Экологические и экономические последствия выбросов метана для мировой энергетики

Жизнин Станислав Захарович, д.э.н., профессор, Международный государственный институт международных отношений (университет) МИД России / Zhiznin Stanislav, doctor of economics, professor, Moscow State Institute of International relations (University) of Ministry of  Foreign Affairs of Russia , email: s.zhiznin@rambler.ru.

Тимохов Владимир Михайлович, к.ф. -м.н., Исполнительный директор, Центр энергетической дипломатии и геополитики / Timokhov Vladimir, Executive director, Moscow. Center of Energy Diplomacy and Geopolitic, email: vl.timokhov@gmail.com.

 

В настоящей работе проанализированы основные свойства метана, как одного из сильнейших парниковых газов. Рассмотрены способы его образования, степень влияния на климат, утечки в атмосферу под действием природных источников, а также от человеческой деятельности, связанной, главным образом с энергетикой.

Ключевые слова: парниковые газы, диоксид углерода, выбросы, утечки в атмосферу, концентрация, антропогенные источники, термитники.

 

Все органические энергоносители выделяют в атмосферу большое количество парниковых газов и загрязнителей атмосферы. К парниковым газам относится водяной пар, диоксид углерода (СО2), метан (СН4), и озон (О3). Загрязнители атмосферы — оксид углерода (СО), оксид серы (SО2), оксид азота (N2O), двуоксид азота (NO2), аэрозоли и другие вредные примеси [31].

Сущность парникового эффекта состоит в том, что атмосфера почти целиком пропускает весь спектр излучения от Солнца к Земле, но из-за наличия в атмосфере парниковых газов значительно задерживается обратное длинноволновое тепловое (инфракрасное) излучение от земной поверхности, что приводит к длительному нагреву атмосферы. Чем больше концентрация парниковых газов, тем интенсивнее накапливается тепловая энергия в приповерхностных слоях атмосферы. Усиление парникового эффекта приводит к повышению температуры на поверхности Земли и потеплению климата.

Среди газов, обладающих  огромным парниковым эффектом, метан является наиболее важным представителем органических веществ в атмосфере [15,16,11]. Его концентрация существенно превышает концентрацию остальных органических соединений. Увеличение содержания метана в атмосфере способствует усилению парникового эффекта, так как метан интенсивно поглощает тепловое излучение Земли в инфракрасной области спектра на длине волны 7.66 мкм. Метан занимает второе место после углекислого газа по эффективности поглощения теплового излучения Земли. Вклад метана в создание парникового эффекта составляет примерно 30% от величины, принятой для углекислого газа. С ростом содержания метана изменяются химические процессы в атмосфере, что может привести к ухудшению экологической ситуации на Земле [31,17]. Кроме того, ухудшаются экологические и экономические показатели использования тех отраслей ТЭК, где метан является одним из элементов технологических процессов этих отраслей (газовая, нефтяная и угольная промышленность)

Далее проанализируем свойства и способы образования метана, степень его воздействия на климат, утечки в атмосферу, а также экологические и экономические последствия утечки метана для мировой энергетики.

Основные свойства и характеристики метана как парникового газа.

Метан (CH4) — простейший углеводород, бесцветный газ, без запаха; Нетоксичен и неопасен для здоровья; основной компонент природного газа (77-99%), а также попутных нефтяных газов (31- 90%). Молекула метана довольно устойчива, и ее нелегко вывести из атмосферы. Метан мало растворим в воде (только ~30 см3 газа растворяется в одном литре воды), и не удаляется из атмосферы с осадками. Для удаления из атмосферы метан необходимо переводить в нелетучие или другие газообразные соединения. Процессы вывода метана из атмосферы (стоки) являются многоступенчатыми, в результате таких процессов вместо одной исчезнувшей в атмосфере молекулы метана возникает 3.5 молекулы озона и 0.5 радикала ОН. Химический сток в атмосфере – это основной канал вывода метана из атмосферы. К другим стокам относятся поглощение метана почвенными бактериями и уход в стратосферу. Оба последних этих стока вносят вклад менее 10% в общий сток метана [17]. Время жизни метана в атмосфере составляет 8-12 лет.

Люди создают выбросы метана намного быстрее, чем Земля может их удалить.  Так, в течение последних 800 000 лет концентрации метана в атмосфере Земли всегда варьировались от 0.35 до 0.80 ppm, а от Рождества Христова до XVII века она была практически постоянной и составляла примерно 0,7 ppm[1], то есть до промышленной революции естественные выбросы метана были в безопасном диапазоне. Далее концентрация метана стала повышаться, и одновременно начался интенсивный рост населения Земли и развитие технологий хозяйственной деятельности. Так за последние 150-200 лет уровни выбросов метана увеличились более, чем в 2,5 раза [10,4], что связано, в основном, с деятельностью человека при использовании ископаемого топлива, интенсивным земледелием и животноводством, рядом других видов [9].

