6.6.              Энергетические ресурсы. Масштабы и последствия загрязнения

Между биосферой и техносферой нет конкуренции за ресурсы недр. Экологические проблемы создаются скорее их избыточной эмиссией. Вмешательство техногенеза в вещественно-энергетический баланс планеты постоянно нарастает и достигло угрожающего уровня.

Топливо. В табл. 6.7 сопоставлены запасы и современное потребление главных видов ископаемого топлива. Разведанные запасы, т.е. количества, которые могут быть добыты из недр при современных технологиях, почти на два порядка меньше геологической оценки их суммарного содержания в земной коре. Преобладающая масса содержится в рассеянных месторождениях горючих сланцев, где концентрация углеводородов ниже 3%. Реальные эксплуатационные запасы в два-три раза меньше разведанных. Доступные запасы нефти и газа примерно на два порядка превышают их современное годовое извлечение, запасы угля — на три порядка. Соотношение энергии используемых угля, нефти и газа в настоящее время близко к 35 : 43 : 22. Решающее влияние на объем добычи топлива оказывает пока еще не конечность запасов, а растущий спрос и политика цен.

Таблица 6.7. Потенциальные и используемые ресурсы горючих ископаемых мира * (млрд. т условного топлива)

По данным Мировой энергетической конференции (МИРЭК) 1992 г., I т у.

Месторождения ископаемых топлив расположены неравномерно. Ho 1/3 потенциальных мировых запасов угля и газа и более 20% нефти находятся в России (табл. 6.8). Почти 35% нефти и около 17% газа сосредоточено на Среднем Востоке. Большими потенциалами угля, газа и нефти богата Северная Америка. Эти три региона располагают почти 70% разведанных мировых запасов ископаемого топлива. Еще не полностью оцененные большие поля месторождений нефти и газа расположены в районах континентального шельфа и континентального подножия морей Северного полушария.

Таблица 6.8. Потенциальная ценность запасов полезных ископаемых России

Добыча топлива сопровождается извлечением и перемещением большой массы пустой породы, подземных вод, использованием значительных объемов воды и вспомогательных материалов при бурении скважин, сжиганием больших объемов попутного газа и т.п. На I т шахтного угля приходится обычно от 50 до 100 т пустой породы, а при открытых разработках может быть еще в несколько раз больше.

Кроме ископаемого топлива в странах Азии, Африки и Южной Америки продолжается использование довольно большого количества растительного топлива, в основном древесины.

Весь потенциал ископаемых топлив, отраженный в итоге первого столбца табл. 6.7, конечно, колоссален по масштабам человеческой энергетики, но его реальная доступность даже в будущем вряд ли превысит доли процента. А по масштабам земного бюджета солнечной энергии (2,5 млн. ЭДж/год) этот потенциал не так уж велик: он немного превышает четырехлетний приток. Следует, однако, помнить, что земные запасы угля, нефти и газа сложились за несравненно большее время, минимум за 200—250 млн. лет. Поэтому топливо, на образование которого в палеозое уходило несколько тысяч лет, мы сегодня сжигаеМ за год.

На втором месте по значению в энергоресурсах техносферы стоит ядерное топливо, главный источник которого — ископаемый уран. Большая часть урана в литосфере сильно рассеяна. По данным Мировой энергетической конференции (МИРЭК), общие геологические рудные запасы урана составляют 20,4 млн. т, в том числе разведанные — 3,3 млн. т. Содержание урана в породах большинства месторождений, имеющих перспективное коммерческое значение, колеблется от 0,001 до 0,03%. Поэтому приходится производить значительное рудное обогащение. Природный уран на 99,3% состоит из изотопа U-238 и содержит только 0,7% изото-

па U-235, в котором возможна самопроизвольная цепная реакция. Для промышленных целей производят изотопное обогащение урана с доведением содержания U-235 до 3%. Такой уран (в основном в виде UO2) используется; в большинстве современных реакторов.

