najbolje odgovarati nacionalnim okolnostima i prioritetima.
Glavni izvor emisije gasova staklene bašte u Rusiji je energetski sektor, koji čini više od 1/3 ukupnih emisija. Drugo mjesto zauzima vađenje uglja, nafte i gasa (16%), treće - industrija i građevinarstvo (oko 13%).

Dakle, najveći doprinos smanjenju emisije gasova staklene bašte u Rusiji može se dati realizacijom ogromnog potencijala za uštedu energije. Trenutno energetski intenzitet ruske privrede premašuje svjetski prosjek za 2,3 puta, a prosjek zemalja EU za 3,2 puta. Potencijal za uštedu energije u Rusiji se procjenjuje na 39-47% trenutne potrošnje energije, a uglavnom se odnosi na proizvodnju električne energije, prenos i distribuciju toplotne energije, industrijske sektore i neproduktivne gubitke energije u zgradama.

Materijal je pripremljen na osnovu informacija iz otvorenih izvora

1.2.1 Gasovi staklene bašte

Gasovi staklene bašte su gasovite komponente atmosfere, prirodne i antropogene, koje apsorbuju i ponovo emituju infracrveno zračenje.

Skladištenje - komponente klimatskog sistema u kojima se akumuliraju gasovi staklene bašte.

Sudoper je bilo koji proces, aktivnost ili mehanizam koji apsorbira staklenički plin.

Izvor - bilo koji proces, vrsta aktivnosti, zbog koje gasovi staklene bašte ulaze u atmosferu.

Ugljični dioksid - ugljični dioksid, stalno nastaje u prirodi tokom oksidacije organske materije: truli biljni i životinjski ostaci, disanje. Njegov glavni izvor su antropogeni procesi: sagorevanje organskih goriva (ugalj, gas, nafta i njegovi proizvodi, uljni škriljci, ogrevno drvo). Sve ove tvari se uglavnom sastoje od ugljika i vodika. Stoga se nazivaju i organskim ugljovodoničnim gorivima. Zbog njihovog sagorijevanja do 80% ugljičnog dioksida ulazi u atmosferu.

Tokom sagorijevanja, kao što je poznato, kisik se apsorbira i oslobađa ugljični dioksid. Kao rezultat ovog procesa, čovječanstvo svake godine emituje 7 milijardi tona ugljičnog dioksida u atmosferu. Istovremeno, na Zemlji se seče šume - jedan od glavnih potrošača ugljen-dioksida, a seče se brzinom od 12 hektara u minuti. Tako se ispostavlja da sve više ugljičnog dioksida ulazi u atmosferu, ali sve manje ga troše biljke.

Razlozi za povećanje sadržaja CO 2 u atmosferi:

1. sagorevanje fosilnih goriva;

2. krčenje šuma;

3. poljoprivreda;

4. prekomjerna ispaša i niz drugih prekršaja.

Ciklus ugljen-dioksida na Zemlji je poremećen, dakle poslednjih godina Sadržaj ugljičnog dioksida u atmosferi se ne samo povećava - raste i stopa rasta. I što je više, to je jači efekat staklene bašte.

Sljedeći faktori koji doprinose efektu staklene bašte su metan CH 4 i dušikov oksid N 2 O. Koncentraciju oba plina određuju prirodni i antropogeni faktori.

Dakle, prirodni izvor CH 4 su vodena tla u kojima se dešavaju anaerobni procesi raspadanja. Metan se još naziva i močvarni gas. Ogromne mangrove u tropima ga takođe snabdevaju u znatnim količinama. U atmosferu ulazi i iz tektonskih rasjeda i pukotina tokom zemljotresa. Antropogene emisije metana su također velike. Prirodne i antropogene emisije se procjenjuju na otprilike 70% i 30%, ali ove posljednje brzo rastu.

Na visini od 15-20 km, pod utjecajem sunčeve svjetlosti, razlaže se na vodonik i ugljik, koji spajajući se s kisikom stvara CO 2.