В настоящее время средняя концентрация метана в атмосфере составляет 1.86 ppm [31]. В пределах тропосферы концентрация метана в долевом отношении не зависит от высоты, а затем быстро убывает, достигая на высоте ~50 км около 300 ppb.

Изменение концентрации метана в атмосфере Земли примечательно тем, что позволяет наглядно представить характер и масштаб влияния человеческой деятельности на глобальные процессы. Концентрация метана в 70-е годы увеличивалась в атмосфере со скоростью 0.8–1.2% в год, что эквивалентно увеличению концентрации на 16,5 ppb (ppb – одна часть на миллиард) в год, а прирост его массы в атмосфере составлял 45 Тг/год (тераграмм/год) [17].

Если молекулы метана попадают в атмосферу, то они вовлекаются в процессы переноса и вступают в химические реакции, которые хорошо известны как качественно, так и количественно. Управление процессами непосредственно в атмосфере в глобальном масштабе практически исключено. До настоящего времени направленное воздействие на атмосферные процессы удавалось осуществлять только путем изменения мощности антропогенных источников. Поэтому важно понимать природу естественных и антропогенных источников метана и оценивать их мощность с достаточной степенью достоверности.

Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК, анг. IPCC) для определения степени воздействия парниковых газов на глобальное потепление в Киотском протоколе использовала потенциал глобального потепления (ПГП, анг. GWP).

Потенциал глобального потепления — это параметр, численно определяющий разогревающее воздействие молекулы определенного парникового газа относительно молекулы СО2. Эффект от выброса оценивается за определённый промежуток времени.

В качестве эталонного газа принят диоксид углерода (CO2), его GWP=1 за любой промежуток времени, а время жизни в атмосфере — 100 лет.

МГЭИК в одном из последних  докладах определила, что за 100 лет парниковая активность метана будет выше в 28 раз (GWP =28) активности СО2, а за 20 лет — в 84 раза [8]. Это означает, что 1% прироста содержания метана дает вклад выше примерно в 28 раз, чем эффект от увеличения содержания двуокиси углерода на 1% во временном промежутке 100 лет и, соответственно, в 84 раза — за 20 лет. Согласно заключению Межправительственной группы по вопросам изменения климата увеличение выбросов CO2 такими темпами может привести к необратимым изменениям климата Земли, поэтому необходимо глобальное преобразование самих принципов энергоснабжения и энергопотребления [24,25].

Существует значительный потенциал снижения выбросов парниковых газов. Прежде всего, это внедрение в структуру промышленных отраслей низкоуглеродистых технологий.  К ним относятся технологии ядерной энергетики и возобновляемых источников энергии [28]. Более подробно о технологиях ядерной энергетики и ее влиянии на изменение климата изложено в наших работах: [23] – о ресурсной базе ядерной энергетики, как основном источнике выбросов при добыче урана;  [19] -  перспективах развития ядерной энергетики на тепловых нейтронах;  [26] – ядерной энергетики на быстрых нейтронах, позволяющей в значительной мере решить ресурсную проблему энергетики; [21] – перспективах международного сотрудничества в развитии термоядерной энергетики; изотопных медицинских [20] и энергетических направлений [22], устойчивому развитию [27,18].

 

Способы и источники образования выбросов метана

Существует несколько способов образования метана. Они представлены в табл. 1.

Таблица 1. Способы образования метана.

Название Способ образования Где образуется
Биогенный в результате химической трансформации органического вещества Пожары, мусорные свалки, рисовые чеки
Бактериальный или микробный в результате деятельности бактерий В донных отложениях болот и других водоемов, в результате процессов пищеварения в желудках насекомых и животных (преимущественно жвачных)
Термогенный в результате термохимических процессов в осадочных породах при их погружении на глубины 3-10 км, где осадочные породы подвергаются химической трансформации в условиях высоких температур и давлений
Абиогенный в результате химических реакций неорганических соединений на больших глубинах в мантии земли

Источник: Подготовлено по данным работы [31].

Выбросы метана в атмосферу осуществляется под воздействием как природных, так и человеческих факторов.  Основными природными источниками являются водно-болотные угодья, термиты и океаны. Природные источники создают ~ 36% выбросов метана.  Источниками человеческих факторов являются: 1) мусорные свалки и отходы; 2) сельскохозяйственная деятельность и животноводство; и 3) производство, транспортировка и использование, в частности, сжигание ископаемого топлива — самый основной источник выбросов.  Источники, связанные с человеческой деятельностью, составляют ~ 64% от общего числа [1].  Рассмотрим источники выбросов более подробно.