При расходовании I кг урана в активной зоне реактора выделяется в зависимости от физических условий до 65 ТДж теплоты. Это соответствует сжиганию 2300 т угля. Если в качестве перспективного ресурса принять разведанные запасы, то общее количество энергии, которое можно получить в реакторах на тепловых нейтронах, составит около 1000 ЭДж. Для реакторов-размножителей на быстрых нейтронах, использующих реакцию деления U-238 и нарабатывающих плутоний, этот потенциал может возрасти до 140000 ЭДж и в 2,5 раза превысит сумму разведанных запасов органических топлив. К несчастью, заметная часть этого ресурса уже переведена в оружейный плутоний и вместе с массами отработанных радионуклидов превратилась в потенциал колоссального экологического риска. Кумулятивное потребление урана всеми странами за 50 лет приблизилось к 1,5 млн. т. Для этого понадобилось переработать не менее 10 млрд. т горной массы.

В настоящее время в мире работает более 400 реакторов АЭС с суммарной тепловой мощностью около 1200 ГВт. Они потребляют за год около 60 тыс.т урана, а их доля в общем техногенном выделении теплоты от использования невозобновимых энергоресурсов составляет 10%. Техника термоядерного синтеза пока еще не образует реального ресурса техносферы.

Возобновимые энергоресурсы. Хотя использование невозобновимых энергоресурсов ископаемых топлив создает самые серьезные экономические и экологические проблемы, человек намного меньше использует возобновимые энергоресурсы природы. He потому, что они меньше (они намного больше), а потому, что их колоссальная энергия непостоянна, распределена на больших пространствах, мало концентрирована и плохо поддается контролю. Сознавая мощь стихий, человек предпочитает бензобак, ружье, электропровод или лазерный луч, где энергия сжата, канализована и находится в его полной власти.

Еще в 1978 г. резолюцией Генеральной Ассамблеи ООН было введено понятие «новые и возобновляемые источники энергии»

(НВИЭ), включавшее гидроэнергию, солнечную, геотермальную, ветровую, энергию морских волн, приливов и океана, энергию биомассы древесины, древесного угля, торфа, тяглового скота, сланцев, бутуминозных песчаников.

Геофизические ресурсы энергии очень велики. Только близкие к поверхности суши и океана перемещения воздушных и водных масс имеют мощность порядка 25 ПВт, что в 2000 раз больше топливной мощности техносферы. Принципиальное отличие этих ресурсов от топливных заключается в том, что их использование само по себе не сопровождается захрязнением среды и не может повлиять на суммарный тепловой баланс планеты. Однако это совсем не означает их экологической нейтральности: эти ресурсы не могут быть ощутимо затронуты без того, чтобы не наступили трудно предсказуемые изменения климата и географической среды.

Гидроэнергия стоит на первом месте среди возобновимых ресурсов техносферы. По существу она представляет собой часть кинетической энергии массы осадков. Теоретический потенциал материкового стока близок к 6 ТВт (190 ЭДж/год). Реальный гидроэнергетический потенциал всех рек мира оценивается в 2,9 ТВт. Фактически в настоящее время для выработки гидроэлектроэнергии используется менее I ТВт. В мире работают десятки тысяч ГЭС с общей электрической мощностью 660 ГВт. Для их работы на реках созданы водохранилища, часто целые каскады водохранилищ. Поскольку возраст большинства гидроэнергетических узлов насчитывает несколько десятилетий, а срок их амортизации колеблется от 50 до 200 лет, можно предвидеть немало проблем, связанных с реконструкцией гидроузлов. На рост использования гидропогенциала уже сейчас накладывается ряд экономических и экологических ограничений. Они же являются и препятствием для сколь-нибудь значимого использования энергии поверхностных океанских течений, которая в глобальном масштабе еще не оценена, и энергии приливов, равной гидропотенциалу рек.

