Сельское хозяйство
“+»1. Наблюдаемое потепление климата, в общем, следует оценивать как благоприятное для сельского хозяйства России. Улучшение агрометеорологических условий произрастания сельскохозяйственных культур наблюдалось на значительной части земледельческой зоны России за исключением территории черноземного центра и ряда южных районов Восточной Сибири, где отмечен рост засушливости климата
2. Потепление привело к заметному уменьшению числа зим с опасными для озимых культур понижениями температуры воздуха. 3. К 2010-2015 гг. в связи с более благоприятным температурным режимом и благодаря сохранению достаточной увлажненности ожидается рост урожайности кормовых и зерновых культур в Северном и Северо-Западном (на 10-15 %), Центральном, Волго-Вятском регионах и на Дальнем Востоке (до 10-15 %) [
«-«
Однако в западных районах ЕТР, где предсказываемые нормы зимних температур близки к 0 С, изменчивость урожаев озимой пшеницы растет из-за увеличения вероятности повреждения растений от вымокания, выпревания и образования притертой ледяной корки [1, стр. 80]. 2. На территории ЦентральноЧерноземного и Восточно-Сибирского экономических районов наблюдается рост засушливости климата и связанное с этим ухудшение агрометеорологических условий возделывания сельскохозяйственных культур
Поздние весенние заморозки, отмечавшиеся в мае на Европейской части России и в первой декаде июня в Иркутской области, привели к повреждению или гибели овощных и плодовых культур. 4. Ранние заморозки, отмеченные во второй половине августа и в начале сентября в Читинской области, в Новосибирской, Кемеровской областях, Алтайском крае, Красноярского крае, в Тыве, Хакасии и в Иркутской области, привели к повреждению теплолюбивых овощных культур, кукурузы и картофеля.
Жилищно-коммунальное хозяйство, устойчивость зданий, строительно-монтажные и другие работы на открытом воздухе
«+»
Продолжительность отопительного периода к 2025 г. на большей части территории России уменьшится на 5 %. В южных районах Европейской России и северо-востоке Дальневосточного района сокращение отопительного сезона достигнет 10 %. Экономия топлива при этом составит 5-10 % 2. При строительном проектировании зданий вероятное потепление позволит уменьшить теплозащиту ограждающих конструкций до 0,7-0,8 от установленной в строительных нормах и правилах. Уменьшение скорости ветра вызовет снижение ветровых нагрузок на высотные здания и сооружения, а небольшой рост влажности и осадков создаст некоторое увеличение снеговых и гололедных нагрузок [1, стр. 20]. 3. К 2015 г. продолжительность отопительного периода сократится в среднем по России на 3–4 дня, что может дать ощутимую экономию средств. Наибольшее сокращение отопительного периода (до 5 дней) ожидается на юге Приморского края, Сахалинской и Камчатской областей. Практически не изменится продолжительность отопительного периода в Таймырском АО.
В большинстве районов европейской части России, в Томской, Новосибирской и Кемеровской областях, в Алтайском крае, в западных районах Приморского и Хабаровского краев положительные последствия ожидаемых изменений климата приведут к уменьшению (по сравнению с отмечаемыми в настоящее время) ветровых нагрузок на ЛЭП и высотные здания.
«-«1. Возрастание вероятности гололедицы и снегозаносов на дорогах создает учащение простоев автотранспорта и удорожание перевозок. Долговечность зданий уменьшится вследствие возрастания повторяемости оттепелей и заморозков. По той же причине ухудшится качество теплоснабжения в городах [1, стр. 20]. 2. Практически на всей территории Российской Федерации в период до 2015 г. следует ожидать в летние периоды рост числа дней с высокими значениями температуры воздуха.
Гидроэнергетика
«+»
Прогнозируемое изменение стока рек скажется на притоке воды к крупным водохранилищам. На 10–20% прогнозируется увеличение среднегодового притока к водохранилищам Волжско-Камского каскада, на 5–10% – к водохранилищам Северо-Западного федерального округа, в пределах от 0 до 15% изменится приток к Ангаро-Енисейским водохранилищам, а также к водохранилищам на реках Вилюй, Колыма, Зея
«-»
К негативным последствиям влияния климатических изменений на обстановку в районах водохранилищ относятся: возможное затопление и подтопление населенных пунктов, увеличение длины полыньи в нижних бьефах с ухудшением климатических условий по берегам (увеличение влажности воздуха, повторяемости туманов, ухудшение видимости и т.п.), повышенное образование шуги, возможные зажорные явления на участках рек ниже полыньи, появление трещин и разводий на льду водохранилищ [2, стр. 14]. Вместе с тем, следует ожидать уменьшения среднегодового притока в пределах от 5 до 15% к Цимлянскому, Краснодарскому и Новосибирскому водохранилищам
Снижение ледовитости арктических морей
«-«
Отсутствие льдов в летне-осенний период ухудшило условия нагула тихоокеанского моржа – традиционного промыслового зверя коренных народов. Это привело к снижению численности популяции моржа в целом, исчезновению южных лежбищ, повышенной гибели молодняка, плохому физическому состоянию взрослых животных.