Образование метана от деятельности человека

В процессе промышленной революции выбросы метана, связанные с деятельностью человека, постоянно возрастали. К настоящему времени они все их основные виды в долевом отношении  показаны на рис. 1.

Doc1

Рис. 1. Вклад антропогенных источников в изменение атмосферного метана.

Источник: подготовлено авторами по данным работы [1].

Как видно из рис. 1, технологический цикл, связанный с ископаемым топливом,  и интенсивное животноводство привели к увеличению объемов метана до ~ 60% от всех выбросов. Остальные источники включают свалки и отходы (16%), сжигание биомассы (11%), рисовое сельское хозяйство (9%), биотопливо (4%) [1]. Рассмотрим их более подробно.

 

Добыча, транспортировка и потребление (сжигание) ископаемого топлива

Любое ископаемое топливо выбрасывает метан. Это может быть природный газ (который более чем на 90% состоит из метана), уголь или нефть. Метан всегда выбрасывается, при извлечении ископаемого топлива из недр земли; его транспортировке по трубопроводам или грузовиками, железнодорожным транспортом и т. д.; очистке ископаемого топлива, а также при его сжигании.

Выбросы метана при добыче (производстве), транспортировке и сжигании ископаемого топлива являются самыми большими. Они составляют - 33% от общего количества или, примерно, 110 миллионов тонн (млн. т) метана в год [1].

Самая большая часть выбросов метана в атмосферу вызвана природным газом, так как метан является его основным компонентом.  Утечка происходит на всех трех этапах (добыча, транспортировка, сжигание) использования природного газа. В табл. 2 показаны выбросы газов метана, связанные с разработкой природного газа из обычных скважин и из сланцевых образований.

Таблица. 2. Выбросы метанов, связанные с разработкой природного газа из обычных скважин и из сланцевых образований (в процентах от метана, образующегося на протяжении всего жизненного цикла скважины) [13].

Конвенциональный газ Сланцевый газ
Выбросы при заполнении скважин 0.01% 1.9%
Регулярное продувание и утечка оборудования на участке скважины 0.3 – 1.9% 0.3 – 1.9%
Выбросы при разгрузке жидкости 0 – 0.26% 0 – 0.26%
Выбросы при обработке газа 0 – 0.19% 0 – 0.19%
Выбросы при транспортировке, хранении и распределении 1.4 – 3.6% 1.4 – 3.6%
Общие выбросы 1,7 до 6,0% 3,6 до 7,9%

Источник: подготовлено по  данным работы [13].

Как видно из табл. 1, общие выбросы метана при добыче и транспортировке газа являются довольно значительными: до 6% для обычного конвенциального газа и почти до 8% — сланцевого газа. Эти факторы имеют большое значение, особенно при транспортировке природного газа на большие расстояния. При выбросах в газопроводах ~ 3.6% объемы утечек могут быть существенными, особенно, если трубопровод длительно эксплуатируется и не модернизируется, в частности по территории Украины. В сланцевых разработках с помощью гидроразрывов для извлечения газа из породы необходимо в скважины закачивать большие объемы воды, которые после выделения газа возвращаются на поверхность, что сопровождается выделением большого количества метана [5].

Уголь является еще одним важным источником выбросов метана. В горных породах находятся различные места и ситуации, способствующие образованию, сосредоточению свободного метана и испусканию в процессе добычи. Это — природные скопления («газовые ловушки», «сладкие точки») в нетронутых горными работами углепородных массивах; угольные пласты и слои газоносных пород; отработанные участки массива, из которых извлечены промышленные запасы угля; коллекторы подземных вод с растворенными в них газами [30].

Нефтяные скважины также имеют отложения метана, которые выделяются во время бурения и добычи. Транспортировка и хранение нефти также является источником выбросов метана.

Незавершенное или неполное сжигание ископаемого топлива приводит к выбросам метана, если процесс горения не осуществляется полностью на сто процентов, поэтому, когда ископаемые виды топлива используются для производства электричества, тепла или топлива для автомобилей, все они производят метан.

Животноводство. Значительным источником выбросов метана является энтеральная ферментация у сельскохозяйственных животных — крупного рогатого скота. Это создает 27% выбросов метана от деятельности человека [1]. Животные (коровы, овцы и козы) являются жвачными животными. Во время их обычного процесса пищеварения они создают большое количество метана. Энтеральная ферментация происходит из-за микроорганизмов в желудке этих животных, что создает метан в качестве побочного продукта, который выдыхается животными. Животноводческое хозяйство даже в скромных масштабах будет ежедневно использовать большое количество навоза. Обычно это осуществляется с помощью больших систем обработки отходов и емкостей для хранения. Многие такие системы производят метан, поскольку они соответствуют анаэробным условиям.