Суммарная оценка мощности устойчивых ветров в нижних слоях атмосферы имеет порядок 5 ТВт. Технически возможный объем ветроэнергетики мал по сравнению с этой величиной (максимальная оценка для 2020 г. равна 288 ГВт — «Энергетика мира») и вряд ли составит более 2% всей энергетики техносферы, хотя в отдельных странах эта доля может быть намного больше.

Так, в Дании ветросиловые установки обеспечивают уже более 3,7% выработки электроэнергии. Общая установленная электрическая мощность ветроэнергетических установок промышленного типа в мире сейчас достигла 11 ГВт и, вероятно, будет увеличиваться.

Геотермальная энергия Земли, обусловленная радиоактивным распадом в недрах, в целом оценивается мощностью около 32 ТВт. Если бы ее выход к поверхности земли был равномерным (т.е. составлял 0,063 Вт/м2), то она была бы непригодна для использования. Однако значительные ее выходы локализованы в районах вулканической активности, где концентрация подземного тепла во много раз больше. По результатам обследования таких районов геотермальные ресурсы мира, в принципе доступные для использования, оценены в 140 ГВт. При этом имеются в виду только геотермальные выходы, а не нагретые скальные породы. Освоены эти ресурсы пока еще мало. Общая установленная мощность геоТЭС в мире (США, Италия, Новая Зеландия, Мексика, Япония, Исландия, Россия и др.) не превышает 1,5 ГВт (в пересчете на электроэнергию).

Солнечная энергия по сравнению с другими вицами энергии обладает исключительными свойствами: практически неисчерпаема, экологически чистая, управляема, а по величине в тысячи раз превосходит всю энергию других источников, которые сможет использовать человечество. Потенциал эксплуатационного ресурса солнечной энергии оценивается по мощности от 100 до 500 ТВт. Из-за малой плотности этой энергии техносфера потребляет ничтожную ее часть. Некоторое количество используется в пассивной форме — для создания благоприятного теплового режима в системах закрытого грунта. Эта форма использования, а также совершенствование технических средств теплового аккумулирования солнечной энергии и тепловых насосов имеют очень большую перспективу. Однако гелиоэнергетиков больше интересуют способы концентрирования солнечной энергии и ее прямое преобразование в электроэнергию. При этом решающее значение имеют такие факторы, как энергетическая освещенность, площадь улавливания, КПД преобразования и эффективность аккумулирования. Технический потенциал использования солнечной энергии оценивается в 500 ГВт., Общая мощность систем прямого преобразования солнечной энергии в настоящее время достигала 4 ГВт, в том числе наземных фотоэлектрических преобразователей — 100 МВт.

Обшая структура использования энергоресурсов современной техносферы представлена на рис. 6.7. Относительный вклад различных энергоносителей в общее использование энергии характеризуется такими средними величинами: уголь — 27%, нефть — 34%, газ — 17%, гидроэнергия — 6%, ядерная энергия — 8,5%, прочие источники — 7,5%. Из 14 ТВт валовой мощности всех первичных источников небольшая часть (1,6%) используется не на энергетические нужды, а гак сырье для оргсинтеза. Электроэнергетика занимает в настоящее время более 25% энергобаланса техносферы: 3520 ГВт вдут на выработку электроэнергии и попутного тепла, причем более 55% теряется в процессе преобразования, а выработанные 1580 ГВт распределяются между электроэнергией и полезным теплом в соотношении 2:1. Вклад главных источников в производство электроэнергии таков: уголь — 42%, нефть — 10%, газ — 16%, гидроэнергия — 19%, ядерная энергия — 12%. Доля электроэнергии в конечном потреблении составляет 9,7%.

Остальная суммарная мощность сжигания топлив в различных процессах превышает 9,2 ТВт. Почти половина этой мощности обеспечивается нефтью и нефтепродуктами. На втором месте уголь (24%), затем — газ (18%) и некоммерческое растительное топливо (10%). В конечном потреблении эксплуатационной мощности первое место занимает производство (46%), второе — коммунальное хозяйство вместе со сферами обслуживания, управления и коммерции (37%) и третье — транспорт (17%). Суммарный КПД энергетики техносферы равен 30%. Энергетическая мощность современной техносферы по величине приблизительно равна 6% продукционной мощности экосферы (по энергии первичной брут- то-продукции) и обладает таким же КПД, но использует во много раз более концентрированные и «грязные» источники.

