Что такое глобальное изменение климата

IX ежегодная школьная научно-практическая конференция
Секция естественных наук
Тема научно-исследовательской работы
«Глобальное изменение климата в Казахстане»
Фамилия, имя, отчество исследователя – Давиденко Сергей, ученик 10«А» класса
Научный руководитель – Елисеева Лариса Викторовна, учитель физики и информатики
Государственное учреждение «Средняя школа № 2
с углубленным изучением иностранного языка»
отдела образования акимата города Лисаковска
Костанайской области Республики Казахстан
Лисаковск, 2009
Абстракт
Предлагаемая вашему вниманию научно-исследовательская работа «Глобальное
изменение климата в Казахстане» направлена на выявление общих тенденций,
наблюдаемых в изменении климата на планете Земля, выражающихся в «глобальном
потеплении».
Автор работы выдвигает гипотезу о том, что в Республике Казахстан существует
реальная возможность того, чтобы остановить изменения климатической картины, сделать
так, чтобы последствия глобального потепления не были столь губительны.
В ходе исследования автором работы изучены основной механизм возникновения
парникового эффекта, воздействие парниковых газов на живые организмы, выработаны
простые приемы для сохранения климата.
Исследование актуально и направлено прежде всего на то, чтобы выработать
активную жизненную позицию у подрастающего поколения, воспитывать ответственность
за сохранение жизни на нашей планете.
2
Содержание.
I.
II.
III.
IV.
V.
Гипотеза, цели и задачи исследования.
Введение
Исследовательская часть:
1. Механизм парникового эффекта.
2. Стратегия Республики Казахстан
по предотвращению изменения климата
3. Прорывные проекты
4. Программа «Жасыл Ел»
5. 12 советов, чтобы сохранить климат в Казахстане
12
17
18
Заключение.
Список используемой литературы
Журнал исследования
19
21
22
4
4
6
9
3
I. Гипотеза, цели и задачи исследования.
В ходе проведения исследования влияния парниковых газов на климат
была
выдвинута гипотеза о том, что в республике Казахстан существует реальная возможность
того, чтобы остановить изменения климатической картины, сделать так, чтобы
последствия глобального потепления не были столь губительны.
Цель исследования заключается в анализе произошедших за последнее столетие
изменений в климате планеты, изучении основных механизмов возникновения
парникового эффекта, поиске путей решения проблемы глобального потепления.
Данная цель обусловила необходимость решения следующих задач:
- изучить основные тенденции в климатической картине планеты;
- изучить механизм возникновения парникового эффекта;
- ознакомиться с основными государственными документами, которые направлены
на сохранение и улучшение климата в Республике Казахстан;
- научиться использовать простые приемы для сохранения климата.
Предметом моего исследования явились данные по выбросы парниковых газов в
атмосферу Земли и , в частности. Казахстана.
Объект исследования – климат на территории Республики Казахстан.
II. Введение
Проблема глобального изменения климата сегодня - одна из наиболее актуальных
мировых проблем, причем она касается всех стран мирового сообщества:
 развитых индустриальных стран - вследствие высокого уровня использования всех
видов энергии в процессе производства, а, следовательно, и значительных
выбросов парниковых газов в атмосферу;
 стран с переходной экономикой - на первый взгляд, не заинтересованных в
проведении мероприятий по предупреждению изменения климата, но на самом
деле зависящих от него;
 развивающихся стран, нуждающихся в наращивания производства и стоящих перед
проблемой - участвовать или нет в общемировом процессе борьбы за снижение
парниковых газов путем контроля их содержания через внедрение
высокоэффективных технологий и менее энергоемких производств.
Еще в XIX веке ученые узнали, что двуокись углерода задерживает жару от солнца в
атмосфере, и это оказывает влияние на температуру поверхности Земли. С началом
промышленной революции и научно-технического прогресса возросло всемирное
потребление различных видов топлива, что соответственно увеличило концентрацию
двуокиси углерода в атмосфере. Однако на протяжении многих лет ученые не принимали
во внимание данную проблему, так как предполагалось, что "излишки" СО2 в атмосфере
поглощаются мировым океаном. В 1957-1958 годы в Международный Геофизический Год
ученые решили проверить данное предположение с помощью проведения ряда
исследований на вершине Гавайского вулкана Муана Лоа. Данные с Муана Лоа показали,
что концентрация двуокиси углерода равномерно повышается. В связи с политической
нестабильностью в мире в годы холодной войны, вплоть до середины 80-х годов
международное сотрудничество по сокращению выбросов парниковых газов было
неосуществимо. Мероприятия по природоохранной политике большинства стран мира не
выходили за рамки национального уровня. Однако позиции государств стали меняться
благодаря огромным усилиям ученых многих странах по проблеме озонового кризиса,
когда в 1987 году в Монреале был подписан протокол об ограничениях, а в итоге, и
запрещении выбросов, связанных с производством ХФУ(хлорфторуглеродов). Успех
4
Монреальского Протокола продвинул перспективы подобного международного
сотрудничества по другим глобальным природоохранным проблемам.
Когда один из выдающихся ученых-климотологов Соединенных Штатов Джеймс
Хансен из NASA (Национальное агентство по аэронавтике и космическому пространству),
заявил в 1988 году Конгрессу, что "с высокой степенью достоверности потепление
(увеличение средней глобальной температуры приблизительно на 0,50 С в этом столетии)
можно связать с антропогенным парниковым эффектом", он вызвал бурю критики.
"Наступило время прекратить так много болтать попусту и признать, что доказательства
того, что парниковый эффект ощущается уже сейчас, являются довольно убедительными",
- сказал он в интервью одному из журналиcтов газеты «New York Times». Таким образом,
показания Хансена произвели необычайный политический эффект и заставили многих
ученых и политиков в мире обратить большее внимание на данную проблему. Многие
климатологи не были согласны с ним в то время и считали, что недавние жаркие годы
были нормальным отклонением от среднего. Однако данные, подтверждающие мнение
Хансена, продолжают накапливаться. И в 1989 году А. Стронг из Национального
управления по исследованиям атмосферы и океана доложил: "Измерения температуры
океанической поверхности, произведенные спутником в период 1982-1988 годов,...
