2.1 Глобальный климат и парниковый эффект: причинно – следственные связи и технические решения
Начиная со второй половины ХХ в. человечество стало проявлять повышенный интерес к проблеме изменения климата. В 1988 г. была учреждена Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК), а также в 1992 г. в Нью-Йорке была принята Рамочная конвенция ООН об изменении климата (РКИК).
В декабре 1995 г. МГЭИК в своем втором оценочном докладе призвала все страны мира к действенным мерам по сохранению глобального климата, а в декабре 1997 г. на Третьей конференции сторон РКИК был принят Киотский протокол. В марте 1998 г. штаб – квартире ООН Протокол был открыт к подписанию. К маю 2003 г. 121 страна ратифицировала Киотский протокол, а в феврале 2005 г. к этим странам присоединилась и Россия.
Гипотеза изменения климата
Среди ученых мира много сомневающихся в только антропогенных причинах глобального потепления климата. Из всех существующих теорий и гипотез причин изменения климата следует отметить прежде всего следующие:
1. Теория превалирующей роли природной эмиссии СО2 . Согласно этой теории антропогенной доле выбросов СО2 принадлежит лишь около 1% содержания его в атмосфере Земли. В кругообороте СО2 колоссальную роль играют водная оболочка Земли, вулканы и поверхностная растительность.
2. Адиабатическая теория изменения температуры в атмосфере исходит не только из радиационного ее прогрева за счет поглощения ИК излучения, но и доминирующего влияния конвективного теплообмена.
3. Гипотеза периодических оледенений в Северном полушарии исходит из возможности изменения течений в Северном Ледовитом океане за счет эффекта распреснения стоками сибирских рек Оби, Енисея и Лены.
Этим авторы гипотезы объясняют периодичность катастрофических эпох обледенения и потепления в Северном полушарии в истории Земли. Одновременно они отмечают значимость локальных выбросов антропогенного СО2 в США и Канаде на температуру и плотность Лабродорского течения, а следовательно, и на сменяемость климата в Северном полушарии [12].
Метан как глобальный загрязнитель
На Земле существует два источника метана – высокотемпературный химический синтез в земной коре и деятельность метанобразующих бактерий. Издавна известен «болотный» газ, состоящий почти исключительноиз метана, который образуется из различных органических остатков, подвергающихся медленному разложению при недостатке кислорода. Из трещин земли во многих местах Земного шара люди наблюдают выделение горючего «рудничного» газа.
До последнего времени считалось, что содержание метана в атмосфере не меняется, и он не рассматривался как загрязнитель. Однако недавно было установлено, что содержание метана в атмосфере возрастает еще быстрее, чем СО2 – 1% в год. За последние 200 лет содержание СН4 в атмосфере увеличилось с 650 до 1700 частиц/млрд. А ведь метан, как и СО2 , создает парниковый эффект.
При анализе изотопного состава атмосферного метана выяснилось, что основными «поставщиками» его являются бактерии, т.е. атмосферный метан в основном имеет биогенное происхождение. С чем же связано это усиление выработки метана бактериями? Оказалось, что прежде всего это происходит вследствие хозяйственной деятельности человечества. Загрязнение водоемов органическими и минеральными веществами вызывает бурное развитие сине – зеленных водоросли, которые после гибели разлагаются, поглощая кислород, растворенный в воде, и превращая водоемы в зловонные болота. При этом усиливаются процессы анаэробного, т.е. бескислородного, разложения органических веществ и водоемы становятся природными биореакторами – метантенками. Особенно большой вклад в загрязнение атмосферы метаном вносит сельскохозяйственная деятельность людей. Так, рисовые поля, заливаемые водой, в которой содержатся органические соединения, и переувлажненные почвы являются источниками метанового загрязнения. Анаэробная ферментация клетчатки и других сложных органических соединений в пищеварительном тракте некоторых животных также сопровождается образованием метана, который далее попадает в атмосферу. Выделение метана имеет место также в процессе анаэробного разложения мусора на свалках.
Учитывая все опасности, связанные с парниковым эффектом и возможными изменениями климата, человечеству необходимо как можно скорее оценить свой «вклад» в метановое загрязнение атмосферы и разработать меры борьбы с ним [13].
Сокращение выбросов метана.
Парниковый эффект от выбросов метана в 21 раз больше, чем от выбросов углекислого газа, поэтому сокращение выбросов СН4 имеет существенное значение. Источником этих выбросов являются в основном угольная и газовая отрасли [14].
Большинство каменноугольных пластов являются газоносными, удельное содержание метана в угле достигает 40 – 50 м3/т. Главная задача угледобытчиков заключается во взрывобезопасной эксплуатации угольной шахты, поэтому утилизация шахтного метана для них имеет второстепенное значение.
Газовая отрасль является вторым после каменноугольной промышленности потребителем добываемого природного метана. При этом 10 млрд м3 СН4 выбрасывается в атмосферу в виде организованных (технологически необходимых) и неорганизованных (утечек) выбросов.
Попутные газы нефтедобывающей промышленности сжигаются, как правило, на факельных установках и выбрасываются в атмосферу в виде СО2.
Основное направление – сокращение выбросов и утилизация антропогенных газов – это повышение эффективности использования органического топлива. Учитывая многократное отставание Российской экономики в энергоемкости выпускаемой продукции от большинства развитых стран Запада, необходимо уже в ближайшие годы заметно снизить энергоемкость. Энергосбережение должно превратится в приоритетную национальную задачу.
Сокращение выбросов шахтного метана может быть достигнуто за счет комплексной дегазации угольных пластов, заключающейся в заблаговременной и предварительной их дегазации, а также использования оставшегося количества метана в винтиляционной струе.
... весь цилиндр. Это опыт демонстрирует одну из биологических функций железа. По химической природе, каталаза – геминовый фермент, содержащий железо. [3] 2. Разработка темы «Основания» в курсе неорганической и органической химии 2.1 Урок по теме «Основания» Цели урока: познакомить учащихся с новым классом химических соединений – основаниями, их свойствами (отношение к воде, действие на ...
... период многие страны приняли решение о полном или постепенном отказе от развития атомной энергетики. 1.3 Особенности альтернативной водородной энергетики Водородная энергетика включает следующие основные направления: Разработка эффективных методов и процессов крупномасштабного получения дешевого водорода из метана и сероводородсодержащего природного газа, а также на базе разложения воды; ...
... разовая) – 0,01%. 4 Содержание Введение......................................................................................................................4 Глава 1. Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на примере углерода и его соединений.......................................................................5 1.1 Использование межпредметных связей для формирования у учащихся ...
... и закрепление знаний учащихся; - умение наблюдать химические явления; - развитие интеллектуальных способностей и формирование абстрактного мышления. [4] 3. Дидактические подходы при изучении темы «Молекулярные перегруппировки» Дидактика – область педагогики, разрабатывающая общую теорию образования и обучения и занимающаяся содержанием образования, закономерностями процесса обучения, ...
0 комментариев