Postoji pretpostavka da je metan glavni uzrok zagrijavanja. Konkretno, doktor geoloških i mineraloških nauka N.A. Yasamanov, sugeriraju da je za trenutno globalno zagrijavanje najviše kriv metan. Takođe, koncentracija metana se povećava tokom intenziviranja poljoprivrednih aktivnosti.

Prirodni dobavljači N2O u atmosferu uključuju okean i tlo. Antropogeni aditiv je povezan sa sagorevanjem goriva i biomase i ispiranjem azotnih đubriva.

Intenzitet oslobađanja N2O u posljednje vrijeme brzo raste (sa 0,1% na 1,3% godišnje). Ovaj rast je uglavnom zbog više široku upotrebu mineralna đubriva. Životni vek N 2 O je dug - 170 godina.

Doprinos svakog gasa globalnom zagrevanju prikazan je u tabeli 1.

Tabela 1. Glavni staklenički plinovi, njihovi izvori i doprinos globalnom zagrijavanju (podaci iz 2000.).

Da je ovo loše. Fluktuacije u količini ugljičnog dioksida objašnjavaju se sezonskim fluktuacijama. Višak ugljen-dioksida pomaže u povećanju prinosa usjeva." Akademik Ruske akademije nauka K.Ya. Kondratiev, autor mnogih monografija o globalnom zagrijavanju, ne dijeli mišljenje sunčevo zračenje, efekat staklene bašte u atmosferi, višedimenzionalne globalne promjene, klima...

Vodni resursi a transformacija mehanizama upravljanja vodama se produbljuje. Velika pažnja se poklanja problemima koji se odnose na degradaciju zemljišta. Sprovode se razne mjere za prevazilaženje ovih problema. 3. Međunarodna saradnja Kina sa stranim zemljama u oblasti osiguravanja ekološke sigurnosti atmosfere zagađenja kineskog mora 3.1 Međunarodna saradnja NR Kine u okviru...

Povezivat će se s prelaskom na sljedeću tehnološku revoluciju, te, osim toga, sa uspostavljanjem i implementacijom novih međunarodne institucije. Zaključak Globalni problemi ekonomija, kao i univerzalni ljudski problemi su postojali oduvijek, od rođenja civilizacije. Oni će nastaviti da postoje iu budućnosti. One su posljedica neravnotežnog stanja kako privrede tako i...

I, kao rezultat, negativno utječe na postizanje konačnog rezultata - osiguravanje ekološke sigurnosti. 3 Izrada programa povećanja efikasnosti državne kontrole životne sredine 3.1 Nedostaci postojećeg sistema državne zaštite životne sredine Problemi unapređenja pravnog uređenja javnih odnosa u oblasti zaštite životne sredine...

Kada se fosilna goriva (ugalj, nafta, plin) sagorijevaju, ugljični dioksid i drugi plinovi se oslobađaju u atmosferu. Ove emisije doprinose porastu temperatura na Zemlji („efekat staklene bašte“). Rastuće temperature dovode do porasta nivoa mora, snažnih uragana i drugih problema povezanih s klimatskim promjenama. Kada bi svi na planeti vozili manje automobila, štedjeli energiju i stvarali manje otpada, čovječanstvo bi smanjilo svoj ugljični otisak, što bi pomoglo u borbi protiv globalnog zagrijavanja.

Koraci

Ugljični otisak

Izračunajte svoj ugljični otisak. Ugljični otisak je količina ugljika koja se oslobađa u atmosferu zbog aktivnosti određene osobe. Ako se vaš život zasniva na velike količine sagorelo gorivo, onda je vaš „otisak“ veoma velik. Na primjer, otisak osobe koja koristi bicikl manji je od otiska osobe koja vozi automobil.

