Газы, удерживающие тепло в атмосфере, называются парниковыми газами. Для предприятий именно услуги контроля выбросов загрязняющих веществ в атмосферу является ключевым инструментом понимания и управления вкладом в изменение климата, поскольку выбросы углекислого газа и других парниковых газов в результате антропогенного воздействия остаются одной из самых серьезных глобальных проблем.
Эта связь между повышением глобальной температуры и ростом концентрации парниковых газов сохранялась на протяжении всей истории Земли и сегодня подтверждается инструментальными измерениями, расчетами и мониторингом промышленных источников.
Антропогенные выбросы парниковых газов увеличились с доиндустриальной эпохи, в основном за счет экономического роста и роста населения. Для промышленных объектов это означает необходимость регулярных измерений промышленных выбросов в атмосферу с фиксацией фактических концентраций и объемов загрязняющих веществ.
В этой статье представлена информация о выбросах и перемещении основных парниковых газов в атмосфере, а также о факторах, которые учитываются при их оценке и экологическом контроле.
Углекислый газ
Двуокись углерода или углекислый газ (CO2) попадает в атмосферу в результате сжигания ископаемого топлива (угля, природного газа и нефти), твердых отходов, деревьев и других биологических материалов, а также в результате определенных химических реакций, например при производстве цемента. На промышленных площадках контроль CO2 часто дополняется оценкой работы систем очистки и вентиляции.
Метан
Метан (CH4) выделяется в процессе производства и транспортировки угля, природного газа и нефти. Его выбросы также характерны для животноводства, сельского хозяйства и полигонов отходов. Для промышленных объектов важным элементом снижения выбросов метана является корректная работа газоходов и систем отвода, что подтверждается аэродинамическими испытаниями систем вентиляции.
Оксид азота (закись азота)
Оксид азота или закись азота (N2O) выделяется при сельскохозяйственной и промышленной деятельности, сжигании ископаемого топлива и твердых отходов, а также при очистке сточных вод. Несмотря на сравнительно небольшие объемы, этот газ обладает высоким потенциалом глобального потепления.
Фторсодержащие газы
Гидрофторуглероды, перфторуглероды, гексафторид серы и трифторид азота — синтетические мощные парниковые газы, выделяющиеся в результате различных промышленных процессов, включая производство электроники и холодильного оборудования.
Фторированные газы иногда используются в качестве заменителей озоноразрушающих веществ в стратосфере и требуют отдельного учета при экологической отчетности и контроле выбросов.
Эти газы обычно выбрасываются в меньших количествах, однако из-за высокой эффективности удержания тепла их относят к газам с высоким потенциалом глобального потепления, что делает контроль источников особенно критичным.
Влияние парниковых газов на климат
Влияние каждого газа на изменение климата зависит от трех основных факторов: объема выбросов, длительности нахождения в атмосфере и физико-химических свойств конкретного вещества.
Концентрация газов в атмосфере.
Концентрация отражает фактическое количество газа в воздухе. Чем выше выбросы, тем выше концентрация, что напрямую учитывается при экологическом контроле и расчетах воздействия на окружающую среду.
Длительность нахождения в атмосфере.
Каждый из парниковых газов может оставаться в атмосфере от нескольких лет до тысячелетий. За это время они успевают равномерно распределиться в воздушных массах, поэтому измеряемые концентрации слабо зависят от конкретного места источника.
Природа парниковых газов.
Для каждого парникового газа был рассчитан потенциал глобального потепления (ПГП, GWP), отражающий способность удерживать тепло и время присутствия в атмосфере. В качестве базового ориентира принят углекислый газ CO2 с ПГП = 1. Потенциал глобального потепления был введен в рамках Киотского протокола и широко используется при экологических расчетах.
Газы с более высоким GWP поглощают больше энергии и вносят больший вклад в потепление планеты, что усиливает требования к оценке эффективности очистных решений, включая определение эффективности газоочистного оборудования.
Изменение климата, связанное с парниковыми газами, сопровождается экологическими, экономическими и социальными последствиями: учащением экстремальных погодных явлений, изменением водного баланса, влиянием на здоровье населения и устойчивость экосистем.