Усредненная глобальная картина складывается из очень различных энергетик разных стран и регионов. Диапазон различий плотности энергетических потоков (относительно площади или населения разных территорий, стран) очень велик: почти от 0 до 2 МВт/км2 (Бельгия) и от 0,5 до 18000 кВт на человека (США). Обеспеченность энергией тесно коррелирует с уровнем жизни населения разных стран (рис. 6.8). Резко различается и качественная структура энергетик: от преобладания растительного сырья в топливном балансе до 65%-ной доли в балансе электроэнергии, получаемой в основном на ГЭС (Норвегия).

4290

Рис. 6.7. Структура энергетического баланса техносферы в 1995 г. (ГВт)

В XX в. технический прогресс сопровождался стремительным ростом энергоемкости различных нужд человека и в настоящее время в развитых странах, несмотря на идеологию и практику энергосбережения люди буквально купаются в энергии. За 100 лет удельные затраты энергии на кондиционирование среды и приготовление пищи увеличились в 8—10 раз, на перемещение (I чело- веко- или тонно-километр) — в 15—20 раз, на производство I т пшеницы — в 100 раз.

Известно, к каким глубоким изменениям в мировой экономике привел энергетический кризис 70-х годов и повышение цен на нефть. Резко изменилось отношение темпов прироста потребления энергии и валовых национальных продуктов (ВНП). С 1970 по 1985 гг. энергоемкость ВНП США снизилась на 71%, Франции — на 70%, Великобритании — на 72%, Японии — на 78%. Это, однако, не означало снижения потребления энергии. Оно продолжало расти.

Рис. 6.8. Связь между уровнем потребления энергии и уровнем жизни населения в разных странах (1980 г.)

На оси абсцисс ? - потребление энергии надушу населения в кг угольного эквивалента (29,3 ОДЦж/год); на оси ординат I - индекс чистого годового дохода на душу населения, вычисленный по действительной стоимости большого набора товаров и услуг (единица оси / соответствует приблизительно 22,5 долл. США)

В отраженной выше исторической ситуации экономика России оказалась менее эластичной: энергоемкость национального дохода СССР за тот же период снизилась только на 15%. В результате в середине 80-х гг. на единицу национального дохода мы тратили топливных ресурсов в 4,5 раза больше, чем США, и в 6 раз больше, чем Япония. Правда, значительная часть .этой разницы неизбежна и обусловлена климатическими условиями России — самой холодной из обитаемых стран. Жесткость климата эффективной территории Финляндии, Норвегии, Исландии и Канады заметно меньше, чем в России.

Атмосфера.Масштабы и последствия загрязнения. Масштабы энергетики больше всего сказываются на состоянии атмосферы. Хотя ресурс атмосферного кислорода очень велик и возобновим, чувствительность живых организмов даже к небольшим изменениям состава воздуха и к попадающим в атмосферу техногенным примесям заставляет рассматривать загрязнение атмосферы как существенное изъятие значительной части важнейшего ресурса.

Загрязнение атмосферы от промышленных и транспортных источников определяется многими факторами, среди которых ключевые — мощность источника, высота его над рельефом, состав и температура отходящих газов, спектр примесей, внешние условия рассеяния (метеорологические данные, роза ветров), тип ландшафта и др.

Из 46 Гт глобальных антропогенных выбросов в атмосферу не менее 98% приходится на углекислый газ и пары воды, которые обычно не относят к загрязнителям. Техногенные выбросы в воздушную среду насчитывают десятки тысяч индивидуальных веществ. Однако наиболее распространенные, «многотоннажные» загрязнители сравнительно немногочисленны. Это различные твердые частицы (пыль, дым, сажа), окись углерода (CO), диоксид серы (SO2), окислы азота (NO и NO2), различные летучие углеводороды (CHx), соединения фосфора, сероводород (H2S), аммиак (NH3), хлор (Cl), фтористый водород (HF).

