Темиргалиева
Г.Е., Ахмедьянов А.У., Киргизбаева К.Ж.
Евразийский Национальный Университет имени
Л.Н.Гумилева, Казахстан
Мониторинг выбросов вредных газов
промышленных зон РК
Для решения проблемы последних десятилетий - изменение климата (глобальное потепление), значительно
влияющее на человечество и природные системы, приводящее к изменениям в
использовании ресурсов, производстве и экономической деятельности, разрабатываются и реализуются международные,
региональные, национальные и местные программы по ограничению содержания
парниковых газов (ПГ) в атмосфере Земли. Практическое решение вопроса обеспечивается
инженерно-техническими мерами, на основе научных исследований и инновационных
технологий.
Наибольшие объемы парниковых газов
антропогенного происхождения образуются на объектах теплоэнергетики и
промышленности. При реализации механизмов, направленных на сокращение
количества загрязняющих атмосферу веществ, достигается улучшение экологии и
экономики, для чего необходимо оценить их
результаты.
В настоящее время большинство ученых
сходятся во мнении, что происходящее изменение климата является результатом
взаимодействия многих факторов антропогенного и природного характера. К
основным антропогенным воздействиям относятся: рост выбросов в атмосферу загрязняющих
веществ, вызывающих парниковый эффект; сокращение площадей, занимаемых лесами -
естественного поглотителя парникового (углекислого) газа. Суммарные объемы
депонирования углерода в фито массе лесов оцениваются в 262 Мт СО
/год или в 960 Мт СО
/год. К парниковым газам, которые могут быть как природного
так и антропогенного происхождения, относятся пары воды, диоксид углерода (СО
), метан (СН
), оксид азота (N
O) и озон. Такие газы как хлорфтороуглероды (CFCs) и их
производные относятся к парниковым газам антропогенного происхождения. Оксид
углерода (СО), оксиды азота (NO
) и неметановые летучие органические компоненты (NMVOCs), не
будучи парниковыми газами, являются важными с точки зрения фотохимических
процессов, т.к. косвенно влияют на увеличение парникового эффекта. Эти газы
влияют на скорость образования и разложения в атмосфере озона и других газов.
Для
сравнения отдельных газов по их способности задерживать тепло в
атмосфере разработана система оценки «Потенциала глобального потепления (GWP)».
В качестве газа сравнения используется парниковый (углекислый) газ:
( 1)
Где: Е
- эффект (прямой и косвенный) удержания тепла в атмосфере 1
кг парникового газа;
Е
- эффект удержания тепла в атмосфере 1 кг парникового (углекислого) газа.
В соответствии с рекомендациями
Международной группы экспертов по изменению климата (МГИЭК) GWP оценивается за
100-летний период времени. Ряд газов антропогенного происхождения относят к
газам «высокого потенциала глобального потепления». Их парниковый эффект
значительно выше, чем у обычного парникового (углекислого) газа (таблица 1).
Газы, характеризующиеся высоким потенциалом, подразделяются на три основные
группы:
-
гидрофторуглероды (HFCs) - вещества, использующиеся в холодильном оборудовании
как заменители фреонов (13 газов);
-
перфторуглероды (PFCs) - основной выброс приходится на производство алюминия (7
газов);
-
гексафторид серы (SFe) - применяется в электротехнической промышленности и
противопожарном оборудовании.
Таблица 1- Парниковые газы
|
Газ |
GWP EPA USA (100-летний период) |
2008 IPCC GWP (100-летний период) |
|
Углекислый газ (СО |
1 |
1 |
|
Метан (СН |
11/22 |
21 |
|
Оксид азота (N |
270 |
310 |
|
HFC-134а |
1200 |
1300 |
|
HFC-23 (CHF |
10000 |
11700 |
|
HFC-152а |
150 |
|
|
HFC-32 (CH |
|
650 |
|
HFC-41 (CH |
|
150 |
|
PFCs |
5400 |
|
|
CF |
|
6500 |
|
C |
|
6500 |
|
SF |
|
23900 |
)
)
O)
)
F
)
F)
F
Концентрации парниковых (углекислых) газов
СО
, СН
, N
O в атмосфере, значительно возросли с доиндустриальных времен
до настоящего времени: СО
- с 280 до 360 , СН
- с 700 до 1720 частей на миллион, N
O - с 275 до 310 частей на миллиард, что связано деятельностью человека в использовании
ископаемого топлива. Концентрации других парниковых газов также возросли.
Экспериментальные данные показывают, что
за последние 50 лет с увеличением концентрация в атмосфере парниковых газов,
поднялась и средняя приземная температура Земли. С 2000 года общая глобальная температура в нижних слоях атмосферы
(до 8 км) повысилась; при этом приземная температура на 0,1 °С за десятилетие. За
последние 100 - 140 лет глобальная средняя приземная температура повысилась на
0,6±0,2÷0,8°С и эта тенденция
сохранится, а динамика увеличится.
Таким образом, данные наблюдений
подтверждают, что увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере,
происходящее в последние годы, привело к изменениям средней температуры на
поверхности Земли.