Для коренных малочисленных народов Арктики потепление климата и связанное с этим удлинение сезона, в течение которого море не покрывается льдом, уменьшение поверхности и толщи морского льда, изменения миграционных путей диких оленей и их кормовой базы, падение поголовья морских животных может привести к сокращению традиционных промыслов. Это, в свою очередь, приведет к нарушению традиционного питания. Коренные жители Чукотки уже фиксируют негативные последствия потепления климата, которые проявляются в уменьшении толщины и более раннем вскрытии морского льда. Эти обстоятельства затрудняют охоту и ведут к увеличению числа случаев травматизма, который и без того является причиной значительного числа смертей среди коренных народов Севера [6, стр. 17].
Водопотребление
«+»
В целом для территории России к 2015 г. следует ожидать увеличения возобновляемых водных ресурсов на 8–10%, при этом водообеспеченность на одного жителя увеличится на 12–14%.
«-«
В ближайшие 5–10 лет частота маловодных годов на территориях Белгородской, Курской областей, Ставропольского края и Калмыкии будет возрастать и приведет к снижению водообеспеченности населения этих регионов (до 1000–1500 м3 в год на одного человека, и даже менее), что по международной классификации рассматривается как очень низкая или критически низкая водообеспеченность. В этом случае может отмечаться серьезный дефицит воды и необходимость строгого регулирования и ограничения водопотребления, а также привлечения дополнительных источников водообеспечения. В этих субъектах Российской Федерации нехватка воды становится фактором, сдерживающим экономический рост и повышение благосостояния населения. В таких субъектах Российской Федерации, как Воронежская, Липецкая, Орловская, Тамбовская и Ростовская области, водообеспеченность ожидается в пределах 2000–4000 м3 в год на одного жителя, что классифицируется как низкая. В этих регионах приоритетное внимание должно быть уделено вопросам регулирования водообеспечения и водосбережения. В Алтайском крае, в Кемеровской, Новосибирской, Омской и Томской областях уменьшение водных ресурсов хотя и не приведет к низким значениям водообеспеченности и к высокой нагрузке на водные ресурсы, тем не менее весьма серьезные водные проблемы в маловодные периоды имеют место здесь и в настоящее время, и они могут приобрести особую остроту в перспективе. Несмотря на прогнозируемое заметное увеличение водных ресурсов в нечерноземных областях Центрального федерального округа, и, прежде всего, в Московской области (вместе с г. Москва), в результате развития экономики, увеличения численности и повышения благосостояния населения к 2015 г. можно ожидать значительного увеличения нагрузки на водные ресурсы и снижения водообеспеченности, которые и в настоящее время находятся на критическом уровне. Например, современная водообеспеченность здесь составляет 1000–1500 м3 в год на одного жителя, и дальнейшее снижение ее может привести к негативным последствиям[2, стр. 21]. В целом ряде регионов (Москва, Московская, Белгородская, Воронежская, Курская, Липецкая, Орловская, Тамбовская, Ростовская области, Краснодарский и Ставропольский края, Республика Калмыкия), а также в маловодные годы в Алтайском крае, в Кемеровской, Новосибирской, Омской, Томской, Курганской и Челябинской областях к 2010–2015 гг. и далее проблемы водообеспечения станут особенно острыми, что потребует проведения комплекса необходимых мер по их решению, включая регулирование и ограничение водопотребления, а также привлечение дополнительных источников водообеспечения [2, стр. 22]. Перемены в количестве осадков, доступности и качестве питьевой воды, связанные с изменением климата, могут повлиять на количество инфекционных заболеваний, связанных с водой. В ряде стран мира доказано, что увеличение среднемесячной температуры воздуха, а соответственно и водоемов, ведет к увеличению случаев заболеваний бактериальной дизентерией, кампилобактерозом, сальмонеллезом и другими желудочно-кишечными заболеваниями [6, стр. 18]. Потепление климата может быть причиной дальнейшего ухудшения качества питьевой воды в Арктическом регионе. При разрушении территории вечной мерзлоты, на которой построены Норильск, Якутск, Анадырь и многие другие города и поселки, возможны аварии на водопроводно-канализационных системах, способствующие вспышкам кишечных инфекционных заболеваний [6
Лесное хозяйство
«+»
Рост атмосферной концентрации СО2 может усилить фотосинтетическую деятельность растений и, соответственно, увеличит прирост биомассы [1, стр. 21].