Количества первых пяти групп веществ из этого перечня, измеряемые десятками миллионов тонн и выбрасываемые в воздушную среду всего мира и России, представлены в табл. 6.9. Вместе с другими веществами, не указанными в теблице, общая масса выбросов от всех организованных источников, эмиссии которых можно измерить, составляет около 800 млн.т, в том числе в России — около 48 млн.т. В эти количества не входят загрязнения воздуха при ветровой эрозии, лесных пожарах и вулканических извержениях. Сюда не входит также та часть вредных веществ, которая улавливается с помощью различных средств очистки отходящих газов.

Таблица 6.9. Выбросы в атмосферу пяти главных загрязнителей в мире и в России (млн. т) (1990-1991 гг.)

Наибольшая загрязненность атмосферы в индустриальных регионах. Около 90% выбросов приходятся на 10% территории суши и сосредоточены в основном в Северной Америке, Европе и Восточной Азии. Особенно сильно загрязняется воздушный бассейн крупных промышленных городов, где техногенные потоки тепла и аэрополлютантов, особенно при неблагоприятных метеоусловиях (высоком атмосферном давлении и термон- версиях), часто создают пылевые купола и явления смога — токсичных смесей тумана, дыма, углеводородов и вредных окислов. Такие ситуации сопровождаются сильными превышениями ПДК многих поллютантов.

Более 200 городов России, население которых составляет 65 млн. человек, испытывают постоянные превышения ПДК. Жители 83 городов (48 млн. человек) систематически сталкиваются с превышениями ПДК в 10 и более раз. Среди них такие крупнейшие города, как Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Челябинск, Новосибирск, Самара, Омск, Кемерово, Барнаул, Хабаровск и др. Лидером по валовым выбросам загрязняющих веществ в атмосферу является Уральский экономический район.

Наряду с этим Россия в целом не является основным поставщиком вредных выбросов в атмосферу. Поток аэрополлютантов в расчете на одного жителя и на единицу площади страны значительно ниже, чем в США и странах Западной Европы. Зато они заметно выше в расчете на единицу ВНП. Это свидетельствует о высокой ресурсоемкости производства, устаревших технологиях и недостаточном применении средств очистки выбросов. Из 25 тысяч российских предприятий, загрязняющих атмосферу, лишь 38% оборудованы пылегазоочистными установками, из которых 20% не работают или работают неэффективно. Это одна из причин повышенных эмиссий некоторых малых по массе, но токсичных загрязнителей — углеводородов и тяжелых металлов.

Россия занимает невыгодное географическое положение по отношению к трансграничному переносу аэрополлютантов. В связи с преобладанием западных ветров значительную долю загрязнения воздушного бассейна Европейской территории России (ETP) дает аэрогенный перенос из стран Западной и Центральной Европы и ближнего зарубежья. Около 50% заграничных соединений серы и окислов азота на Европейскую территорию России поставляют Украина, Польша, ФРГ и Великобритания.

Для интегральной оценки состояния воздушного бассейна применяют индекс суммарного загрязнения атмосферы:

(6.3)

где q, - средняя за год концентрация в воздухе (-го вещества;

Ai - коэффициент опасности /-го вещества, обратный ПДК этого вещества: Ai = 1/ПДК/;

Ci — коэффициент, зависящий от класса опасности вещества:

Ci - 1,5; 1,3; 1,0; и 0,85 соответственно для I, 2, 3 и 4-го классов опасности.

Данные по ПДК важнейших загрязнителей атмосферы представлены в приложении П6.

Im является упрощенным показателем и рассчитывается обычно для т— 5 — наиболее значимых концентраций веществ, определяющих суммарное загрязнение воздуха. В эту пятерку чаще других попадают такие вещества, как бенз(а)пирен, формальдегид, фенол, аммиак, диоксид азота, сероуглерод, пыль. Индекс Im изменяется от долей единицы до 15—20 — чрезвычайно опасных уровней загрязнения.

