Главным парниковым газом является


Парнико́вые га́зы — газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в среднем и дальнем инфракрасном диапазонах. Присутствие таких газов в атмосферах планет приводит к парниковому эффекту.

Парниковые газы  — это глобальное потепление.
Надо снизить выбросы парниковых газов, чтобы остановить глобальное потепление.

Предлагается прекратить сжигать углеводороды, чтобы снизить поступление парникового газа СО2 в атмосферу.
Вклад в парниковый эффект CO2 оценивается в 9—26 %.

Антропогенная эмиссия увеличивает концентрацию углекислого газа в атмосфере, что, предположительно, является главным фактором изменения климата. Углекислый газ является «долго живущим» в атмосфере. Согласно современным научным представлениям, возможность дальнейшего накапливания СО2 в атмосфере ограничена риском неприемлемых последствий для биосферы и человеческой цивилизации, в связи с чем его будущий эмиссионный бюджет является конечной величиной. Концентрация углекислого газа в атмосфере Земли по сравнению с доиндустриальной эпохой (1750 г.) в 2017 г. возросла с 277 до 405 ppm на 46 %


Но!

Водяной пар является основным естественным парниковым газом, который ответственен более чем за 60 % эффекта для Земли.

В то же время, увеличение температуры Земли, вызванное другими факторами, увеличивает испарение и общую концентрацию водяного пара в атмосфере при практически постоянной относительной влажности, что, в свою очередь, повышает парниковый эффект. 
Замкнутый круг!

Однако, ни в Киотском протоколе, ни в согласованном Парижском соглашении нет ни слова о том, что водяной пара в приземном слое атмосферы является «парниковым газом» и тем самым — существенным антропогенным вкладом в развитие «парникового эффекта» на планете. И в «методологии МГЭИК» полностью игнорируется «парниковая» роль антропогенного водяного пара.

Например, в 2015 году все АЭС Р.Ф. выработали 190 млрд. кВт-час и выбросили в атмосферу 730млн.т водяного пара, что в СО2 — эквиваленте составляет около 260 млн.т углекислого газа.
Подробнее:
www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=6577
Но!
общая масса воды, которую океан отдает атмосфере, составляет около 355 тысяч км3 в год. (Изменение величины по годам зависит от многих факторов и составляет~5%, т.е. ~ 18 000 км3 /год ). Другими словами, антропогенный выброс пара в атмосферу составляет менее 1% от годовых вариаций (!) выброса воды в атмосферу Мировым океаном.

Т.е. основной вклад в парниковый эффект дает повышение температуры океана. А почему она повышается? Может быть по этому?
Может из-за мусорных материков?


Водяной пар - главный парниковый газ

А куда тогда смотрит Грета Тунберг?
Как она не заметила океан мусора, путешествую на своей карбоновой яхте?
Водяной пар - главный парниковый газ

Зато можно торговать квотами на выбросы СО2 — а это важнее экологии!

Можно считать ветряки, солнечные панели, переход на водородную энергетику спекуляцией.

Источник: smart-lab.ru

Образование парниковых газов

На протяжении многих миллионов лет Солнце нагревало планету Земля, медленно превращая её саму в источник энергии. Часть этого тепла уходила в космическое пространство, а часть отражалась газами в атмосфере и нагревала воздух, вокруг планеты.


алогичный процесс, похожий на сохранение тепла под прозрачной плёнкой в теплице, учёные назвали «парниковым эффектом». А газы, приводящие к возникновению такого явления, назвали парниковыми.
В эпоху формирования земного климата, парниковый эффект возникал вследствие активной вулканической деятельности. Колоссальные объемы выбросов водяного пара и углекислого газа задерживались в атмосфере. Таким образом, наблюдался гиперпарниковый эффект, который нагрел воды Мирового океана практически до точки кипения. И лишь зеленая растительность, питающаяся углекислым газом атмосферы, помогла стабилизировать температурный режим нашей планеты.
Но глобальная индустриализация, а также увеличение производственных мощностей изменили не только химический состав парниковых газов, но и сам смысл данного процесса.

Образование парниковых газов

Основные парниковые газы

Парниковые газы являются газообразными составляющими атмосферы природного, или антропогенного происхождения. Ученых давно интересовал вопрос: какое излучение поглощают парниковые газы? В результате кропотливых исследований они выяснили, что эти газы поглощают и переизлучают инфракрасное излучение. Они поглощают и излучают радиацию в том же инфракрасном диапазоне, что и поверхность Земли, атмосфера и облака.
К главным парниковым газам Земли относятся:

  • водяной пар
  • углекислый газ
  • метан 
  • галогенированные углеводороды
  • оксиды азота.