Люди выращивают домашних животных для питания, поэтому мясо, которое мы употребляем в пищу, является источником общих выбросов метана. Животноводство создает порядка 90 млн т метана в год [1]. С 1960-х годов в животноводстве наблюдается значительный рост поголовья скота во всем мире, так, за прошедший период производство говядины увеличилось более чем в два раза [14], поэтому выбросы, связанные с животноводством, также значительно выросли.

Мусорные свалки. Еще один важный источник выбросов метана от деятельности человека — это свалки мусора и отходы.  Метан образуется на свалках при разложении твердых отходов, а также из отходов животных и людей. На них приходится 16% выбросов метана. Мусорные свалки производят примерно 55 млн т метана в год [1].

Свалки и открытые мусорные контейнеры содержат много органического вещества. Мусор содержит отходы пищи, газет, высохшую траву и листья. Появляющийся новый мусор засыпает находящийся там старый, в результате органическое вещество в мусоре оказывается в условиях отсутствия кислорода, что обеспечивает благоприятные условия для получения микробов, производящих метан. Микробы разрушают отходы и создают большие количество метана, который будет выделяться в течение многих лет и даже после закрытия свалочных полигонов, так как образовавшиеся бактерии будут продолжать разлагать захороненные отходы.

Сточные воды от бытовых, муниципальных и промышленных источников также могут производить выбросы метана. Как и на свалках, в случае, если распад органического материала в сточных водах происходит без доступа кислорода, это создаст метан.

Сжигание биомассы. Биомасса является материалом из живых или мертвых органических веществ. Неполное ее сжигание создает выбросы метана. Огромные количества метана могут быть получены во время крупномасштабного горения, что создает 11% метановых выбросов [1].

Большие открытые пожары используются людьми для уничтожения отходов урожая и очистки сельскохозяйственных земель или других целей. Естественные лесные пожары могут также способствовать этому. Но подавляющее большинство сжигаемой биомассы вызвано людьми. Сжигание биомассы создает 38 миллионов тонн метана в год [1].   

Рисовое сельское хозяйство. Еще один крупный источник выбросов метана человека — это рисовое земледелие. Под поля для производства риса используются искусственные водно-болотные угодья. Они обладают высоким содержанием влаги, истощают кислород и имеют достаточно органических веществ, что создает отличную среду для производства метана, который также образуется при разложении органических веществ.

Часть произведенного метана поглощается метан-потребляющими микроорганизмами. Но подавляющее его большинство выпускается в атмосферу. Из-за болотной среды полей рисовая культура создает ~ 9% выбросов метана. Сельское хозяйство по производству риса создает 31 млн т метана в год [1].

Биотопливо. Любая биомасса, используемая в домашних условиях для производства энергии, считается биотопливом. Ежегодно производится 12 млн т биотоплива, что делает его важным энергетическим источником.  Неполное сжигание биотоплива приводит к появлению метана, что создает 4% его выбросов [1].

По оценкам экспертов, 80% биотоплива используется для домашних целей, отопления и освещения. Часто в открытых кулинарных пожарах сжигается древесина, сельскохозяйственные отходы или навоз животных. Это самый большой вклад в глобальные выбросы метана от биотоплива.  Около 2.7 млрд людей используют твердое биотопливо для приготовления пищи и обогрева домов ежедневно. Большинство из них живут в развивающихся странах [7]. Около 18% биотоплива используют низко-технологичные компании, занятые производством  кирпичей или плитки, приготовлением пищи и т.д.  [3].

Природные источники образования метана

Метан также выделяется в атмосферу естественными процессами. К ним относятся водно-болотные угодья, термитники и океаны. Метан, полученный из природных источников, полностью компенсируется его естественными поглотителями.  Так происходило в течение многих тысяч лет. Из-за естественного равновесия уровень метана был довольно устойчивым. Сегодня источники, связанные с деятельностью человека, создают наибольшую часть от общих объемов выбросов метана, что нарушило естественный баланс, существовавший до промышленной революции. Вклад естественных процессов в образование метана показан на рис. 2.

Водно-болотные угодья являются важным источником метана. На их долю приходится 78% всех естественных  выбросов. Другие натуральные метановые источники -  термиты  (12%) и океаны (10%) [1].