По ряду показателей, в первую очередь по массе и распространенности вредных эффектов, атмосферным загрязнителем номер один считают диоксид серы. Он образуется при окислении серы, содержащейся в топливе или в составе сульфидных руд. Поступление в атмосферу больших количеств SO2 и окислов азота приводит к заметному снижению pH атмосферных осадков. Это происходит из-за вторичных реакций в атмосфере, приводящих к образованию сильных кислот — серной и азотной. Растворение кислот в атмосферной влаге приводит к выпадению кислотных дождей. pH осадков в ряде случаев снижается на 2—2,5 единицы, т.е. вместо нормальных 5,6-5,7 до 3,2-3,7.

Кислотные осадки особенно опасны в районах с кислыми почвами и низкой буферностью природных вод. В Америке и Евразии это обширные территории севернее 55° с.ш. Техногенная кислота, помимо прямого негативного действия на растения, животных и микрофлору увеличивает подвижность и вымывание почвенных катионов, вытесняет из карбонатов и органики почвы углекислый газ, закисляет воду рек и озер. Это приводит к неблагоприятным цепным изменениям в водных экосистемах. Природные комплексы Южной Канады и Северной Европы уже давно

ощущают действие кислых осадков. На больших пространствах наблюдается деградация хвойных лесов. Сходные явления происходят и в России, особенно на Северо-Западе, на Урале и в районе Норильска, ще громадные площади тайги и лесотундры стали почти безжизненными из-за сернистых выбросов Норильского комбината.

На рис. 6.9 показано распределение выпадений сульфатной серы на территории СНГ. Наибольшие плотности непосредственно приурочены к промышленным регионам.

Рис. 6.9. Распределение средней годовой интенсивности выпадений сульфатной серы на территории СНГ (т/км2 в год)

Нарушение озонового слоя. В 70-х годах XX в. появились сообщения о региональных снижениях содержания озона в стратосфере. Особенно заметной стала сезонно пульсирующая озоновая дыра над Антарктидой площадью более 10 млн. км2, где содержание Оз за 80-е гг. уменьшилось почти на 50%. Позднее «блуждающие» озоновые дыры, правда, меньшие по размеру и не с таким значи7 тельным снижением, стали наблюдаться в зимнее время и в Северном Полушарии, в зонах стойких антициклонов — над Гренландией, Северной Канадой и Якутией. Средняя скорость глобального уменьшения за период с 1980 по 1995 г. оценена в 0,5— 7% в год.

Поскольку ослабление озонового экрана чрезвычайно опасно для всей наземной биоты и для здоровья людей, эти данные привлекли пристальное внимание ученых, а затем и экологически озабоченных кругов общества. Был высказан ряд гипотез о причинах нарушения озонового слоя. Большинство специалистов склоняется к мнению о техногенном происхождении озоновых дыр. Наиболее обосновано представление, согласно которому главной причиной является попадание в верхние слои атмосферы техногенного хлора и фтора, а также других атомов и радикалов, способных чрезвычайно активно присоединять атомарный кислород, тем самым конкурируя с реакцией О + (? -* О3.

Занос активных галогенов в верхние слои атмосферы опосредован летучими хлорфторуглеродами (ХФУ) типа фреонов (смешанные фгорохлорвды метана и этана, например, фреон-12 - ди- хлордифторметан, CF2CI2), которые, будучи в обычных условиях инертными и нетоксичными, под действием коротковолновых ультрафиолетовых лучей в стратосфере распадаются. Вырвавшись «на свободу», каждый атом хлора способен разрушить или помешать образованию множества молекул озона. В последние десятилетия появились и другие, чисто технические пути заноса активных разрушителей озона в стратосферу: ядерные взрывы в атмосфере, выбросы высотных сверхзвуковых самолетов, запуски ракет и космических кораблей многоразового использования.