Углекислый газ (CO2) оказывает наиболее сильное влияние на климат нашей планеты. В самом начале индустриализации, а это 1750 год, его средняя глобальная концентрация в атмосфере достигала 280 ± 10 млн-1. И вообще в течение 10000 лет концентрация находилась на постоянном уровне. Однако результаты исследований говорят о том, что уже в 2005 году концентрация CO2 возросла на 35% и достигла 379 млн-1 и это за каких-то 250 лет.
Метан (СН4) находится на втором месте. Его концентрация возросла с 715 млрд-1 в доиндустриальный период до 1774 млрд-1 в 2005 году. Объем метана в атмосфере на протяжении 10000 лет плавно увеличивался с 580 млрд-1 до 730 млрд-1. А за последние 250 лет увеличился на 1000 млрд-1.
Закись азота (N2O). Объем атмосферной закиси азота в 2005 г. достигал 319 млрд-1 и возрос на 18% в сравнении с доиндустриальным периодом (270 млрд-1). Исследования ледниковых кернов говорят о том, что за 10000 лет объем N2O от естественных источников изменился меньше чем на 3%. В 21 веке почти 40% N2O, попадающего в атмосферу, обусловлено хозяйственной деятельностью, потому что это соединение является основой удобрений. Однако, стоит отметить, что N2O выполняет важную роль в химии атмосферы, потому что выступает источником NО2, который разрушает стратосферный озон.


тропосфере NО2 отвечает за образование озона и в существенно влияет на химический баланс.
Принадлежащий к числу парниковых газов тропосферный озон непосредственно влияет на климат через поглощение длинных волн радиации Земли и коротких волн радиации Солнца, а также посредством химических реакций, изменяющих объемы прочих парниковых газов, к примеру, метана. Тропосферный озон отвечает за образование важного окислителя парниковых газов — радикала — ОН.
Главная причина роста объемов тропосферного О3 кроется в повышении антропогенной эмиссии предшественников озона — химических веществ, которые нужны для его образования – прежде всего, углеводородов и окислов азота. Период жизни тропосферного озона составляет несколько месяцев, а это существенно ниже, чем у прочих парниковых газов (СО2, СН4, N2O).
Водяной пар также является очень важным естественным парниковым газом, который оказывает существенное влияние на парниковый эффект. Рост температуры воздуха приводит к росту содержания влаги в атмосфере при примерном сохранении относительной влажности, вследствие чего усиливается парниковый эффект, и температура воздуха продолжает повышаться. Водяной пар способствует росту облачности и изменению количества осадков. Хозяйственная деятельность человека оказывает влияние на эмиссию водяного пара, не более 1%. Водяной пар, вместе со способностью поглощать радиацию почти во всем инфракрасном диапазоне, тоже способствует образованию ОН – радикалов.
Стоит упомянуть и фреоны, парниковая активность которых в 1300-8500 раз выше, чем у углекислого газа. Источники фреонов – это различные холодильники и всяческие аэрозоли от антиперспирантов до спреев от комаров.

Источники парниковых газов

Выбросы парниковых газов происходят из двух категорий источников:


  • естественные источники. В эпоху отсутствия промышленности главными источниками парниковых газов в атмосфере были явления испарения воды из Мирового океана, вулканы и лесные пожары. Однако на сегодняшний день вулканы выбрасывают в атмосферу лишь примерно 0,15–0,26 млрд. тонн углекислого газа в год. Объем водяного пара, за аналогичный период, можно выразить в испарении 355 тысяч кубических километров воды
  • антропогенные источники. Вследствие интенсивной промышленной деятельности парниковые газы поступают в атмосферу во время сгорания ископаемого топлива (углекислый газ), в процессе разработок нефтяных месторождений (метан), вследствие утечки хладогентов и применения аэрозолей (фреоны), стартов ракет (оксиды азота), а также работе автомобильных двигателей (озон). Кроме этого, промышленная деятельность людей способствует уменьшению лесных насаждений, которые являются основными поглотителями углекислого газа на материках. 

Сокращение парниковых газов

На протяжении последних ста лет человечество активно занимается разработкой единой программы действий, направленных на снижение объемов выбросов парниковых газов.


иболее значимой составляющей экологической политики можно назвать введение нормативов на выхлопы топливных продуктов сгорания и уменьшение применения топлива посредством перехода автопрома на создание электромобилей.
Деятельность атомных электростанций, которым не нужен уголь или нефтепродукты, косвенно снижает объем углекислого газа в атмосфере. Расчет парниковых газов осуществляется по специальной формуле или в специальных программах, которые анализируют деятельность предприятий.
Значительно уменьшить или полностью запретить вырубку лесов – это также очень действенный метод в борьбе с парниковыми газами. В процессе своей жизни деревья поглощают колоссальные объемы углекислого газа. В вот в процессе вырубки деревья этот газ выделяют. Уменьшение территорий вырубки леса под пахотные земли в тропических государствах уже дало ощутимые результаты по оптимизации мировых показателей выбросов парниковых газов.
Очень радует экологов модная сегодня тенденция инвестировать в развитие разных видов возобновляемой энергии. Объемы ее использования в глобальных масштабах медленно, но постоянно растут. Она называется «зелёной энергией», потому что образуется в естественных регулярных процессах, происходящих в природе.
Человек сегодня не может увидеть или почувствовать негативное влияние парниковых газов. Но с этой проблемой вполне могут столкнуться уже наши дети. Если думать не только о себе, то можно присоединиться к решению данной проблемы уже сегодня. Нужно просто посадить дерево возле своего дома, своевременно потушить костёр в лесу, или при первой же возможности поменять вое авто на «заправленное» электричеством.