Ako ste zabrinuti za smanjenje emisije stakleničkih plinova, promijenite svoje navike. Fokusirajte se na one aspekte svog života koje možete promijeniti (po mogućnosti trajno). Čak i male promjene u načinu života mogu napraviti razliku važno za životnu sredinu.

Zapamtite da su promjene načina života samo prvi korak. Ako se želite boriti protiv emisija stakleničkih plinova na globalnoj razini, morate poduzeti mjere kako biste prisilili multinacionalne korporacije da smanje svoje emisije. Istraživanja pokazuju da je samo 90 kompanija odgovorno za dvije trećine emisija stakleničkih plinova. Potražite načine globalne borbe sa efektom staklene bašte.

Jedan od glavnih stakleničkih plinova je ugljični dioksid – ugljični dioksid (CO2). Donedavno, njena uloga je bila prenaglašena do polovine ukupnog doprinosa efektu staklene bašte. Međutim, sada smo došli do zaključka da je ova procjena bila precijenjena.

Instrumentalno je dokazano da u poslednjih decenija godišnja akumulacija CO 2 u atmosferi iznosi 0,4%. Od početka 20. vijeka. nivo CO 2 u atmosferi porastao je za 31%. Ova vrijednost je neophodna za povećanje temperature. Prema najoptimističnijem scenariju, temperatura će u narednom vijeku porasti za 1,5-2°C, a najpesimističnijem scenariju - za skoro 6°C.

Svake godine 6 milijardi tona ugljičnog dioksida uđe u atmosferu iz antropogenih izvora, od čega 3 milijarde tona apsorbira vegetacija u procesima fotosinteze, a preostalih 3 milijarde tona se akumulira. Ukupna količina akumulacije zbog ljudske krivice u proteklih 100 godina iznosila je oko 170 milijardi tona. Navedene podatke treba uzeti u obzir u poređenju sa 190 milijardi tona ugljen-dioksida koji godišnje dospevaju u atmosferu kao rezultat prirodnih procesa. Prema procjenama brojnih ruskih naučnika, doprinos antropogenih aktivnosti globalnom zagrijavanju je samo 10-15%, a ostatak je posljedica globalnih prirodnih ciklusa. Stoga je malo vjerovatno da će ljudski napori da smanje emisije stakleničkih plinova značajno usporiti nadolazeće zagrijavanje.

Povećanje koncentracije CO 2 ne znači smrt za biosferu. Prije više miliona godina, tokom perioda karbona, koncentracija CO 2 bila je 10 puta veća nego sada. U to vrijeme vegetacija se divlje razvijala, drveće je stiglo velike veličine. Ali uslovi su bili nepovoljni za ljudsku populaciju. Limit vrhunski nivo Sadržaj CO2 u atmosferi za ljude nije utvrđen.

Postoje različite hipoteze o razlozima akumulacije CO 2 u atmosferi. Prema prvom, najčešćem gledištu, ugljični dioksid se akumulira u atmosferi kao produkt sagorijevanja organskog goriva. Druga hipoteza smatra da je glavni razlog povećanja sadržaja CO 2 disfunkcija mikrobnih zajednica u tlu Sibira i dijelovima zemlje. Sjeverna Amerika. Bez obzira na izbor hipoteze, akumulacija ugljičnog dioksida se događa u sve većem obimu.

Gasovi staklene bašte kao što su metan, dušikovi oksidi i vodena para imaju veliki utjecaj na klimu.

Donedavno potcijenjen uloga metana(SN 4). Aktivno je uključen u efekat staklene bašte. Osim toga, dižući se na visinu od 15-20 km, metan se pod utjecajem sunčeve svjetlosti razlaže na vodik i ugljik, koji u kombinaciji s kisikom stvara ugljični dioksid. Ovo dodatno pojačava efekat staklene bašte.