«-«
В то же время повышение приземной температуры воздуха может сопровождаться увеличением частоты засух и жарких периодов, сокращением количества осадков, нарушением почвенно-гидрологического режима, таянием вечной мерзлоты и другими неблагоприятными для растений явлениями. При повышении температуры увеличивается выделение углерода за счет процессов дыхания в экосистемах. Ожидаемые климатические изменения могут нарушить установившиеся взаимоотношения между древесными породами на стадии естественного возобновления лесов после вырубок, пожаров, в очагах болезней и насекомых-вредителей. Не исключена смена хвойных пород лиственными, так как последние в меньшей степени зависят от изменения климата. Достаточно вероятным последствием изменения климата является возможность увеличения лесных пожаров. Смещение сроков начала и окончания пожароопасного сезона, расширение площадей лесных пожаров, рост их интенсивности будут происходить при повышении температуры воздуха и засушливости [1, стр. 21]. Начиная с мая, в ряде регионов России отмечалась высокая и чрезвычайная пожарная опасность. В мае наибольшая площадь лесных пожаров (в сумме около 190 тыс. га) отмечена в Амурской области и в Хабаровском крае, в Новосибирской, Тюменской областях и в Алтайском крае (в сумме около 106 тыс. га); общая площадь лесных пожаров на территории России в мае составила 365 тыс.га. В июне площадь лесных пожаров в целом по России составила около 158 тыс. га. В июле площадь очагов пожаров увеличилась и составила в целом по России около 500 тыс. га, при этом максимальная площадь пожаров отмечалась в Красноярском крае – 292 тыс. га, в Иркутской области и Бурятии – в сумме 56 тыс. га. По-прежнему большие площади, охваченные пожарами, отмечалась в Амурской области и Хабаровском крае – 110 тыс. га, на Урале – 25 тыс. га, в Ленинградской, Новгородской, Псковской областях, Республике Карелия – 10 тыс. га. В августе площадь лесных пожаров снизилась и составила в целом по России 47700 га, оставаясь высокой на Северо-Западе России – 12 тыс. га [3, стр. 18].
Влияние климатических изменений на здоровье человека
«+»
К 2015 г. ожидается сдвиг к северу зон различной степени дискомфортности проживания населения. В частности, южная граница зоны экстремальной дискомфортности, близкая к границе Крайнего Севера, сместится приблизительно на 60 км в северозападной части России (Республика Коми, Архангельская область), на 150 км – в Ханты-Мансийском и Эвенкийском АО и на 250 км – в Республике Саха (Якутия), на севере Иркутской области и Хабаровского края. Дискомфортность проживания человека вблизи южной границы зоны Крайнего Севера уменьшится [2, стр. 17]. Безусловно, повышение температуры в Арктике имеет и определенное положительное влияние на здоровье населения, так как именно зимой увеличивается смертность населения, а для России свойственен северо-восточный градиент. Кроме того, под воздействием холода увеличивается частота повреждений (обморожение, гипотермия, случайные повреждения и т.п.) и заболеваний (сердечно-сосудистой, дыхательной систем, кровообращения, кожи). Очевидно, что общее потепление зимних месяцев в арктических регионах приведет к уменьшению повышенной зимней смертности, в первую очередь за счет сокращения смертности от сердечно-сосудистых и респираторных заболеваний
«-«
Негативное влияние климатических изменений на здоровье населения разнообразно. В последние годы они возглавляют список традиционных факторов риска индустриальной эпохи, включающего в себя загрязнение атмосферного воздуха и питьевой воды, курение, употребление наркотических веществ и другие. Прямое влияние климатических изменений на здоровье состоит в увеличении смертности и заболеваний в дни с аномально высокими и/или низкими температурами, а также в росте числа смертельных исходов и травматизма в результате наводнений, штормов и других неблагоприятных метеорологических ситуаций. Косвенное влияние проявляется в ухудшении условий жизни населения, в частности, в разрушении домов в результате размывания берегов прибрежной территории, дефиците питьевой воды должного качества, ухудшении качества дорог, нарушении инженерной инфраструктуры населенных пунктов в результате наводнений и деградации зон вечной мерзлоты, повышении уровня загрязнения атмосферного воздуха в промышленных городах и многих других последствиях. Особая опасность климатических изменений заключается в том, что они выступают одним из факторов роста инфекционных и паразитарных заболеваний. Это объясняется тем, что с ростом температур изменяются традиционные ареалы возбудителей и переносчиков инфекционных и паразитарных заболеваний, ухудшаются традиционные условия хранения продуктов питания у коренных малочисленных народов Севера. По оценкам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), климатические изменения в настоящее время являются причиной примерно 150 тыс. преждевременных смертей в мире (0,3% от общего числа смертей). [6, стр. 3-4]. Вследствие экстремально продолжительной погоды с сильными морозами в январе и феврале резко возросло количество потребляемой электро- и теплоэнергии, отмечались многочисленные аварии на объектах ЖКХ, прекращались работы на открытом воздухе, осложнялась работа транспорта [3, стр. 17]. Аномально высокие температуры воздуха во всех регионах России, кроме южных, приводят к росту числа госпитализаций с сердечно-сосудистыми заболеваниями, а также смертных и несчастных случаев, к росту числа дорожно транспортных происшествий [1, стр. 31]. ...увеличение экстремально продолжительных периодов с критическими значениями температуры воздуха, особенно в крупных городах, может неблагоприятно отразиться на самочувствии и здоровье жителей [2, стр. 17]. Абсолютная дополнительная смертность во время тепловой волны июля 2001 г. Составила 1177 случаев…[5, стр. 128]. На северных территориях из-за потепления климата также возникают проблемы с сохранностью продуктов питания, в результате чего возможно увеличение числа кишечных инфекционных заболеваний
10.