Категории источников летучих выбросов

Наименование сектора

Пояснение

Нефть и природный газ

Охватывает летучие выбросы от всех видов деятельности, связанных с нефтью и газом. Первичные источники этих выбросов могут включать летучие утечки из оборудования, потери при испарении, удалении газов, сжигании в факелах и случайном высвобождении.

Нефть

Охватывает выбросы от вентиляции, горения и других летучих источников, связанных с разведкой, производством, передачей, совершенствованием и перегонкой сырой нефти и распределением продуктов сырой нефти.

Удаление газов

Выбросы при удалении соответствующих газов и отходящего газа/испарений на нефтяных объектах.

Сжигание в факелах

Выбросы при непродуктивном сжигании в факелах попутного газа на нефтяных объектах.

Все прочие

Летучие выбросы на нефтяных объектах от протечки оборудования, потерь при хранении, поломок трубопроводов, разрушении стен, наземных хранилищ, миграции газа к поверхности, к вентиляционным отверстиям, образование биогенного газа в накопителях отходов и прочие виды газов или испарений, высвобождаемые непреднамеренно, без целей сжигания в факелах и удаления.

Разведка

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) от бурения скважин для нефти, тестирования бурильных колонн и завершения работ скважин.

Добыча и повышение качества

Летучие выбросы от добычи нефти (исключая удаление и сжигание газа в факелах) происходят из устий нефтяных скважин, из нефтяных песков или из нефтяных сланцев во время запуска системы транспортировки нефти. Сюда входят летучие выбросы, связанные с обслуживанием скважин, нефтяных песков или нефтяных сланцев, транспортировкой неочищенных нефтепродуктов (т.е., притекающих к скважине газов и жидкостей, эмульсии, нефтяных сланцев и нефтяных песков) к очистным сооружениям для экстракции и повышения качества, системам обратного нагнетания попутного газа и системам водоотведения. Летучие выбросы от установок для обогащения группируются с выбросами от производства, что предпочтительнее, чем группировка с выбросами от перегонки, так как установки для обогащения часто интегрируются с установками экстракции и их относительный вклад в выбросы трудно установить. Однако установки для обогащения также могут быть интегрированы с установками очистки, когенерационными агрегатами или прочими промышленными объектами, и их относительные вклады в выбросы в этих случаях определить сложно.

Транспортировка

Летучие выбросы (исключая удаление и сжигание газа в факелах), связаны с транспортировкой товарной сырой нефти (включая стандартную, тяжелую и синтетическую нефть и битум) для повышения качества и перегонки. Системы транспортировки могут включать трубопроводы, танкерные суда, автоцистерны и железнодорожные цистерны. Потери при испарении в процессе хранения, заполнения и выгрузки, а также летучие утечки из этого оборудования являются первичными источниками этих выбросов.

Перегонка

Летучие выбросы (исключая удаление и сжигание газа в факелах) на нефтеперегонных заводах. Нефтеперегонные установки обрабатывают сырую нефть, газоконденсаты и синтетическую нефть и производят конечные продукты очистки (например, и в первую очередь, разные виды топлива и смазочные материалы). Там, где установки для очистки интегрированы с другими объектами (например, установками для обогащения или когенерационными установками) их относительные вклады в выбросы может оказаться сложно определить.

Распределение нефтепродуктов

Сюда включаются летучие выбросы (исключая удаление и сжигание газа в факелах) от транспортировки и распределения очищенных нефтепродуктов, включая конечные станции трубопроводов и распределительные станции. Потери при испарении в процессе хранения, заполнения и выгрузки, а также летучие утечки из оборудования являются первичными источниками этих выбросов.

Прочее

Летучие выбросы от нефтяных систем (исключая удаление и сжигание газа в факелах, не учтенные в вышеприведенных категориях. Включает летучие выбросы от проливания и других случаев случайного высвобождения, установки по обработке отработанного масла и установки по удалению отходов нефтедобычи.

Природный газ

Охватывает выбросы от удаления газов, сжигания в факелах и других летучих источников, связанных с разведкой, производством, передачей, хранением и распределением природного газа (включая как попутный, так и природный газ).

Удаление газов

Выбросы при удалении природного газа и отходящего газа/испарений на газовых объектах.

Сжигание в факелах

Выбросы при сжигании в факелах природного газа и отходящего газа/испарений на газовых объектах.

Все прочие

Летучие выбросы на газовых объектах от протечки оборудования, потерь при хранении, поломок трубопроводов, разрушении стен, наземных хранилищ, миграции газа к поверхности, к вентиляционным отверстиям, образование биогенного газа в накопителях отходов и прочие виды газов или испарений, высвобождаемые непреднамеренно, без целей сжигания в факелах или удаления.

Разведка

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) от бурения газовых скважин, тестирования бурильных колонн и завершения работы скважин.