He исключено, однако, что часть наблюдаемого ослабления озонового экрана Земли связана не с техногенными выбросами, а с вековыми колебаниями аэрохимических свойств атмосферы и независимыми изменениями климата.

Парниковый эффект и изменения климата. Техногенное загрязнение атмосферы в определенной степени связано с изменениями климата. Речь идет не только о вполне очевидной зависимости ме- зоклимата промышленных центров и их окрестностей от теплового, пылевого и химического загрязнения воздуха, но и о глобальном климате.

С конца XIX в. по настоящее время наблюдается отчетливая тенденция повышения средней глобальной температуры атмосферы (рис. 6.10); за 100 лет она повысилась приблизительно на 0,6°С. Это не мало, если учесть что при этом валовое увеличение внутренней энергии (теплосодержания) атмосферы очень велико. — порядка 3000 ЭДж. Оно не связано с увеличением солнечной по

стоянной и зависит только от свойств самой атмосферы. Главным фактором является уменьшение спектральной позрачности атмосферы для длинноволнового обратного излучения от поверхности земли, т.е. усиление парникового эффекта.

Рис. 6.10. Данные по глобальному потеплению:

А — отклонения от среднего значения температуры приземного воздуха в XX в. и прогноз. Б — глобальная тенденция средйей температуры во второй половине столетия

Парниковый эффект создается увеличением концентрации ряда газов — СО2, CO, СН4, NOx, ХФУ и др., названных парниковыми газами. По многочисленным данным, обобщенным в последнее время Международной группой экспертов по проблеме изменения климата (МГЭИК), существует довольно высокая положительная корреляция между концентрацией парниковых газов и отклонениями глобальной температуры атмосферы (рис. 6.11). В настоящее время значительная часть эмиссии парниковых газов имеет техногенное происхождение (рис. 6.12).

тыс. лет тому назад

Рис. 6.11. Изменения температуры (в отклонениях от современной среднетобальной) концентрации углекислого газа и метана в атмосфере за последние 160 тыс. лет

(по данным ледяных кернов, Медоуз и др. 1994)

Тенденции глобального потепления придается очень большое значение. Вопрос о том, произойдет оцо или нет, уже не стоит. По оценкам экспертов Всемирной метеорологической службы, при существующем уровне выбросов парниковых газов средняя глобальная температура в следующем столетии будет повышаться со скоростью 0,25°С за 10 лет. Ее рост к концу XXI в., по разным сценариям (в зависимости от принятия тех или иных мер), может составить от 1,5 до 4°С. В северных и средних широтах потепление скажется сильнее, чем на экваторе. Глобальное потепление вызовет существенное перераспределение осадков на планете. Уровень Мирового океана за счет таяния льдов может повыситься к 2050 г. на 30-40 см, а к концу столетия — от 60 до 100 см. Эго создаст угрозу затопления значительных прибрежных территорий.

Замеры на Гавайях

Рис. 6.12. Изменения концентрации углекислого газа в атмосфере Земли

Для территории России общая тенденция изменения климата характеризуется слабым потеплением, среднегодовая температура воздуха с 1891 по 1994 гг. повысилась на 0,56°С. За период инструментальных наблюдений самыми теплыми были последние 15 лет, а максимально теплым оказался 1990 г. В последние три десятилетия заметна также тенденция к уменьшению осадков. Одним из тревожных для России последствий изменения климата может стать деструкция мерзлых грунтов. Повышение температуры в зоне вечной мерзлоты на 2—3° приведет к изменению несущих свойств грунтов, что поставит под угрозу различные сооружения и коммуникации. Кроме того, содержащиеся в вечной мерзлоте запасы СОг и метана из оттаявших грунтов начнут поступать в атмосферу, усугубляя парниковый эффект.

Несмотря на важность глобальных изменений климата, привлекающую всеобщее внимание, главным антропогенным изменением на планете следует признать угнетение экосферы и нарушение биотической регуляции окружающей среды.