показывают, что мировой океан постепенно, но заметно нагревается примерно на 0,10 С в
год".
Необычные климатические явления в последние годы - ураган Хьюго, наводнения в
Африке и в Юго-Восточной Азии, бури в Европе - породили предположение, что это
"сигнал" нарастающего парникового эффекта. По словам бывшего директора
Национального центра атмосферных исследований США доктора Уолтера Робертса,
"Пыльный котел в США в середине 1930-х годов был величайшим климатическим
бедствием в истории нашего государства... Однако он может показаться детской забавой
по сравнению с пыльным котлом 2040-х годов. В результате потепления... естественные
осадки могут сократиться на 40%, летом станет жарче, испарение с поверхности земли
увеличится, почвы пересохнут, а ветра поднимут их к небесам..." [1]
Республика Казахстан расположена на стыке двух континентов - Европы и Азии,
между 45 и 87 градусами восточной долготы, 40 и 55 градусами северной широты.
Географический центр европейско-азиатского субконтинента находится именно в
Казахстане (на пересечении 78 меридиана с 50 параллелью) - в эпицентре бывшего
Семипалатинского атомного полигона. Казахстан занимает площадь, равную 2724,9 тыс.
кв. км. (1048,3 тыс. кв. миль) и расположен к востоку от Каспийского моря и приволжских
равнин до горного Алтая от предгорий Тянь-Шаня на юге и юго-востоке до ЗападноСибирской низменности на севере. Протяженность его территории с запада на восток
превышает 3000 км (1150 миль), с юга на север - 1700 км (650 миль).
Казахстан по занимаемой площади находится на девятом месте в мире, т.е. входит в
первую десятку крупнейших по территории государств мира - после России, Канады,
Китая, США, Бразилии, Австралии, Индии и Аргентины. На востоке, севере и северозападе Казахстан граничит с Россией (протяженность границы 6477 км), на юге - с
государствами Центральной Азии - Узбекистаном (2300 км), Кыргызстаном (980 км) и
Туркменистаном (380 км), а на юго-востоке - с Китаем (1460 км). Общая протяженность
границ Казахстана составляет почти 12,2 тыс. км, в том числе 600 км по Каспийскому
морю (на западе).
Для Республики Казахстан характерна очень ранимая природная среда: в Казахстане
представлены многие типы ландшафтов мира - от сухих субтропиков и пустынь до
высокогорных ледников. На территории Казахстана расположены уникальные внутренние
водоемы - моря и озера - Каспий, Арал, Балхаш. Являясь государством, обладающим
поистине уникальными запасами природных полезных ископаемых (нефть, газ, цветные и
черные металлы и др.), Казахстан во времена СССР оставался сырьевым придатком
страны, причем добыча ископаемых производилась порой без учета и прогноза
5
отрицательного воздействия на окружающую среду и здоровье населения республики.
Население Казахстана не теоретически, а реально испытало и продолжает испытывать на
себе, на своем здоровье последствия экологических катастроф, причина которых антропогенная деятельность людей. Освоение целины привело к распашке огромных
территорий республики, интенсивное и нерациональное развитие орошаемого земледелия
в бассейнах рек Амударьи и Сырдарьи - к трагедии Аральского моря, подъем уровня воды
в Каспийском море - к затоплению нефтяных скважин и буровых и угрозе потери
биоразнообразия Каспия. Значительные территории страны в период с 1949 по 1991 годы
находились, а кое-где и по сегодняшний день продолжают находиться под прессингом
военно-промышленного комплекса. В Казахстане проводились испытания ядерного
оружия (Семипалатинск и Азгир), военной техники (Эмба, Сары-Шаган, Капустин Яр), в
настоящее время проводятся космические испытания (Байконур). Даже сегодня трудно
оценить и просчитать весь ущерб, нанесенный природе, сельскому хозяйству, экономике и
здоровью народа Казахстана, нерациональным и жестоким отношением к природе. Эти
примеры - лишь малая часть тех, что дают представление о возможных, куда более
тяжелых последствиях, к которым приведет глобальное изменение климата на планете.
Из заявления начальника управления стратегического планирования Министерства
охраны окружающей среды Республики Казахстан Толебая Адилова: "Сейчас мы
наблюдаем незначительные одиночные явления изменения климата. Предсказывается, что
со временем здесь будет как в Европе, где постоянно идут сильные дожди, подтопления.
Практически каждую неделю мы слышим, что проходят смерчи, ураганы, гибнут люди.
Казахстан пока в такой сильной степени не задело, но последние факты подтверждают,
что скоро у нас тоже будут такие сильные изменения. По прогнозам наших ученых это
произойдет меньше чем через 10 лет". Он также отметил, что изменения климата
казахстанцы уже ощущают. "Это, в первую очередь, снежные и морозные зимы на юге
Казахстана, чего раньше не было. И, наоборот, бесснежные теплые зимы на севере,
которые в этом году сказались и на урожае в некоторых регионах Казахстана".
По его словам, предприятия Казахстана ежегодно выбрасывают в атмосферу большое
количество парниковых газов, которые, в конечном счете, влияют на изменение климата
на планете. "У нас вся энергетика построена на сжигании каменного угля", - пояснил Т.
Адилов, отметив, что именно это является главным аргументом противников ратификации
Киотского договора в Казахстане. "Противники напирают на то, что вся энергетика
построена на угле, и если мы будем вводить новые ТЭЦ, ТЭС, которые сжигают
каменный уголь, то выбросы будут увеличиваться. И Казахстан окажется в экономической
зависимости от крупных стран", - отметил начальник управления.[2]
III. Исследовательская часть.
1. Механизм парникового эффекта.
Люди тысячелетиями стремились воздействовать на окружающую среду. Сейчас
человечество внезапно оказалось на пороге крупнейшего изменения климата, вызванного
деятельностью людей. Эти изменения климата являются незапланированными, возможно
неуправляемыми и могут привести к катастрофическим последствиям.