Добыча

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) из газовых скважин через входные отверстия на устройствах переработки газа или, если обработка не требуется, в точках стыковки систем транспортировки газа. Включает летучие выбросы, связанные с обслуживанием скважин, сбором газа, переработкой и деятельностью по избавления от попутной воды и кислых газов.

Переработка

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) от установок по переработке газа.

Транспортировка и хранение

Летучие выбросы от систем, используемых для транспортировки переработанного природного газа к покупателям (например, промышленным потребителям и системам распределения природного газа). Летучие выбросы от хранилищ природного газа должны также включаться в данную категорию. Выбросы из установок по удалению жидкостей из природного газа в системах газоснабжения должно учитываться как часть переработки природного газа (сектор 1.B.2.b.iii.3). Летучие выбросы, относящиеся к транспортировке жидкостей природного газа должны учитываться в категории 1.B.2.a.iii.3.

Распределение

Летучие выбросы (исключая удаление газа и сжигание в факелах) от распределения газа конечным потребителям.

Прочее

Летучие выбросы от систем снабжения природным газом (исключая удаление и сжигание газа в факелах) не учтенные в вышеприведенных категориях. Сюда могут входить выбросы от фонтанирования скважин, повреждений трубопроводов или окапывания.

Источник: mining-prom.ru

Откуда берутся парниковые газы

Парниковые газообразные вещества присутствуют в составе атмосферы любой из планет Солнечной системы.

Из-за высокой концентрации неорганических соединений сильно повышается температура воздуха. В некоторой степени благодаря наличию летучих соединений, способных отражать тепло солнечных лучей, на Земле поддерживаются оптимальные условия для жизнедеятельности живых организмов.

В то же время большой объем парниковых компонентов способен привести к экологической катастрофе: высокая температура способна сжечь все неприспособленные к выживанию в таких условиях формы жизни. После зарождения планеты причиной возникновения парниковых соединений являлись естественные процессы:

  • парообразование;
  • химические реакции летучих веществ в атмосфере;
  • формирование воздушного пространства;
  • образование газообразных веществ в результате нагревания земной поверхности под действием солнечного света;
  • вулканические извержения.

В начале образования атмосферы основными газами, создающими парниковое явление, были водяной пар и углекислый газ. Оба неорганических соединения концентрировались в тропосфере и нижних слоях стратосферы. Из-за их большого объема развивался мощный парниковый эффект, заставлявший воду кипеть и выбрасывать большое количество пара. Выпадали постоянные осадки. Ситуация стабилизировалась с появлением облаков и растений, которые начали поглощать углекислый газ.

С процессом гниения растений и мелких живых организмов в атмосферу начали выделяться метан и оксиды азота. Озоновый слой начал смещаться, проникая в тропосферу.

Благодаря созданному воздушному барьеру из концентрированных газов, пропускающих тепло к Земле, поверхность планеты постепенно нагревалась до оптимальной температуры. На последующих этапах формирования атмосферы объем летучих веществ был низким, поэтому не представлял экологической угрозы.

С развитием жизни и эволюции человека химический баланс воздушного пространства начал перестраиваться. Развитие промышленности и расширение сельского хозяйства начали способствовать ухудшению экологии. Кроме того, люди относились безответственно к используемым полезным ископаемым. Никто не знал о выделяющихся газах в процессе горения топлива.

Наиболее разрушительное воздействие на атмосферу оказывает животноводство: продукты жизнедеятельности скота выделяют углекислоту. С возникновением химических удобрений в воздушном пространстве начала расти концентрация азотных соединений. Негативное воздействие на химическую структуру воздуха оказывает выращивание риса.

С развитием научного прогресса люди начали задумываться об изменениях климата и экологической обстановки на планете. В ходе исследований были обнаружены газообразные вещества, увеличивающие температуру поверхности земли. Это стало причиной общей тревоги, когда ученые доказали, что нагревание почвы не останавливается. Большую часть ответственности за это явление несут рост предприятий и активные выбросы ядовитых веществ в атмосферу.

Химические заводы, крупные промышленные компании, пищевая и сельскохозяйственная отрасли выбрасывают тонны углекислого газа, метана, азотных оксидов и водного пара.

В естественных условиях эти вещества образуются в результате разложения органических материалов:

  • водорослей;
  • животных;
  • растений;
  • отходов жизнедеятельности.

Что такое парниковый эффект

Парниковый эффект – явление, при котором отраженное от парниковых газообразных компонентов тепло оказывает влияние на климат земной поверхности. Действие летучих веществ можно сравнить со стеклянной поверхностью или пластиковым брезентом, покрывающим теплицу. В результате повышается температура воздуха, почвы и воды, что приводит к необратимым изменениям в экосистеме:

  • избыточное парообразование вод Мирового океана;
  • таяние полярных льдов;
  • изменение климатических условий;
  • гибель некоторых видов животных из-за перемены климата;
  • увеличение риска глобального потепления.