10. Суть водородной энергетики
Водородная энергетика включает следующие основные направления:
Разработка эффективных методов и процессов крупномасштабного получения дешевого водорода из метана и сероводородсодержащего природного газа, а также на базе разложения воды;
технологии хранения, транспортировки и использования водорода в энергетике, промышленности, на транспорте.
Назначение, основные функциональные показатели
Водородная технология позволит остановить прогрессирующий рост загрязнения окружающей среды, исключив или принципиально сократив эмиссию токсикоагентов в тропосферу, в том числе, приземный слой атмосферы.
При получении больших объемов водорода из метана и серосодержащих природных газов может быть использована плазменно-мембранная технология удельной производительностью более чем в 100 раз выше по сравнению с традиционной. Удельные энергозатраты на производство 1 м3 водорода оказываются ниже реализованных в традиционной технологии в 2-3 раза (около I кВт/ч).
Производство водорода из воды возможно на новом типе электролизеров на базе катионопроводящей мембраны МФ-4СК, выпускаемой в России и обеспечивающей получение водорода более высокой чистоты с удельными энергозатратами в 1,5 меньшими, чем у традиционных систем. Удельная производительность аппаратов в 10 раз выше, чем у предыдущего поколения.
Область применения
Водородная технология используется для автономного обеспечения различных видов наземного транспорта и жидководородных силовых установок для авиации, стационарных энергосистем с водородным аккумулированием энергии (ветровые, солнечные и другие виды энергоустройств).
Применение водорода в химии, газо- и нефтехимии, производстве минеральных удобрений, биотехнологии, металлургии и т.д. позволит отказаться от традиционной организации процесса, повысить его качество и экономичность при ликвидации полного или основного выброса загрязняющих веществ в атмосферу.
Основания для выбора
Технология даст возможность крупномасштабно получать дешевый водород в качестве ценного сырья и реагента при производстве удобрений, метанола, а также в процессах переработки нефти. Ресурсы сырья практически неограниченны. Водород является экологически чистым энергоносителем и его применение в энергетике, промышленности и на транспорте окажет положительное влияние на состояние окружающей среды.
Состояние и тенденция развития
В настоящее время в России создан ряд демонстрационных установок, реализующих новые высокоэффективные и технологии получения и использования водорода из метана, природных серосодержащих газов с помощью плазменно-мембранной технологии. При этом исключаются катализаторы и традиционные жидкостные системы газораспределения. Оно осуществляется посредством мембранных аппаратов. Существующие в мире системы имеют вместо этой стадии громоздкий термокаталитический процесс, экологически некорректный, с более высокими энергозатратами (в 2-3 раза) и низкой удельной производительностью.
В настоящее время успешно завершаются исследования и разработки на уровне мощности 200 кВт на площадке ГНЦ "Курчатовский институт" и требуется переход к опытно-промышленной стадии на уровне мощности и производительности 10 м3 /ч. Предлагаемая технология не имеет мировых аналогов, к ней проявляет интерес ряд ведущих зарубежных фирм.
Для высокоэффективных электролизеров на основе на основе катионопроводящей мембраны МФ-4СК в настоящее время завершен цикл НИОКР и создано производство электролизеров с улучшенными показателями на базе российской технологии. Типоразмерный ряд доведен до производительности 20 м3 /ч и необходим завершающий этап по созданию 100 м3 /ч электролизера. Уровень лучших зарубежных разработок 50 м3 /ч на базе мембраны «Nation» по удельным характеристикам близок к основным параметрам, указанным выше [30, 11].
На базе той же отечественной мембраны в России созданы электрохимические генераторы 10 – 20 кВт, использующие водородо-воздушную смесь и имеющие КПД до 75%, при этом системы эмитируют только чистую воду, токсичные компоненты выброса отсутствуют полностью.