Климат на Земле определяется сложными взаимодействиями между атмосферой,
мировым океаном, ледяными шапками на полюсах, животными, растениями и
осадочными породами. Ученые говорят о "климатической системе", имея в виду все
природные факторы, взаимодействие которых формирует климат. В состав её входит
четыре основных компонента: атмосфера, гидросфера, литосфера и биосфера. Когда
климатическая система находится в равновесии, как это было до технической революции,
поглощенная солнечная радиация уравновешивается поверхностным излучением Земли и
6
атмосферы. Антропогенные факторы, вызывающие аккумуляцию солнечной энергии,
влияют на тепловой баланс, тем самым, изменяя климат.
К факторам, активно влияющим на баланс солнечной энергии, относятся
техногенные газы, которые мы называем парниковыми.
Парниковые газы - это газы, создающие в атмосфере экран, задерживающий
инфракрасное излучение, которые в результате нагревают поверхность Земли и нижний
слой атмосферы. Эти газы присутствовали в атмосфере в незначительном количестве
почти на всем протяжении истории Земли. Наиболее значительным природным
парниковым газом, благодаря своему обилию, являются пары воды. Следующий в этом
ряду парниковый газ - двуокись углерода (CO2) - попадает в атмосферу как естественным,
так и искусственным путем. На протяжении всей истории Земли он поступал в атмосферу
в результате вулканической деятельности и его баланс поддерживался биотой за счет
естественного круговорота в природе. В отсутствие CO2 температура поверхности Земли
была бы примерно на 33 градуса по Цельсию ниже, чем в настоящее время, что создало
бы крайне неблагоприятные условия для жизни животных и растений. Известно, как
менялся химический состав атмосферы за последние 160 тысяч лет. Эти сведения были
получены на основе анализа пузырьков воздуха в ледниковых кернах, извлеченных с
глубины до 2 км на станции "Восток" в Антарктиде и в Гренландии. Было обнаружено,
что в теплые периоды концентрация СО2 и СН4 были примерно в 1,5 раз выше, чем в
холодные ледниковые периоды. Эти результаты подтверждают высказанное в 1861году
Дж. Тиндалем предположение о том, что историю изменения климата Земли можно
объяснить изменениями концентрации углекислого газа в атмосфере. [3]
Как образуется парниковый эффект?
Солнечная радиация достигает Земли, часть ее отражается. Большая часть проникает
сквозь атмосферу и нагревает поверхность Земли. Землей испускается невидимое
инфракрасное (ИК) излучение, в результате чего Земля охлаждается. Однако часть этого
7
ИК-излучения поглощается парниковыми газами в атмосфере и таким образом
удерживает тепло.[4]
Увеличение содержания двуокиси углерода в атмосфере происходит не только
естественным путем, а также в результате человеческой деятельности, главным образом за
счет сжигания ископаемого топлива и сокращения лесных массивов. Следовательно,
необходимо делать различия между естественным парниковым эффектом и созданным
человеком (или антропогенным) усиленным парниковым эффектом (или глобальным
потеплением).
Естественный парниковый эффект поддерживает атмосферу Земли в состоянии теплового
баланса, благоприятного для существования животных и растений. Биота (Био́та (от греч.
biote — жизнь) — совокупность видов растений, животных и микроорганизмов,
объединенных общей областью распространения. В отличие от биоценоза, может
характеризоваться отсутствием экологических связей между видами.) является
естественным регулятором температуры, поскольку может испускать или поглощать СО 2
благодаря сложному механизму обратных связей, который формировался и
"настраивался" в течение миллионов лет. Антропогенный парниковый эффект, наоборот,
нарушает сложившийся тепловой баланс в системе атмосфера-гидросфера-литосфера, и
может привести к катастрофическому повышению температуры Земли. Причиной
антропогенного парникового эффекта является увеличение содержания в атмосфере
углекислого газа. Это приведет к потеплению климата, а значит, к увеличению таяния
ледников и повышению уровня моря, а также к резкому изменению погодных условий во
всем мире.
Парниковые газы составляют около 0,1% всей атмосферы, основные составляющие
которой являются азот - 78% и кислород - 21%. Основными парниковыми газами,
усиливающие антропогенные изменения в атмосфере, являются двуокись углерода (CO 2),
метан (CH4), закись азота (N2O), хлорфторуглероды (ХФУ).
Леса на нашей планете, занимающие около 28 % суши, и мировой океан,
занимающий 70 % всей поверхности Земли, могут влиять на глобальный углеродный
цикл, содержание СО2 в атмосфере и климат. По мере роста леса поглощают углекислый
газ из атмосферы и накапливают его в фитомассе и лесном гумусе. По оценкам
Всемирного фонда живой природы (World Wildlife Fund) на леса приходится 80 %
углерода, содержащегося в растительности, и 40 % - от общего содержания в почве.
Ученые оценивают, что каждый год 1,6±1,0 миллиардов тонн выбросов углерода в
атмосферу не поглощаются за счет уничтожения лесов и изменения способов
землепользования.
В мировом океане концентрация углекислого газа на глубине в несколько раз выше,
чем у поверхности. Это связано с тем, что запас растворенного в воде неорганического
углерода в виде бикарбонатных ионов, находящихся в равновесии с СО 2, почти на два
порядка больше, чем в атмосфере. Если жизнь в океане прекратится, концентрация
неорганического углерода на глубине и у поверхности уравняются, и это приведет к
многократному увеличению концентрации СО2 в атмосфере. Следовательно, биота океана
регулирует атмосферную концентрацию СО2 и тем самым сохраняет приземную
температуру в оптимальных для жизни пределах. Ряд ученых-климатологов полагают, что
мировой океан имеет огромный потенциал поглощения СО2, при повышении температуры
воды способность поглощения углерода океаном увеличивается. Таким образом, можно
предположить, что мировой океан, возможно, сыграет стабилизирующую роль в балансе
углекислого газа при глобальном потеплении.