U prirodi, CH 4 nastaje u močvarama tokom raspadanja organske materije, naziva se i močvarni gas. Metan se također javlja u velikim mangrovama u tropskim područjima. U svijetu dolazi do povećanja koncentracije CH 4 zbog uništavanja biote. Osim toga, u atmosferu ulazi iz tektonskih rasjeda na kopnu i na dnu oceana.

Antropogene emisije metana povezane su sa istraživanjem i eksploatacijom mineralnih sirovina, sa sagorevanjem mineralnih goriva u termoelektranama i fosilnih goriva u motorima sa unutrašnjim sagorevanjem vozila, njegovo puštanje na stočne farme. Upotreba azotnog đubriva, uzgoj pirinča, deponije kućni otpad, curenje i nepotpuno sagorijevanje prirodnog plina također dovode do povećane emisije metana i dušikovih oksida, koji su snažni staklenički plinovi. Sadržaj CH 4 u atmosferi, prema instrumentalnim podacima, raste za 1% godišnje. U proteklih 100 godina rast je iznosio 145%.

Oksidi dušika akumuliraju se u atmosferi u roku od godinu dana unutar 0,2%, a ukupna akumulacija tokom perioda intenzivnog industrijski razvoj iznosio je oko 15%. Povećanje sadržaja dušikovih oksida uzrokovano je poljoprivrednim aktivnostima i masovnim uništavanjem šuma.

Brzo zagrevanje klime na Zemlji dovodi do ubrzanja kruženja vode u prirodi, povećanog isparavanja sa vodenih površina, što doprinosi akumulaciji vodena para u atmosferi i pojačavajući efekat staklene bašte. Prema nekim naučnicima, oko 60% efekta staklene bašte je uzrokovano vodenom parom. Što ih je više u troposferi, to je jači efekat staklene bašte, a njihova koncentracija zauzvrat ovisi o površinskim temperaturama i površini vodene površine.

Ljudska proizvodna djelatnost povlači štetne posljedice po atmosferu. Ovaj faktor je već postao banalnost i na njega obraćaju pažnju samo stručnjaci iz oblasti životne sredine. U međuvremenu, štetne emisije predstavljaju sve goruća pitanja za organizacije uključene u to globalne promjene klima. Na listi najhitnijih problema na konferencijama posvećenim ekologiji redovno se nalaze gasovi staklene bašte kao jedan od najopasnijih faktora koji utiču na atmosferu i biotu. Činjenica je da plinovita jedinjenja ovog tipa ne mogu prenositi toplotno zračenje, što doprinosi zagrijavanju atmosfere. Postoji nekoliko izvora stvaranja takvih plinova, uključujući biološke pojave. Sada je vrijedno detaljnije pogledati sastav mješavina staklenika.

Vodena para kao glavni gas staklene bašte

Gasovi ove vrste čine oko 60% ukupne zapremine tvari koje stvaraju Kako Zemljina temperatura raste, tako se povećava isparavanje i ukupna koncentracija u atmosferi. Istovremeno se održava isti nivo vlažnosti, što doprinosi efektu staklene bašte. Prirodna suština koju staklenički plin posjeduje u obliku pare nesumnjivo ima pozitivni aspekti u prirodnoj regulaciji sastava atmosfere. Ali postoje i negativne posljedice ovog procesa. Činjenica je da na pozadini rastuće vlažnosti dolazi i do povećanja mase oblaka, što reflektuje direktne sunčeve zrake. Kao rezultat toga, javlja se efekat staklene bašte, u kojem se smanjuje intenzitet toplinskog zračenja i, shodno tome, zagrijavanje atmosfere.

Ugljični dioksid

Glavni izvori ove vrste emisija uključuju vulkanske erupcije, ljudske aktivnosti i procese koji se odvijaju u biosferi. Antropogeni izvori uključuju sagorijevanje goriva i biomase, industrijske procese i druge faktore koji dovode do stvaranja ugljičnog dioksida. To je isti staklenički plin koji aktivno učestvuje u procesima biocenoze. Ujedno je i najizdržljiviji u smislu boravka u atmosferi. Prema nekim informacijama, daljnje nakupljanje ugljičnog dioksida u atmosferskim slojevima ograničeno je rizikom od posljedica ne samo na ravnotežu u biosferi, već i na postojanje ljudske civilizacije u cjelini. Upravo su takve ideje glavna motivacija za razvoj mjera za suzbijanje efekta staklene bašte.