Кроме того, изменения концентрации парниковых
газов привело, не только к повышению температуры, но и увеличению атмосферных
осадков и изменению других климатических параметров, а это приведет к изменениям
влажности почвы, повышению среднего уровня Мирового океана и, в перспективе, к
более серьезным изменениям экстремально высоких температур.
Нормативная база работ, связанных с
изменением климата - это международные
(ISO-14064), технические стандарты и международные документы:
Рамочная Конвенция ООН об изменении климата и Киотский Протокол, направленные на снижение выбросов парниковых газов. Международный
стандарт ISO-14064
состоит из следующих частей:
- Часть 1. Спецификация c руководством на уровне организации по
количественному определению и отчетности о выделении и удалении парниковых
газов;
- Часть 2.
Спецификация c
руководством на уровне проектов по количественному определению, мониторингу и
отчетности об улучшениях в выделении и удалении парниковых газов;
- Часть 3. Спецификация c руководством на уровне организации по
валидации и верификации утверждений, касающихся парниковых газов;
Введенные
технические стандарты осуществляется
в следующие сроки:
- экологического класса 2 - с 12 апреля
2006г.;
- экологического класса 3 - с 1 января 2008 г.;
- экологического класса 4 - с 1
января 2010 г.;
- экологического класса 5 - с 1 января 2014 г.
Указанный стандарт разработан в
соответствии с Правилами ЕЭК ООН № 83-02, 83-03, 83-04, 83-05, 49-01, 49-02,
49-03, 49-04, 96-01 (т.н. «Евро-2», «Евро-3», «Евро-4» и «Евро-5»).
В заявлении лидеров «Большой
восьмерки» (G8), распространенном после встречи 2008 года в Японии,
говорится, что ведущие государства мира
подтверждают стремление сократить выброс парниковых газов к 2050 году
на 50 %. Свой вклад в борьбу с изменением климата вносит
и ядерная энергетика, которая, в отличие от традиционной, просто
не создает выбросов парниковых
газов. Ежегодно атомные станции в Европе позволяют избежать эмиссии
700 миллионов тонн парниковых газов,
а в Японии - 270 миллионов тонн парниковых газов.
Действующие АЭС России ежегодно предотвращают выброс в атмосферу 210 млн.
тонн парникового (углекислого) газа. По этому показателю Россия находится
на четвертом месте в мире.
В Республике Казахстан работает
Координационный центр по изменению климата (Центр,КЦИК) - первый в Казахстане орган, работающий в области реализации вопросов Рамочной
конвенции ООН об изменении климата (РКИК ООН), Киотского протокола (КП) к РКИК
ООН и Венской Конвенции. Центр создан в 2002 году после завершения проекта «Казахстанская
инициатива по снижению выбросов парниковых газов», финансируемым USAID. Им
подготовлены аналитические обзоры по изменению
климата, в том числе: «Оценка воздействия на окружающую среду выбросов
парниковых газов Республики Казахстан на период до 2020г.», «Ситуационные
сценарии парниковых газов и механизмы их регулирования в Казахстане» и др..
КЦИК активно участвует в проектной
деятельности, выступая в качестве оператора проектов: совместно с USAID был
реализован проект «Казахстанская инициатива по снижению выбросов парниковых
газов»; с Правительством Великобритании - «Усиление национальной системы для
снижения выбросов парниковых газов». Также КЦИК активно ведет работу с
Европейским союзом. В настоящее время в КЦИК реализует проект ЕС/ТАСИС
«Техническое содействие Казахстану, Кыргызстану, Таджикистану, Туркменистану и
Узбекистану в отношении их обязательств по предотвращению глобального изменения
климата».
В Восточно-Казахстанской области большое
количество отходящих парниковых газов выделяется при переработке минерального
сырья на металлургических предприятиях. Особенно много парниковых газов
вырабатывается при переработке сульфидного сырья на предприятиях цветной
металлургии. В «Казцинке» в 2002-2004 годы введена в эксплуатацию установка
"Хальдор Топсе", которая позволяет снизить содержание парникового
газа в атмосфере города с 1,2 ПДК до 0,8 ПДК. Наибольшую нагрузку от выбросов парниковых
газов испытывает атмосфера Восточно-Казахстанской области и г.Усть-Каменогорск. Выброс парниковых газов составляет 42 %.
На основании пятилетнего стратегического
плана развития месторождения Карачаганак разработана стратегия снижения уровня
вредных выбросов, которая позволяет снизить выбросы СО2 до одного миллиона тонн за пять лет.
Вследствие реализации данной стратегии, на
фоне увеличения добычи нефти, предприятие в 2008г. снизило на 122000 тонн
выбросы СО2, увеличило утилизацию газа до 99,78 % (99,69 % в 2007).
Внедрение многофазного сепаратора
«Мега-Фло» (megа-flo) без отжига, при исследовании скважин, позволило
направить весь поток углеводородного сырья в шлейфы системы нефтесбора и далее
на технологическую установку по подготовке нефти и газа, которые ранее
сжигались на факеле и сократить выбросы парникового газа по всему предприятию.
Использованные
источники:
1.
Симон Джулиан Л.
"Деловой взгляд: Глобальное потепление.
2.
Киотский Протокол к
Рамочной Конвенции ООН об изменении климата.
3.
International Energy Agency Statement on The Energy Dimension of Climate
Change.