8
2. Стратегия Республики Казахстан по предотвращению изменения климата
В нашей республике предпринимаются определенные действия по
предотвращению изменения климата. Создано Республиканское государственное
предприятие на праве хозяйственного ведения «Казахский научно-исследовательский
институт экологии и климата» Министерства охраны окружающей среды Республики
Казахстан в соответствии с постановлением Правительства Республики Казахстан от 5
декабря 2003 года № 1240 «О реорганизации Дочернего государственного предприятия
«Казахский научно-исследовательский институт мониторинга окружающей среды и
климата» Республиканского государственного предприятия «Казгидромет» Министерства
охраны окружающей среды Республики Казахстан». Органом государственного
управления Предприятием является Министерство охраны окружающей среды
Республики Казахстан. Основным назначением РГП «КазНИИЭК» является
осуществление производственно-хозяйственной деятельности в области науки и охраны
природы.[5]
При разработке стратегического плана развития РГП «КазНИИЭК» использованы
документы:
 подписанные и ратифицированные Республикой Казахстан 19 природоохранных
конвенций, в том числе, конвенции об изменении климата, по охране озонового
слоя, охране биоразнообразия, редких видов флоры и фауны, по борьбе с
опустыниванием, по трансграничному переносу загрязнений, по доступу к
экологической информации и другим;
 законы Республики Казахстан «Об охране окружающей среды» от 15 июля 1997
года, «Об охране атмосферного воздуха» от 11 марта 2002 года;
 «Концепция экологической безопасности Республики Казахстан на 2004-2015
годы» от 10 декабря 2003 года;
 План мероприятий по реализации Программы Правительства РК на 2003-2006
годы;
 Стратегия индустриально-инновационного развития РК на 2003 -2015 годы;
 План мероприятий по реализации Государственной программы освоения
казахстанского сектора Каспийского моря;
 План мероприятий по реализации Программы по борьбе с опустыниванием на
2005-2015 годы;
 План мероприятий по реализации Программы «Охрана окружающей среды
Республики Казахстан на 2005-2007 годы».
Определены приоритетные действия на ближайший период:
1. Разработать Национальную Программу по энергосбережению с созданием условий для
развития возобновляемых источников энергии и повышения энергоэффективности
секторов экономики; до начала зачетного периода (2008-2012) запустить приоритетные
пилотные проекты по сокращению парниковых газов (далее ПГ) по энергосбережению,
внедрению новых технологий, вовлечению в энергобаланс возобновляемых ресурсов, у
Казахстана есть список таких готовых к реализации проектов (их около 50).
2. Разработать и утвердить на уровне Правительства Национальную стратегию по
изменению климата.
3. Начать создание государственной системы мониторинга и контроля выбросов ПГ и
продолжить работы по инвентаризации выбросов ПГ.
4. Инвентаризация ПГ. Казахстанская инвентаризация состоит из пяти основных
категорий: энергетическая деятельность, промышленные процессы, сельское хозяйство,
изменение землепользования и лесное хозяйство, утилизация отходов. В национальном
кадастре ПГ представлены данные об эмиссиях следующих газов: углекислый газ, метан,
закись азота, окись углерода, оксиды азота, неметановые летучие органические
9
соединения (НЛОС). По результатам инвентаризации эмиссии всех парниковых газов в
Казахстане в 1990 году составили более 350 миллионов тонн СО2-эквивалента, а в 1994 более 230 миллионов тонн. Таким образом, общие эмиссии ПГ в Казахстане за этот
период сократились более, чем на 34 %. Наиболее важным источником эмиссий ПГ в
Казахстане является энергетическая деятельность, на долю которой в 1990 году пришлось
291 миллионов тонн СО2-эквивалента, в 1994 году - 195 миллионов тонн или 81,4 % и 81,1
% всех эмиссий, соответственно. В категории "Энергетическая деятельность" около 90 %
приходится на выбросы от сжигания топлива и около 10 % - на летучие эмиссии при
добыче, транспортировке и переработке топлива.
Инвентаризация ПГ содержит значение выбросов при энергетической деятельности,
равное 226 миллионов тонн СО2. По результатам уточненной инвентаризации эта
величина составила около 266 миллионов тонн. В Первом Национальном Сообщении
приведена также величина о выбросах СО2 от промышленных процессов, равная 4
миллионам тонн. После последующих дополнений эта величина составила 20 миллионов
тонн.[6]
5. Развитие и совершенствование электроэнергетики Казахстана. Существующее
состояние электроэнергетики Казахстана характеризуется:
 высокой концентрацией энергопроизводящих мощностей;
 расположением крупных электростанций преимущественно вблизи топливных
месторождений;
 высокой долей комбинированного способа производства электроэнергии и теплоты
для производственных и коммунальных нужд;
 развитой схемой линий электропередачи, где в качестве системообразующих
связей выступают линии высокого напряжения (ВЛ) 500 и 1150 кВ;
 системой релейной защиты и противоаварийной автоматики, обеспечивающей
устойчивость Единой энергетической системы в аварийных и после аварийных
ситуациях;
 единой, вертикально организованной, системой оперативного диспетчерского
управления, осуществляемого Центральным диспетчерским управлением,
региональными
диспетчерскими
центрами,
диспетчерскими
центрами
потребителей электроэнергии.
Установленная электрическая мощность электростанций Казахстана составляет
примерно 18 ГВт (тепловые электростанции - 87,5 %, гидравлические - 12,4 %).
Казахстан имеет развитую инфраструктуру теплофикации. Установленная
электрическая мощность ТЭЦ составляет более 6700 МВт (38 % от мощности всех
электростанций страны). При этом ими покрывается около 40 % теплопотребления и
около 46 % электропотребления Казахстана.
Сложившаяся ситуация в экономике Казахстана такова, что электропотребление в
Республике продолжает снижаться, однако несомненным является то, что со
стабилизацией экономики наступит и стабилизация уровня электропотребления, и в
перспективе появится возможность поэтапно осуществить переход к принципиально
новому качеству жизни, предполагающему:
 масштабное увеличение ассортимента, качества материальных благ и услуг, объемов
их потребления;
 умеренные или ускоренные темпы экономического роста;
 существенное улучшение экологической обстановки в стране.
Одним их приоритетных направлений развития электроэнергетики и решения
экологических проблем Казахстана является использование возобновляемых
энергетических ресурсов. Потенциал возобновляемых энергетических ресурсов
(гидроэнергия, ветровая и солнечная энергия) в Казахстане весьма значителен.
10
Гидропотенциал Казахстана составляет по оценкам около 170 миллиардов кВтч в год, при
этом технически возможный к использованию равен 62 миллиардов кВтч, экономический
-27 миллиардов кВтч, из которых на сегодня используется не более 8 миллиардов кВтч в
год.