 

Рис. 2.  Вклад природных источников в изменение атмосферного метана.

Источник: подготовлено авторами по данным работы [1].

Водно-болотные угодья. Водно-болотные угодья являются крупнейшим природным источником метана. Они дают 78% естественных выбросов метана [1].  Переувлажненные заболоченные условия идеально подходят для микробов, так как такие среды содержат большие количества органического вещества без кислорода. Часть выбросов метана, поглощается потребляющими метан микробами, но большее количества уходят в атмосферу. Водно-болотные угодья создают 147 млн т метана каждый год [1].

Термитники. Насекомые термиты являются значительным природным источником метана. Он образуется в процессе нормального пищеварения термита. Термиты едят целлюлозу, а для ее переваривания в кишечнике образуются микроорганизмы, которые во время этого процесса производят метан. Каждый термит ежедневно производит незначительное количество метана, но с учетом их мировой популяции выбросы суммируются и  создают в совокупности ~ 23 млн. т метана в год, что составляет 12% естественных выбросов метана [1].

Океаны. Еще один значимый природный источник метана содержат океаны. Выбросы метана производят микробы, обитающие в океане. В глобальном масштабе океаны составляют 19 млн т метана в год [1], что составляет 10% естественных выбросов метана. Выбросы метана в океане часто производятся в более глубоких слоях прибрежных районов. На них приходится 75% выбросов метана в океанах [6]. Метан, создаваемый этими микроорганизмами, смешивается с окружающей водой и через некоторое время попадает в атмосферу с поверхности океана.

Кроме данного способа выбросов метана существует потенциально опасный источник метана, который может включиться при повышении температуры Земли, это — гидраты метана (метаногидраты). Запасы метангидратов огромны. Повышение температуры вызовет их дестабилизацию,  и начнется распад, что сейчас иногда наблюдается. В настоящее время оценка мощности потока метана от метангидратов невелика и составляет около 1% от общего потока. Увеличение поступления потока метана в атмосферу вызовет дальнейшее повышение температуры атмосферы, что будет иметь значительные негативные последствия.

Метаногидраты  — устойчивые кристаллические соединения метана с водой при низкой температуре и высоком давлении. Кристаллическая структура формируется молекулами воды, внутри каркаса которой находится молекула метана (обычно 1 моль CH4 приходится на 5.75 молей H2O). При падении давления или росте температуры молекула распадается на метан и воду, но может существовать и в метастабильном состоянии (при температурах, превышающих температуру таяния). Плотность метаногидратов — около 900 кг/м3 [31]. Разрушение метаногидратов может привести к выбросу порядка 2000 Pg (петаграмм) CH4, а  в глобальную атмосферу ~ 5 Pg CH4.

Расчеты показывают, что метаногидраты могут находиться в стабильном состоянии на глубинах ниже 300 м, либо под слоем вечной мерзлоты в Арктике. В настоящее время скорость потепления Арктики в 2 раза превышает скорость глобального потепления [31].

Перенос метана к поверхности воды осуществляется: а) при пузырьковом выделении метана. Пузырьки достигают поверхности воды только на шельфах, в районах глубин несколько десятков метров из-за газообмена с окружающей водой; б) при механическом воздействии куски метаногидрата могут оторваться от дна и достигнуть поверхности воды [2]; в) турбулентной диффузией растворенного метана — эффективный механизм переноса, поскольку окисление метана в океане характеризуется временем жизни 50 лет [12].

В тоже время существуют аргументы против данной гипотезы: 1) метаногидраты залегают на глубине ниже 200 м под шельфом, и потепление климата такой глубины достигнет очень нескоро,  по данным моделирования,  не в ближайшие ~100 лет; 2) выделение метана также приурочено к устьям великих Сибирских рек, так что метан может выходить из разложения выносимого ими материала; 3) очень мало данных о фактическом распределении метана под океаном. Более подробно о роли метаногидратов в обеспечении энергией представлено в работе [29].

Заключение

Роль метана в экологических процессах исключительно велика. В настоящее время значительной задачей для многих регионов земного шара, в том числе и для России, являются инвентаризация существующих источников метана, выявление и прогнозирование появления новых источников. Это важно ещё и потому, что при экспериментальных измерениях мощностей отдельных источников выявлена значительно меньшая мощность, чем предполагалось. Потому не исключена возможность, что в будущем возникнет проблема дефицита метана из традиционных источников, а ее можно решить только на основе изучения нетрадиционных источников. В России более детальному исследованию следует подвергнуть те источники метана, мощность которых определена с недостаточной точностью. Прежде всего, это болота, и особенно болота Западной Сибири[17].