Разрушительное влияние парникового эффекта наблюдается на примере планеты Венера, атмосфера которой на 90% состоит из летучей углекислоты. Отраженное от Солнца тепло увеличивает температуру ее поверхности до +500°C. Если не остановить глобальную экологическую проблему, это может привести к природной катастрофе. Частичное очищение воздушных масс на планете происходит благодаря поглощению парниковых веществ водами океана и почвой.

Парниковый эффект

Парниковый эффект характеризуется увеличением показателя среднегодовой температуры воздуха, повышением частоты природных катаклизмов. Неблагоприятная экологическая обстановка способна привести к гибели животных и растений, нанести вред здоровью людей.

Решить проблему на 100% нельзя, потому что скопление парниковых веществ к 21 веку достигло большой концентрации. Политика международных организаций по борьбе с парниковым эффектом состоит в том, чтобы регулировать процесс повышения температуры и как можно сильнее смягчать негативные последствия:

  1. Повышение уровня Мирового океана благодаря таянию полярных льдин. Острова и прибрежные зоны будут затоплены. Территория для жилого заселения сократится на 20%.
  2. Увеличение влажности вследствие необратимых климатических изменений. В регионах с умеренным климатом могут начать аномальные осадки: снегопады, бури, ураганы, дожди. В засушливых зонах резкое повышение температуры Земли способно привести к острому недостатку питьевой воды.
  3. Вымирание 42% видов животных и растений. Перемены в климате способны изменить оптимальные условия для жизни некоторых организмов, что может привести к их полному исчезновению.
  4. Сокращение площади ледников, таяние льда в высокогорье. Данные последствия могут спровоцировать сход лавин, начало масштабных оползней, сели.
  5. Сокращение объемов производства, снижение эффективности сельского хозяйства в странах с жарким и засушливым климатом. Важно помнить, что они ведут аграрную политику и поставляют большую часть пищевой продукции на мировой экономический рынок. Вследствие изменений погодных условий, снижении роста растений на пахотных землях, падеж скота начнется массовый голод. В то же время зоне умеренного выпадения осадков существует вероятность увеличения объемов урожая, но эти показатели не смогут компенсировать потерю аграрных территорий.
  6. Дефицит питьевой воды. В условиях сильного потепления Земли подземные источники пересохнут не только из-за повышения температуры, но и по причине таяния ледников.
  7. Ухудшение общего состояния здоровья человеческого населения. Ухудшение экологической обстановки, недостаток питьевой воды и продуктов питания, увеличение радиации, снижение качества воздуха могут привести к развитию заболеваний и летальному исходу.

Дефицит воды

Основные парниковые газы земли

Парниковыми веществами называются летучие соединения естественного и антропогенного происхождения, которые приводят к возникновению глобального потепления.

В ходе научных исследований было доказано, что данные вещества свободно пропускают инфракрасное излучение солнечной энергии. Такой эффект обусловлен полной прозрачностью газов и их выраженной способностью к поглощению энергии в инфракрасном диапазоне.

В результате их равномерного распределения в воздушном пространстве в высокой концентрации появляется риск сильного повышения температуры земной поверхности. Изменения условий экосистемы могут спровоцировать полное вымирание живых организмов. Существует перечень основных парниковых летучих веществ, обладающих способностью к нагреванию Земли.

Летучие соединения, относящиеся к парниковым газам Формула вещества Вклад в возникновение парникового явления, %
Водяной пар H2O 36-70
Углекислый газ CO2 10-26
Природный газ или метан CH4 6-9
Тропосферный озон O3 3-7

Основные газы обладают наиболее высокой концентрацией, поэтому первостепенная задача экологического сообщества заключается в регулировании эмиссии данных газообразных веществ.

Водяной пар

Главным парниковым газом природного происхождения является водяной пар, на долю которого приходится более 60% парникового явления. Несмотря на безвредность для окружающей среды, парообразование является основной причиной глобального потепления. В ходе экспериментальных исследований было выяснено, что данные процессы взаимосвязаны: повышение температуры воздуха увеличивает концентрацию водяного пара в воздушном пространстве.

Замкнутый цикл нельзя разорвать с помощью технологий или искусственного вмешательства. Процесс завершается самостоятельно. Высокая концентрация водяного пара приводит к возникновению антипарникового явления – формированию облаков. Плотные массы не допускают проникновения солнечных лучей к Земле, поэтому поверхность планеты постепенно остужается. Риск перегрева падает. При этом сохраняется относительная влажность воздуха.

99% причин возникновения водяного пара относится к естественным процессам, происходящим во время круговорота воды. На долю антропогенных источников выбросов летучего вещества приходится только 1%.

Водяной пар способствует образованию гидроксильных радикалов -OH в верхних слоях тропосферы и стратосферы, которые необходимы для окисления других парниковых соединений. В процессе химической реакции из вредных веществ образуются безопасные продукты, поддерживающие химический баланс в воде, почве и воздушном пространстве.

Углекислый газ

По сравнению с другими веществами, отражающими тепло солнечных лучей обратно на Землю, углекислый газ является наиболее распространенным в атмосфере. Источником его масштабного появления служат вулканические извержения, деятельность человека, дыхание живых организмов, процессы гниения органического материала. Благодаря растениям объем летучей углекислоты сокращается и перерабатывается в кислород, но этого недостаточно для трансформации всей концентрации летучего соединения.