Казахстан располагает значительным потенциалом ветровой энергии, особенно в
районе "Джунгарских ворот" и "Шелекского коридора" Алматинской области. Близость
существующих линий передач электроэнергии, хорошая корреляция сезона ветров с
потребностью в электроэнергии, а также местный рынок спроса на электроэнергию
делают вопрос о разработке этих нетрадиционных энергоресурсов в Джунгарских воротах
и Шелекском коридоре реальными. Следует отметить, что практически вся территория
Казахстана пригодна для строительства ветроэлектростанций.
Несмотря на северную широту географического расположения Казахстана, ресурсы
солнечной энергии в стране являются стабильными и приемлемыми благодаря
благоприятным климатическим условиям. Количество солнечных часов составляет 22003000 часов в год, а энергия солнечного излучения - 1300-1800 кВт на квадратный метр в
год, что делает в принципе возможным использование панелей солнечных батарей в
сельской местности, в частности, портативные системы фотоэлектроисточников для
населения. При таком уровне энергии солнечного излучения солнечные нагреватели воды,
особенно в отдаленных районах, не имеющих доступа к природному газу, также должны
быть жизнеспособными.
Приоритетными направлениями по снижению выбросов парниковых газов в
Казахстане в сфере производства электроэнергии являются:
 реконструкция и модернизация электростанций с применением современных
энерготехнологий;
 увеличение доли газа в энергобалансе;
 вовлечение в энергобаланс возобновляемых бестопливных источников энергии.
Одним из основных стратегических направлений развития в электроэнеретическом
секторе до 2015 года будет максимальное использование существующих
энергоисточников с их реконструкцией и модернизацией и ввод новых мощностей только
как импортозамещающих.
В этой связи решающее значение приобретает выбор курса экономической политики,
проведения эффективной политики поддержки реального сектора экономики, особенно в
среднесрочной перспективе, которая становится определяющей для создания
предпосылок реализации целей стратегии "Казахстан - 2030".
Ежегодно происходит заслушивание результатов работы по состоянию охраны
окружающей среды на заседаниях Научно-технического совета Министерства охраны
окружающей среды Республики Казахстан. Приведем ниже краткую выдержку из
Протокола №2 от 24 августа 2008 года [7].
Повестка дня:
1. Рассмотрение полугодового отчета за 2007 год по НИР «Оценка влияния
физических и химических процессов на озоновый слой Земли, а также изменение
состояния озонового слоя, особенно изменения ультрафиолетового, солнечного излучения
на здоровье человека и другие живые организмы, климат, природные и искусственные
материалы, используемые человеком» республиканской бюджетной программы 003
«Научные исследования в области охраны окружающей среды».
Слушали:
Есеркепову Ирину Байтурсыновну – кандидата географических наук, заместителя
11
генерального директора РГП «Казахский научно-исследовательский институт экологии и
климата», которая доложила о результатах проведенных работ.
Вопрос - Содержание озона в атмосфере уменьшается?
Ответ: Содержание озона постоянно меняется. В отдельные периоды происходит
аномальное сокращение его содержания. Если рассматривать общую тенденцию, то
содержание озона над Казахстаном снижается.
Вопрос - Снижение потребления озоноразрушащих веществ повлияло на увеличение
содержания озона?
Ответ: Да.
Вопрос - Запуск ракет влияет на содержание озона в атмосфере?
Ответ: Запуск ракет дает локальный эффект.
Вопрос - Есть ли более подробная карта по распределению озона в атмосфере?
Ответ: По Сибири и Казахстану выявлено 15 аномальных зон.
Вопрос - Над Казахстаном много аномальных зон? Как будет влиять содержание озона на
изменение климата, будет повышать температуру?
Ответ: При уменьшении озонового слоя температура будет уменьшаться, так как озон
является парниковым газом. В Сибири возможно усыхание болот.
3. Прорывные проекты
Ниже в таблице представлено краткое описание тех прорывных проектов, которые в
целом должны способствовать снижению выбросов парниковых газов в атмосферу
Казахстана.[8]
№
1
Объект,
мероприятия
Нурлинская
ветростанция
мощностью 500 МВт
Место
реализации
Южный
Казахстан,
Алматинская
область
Цель проекта
Результаты
Обеспечение
дальнейшего развития
богатых казахстанских
ветряных ресурсов,
снижение выбросов ПГ
за счет замещения части
энергии, производимой
на алматинских
электростанциях ТЭС-2
и ТЭС-3, работающих
на угле, а также
создание стабильной и
независимой
энергетической системы
Казахстана. Установка
роторных ветряных
электростанций
позволит снизить
антропогенное
воздействие тепловых
электростанций и
крупных
гидроэлектростанций.
Строительство и
эксплуатация
ветростанции
мощностью 500
МВт и
присоединение
ветростанции к
существующим
линиям
электропередачи
110 кВа для
передачи
электроэнергии
в существующие
энергетические
системы
Алматинского и
Талдыкурганско
го регионов.
Снижение
выбросов за весь
период жизни
проекта (на 30
лет)- 46 214 940
12
тонн CO2
2
Строительство
Кербулакской ГЭС
мощностью 49, 5
МВт
Южный
Казахстан,
Алматинская
область
Использование энергии
воды для выработки
электричества и
снижения при этом
объемов производства
энергии на старых
электростанциях,
работающих на
угольном топливе, и,
соответственно,
обеспечивая снижение
выбросов ПГ
Получаемая на
Кербулакской
ГЭС
электроэнергия
заменит
энергию,
получаемую в
результате
сжигания угля
на других
станциях. В ходе
реализации
проекта будет
создано 100
новых рабочих
мест в
отдаленных
районах
Алматинской
области.
Объемы
снижения
выбросов ПГ за
время жизни
проекта (20 лет)7 603 230 тонн
CO2
3
Утилизация метана
шахт
Карагандинского
угольного бассейна
Центральный
Казахстан,
Карагандински
й бассейн
Улавливание и
дальнейшая утилизация
выбрасываемого на
Карагандинских
угольных шахтах
метана. Сжигание
добываемого на шахтах
метана также позволит
заменить уголь как
источник энергии и
потому приведет к
снижению выбросов ПГ
Добываемый
метан будет
использоваться
на двух
демонстрационн
ых установках:
газовый котел
для сжигания
метана и
угольный котел.