Значимой является проблема образования и транспорта метана в болотах внутри водной фазы, а также метана из угольных шахт. Последняя имеет важное значение,  как с точки зрения обеспечения техники безопасности, так и промышленного использования шахтного метана. При этом следует установить величину потерь при добыче и транспортировке газа.

Залежи метангидратов представляют значительный интерес не только с точки зрения воздействия на климат планеты при их дестабилизации, но и для промышленного использования. Правильное использование отходов, например, для получения тепловой энергии, может решить проблему свалочного газа.

В настоящее время практически установлено,  что на Земле происходит постепенное потепление климата. Повышение температуры планеты отразится на увеличении потоков метана, так как изменение температуры на один градус меняет интенсивность выделения метана в микробиологических процессах (болота, рисовые поля, свалки) примерно на 10%.

 

Библиографический список

  1. Bousquet, P., S. C. Tyler, P. Peylin, G. R. Van Der Werf, C. Prigent, D. A. Hauglustaine, E. J. Dlugokencky, J. B. Miller, P. Ciais, J. White, L. P. Steele, M. Schmidt, M. Ramonet, F. Papa, J. Lathière, R. L. Langenfelds, C. Carouge, and E. -G. Brunke. «Contribution of anthropogenic and natural sources to atmospheric methane variability.» Nature 443, no. 7110 (2006): 439-443.
  2. Brewer I. D., Burbank D. W. and Hodges K. V. Modelling detrital cooling-age populations: insights from two Himalayan catchments. Brewer et al. 2002. URL: http://www.geol.ucsb.edu/faculty/burbank/Site/Publications_files/Brewer%20et%20al%20Basin%20Res%2003%20detrital%20Ar%3AAr.pdf/
  3. Christian, T. J., R. J. Yokelson, B. Cárdenas, L. T. Molina, G. Engling, and S. -C. Hsu. «Trace gas and particle emissions from domestic and industrial biofuel use and garbage burning in central Mexico.» Atmospheric Chemistry and Physics 10, no. 2 (2010): 565-584.
  4. Dlugokencky, E. J., E. G. Nisbet, R. Fisher, and D. Lowry. «Global atmospheric methane: budget, changes and dan-gers.» Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 369, no. 1943 (2011): 2058—2072.
  5. EPA 2010. Exhaust Emissions  Regulations. URL: https://cumminsengines.com/uploads/docs/4971350.pdf/   .
  6. Grunwald, Maik, Olaf Dellwig, Melanie Beck, Joachim W. Dippner, Jan A. Freund, Cora Kohlmeier, Bernhard Schnetger, and Hans-Jürgen Brumsack. «Methane in the southern North Sea: Sources, spatial distribution and budgets.» Estuarine, Coastal and Shelf Science 81, no. 4 (2009): 445-456.
  7. Household air pollution and health. World Health Organization: Media Centre. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs292/ (accessed August 7, 2014).
  8. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Con-tribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Meyer (eds.). IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp.]. Climate Change 2014: Synthesis Report. IPCC (2015).
  9. IPCC. Summary for Policymakers. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2007.
  10. Loulergue, Laetitia, Thomas F. Stocker, Dominique Raynaud, Jean-Marc Barnola, Bénédicte Lemieux, Thomas Blun-ier, Valérie Masson-Delmotte, Renato Spahni, Adrian Schilt, and Jérôme Chappellaz. «Orbital And Millennial-scale Features Of Atmospheric CH4 Over The Past 800,000 years.» Nature 453, no. 7193 (2008): 383-386.
  11. Ramón A. Alvareza, Stephen W. Pacala, James J. Winebrake, William L. Chameides, Steven P. Hamburg, Greater focus needed on methane leakage from natural gas infrastructure, Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 109 (2012) 6435–6440.
  12. Rehder, G., R. S. Keir, E. Suess, and M. Rhein (1999). Methane in the

northern Atlantic controlled by microbial oxidation and atmospheric his-

tory, Geophys. Res. Lett. 26 (5), 587–590.