К антропогенным источникам выбросов углекислого газа относят:

  • сжигание топлива и горючих ископаемых;
  • горение биоматериалов: дерева, органических отходов;
  • вырубка лесов;
  • химическая отрасль промышленности;
  • производство цемента.

Углекислый газ

Показатели летучего соединения находились на стабильном уровне в течение 10 000 лет и составляли около 280 млн т. Первые изменения произошли в период с 1750 по 2005 год, когда концентрация газообразного вещества увеличилась на 35% и достигла 379 млн т. Скачок показателей обусловлен развитием индустриального прогресса, возникновением крупных промышленных предприятий и химических заводов.

Метан

В период доиндустриальной эпохи основным летучим веществом, порождающим парниковый эффект, считался метан. Природный газ опаснее в 25 раз, по сравнению с углекислотой, поэтому экологические организации заинтересованы в устранении его негативных последствий для окружающей среды. Неорганическое вещество увеличивает риск наступления глобального потепления на 40%. В то же время длительность жизни метана в атмосфере составляет не более 10 лет.

Главный источник высвобождения природного газа – это жизнедеятельность организмов.

Роль метана в парниковом эффекте была зафиксирована в 1000 году н.э., когда начала прогрессировать и активно расширяться сельскохозяйственная деятельность. В качестве примеров можно привести следующие факторы:

  • увеличение количества домашнего скота;
  • расширение рисовых полей, активное выращивание злаковой культуры;
  • многочисленные пожары, в результате которых основным продуктом горения выступал метан.

Метан

В начале 18 века концентрация природного газа в воздухе резко сократилась. Показатели выброса метана в атмосферу начали расти с 1750 года и продолжают постепенно увеличиваться. Такое явление обусловлено повышением объема сжигаемого топлива, обнаружением угольных и нефтяных месторождений.

Метан удаляется благодаря нескольким процессам:

  1. Окисление с гидроксильным радикалом -OH. В ходе реакции, происходящей в тропосфере, метан распадается на безвредный метил и воду.
  2. Стратосферное окисление. Удаляет небольшой процент природного газа из воздушного пространства.

Благодаря естественным химическим реакциям из атмосферы удаляется до 90% метана. Остальные 10% приходится на поглощение летучего вещества почвой и дальнейшую его переработку микроорганизмами – около 7%, взаимодействие с атомами хлора над поверхностью морей и океанов – около 2%.

Тропосферный озон

В естественных условиях озон скапливается на высоте 20 км от земли, защищая планету от агрессивного воздействия ультрафиолетовых лучей. Такую функцию выполняет стратосферный газ. Озон, который распределяется по тропосфере, относится к категории токсичных соединений. Выделяемое вещество увеличивает риск наступления глобального потепления на 25%.

Тропосферный озон отличается коротким периодом действия – атмосферный компонент способен приносить вред только в течение 22 дней. По прошествии этого времени он связывается в почве с природными минералами и распадается на безопасные продукты под действием ультрафиолетовых лучей солнца. Благодаря естественной утилизации его вред минимален.

Климатические изменения, спровоцированные тропосферным озоном, основаны на его свойстве поглощать короткие радиоактивные волны Солнца и длинные волны Земли. Также неорганическое вещество изменяет объем другого парникового газообразного соединения – метана и отвечает за его окисление.

Основная причина увеличенной концентрации тропосферного озона заключается в повышении антропогенной эмиссии углеводородов и азотных оксидов.

Тропосферный озон

Второстепенные парниковые газы

В список наименее вредоносных газов, способствующих формированию парникового явления, входят фреоны и окись азота. Несмотря на потенциальный риск для окружающей среды, концентрация неорганических веществ в воздухе составляет остается низкой. Из-за малого объема невозможно определить степенью влияния газов на климат Земли.

Оксиды азота

Азотная окись высвобождается в атмосферу вследствие ряда биологических реакций, протекающих в естественных условиях: в почве, воде или воздухе. Рост общей численности живых организмов и расширение деятельности человека способствует увеличению выделяемого вещества в воздух. Большое количество оксида азота повышает риск глобального потепления.

Главным источником образования азотного соединения является изготовление синтетических удобрений, необходимых в сельском хозяйстве. 40% окиси выделяется благодаря интенсивному развитию химической промышленности. Оксиды содержатся и в выхлопных газах автомобилей, работающих на дизельном топливе или бензине.

Наибольшая концентрация неорганического соединения зафиксирована в тропических зонах.

Оксид азота

Объем закиси азота в 2005 году составлял около 320 млрд т. С момента доиндустриального периода, когда его количество составляло 270 млрд т, показатели концентрации газообразного вещества увеличились на 18%. При исследовании проб пузырьков воздуха, сохранившихся в ледниках, зафиксировано, что объем азотных оксидов возрос от источников естественного происхождения только на 3%. 40% выбросов неорганического соединения приходится на долю сельскохозяйственной деятельности – посадки удобрений.