Добытый метан
будет
заправляться в
угольный котел
для повышения
уровня
эффективности.
Также будут
введены
установки для
получения
13
энергии.
4
Bетряная ферма
мощностью 5МВт в
Ерейментау
Северный
Казахстан,
Акмолинская
область
Продемонстрировать
технические
возможности для
ветроэнергетики в
условиях Казахстана, а
также послужить
примером для будущего
внедрения
ветроэнергетики в
Казахстане.
Способствовать
уменьшению
загрязнения
окружающей среды.
Дополнительная цель
проекта - бесперебойное
обеспечение
электроэнергией города
Ерейментау (130 км на
восток от г.Астаны).
5
Разработка системы
теплоснабжения
Северный
Казахстан,
город Астана
Демонстрация
технической и
экономической
целесообразности
энергосбережения в
коммунальном секторе
городов Казахстана
посредством
использования
альтернативных видов
энергии,
конкурирующих с
центральными
Строительство и
эксплуатация
ветряной фермы
мощностью 5
МВт и
присоединение
ветряной фермы
к
существующим
линиям
электропередач
(110/35/10) для
передачи
электроэнергии
в
существующую
энергосистему
Акмолинской
области.
Технология
была выбрана
таким образом,
чтобы ветряная
ферма могла
работать
независимо от
существующей
системы
энергоснабжени
я. Объем
снижения
выбросов за
период жизни
проекта (на 20
лет)- 298 880
тонн CO2
Предлагаемый
пилотный
проект послужит
моделью для
дальнейшего
внедрения
энергосбережен
ия в
коммунальном
секторе городов
Казахстана.
Реализация
проекта
14
системами
теплоснабжения, а также
снижение расходов на
теплоснабжение и
снижение загрязнения в
процессе
централизованного
теплоснабжения.
6
7
Повышение
эффективности
системы
теплоснабжения
Восстановление
гидроэлектростанци
й (ГЭС) на реке
Чарын: ГЭС Актогай
№2 (1000 кВт) и
ГЭС Актогай №1
(800 кВт)
Южный
Снижение расхода
Казахстан,
топлива на 1 Гкал тепла
город Алматы у потребителя,
демонстрация
возможностей
повышения
энергоэффективности
газомазутных
котельных. Снижение
выбросов загрязняющих
веществ и парниковых
газов в атмосферу.
Талдыкорганск Демонстрация
ая область
технической и
финансовой
целесообразности
восстановления
существующих в
Казахстане старых
заброшенных малых и
средних
гидроэлектростанций.
Развитие малых и
позволит
избежать
строительства
новых линий
теплоцентрали и
сделает
ненужным
расширение
мощности
котельной - 2.
Объем снижения
выбросов ПГ за
время жизни
проекта
(предположител
ьно 20 лет)- 1
965 199 тонн
CO2.
Повышение
эффективности
работы
котельной с 83%
до 90% и
снижение потерь
тепла на 30%.
Кроме того,
потребление
топлива и
выбросы
загрязняющих
веществ в
атмосферу
сократятся.
За 20 лет
жизнедеятельнос
ти проекта
общее снижение
выбросов СО2
составит 41382
тонн.
Восстановление
малых ГЭС и
подсоединение
двух ГЭС к
существующей
местной
/национальной
электросети для
обеспечения
электричеством
сельских
15
средних
гидроэлектростанций
на многочисленных
малых реках
Казахстана.
8
Обеспечение
доступа к
информации и
участия
общественности в
выполнении
проектов,
направленных на
снижение выбросов
ПГ
город Астана
Повышение
информированности
населения и
привлечение населения,
предпринимателей,
государственных
органов и НПО к
выполнению
экологических
проектов, связанных со
снижением выбросов
ПГ
населенных
пунктов
Талдыкорганско
й области.
Снижение
выбросов за
время жизни
проекта (за 20
лет) - 293 788
тонн CO2.
Проект
направлен на
привлечение
населения для
участия в
реализации
проектов по
охране
окружающей
среды,
снижению
выбросов ПГ,
выполнению
обязательств
страны по РКИК
ООН. Группа
управления
проектом будет
координировать
все аспекты
проекта.
Телевизионные
и радио группы
подготовят
программы для
регулярного
информирования
населения во
всех областях
Казахстана о
природоохранны
х проектах и
планируемых
мероприятиях.
Будет создан
редакционный
центр для
регулярной
публикации
отчетов о
состоянии
экологии,
16
экологических
обзоров,
буклетов,
плакатов,
бюллетеней для
экологических
НПО. Будет
обеспечен
доступ НПО к
национальной
экологической
информации и
международным
информационны
м сетям
Интернета.
4. Программа «Жасыл Ел»
По инициативе Главы государства Н.А. Назарбаева в 2005 году в Республике
Казахстан была широко развернута программа «Жасыл Ел». В целях координации
реализации программы был создан Республиканский штаб молодежных трудовых отрядов
«Жасыл Ел». В 14 областях республики и в городах Алматы и Астана начали работу
региональные штабы «Жасыл Ел», которые успешно работают уже четвертый год. По
итогам трех лет число бойцов отрядов «Жасыл Ел» по всей республике составило более
180 тысяч человек. Отрядами «Жасыл Ел» высажено более 25 млн. деревьев, проведены
работы по расчистке горельников, посадке саженцев в парках, вдоль железных и
автомобильных дорог. По всей стране благоустраивались парки и скверы на территории
общей площадью 38 тысяч га. Кроме того, в течение трех лет озеленители участвовали в
крупномасштабных экологических акциях, такие как: «Таза Әлем», «Мое именное
дерево», «Жасыл күн», «Менің жасыл қалам», «Зеленый сад - чистый город», «Ел
болашағы тазалықта».
В течение трех лет реализация программы «Жасыл Ел» активно освещалась
республиканскими и региональными средствами массовой информации. Опубликовано и
вышло в эфир более 2000 статей, интервью, фильмов, видеороликов и других материалов
о ходе реализации национальной программы.
За три года в ряды «Жасыл Ел» вступили студенты и учащиеся сотен высших и
средних учебных заведений Казахстана.
