Экологическая ситуация при использовании мазута и угля взамен
природного газа.
На примере Свердловской области рассматривается ухудшение экологической ситуации в регионе при использовании мазута и угля при полном исключении использования природного газа, причем мазут и уголь сжигаются в равных долях, выраженные через единицу учета - условное топливо (у.т.).
Выбросы загрязняющих веществ (ЗВ) в атмосферу при сжигания природного газа, мазута и угля рассчитывали согласно методическим указаниям [1]. В Свердловской области используется природный газ, идущий по газопроводу Тюменская область-Центр.
Ниже приведены показатели использования природного газа [2] разными потребителями (млн. м3/ год):
| Электроэнергетика | 6680,0 |
| Предприятие РАО “Газпром” | 32,1 |
| Металлургическая промышленность | 5112,3 |
| Агрохимическая промышленность | 2,3 |
| Нефтехимическая промышленность | 198,3 |
| Цементная промышленность | 561,6 |
| Автосельскохозяйственноемашиностроение | 124,4 |
| Агропромышленный комплекс | 446,9 |
| Прочие потребители | 423,3 |
| коммунально-бытовые | 549,4 |
| население | 388,8 |
| Всего | 17421,2 |
Чтобы оценить изменения экологической ситуации в регионе в случае замены природного газа мазутом и углем, количество сжигаемого топлива выражается в тысячах тонн условного топлива и тысячах тонн.
Ниже приведены расчетные характеристики газообразного, жидкого и твердого топлив Свердловской области:
| Сжигаемое | Расход топлива | ||
| топливо | млн. м3 | тыс. т | тыс. т у.т. |
| Природный газ | 17421,2 | 11899,7 | 19906 |
| Мазут (топочный) | - | 7265,0 | 9953,0 |
| Уголь (бурый) | - | 24882,5 | 9953,0 |
| Природный газ: | |
| Плотность при температуре 20 С и давлении 0,1013 Мпа, г/см3 | 0,683 |
| Низшая теплота сгорания, МДж/м3 | 33,5 |
| Мазут: | |
| Низшая теплота сгорания, МДж/кг | 40,193 |
| Массовая доля серы, % | 1,2 |
| Зольность, % | 0,1 |
| Уголь: | |
| Низшая теплота сгорания, МДж/кг | 11,723 |
| Содержание серы, % | 0,6 |
| Зольность, % | 12 |
| Сжигаемое топливо | Выбросы в атмосферу вредных веществ (т/год) при сжигании разных видов топлива | |||||||||||||
| Диоксид азота | Оксид углерода | Диоксид серы | Бенз(а)пирен | Твердые частицы | Пяти- оксид ванадия | Формальдегид | Всего | |||||||
| Природный газ | 277762,9 | 29361,2 | - | 0,0017 | 3,0 | - | - | 57127,1 | ||||||
| Мазут (топочный) | 23241,6 | 27974,9 | 153785,5 | 0,018 | 1089,7 | 2150,0 | 1200,0 | 209441,7 | ||||||
| Уголь (бурый) | 45114,1 | 530405,3 | 269864,1 | 0,13 | 134365,5 | - | 2850,0 | 982599,1 | ||||||
В результате расчетов по указанной методике качественный и количественный составы выбросов ЗВ, образующихся при сгорании природного газа, мазута и угля приведены в табл. 2. При использовании природного газа в результате измерений получено либо отсутствие, либо “следы” содержания сернистого ангидрида в продуктах сгорания [3]. Как видно из табл. 2, в Свердловской области суммарные выбросы ЗВ, образующиеся при сжигании мазута и угля, в 21 раз превышают выбросы ЗВ при сжигании природного газа.
Нетрадиционный взгляд
на эколого-экономические проблемы газовой индустрии России.
Известно, что Россия - самая богатая по запасам газа страна мира.
В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом минерального топлива. При сгорании его образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива.
Однако сжигание человечеством огромного количества различных видов топлива, в том числе природного газа, за последние 40 лет привело к заметному увеличению содержания углекислого газа в атмосфере, который, как и метан, является парниковым газом. Большинство ученых именно это обстоятельство считают причиной наблюдающегося в настоящее время потепления климата.
Эта проблема встревожила общественные круги и многих государственных деятелей после выхода в свет в Копенгагене книги “Наше общее будущее”, подготовленной Комиссией ООН. В ней сообщалось, что потепление климата может вызвать таяние льда Арктики и Антарктиды, которое приведет к повышению на несколько метров уровня Мирового океана, затоплению островных государств и неизменных побережий материков, что будет сопровождаться экономическими и социальными потрясениями. Чтобы избежать их, надо резко сократить использование всех углеводородных видов топлива, в том числе природного газа. По этому вопросу созывались международные конференции, принимались межправительственные соглашения. Атомщики всех стран стали превозносить достоинства губительной для человечества атомной энергии, использование которой не сопровождается выделением углекислого газа.