Борьба с оксидами азота не осуществляется, потому как газообразные вещества играют важную роль в формировании земной атмосферы. Летучее вещество разрушает тропосферный озон и увеличивает концентрацию стратосферного озона, что благоприятно отражается на атмосферном химическом балансе. Кроме того, возрастает защита планеты от ультрафиолетового излучения.

Фреоны

Фреоны, или хладоны – это углеводороды, содержащие в своей структуре радикалы фтора, брома и хлора. Синтетические соединения использовались в качестве холодильных агентов и растворителей. После того как было обнаружено их негативное влияние на окружающую среду и организм человека, большинство стран запретили применять фреоны в процессе промышленного производства. В то же время экологи не могут полностью утилизировать старые холодильники, кондиционеры и краски. Поэтому фреоны продолжают выделяться в атмосферу и повреждать целостность озонового слоя.

Несмотря на низкую концентрацию в воздушном пространстве, парниковая активность фреонов в 1300-8500 раз превышает аналогичный показатель у летучей углекислоты. Основными источниками возникновения фреонов в окружающей среде являются старые холодильные камеры, парфюмерные и медицинские аэрозоли, баллоны.

Выброс большого количества хладонов наблюдается в процессе пожаротушения крупных кораблей, тепловых или атомных электростанций, опасных объектов с ядерным оружием, ракетным топливом, запасами горючих ископаемых. Использование фреонов на данных сооружениях обусловлено их способностью полностью поглощать тепло охлаждаемого предмета.

Фреоны

Источник: medru.su

Водяной пар как основной парниковый газ

Газы этого типа формируют порядка 60% от общего объема веществ, благодаря которым создается парниковый эффект. По мере роста показателей температуры Земли также увеличиваются испарение и общая концентрация водяных паров в атмосфере. В то же время сохраняется прежний уровень влажности, что и способствует парниковому эффекту. Природная сущность, которой обладает парниковый газ в виде пара, несомненно, имеет положительные стороны в деле естественной регуляции атмосферного состава. Но есть и негативные последствия этого процесса. Дело в том, что на фоне повышения влажности происходит и наращивание облачной массы, которая отражает прямые лучи солнца. В результате имеет место уже антипарниковый эффект, при котором уменьшается интенсивность теплового излучения и, соответственно, прогрева атмосферы.

Углекислый газ

Среди главных источников выбросов этого типа можно назвать вулканические извержения, человеческую деятельность и процессы, происходящие в биосфере. К источникам антропогенного характера можно отнести сжигание топливных материалов и биомассы, промышленные процессы и другие факторы, приводящие к образованию углекислоты. Это тот самый парниковый газ, который активно участвует в процессах биоценоза. Он же является и самым долговечным с точки зрения пребывания в атмосфере. По некоторым сведениям, дальнейшее скапливание углекислоты в атмосферных слоях ограничено риском последствий не только для равновесия в биосфере, но и для существования человеческой цивилизации в целом. Именно такие представления являются основной мотивацией для выработки мер, противодействующих парниковому эффекту.

Метан

Этот газ сохраняется в атмосфере порядка 10 лет. Прежде считалось, что действие метана на стимуляцию парникового эффекта в 25 раз превышает углекислоту. Но последние научные исследования дали еще более пессимистичные результаты – оказалось, что потенциал воздействия этого газа был недооценен. Впрочем, ситуацию смягчает небольшой период, в ходе которого атмосфера сохраняет метан. Парниковый газ этого типа появляется в результате антропогенной деятельности. Это может быть рисоводство, пищеварительная ферментация, сведение лесных массивов и т. д. По некоторым исследованиям, интенсивный рост метановой концентрации имел место в первом тысячелетии нашей эры. Такие явления были связаны именно с расширением скотоводства и сельхозпроизводства, а также с выжиганием лесов. В последующие столетия уровень концентрации метана снижался, хотя в наши дни наблюдается обратная тенденция.

Озон

В составе парниковых газообразных смесей находятся не только опасные с точки зрения изменения климата компоненты, но и благотворные части. К таким относится озон, защищающий Землю от ультрафиолетового света. Впрочем, и здесь не все однозначно. Ученые разделяют этот газ на две категории – тропосферный и стратосферный. Что касается первого, то он может представлять опасность из-за своей токсичности. Вместе с этим повышенное содержание тропосферных элементов способствует росту парникового эффекта. При этом стратосферный слой выступает основной защитой перед воздействиями вредных излучений. В регионах, где парниковый газ данного типа имеет повышенную концентрацию, наблюдают сильные воздействия на растительность, которые проявляются в угнетении фотосинтетического потенциала.