В свете современных идей дальнейшего развития экономики казахстанской
молодежи хотелось бы принять участие не только на напряженных сезонных участках, но
и внести свой вклад в создание природоохранной структуры. Мы видим наше участие в
строительстве современных энергосберегающих объектов на селе и в городе: установке
ветряных генераторов, солнечных батарей, энергоустановок на биотопливе – все эти
известные альтернативные технологии должны быть построены с участием активного
подрастающего поколения нашей Республики.[9]
17
5. 12 советов чтобы сохранить климат в Казахстане
Многие из нас задумываются, что можно сделать для того, чтобы на своем уровне и
без значительных условий помочь в деле снижения выбросов парниковых газов.
Предлагаем вашему вниманию 12 советов, которые могут помочь в деле сохранения
климата не только в Республике Казахстан, но на всей Земле.
1. Перестаньте пить воду из пластиковых бутылок. Мы ежегодно используем 2,7
миллионов тонн пластика для розлива воды в бутылки. Лишь около 10% бутылок
используются повторно, в основном они отправляются на свалки, где для их разрушения
требуется около 450 лет. Литр воды весит килограмм. Купите фильтры, чтобы уменьшить
содержание хлора в водопроводной воде, некоторые эксперты утверждают, что вода из
крана (с высоким содержанием минеральных солей и низким риском заражения) даже
качественнее, чем из бутылок.
2. Не пользуйтесь магазинными пакетами. Мы ежегодно используем около 8 миллиардов
пластиковых пакетов. Это более 130 пластиковых сумок на человека в год. Используйте
свои пакеты повторно или обзаведитесь одним для повторного использования, дешевым и
прочным.
3. Экономьте на расходе воды. На среднюю ванну уходит 80 литров воды – вдвое больше,
чем на средний душ. Если вы обычно чистите зубы три минуты, закройте на это время
кран, и вы сэкономите почти 19 литров воды – это больше, чем некоторые жители Кении
используют за день. Во время устраняйте поломку сантехнического оборудования.
4. Если вы живете в частном секторе, то установите конденсационный котел для
нагревания воды и отопления дома, и ваши счета за электричество уменьшатся как
минимум на 25%. Тогда мы уменьшим эмиссию углекислого газа на 17,5 миллионов тонн
в год. Этой энергии достаточно для снабжения более чем 4 миллионов домов в течение
года.
5. Пользуйтесь энергосберегающими лампочками. Теперь они бывают всех форм и
размеров и обычно служат как минимум в 10 раз дольше, чем обычные лампочки,
потребляя в пять раз меньше энергии. Если каждый житель заменит всего одну лампочку
в 100 Вт на энергосберегающую лампочку в 20 Вт, то мы сэкономим столько
электроэнергии, сколько производит средняя АЭС.
6. Не наливайте лишнюю воду в чайник. Если всего 15 семей наливали бы столько воды,
сколько им нужно, выбросы углекислого газа уменьшились бы на 1 тонну в год.
7. Перезагрузите компьютер. Смените Хранитель экрана на "никакого" или "черный
экран" и дайте компьютеру команду переходить на режим энергосбережения после 10
минут бездействия. Компьютер, оставленный включенным на ночь, потребляет энергию,
достаточную для печати 800 страниц A4 на лазерном принтере. В сумме это составляет 2,6
тыс. кВт/ч электроэнергии в год и 1,9 т углекислого газа без какой-либо пользы.
8. Экономьте бумагу. Каждый офисный работник в среднем использует 40-50 листов
бумаги в день. Если вы будете использовать обе стороны листа, это уменьшит вашу
эмиссию парникового назад на 2,5 кг на каждый использованный килограмм бумаги.
9. Не покупайте "потные" ткани, такие как нейлон и полиэстер. Их делают из
нефтехимических продуктов, используя в процессе огромные количества энергии, воды и
синтетических масел. Закись азота, которая выделяется при производстве нейлона, в
качестве парникового газа в 310 раз сильнее CO2. При малейшей возможности выбирайте
натуральные ткани, такие как хлопок, лен, шелк, шерсть.
10. Пользуйтесь бельевой веревкой. Стиральные машины с отжимом – центрифугой
потребляют больше энергии, чем любой другой бытовой прибор. Сократите пользование
сушилкой на одну загрузку в неделю, и вы уменьшите эмиссию углекислого газа на 91 кг
в год.
18
11. Стирайте при более низкой температуре. Стрика при более низкой температуре,
особенно с учетом того, что средняя семья делает 247 загрузок в год, это легкий способ
сэкономить большое количество энергии.
12. Используйте вещи повторно! Использовать повторно можно не только бумагу и
пластиковые бутылки – около 80% наших отходов можно использовать повторно.
IV. Заключение
16 сентября — Международный День защиты озонового слоя. В этот день в 1987
году передовые страны, обеспокоенные истощением озонового слоя, приняли Венскую
конвенцию о его защите. Озоновым слоем принято называть слой максимальной
концентрации озона, расположенный в стратосфере в среднем между 19 и 23 километрами
от поверхности земли. Солнце распространяет опасное ультрафиолетовое излучение: А, В
и С. Самое опасное — А, которое вообще не доходит до земли, и В, которое доходит, но
проходит через фильтр — озоновый слой. Часть излучения озоновым слоем поглощается.
Благодаря этому слою, этой защите, человечество живет. Если бы его не было, человек бы
получал большую дозу облучения. Невосполнимый ущерб наносился бы и окружающей
среде. От этого излучения страдают не только люди. Оно крайне вредно для планктона,
мальков, креветок, обитающих на поверхности океана. Даже пластмасса портится от
ультрафиолетового излучения. По мнению врачей, каждый потерянный процент озона в
масштабах планеты вызывает до 150 тысяч дополнительных случаев слепоты из-за
катаракты, на 2,6 процента увеличивает количество раковых заболеваний кожи.
Значительно вырастает количество болезней, вызванных ослаблением иммунной системы
человека.
В начале 70-х годов XX века на основе анализа информации глобальной системы
наблюдений за озоном был обнаружен эффект "озоновых дыр". Ученые стали отмечать
неуклонное истощение озонового слоя.
Есть множество причин ослабления озонового щита.