Metan

Opstaje u atmosferi oko 10 godina. Ranije se vjerovalo da je učinak metana na stimulaciju efekta staklene bašte 25 puta veći od ugljičnog dioksida. Ali poslednje naučna istraživanja dao još pesimističnije rezultate - pokazalo se da je potencijalni uticaj ovog gasa potcenjen. Međutim, situaciju ublažava kratak period tokom kojeg atmosfera zadržava metan. Ova vrsta stakleničkih plinova nastaje kao rezultat antropogenih aktivnosti. To može biti uzgoj riže, probavna fermentacija, miješanje šumske površine itd. Prema nekim istraživanjima, intenzivan porast koncentracije metana dogodio se u prvom milenijumu nove ere. Ovakve pojave su se povezivale upravo sa ekspanzijom stočarstva i poljoprivredne proizvodnje, kao i sa paljenjem šuma. Koncentracije metana su opadale tokom narednih stoljeća, iako je trend danas obrnut.

Ozon

Mješavine stakleničkih plinova sadrže ne samo opasne komponente, već i korisne dijelove. To uključuje ozon, koji štiti Zemlju od ultraljubičastog zračenja. Međutim, ni tu nije sve jasno. Naučnici dijele ovaj plin u dvije kategorije - troposferski i stratosferski. Što se tiče prvog, može biti opasno zbog svoje toksičnosti. Istovremeno, povećani sadržaj troposferskih elemenata doprinosi rastu efekta staklene bašte. U ovom slučaju stratosferski sloj djeluje kao glavna zaštita od udara štetno zračenje. U regijama u kojima je ova vrsta stakleničkih plinova povećane koncentracije uočavaju se jaki efekti na vegetaciju, koji se manifestuju u inhibiciji fotosintetskog potencijala.

Suprotstavljanje efektu staklene bašte

Postoji nekoliko pravaca u kojima se radi na metodama za suzbijanje ovog procesa. Među glavnim mjerama ističe se korištenje alata za regulaciju interakcije akumulatora stakleničkih plinova i sudopera. Posebno, ekološki sporazumi na lokalnom nivou doprinose aktivnom razvoju šumarstva. Također je vrijedno napomenuti mjere pošumljavanja, koje će u budućnosti pomoći u smanjenju efekta staklene bašte. Gas koji se ispušta u atmosferu iz proizvodnje također se može smanjiti u mnogim industrijama. U tu svrhu uvode se mjere za ograničavanje emisija u transportu, u proizvodnim prostorima, u elektranama itd. U tu svrhu se razvijaju alternativni načini prerade goriva i sistema za uklanjanje gasa. Na primjer, u u poslednje vreme Aktivno se implementira sistem oporabe, zahvaljujući kojem preduzeća optimizuju svoje procese odlaganja otpada.

Zaključak

Ljudska aktivnost ne igra najvažniju ulogu u stvaranju efekta staklene bašte. velika uloga. To se može vidjeti u udjelu količina gasa koje proizvode antropogeni izvori. Međutim, upravo su te štetne emisije najopasnije za atmosferu. Zato ekološke organizacije posmatraju gasove staklene bašte kao faktor negativnih klimatskih promena. Kao rezultat toga, sredstva se koriste za suzbijanje širenja i nagomilavanja štetnih tvari koje povećavaju rizik od globalnog zagrijavanja. Štaviše, borba protiv štetnih emisija vodi se u različitim pravcima. Ovo se ne odnosi samo na fabrike i preduzeća, već i na proizvode namenjene individualnoj upotrebi.