Противодействие парниковому эффекту

Существует несколько направлений, в которых ведется работа над методами сдерживания данного процесса. Среди основных мер выделяется применение инструментов регуляции взаимодействия накопителей и поглотителей парниковых газов. В частности, природоохранные соглашения на местном уровне способствуют активному развитию лесных хозяйств. Здесь же стоит отметить мероприятия по лесовозобновлению, которые уже в будущем позволят минимизировать парниковый эффект. Газ, выбрасываемый в атмосферу от производств, также поддается сокращению во многих отраслях. Для этого вводятся мероприятия по ограничению выбросов на транспорте, в производственных сферах, на электростанциях и т. д. С этой целью разрабатываются альтернативные методы переработки топлива и системы газовыведения. Например, в последнее время активно внедряется система рекуперации, благодаря которой предприятия оптимизируют процессы удаления своих отходов.

Заключение

В процессах образования парникового эффекта деятельность человека играет не самую большую роль. Это видно по доле объемов газа, которые вырабатываются антропогенными источниками. Однако именно эти вредные выбросы являются наиболее опасными для атмосферы. Поэтому экологические организации рассматривают парниковый газ как фактор негативного изменения климата. В итоге применяются средства, позволяющие сдерживать распространение и накопление вредных веществ, способствующих повышению риска глобального потепления. Причем борьба с вредными выбросами ведется в самых разных направлениях. Это касается не только заводов и предприятий, но и продукции, предназначенной для индивидуального использования.

Источник: FB.ru

Парниковые газы — газы с высокой прозрачностью в видимом диапазоне и с высоким поглощением в тепловом инфракрасном диапазоне.
Подобно стеклу теплицы, газы в нашей атмосфере парниковые газы поддерживают жизнь на Земле, улавливая солнечное тепло.
Эти газы позволяют солнечным лучам согревать Землю, но предотвращают выход этого тепла из нашей атмосферы в космос.
Без естественных, улавливающих тепло газов — главным образом водяного пара, углекислого газа, метана, озона (O3) — Земля была бы слишком холодной (-18оC), чтобы поддерживать жизнь.
Опасность заключается в быстром увеличении количества углекислого газа и других парниковых газов, которые усиливают этот естественный парниковый эффект.
В течение 1000 — летий мировое снабжение углеродом было стабильным, поскольку естественные процессы удаляли столько углерода, сколько они выделяли.
Ныне баланс нарушен по многим причинам:

  • сжигание ископаемого топлива, 
  • вырубка лесов, 
  • интенсивное сельское хозяйство.

Это приводит к стремительному накоплению парниковых газов, в основном углекислого газа.
Сегодня в атмосфере содержится на 42% больше CO2, чем в начале индустриальной эры.
Уровни метана (CH₄) и углекислого газа сейчас экстремально высокий за полмиллиона лет.
Киотский протокол охватывает 6 парниковых газов:

  • углекислый газ,
  • метан,
  • закись азота (N2O),
  • гидрофторуглероды,
  • перфторуглероды,
  • гексафторид серы (SF6).

Из этих 6 газов 3 имеют первостепенное значение, поскольку они тесно связаны с деятельностью человека.

Двуокись углерода является основной причиной изменения климата, особенно в результате сжигания ископаемого топлива.
Метан образуется естественным путем, когда растительность сжигается, переваривается или гниет без присутствия кислорода. Большое количество метана выбрасывается скотоводством, свалками, рисоводством, добычей нефти и природного газа.
Бурение на нефть и газ и гидроразрыв пласта (ГРП) являются основными источниками загрязнения метаном из-за утечек из поврежденного или неправильно установленного оборудования и преднамеренного выброса газа.
Закись азота, выделяемая химическими удобрениями и сжиганием ископаемого топлива, обладает потенциалом глобального потепления, в 310 раз превышающим потенциал углекислого газа.
Нарушая атмосферный баланс, который поддерживает климат, мы теперь наблюдаем экстремальные последствия по всему земному шару.
Климат меняется, и становится теплее.
Экстремальные погодные явления также становятся более распространенными.
Эти эффекты уже оказывают существенное влияние на экосистемы, экономику и сообщества.

Проблема в том, что человечеству кажется эта проблема чем-то далеким.
При нынешних скоростях роста выбросов температура может увеличиться на 2 °C, которые Межправительственная группа экспертов по изменению климата (IPCC) ООН определила в качестве верхнего предела, чтобы избежать опасных уровней, уже к 2036 г.
Но бизнес и прибыль — гораздо ближе.
Разговоры о декарбонизации экономики сразу прекращаются во время кризисов.
Добывающие страны неистово увеличивают добычу нефти и газа.
Во главе этого процесса идут власти США, которые не участвуют в Венском соглашении ОПЕК+ по сокращению добычи нефти.
Но даже Венское соглашение во главу угла ставит не декарбонизацию экономики, а ребалансировку мирового рынка нефти с целью удержания равновесной цены на нефть в диапазоне 60-70 долл США/баррель.

Экологи считают, что ценообразование на углеродные энергоносители является наиболее эффективным способом уменьшения углеродного загрязнения, которое меняет наш климат.
Чем больше кто-то загрязняет, тем больше он должен платить.
Цена на углерод делает загрязнение более дорогим, а решения, такие как экологически чистая энергия и электромобили, более доступными.
Но на практике рекомендации экологов не выполняются.

Источник: neftegaz.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.