Между тем тревога оказалась напрасной. Ошибочность многих прогнозов, данных в упомянутой книги, связана с отсутствием в Комиссии ООН естествоиспытателей.
Тем не менее вопрос повышения уровня Мирового океана тщательно изучался и обсуждался на многих международных конференциях. Выяснилось. что в связи с потеплением климата и таянием льдов этот уровень действительно поднимается, но со скоростью, не превышающей 0,8 мм в год. В декабре 1997 г. на конференции в Киото эта цифра была уточнена и оказалась равной 0,6 мм. Значит. за 10 лет уровень океана поднимется на 6 мм, а за столетие на 6 см. Безусловно, эта цифра пугать никого н должна.
Кроме того, выяснилось, что вертикальное тектоническое движение береговых линий на порядок превышают эту величину и достигают одного, а местами даже двух сантиметров в год. Поэтому, несмотря на повышение уровня Мирового океана, Море во многих местах мелеет и отступает (север Балтийского моря, побережье Аляски и Канады, побережье Чили).
Между тем глобальное потепление климата может иметь ряд положительных последствий, особенно для России. Прежде всего этот процесс будет способствовать увеличению испарения воды с поверхности морей и океанов, площадь которой составляет 320 млн. км.2 Климат станет более влажным. Сократятся и, может быть прекратятся засухи в Нижнем Поволжье и на Кавказе. Начнет медленно продвигаться к северу граница земледелия. Значительно облегчится плавание по Северному морскому пути. Сократятся расходы на зимнее отопление.
Наконец, необходимо помнить, что углекислый газ - это пища для всех земных растений. Именно перерабатывая его и выделяя кислород, они создают первичные органические вещества. Еще в 1927 г. В. И. Вернадский указывал, что зеленые растения могли бы перерабатывать и превращать в органические вещества гораздо больше углекислого газа, чем может дать его современная атмосфера. Поэтому он рекомендовал применять диоксид углерода в качестве удобрения.
Последующие опыты в фитотронах подтвердили прогноз В. И. Вернадского. При выращивании в условиях удвоенного количества углекислого газа почти все культурные растения росли быстрее, плодоносили на 6-8 дней раньше и приносили урожай на 20-30% более высокий, чем в контрольных опытах с обычным его содержанием.
Следовательно, сельское хозяйство заинтересовано в обогащении атмосферы углекислым газом путем сжигания углеводородных видов топлива.
Полезно увеличение его содержания в атмосфере и для более южных стран. Судя по палеографическим данным, 6-8 тысяч лет тому назад во время так называемого голоценового климатического оптимума, когда средняя годовая температура на широте Москвы была на 2С выше теперешней в Средней Азии, было много воды и не было пустынь. Зеравшан впадал в Амударью, р. Чу впадала в Сырдарью, уровень Аральского моря стоял на отметке +72 м и соединенные среднеазиатские реки текли через теперешнюю Туркмению в прогибавшую впадину Южного Каспия. Пески Кызылкума и Каракума- это развеянный позднее речной аллювий недавнего прошлого.
А Сахара, площадь которой 6 млн. км2, тоже представляла собой в это время не пустыню, а саванну с многочисленными стадами травоядных животных, полноводными реками и поселениями неолитического человека на берегах.
Таким образом, сжигание природного газа не только экономически выгодно, но и с экологической точки зрения вполне оправдано, поскольку оно способствует потеплению и увлажнению климата. Возникает другой вопрос: должны ли мы беречь и экономить природный газ для наших потомков?
Для правильного ответа на этот вопрос следует учесть, что ученые стоят на пороге овладения энергией ядерного синтеза, еще более мощной, чем используемая энергия ядерного распада, но не дающей радиоактивных отходов и потому, в принципе, более приемлемой. По данным американских журналов, это произойдет уже в первые годы наступающего тысячелетия. Вероятно, относительно таких кратких сроков они ошибаются. Тем не менее, возможность появления такого альтернативного экологически чистого вида энергии в недалеком будущем очевидна, что нельзя не иметь в виду при разработке долгосрочной концепции развития газовой индустрии.
Методики и методы эколого-гидрогеологических и гидрологических исследований природно-техногенных систем в районах газовых и газоконденсатных месторождений.
В эколого-гидрогеологических и гидрологических исследованиях неотложным является решение вопроса поиска эффективных и экономичных методов изучения состояния и прогнозирования техногенных процессов в целях: разработки стратегической концепции управления производством, обеспечивающего нормальное состояние экосистем выработки тактики решения комплекса инженерных задач, способствующих рациональному использованию ресурсов месторождений; осуществления гибкой и действенной экологической политики.