  1. Robert W. Howarth, Renee Santoro, Anthony Ingraffea. Methane and the greenhouse-gas footprint of natural gas from shale formations. DOI 10.1007/s10584-011-0061-5.
  2. Thornton, P. K. «Livestock Production: Recent Trends, Future Prospects.» Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 365, no. 1554 (2010): 2853—2867.
  3. Warneck P. Chemistry of the Natural Atmosphere. N.Y.: Acad. Press, 1988. 757 p.
  4. Бажин Н.М. // Химия в интересах устойчивого развития. 1993. Т. 1. С. 381-396.
  5. Бажин Н.М. Метан в атмосфере. Соросовский образовательный журнал, т. 6, № 3, 2000. URL: http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/958.html.
  6. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Влияние энергетики на устойчивое развитие. Мировая экономика и международные отношения. 2017, т. 61, № 11, с. 34-42.
  7. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Геополитические и экономические аспекты развития ядерной энергетики. Вестник МГИМО-Университета. 2015. № 4 (43), с. 64-73.
  8. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Международные рынки изотопов. Вестник МГИМО-Университета, 2016, № 5 (50), с.145-157.
  9. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Перспективы международного сотрудничества в развитии термоядерной энергетики. Экономические и экологические аспекты. Энергетическая политика. 2016, № 3, с. 98-108.
  10. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Радиоизотопные источники энергии. Обеспечение энергетической безопасности. Энергетическая политика. 2017, № 1, с 111-122.
  11. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Ресурсная база ядерной энергетики. Надежность и безопасность энергетики. 2017, т. 10, № 1, с. 4-10.
  12. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Технологические аспекты энергетической дипломатии России. Вестник МГИМО-Университета. 2016, № 3 (48), с.43-53.
  13. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Экология мировой энергетики и устойчивое развитие. Конкурентоспособность в глобальном мире. 2017, № 9, ч. 6, с. 36-39.
  14. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Экономические аспекты некоторых перспективных ядерных технологий за рубежом и в России. Вестник МГИМО-Университета. 2015, № 6 (45), с. 284-297.
  15. Жизнин С.З., Тимохов В.М. Ядерные аспекты энергетической дипломатии. М.: МГИМО-Университет. 2017, 264 с.
  16. Каныгин П.С. Экономика освоения альтернативных источников энергии (на примереЕС). М.: Астрель, 2009, 256 с.
  17. Мастепанов А.М. Газогидраты: путь длиною в 250 лет. М.: ИЦ «Энергия». 2014, 272 с.
  18. Метан из угольных шахт. URL: http://www.globalmethane.org/documents/coal_fs_rus.pdf.
  19. Репина И. Институт физики атмосферы РАН, Институт космических исследований. Дистанционные исследования концентраций и потоков метана в атмосфере. 2013. URL: http://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-metan-v-okruzhayushchey-srede.pdf.

 

 

 

References

  1. Bousquet, P., S. C. Tyler, P. Peylin, G. R. Van Der Werf, C. Prigent, D. A. Hauglustaine, E. J. Dlugokencky, J. B. Miller, P. Ciais, J. White, L. P. Steele, M. Schmidt, M. Ramonet, F. Papa, J. Lathière, R. L. Langenfelds, C. Carouge, and E. -G. Brunke. «Contribution of anthropogenic and natural sources to atmospheric methane variability.» Nature 443, no. 7110 (2006): 439-443.
  2. Brewer I. D., Burbank D. W. and Hodges K. V. Modelling detrital cooling-age populations: insights from two Himalayan catchments. Brewer et al. 2002. URL: http://www.geol.ucsb.edu/faculty/burbank/Site/Publications_files/Brewer%20et%20al%20Basin%20Res%2003%20detrital%20Ar%3AAr.pdf/
  3. Christian, T. J., R. J. Yokelson, B. Cárdenas, L. T. Molina, G. Engling, and S. -C. Hsu. «Trace gas and particle emissions from domestic and industrial biofuel use and garbage burning in central Mexico.» Atmospheric Chemistry and Physics 10, no. 2 (2010): 565-584.
  4. Dlugokencky, E. J., E. G. Nisbet, R. Fisher, and D. Lowry. «Global atmospheric methane: budget, changes and dan-gers.» Philosophical Transactions of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences 369, no. 1943 (2011): 2058—2072.
  5. EPA 2010. Exhaust Emissions  Regulations. URL: https://cumminsengines.com/uploads/docs/4971350.pdf/   .
  6. Grunwald, Maik, Olaf Dellwig, Melanie Beck, Joachim W. Dippner, Jan A. Freund, Cora Kohlmeier, Bernhard Schnetger, and Hans-Jürgen Brumsack. «Methane in the southern North Sea: Sources, spatial distribution and budgets.» Estuarine, Coastal and Shelf Science 81, no. 4 (2009): 445-456.
  7. Household air pollution and health. World Health Organization: Media Centre. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs292/ (accessed August 7, 2014).
  8. IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change). IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Con-tribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Core Writing Team, R.K. Pachauri and L.A. Mey-er (eds.). IPCC, Geneva, Switzerland, 151 pp.]. Climate Change 2014: Synthesis Report. IPCC (2015).
  9. IPCC. Summary for Policymakers. In: Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 2007.
  10. Loulergue, Laetitia, Thomas F. Stocker, Dominique Raynaud, Jean-Marc Barnola, Bénédicte Lemieux, Thomas Blun-ier, Valérie Masson-Delmotte, Renato Spahni, Adrian Schilt, and Jérôme Chappellaz. «Orbital And Millennial-scale Features Of Atmospheric CH4 Over The Past 800,000 years.» Nature 453, no. 7193 (2008): 383-386.
  11. Ramón A. Alvareza, Stephen W. Pacala, James J. Winebrake, William L. Chameides, Steven P. Hamburg, Greater focus needed on methane leakage from natural gas infrastructure, Proc. Natl Acad. Sci. U.S.A. 109 (2012) 6435–6440.
  12. Rehder, G., R. S. Keir, E. Suess, and M. Rhein (1999). Methane in the