Во-первых, это запуски космических ракет. Сгорающее топливо "выжигает" в
озоновом слое большие дыры. Когда-то предполагалось, что эти дыры затягиваются.
Оказалось, нет. Они существуют довольно долго.
Во-вторых, самолеты. Особенно летающие на высоте 12—15 километров.
Выбрасываемый ими пар и другие вещества разрушают озон. Но в то же время самолеты,
летающие ниже 12 километров, дают прибавку озона.
В-третьих, окислы азота. Их выбрасывают самолеты, но больше всего их выделяется
с поверхности почвы, особенно при разложении азотных удобрений.
В-четвертых, хлор и его соединения с кислородом. До 700 тысяч тонн этого газа
поступает в атмосферу, прежде всего от разложения фреонов. Фреоны — это не
вступающие у поверхности Земли ни в какие химические реакции газы, кипящие при
комнатной температуре, а потому резко увеличивающие свой объем, что делает их
хорошими распылителями. При расширении снижается температура фреонов, поэтому их
широко используют в холодильной промышленности и кондиционерах.
Агрессивный хлор начинает разбивать одну за одной молекулы озона, сам при этом
не претерпевая никаких изменений. Сам по себе хлор стойкий и может до ста лет
кружиться в атмосфере. Доказано, что за это время один атом хлора способен превратить
в кислород 100 000 молекул озона.
По данным исследователей, без принятия мер по Венской конвенции об охране
окружающей среды и Монреальскому протоколу по веществам, разрушающим озоновый
слой, к 2050 году разрушение озонового слоя достигло бы не менее 50 процентов в
средних широтах и не менее 70 процентов в широтах северных. Это примерно в десять раз
хуже текущего состояния.
19
Республика Казахстан не производит веществ, регулируемых Монреальским
протоколом, а лишь их потребляет, являясь самым крупным импортером ОРВ в
Центрально-Азиатском регионе. Присоединившись к Венской конвенции и
Монреальскому протоколу, Казахстан принял на себя обязательства по сокращению ОРВ.
В связи с этим в республике действует система лицензирования импорта и экспорта ОРВ.
В настоящее время Постановлением Правительства РК от 22 июня 2005 года в Казахстан
запрещено импортировать озоноразрушающие вещества.
Три года назад была принята лондонская поправка к Монреальскому протоколу.
Поскольку Казахстан слаб в экономическом плане, глобальный экологический фонд
оказал помощь в виде 5 миллионов долларов. На эти средства было закуплено
оборудование для таможенных постов. Также было проведено обучение персонала для
контроля над ввозом и вывозом озоноразрушающих веществ. В 2002 году в Казахстане
была начата реализация проекта, направленного на уменьшение выбросов
озоноразрушающих веществ. Проект позволил в стране обеспечить сеть сервисных
компаний
специализированным
оборудованием
для
обслуживания
техники,
использующей фреон-12. Чтобы не нанести коммерческий урон этим предприятиям, им
было роздано оборудование для извлечения и переработки фреона. Фреон можно
использовать внутри системы, но нельзя выпускать. Специальное оборудование его
извлекает, перерабатывает и закачивает обратно. Проект затронул буквально все
компании во всех областных и даже в районных центрах. По приказу Министерства
охраны окружающей среды реализацией проекта занимался Координационный центр по
изменению климата.[10]
Существует несколько глобальных конвенций: по опустыниванию, изменению
климата, по биоразнообразию и защите озонового слоя. Эти пять конвенций не могут
действовать локально. Если холодильщик выпустил фреон в Астане, этот фреон поступит
в стратосферу. Он не может собираться в одном месте, например над Астаной, большая
озоновая дыра находится только над Антарктикой. Вклад в это вносят все живущие на
планете.
Главная задача — убедить людей не использовать озоноразрушающие вещества.
Рано или поздно человечество поймет, что последующим поколениям просто не
достанется ни озонового слоя, ни жизни на Земле.
20
V. Список используемой литературы и Интернет-ресурсов
1. Robert, Walter Orr, "It is Time to Prepare for Global Climate Changes", Conservation
Foundation Letter, April 1983
2. Информационное агентство «Казахстан сегодня», http://www.kz-today.kz,
http://www.kt.kz, 26 сентября 2008 года
3. ru.wikipedia.org/wiki/Тиндаль
4. Climate Vitae Graphics
5. http://ecoclimate.kz
6. Первое Национальное Сообщение Республики Казахстан, 1998
7. Протокол №2 заседания Научно-технического совета Министерства охраны
окружающей среды Республики Казахстан от 24 августа 2008 года.
8. Climate.kz - Координационный центр по изменению климата
9. http://www.zhastar.kz/our-projects/zhasil-el - Конгресс молодежи Казахстана
10. Кирилл Пяртель. Спасем и сохраним озоновый слой!, Республиканский еженедельник
«Инфо-Цес», №37 от 15.09.07г.
21
Журнал исследований.
Тема исследования – «Глобальное изменение климата в Казахстане».
Гипотеза исследования – в республике Казахстан существует реальная возможность
того, чтобы остановить изменения климатической картины, сделать так, чтобы
последствия глобального потепления не были столь губительны.
Цель исследования – анализе произошедших за последнее столетие изменений в климате
планеты, изучении основных механизмов возникновения парникового эффекта, поиске
путей решения проблемы глобального потепления.
Задачи:
1. Изучить основные тенденции в климатической картине планеты;
2. Изучить механизм возникновения парникового эффекта;
3. Ознакомиться с основными государственными документами, которые направлены на
сохранение и улучшение климата в Республике Казахстан;
4. Научиться использовать простые приемы для сохранения климата.
Этап исследования
Период
Основные мероприятия
Подготовительный
Январь2009 года
Выбор темы
Январь 2009 года
Изучение научной литературы по
исследуемому вопросу
Исследовательский
Январь 2009 года
Составление плана исследования
Февраль - март
Составление анализа имеющейся
2009 года
ситуации в Республике Казахстан по
вопросу сохранения климата и
озонового слоя.
Заключительный
Апрель 2009 года
Оформление исследования в виде
учебно-исследовательской работы
Май 2009 года
Разработка мультимедийной
презентации к докладу
22