northern Atlantic controlled by microbial oxidation and atmospheric his-

tory, Geophys. Res. Lett. 26 (5), 587–590.

  1. Robert W. Howarth, Renee Santoro, Anthony Ingraffea. Methane and the greenhouse-gas footprint of natural gas from shale formations. DOI 10.1007/s10584-011-0061-5.
  2. Thornton, P. K. «Livestock Production: Recent Trends, Future Prospects.» Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 365, no. 1554 (2010): 2853—2867.
  3. Warneck P. Chemistry of the Natural Atmosphere. N.Y.: Acad. Press, 1988. 757 p.
  4. Bazhin N.M. // Khimiia v interesakh ustoichivogo razvitiia. 1993. T. 1. S. 381-396.
  5. Bazhin N.M. Metan v atmosfere. Sorosovskii obrazovatel'nyi zhurnal, t. 6, № 3, 2000. URL: http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/958.html.
  6. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Vliianie energetiki na ustoichivoe razvitie. Mirovaia ekonomika i mezhdunarodnye otnosheniia. 2017, t. 61, № 11, s. 34-42.
  7. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Geopoliticheskie i ekonomicheskie aspekty razvitiia iadernoi energetiki. Vestnik MGIMO-Universiteta. 2015. № 4 (43), s. 64-73.
  8. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Mezhdunarodnye rynki izotopov. Vestnik MGIMO-Universiteta, 2016, № 5 (50), s.145-157.
  9. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Perspektivy mezhdunarodnogo sotrudnichestva v razvitii termoiadernoi energetiki. Ekonomicheskie i ekologicheskie aspekty. Energeticheskaia poli-tika. 2016. № 3, s. 98-108.
  10. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Radioizotopnye istochniki energii. Obespechenie energeticheskoi bezopasnosti. Energeticheskaia politika. 2017. № 1, s 111-122.
  11. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Resursnaia baza iadernoi energetiki. Nadezhnost' i bez-opasnost' energetiki. 2017, t. 10, № 1, s. 4-10.
  12. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Tekhnologicheskie aspekty energeticheskoi diplomatii Rossii. Vestnik MGIMO-Universiteta. 2016. № 3 (48), s.43-53.
  13. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Ekologiia mirovoi energetiki i ustoichivoe razvitie. Konkurentosposobnost' v global'nom mire. 2017. № 9, ch. 6, s. 36-39.
  14. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Ekonomicheskie aspekty nekotorykh perspektivnykh iader-nykh tekhnologii za rubezhom i v Rossii. Vestnik MGIMO-Universiteta. 2015. № 6 (45), s. 284-297.
  15. Zhiznin S.Z., Timokhov V.M. Iadernye aspekty energeticheskoi diplomatii. M.: MGI-MO-Universitet. 2017, 264 s.
  16. Kanygin P.S. Ekonomika osvoeniia al'ternativnykh istochnikov energii (na primere-ES). M.: Astrel', 2009, 256 s.
  17. Mastepanov A.M. Gazogidraty: put' dlinoiu v 250 let. M.: ITs «Energiia». 2014, 272 s.
  18. Metan iz ugol'nykh shakht. URL: http://www.globalmethane.org/documents/coal_fs_rus.pdf.
  19. Repina I. Institut fiziki atmosfery RAN, Institut kosmicheskikh issledovanii. Distantsionnye issledovaniia kontsentratsii i potokov metana v atmosfere. 2013. URL: http://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-metan-v-okruzhayushchey-srede.pdf.

[1] Часто концентрации выражают в частях на миллион или миллиард. Например, если концентрация примеси равна одной части на миллион, то это означает, что в одном моле воздуха присутствует 10-6 молей примеси. Для удобства вводят обозначения типа ppm/ppb, что означает количество частей на миллион/миллиард.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Центр энергетической дипломатии и геополитики
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: