Экологический Ежегодник ООН: Эффективное использование ресурсов
Отслеживание моделей производства и употребления приходит основным шагом на пути к творению модели управления, призванной улучшить эффективность употребления ресурсов. Наилучшее осознание энергетических и сырьевых потоков направит в заключении вопросов, сопутствующих экономическому росту, нарушению сферы обитания, загрязнению и климатическим изменениям.
Ценное необработанное сырье, доставаемое в шахтах итого мира, включая шахты в Демократической Республике Конго, употребляются для производства электронных изделий, к примеру, мобильных телефонов, MP3-плееров, цифровых камер и ноутбуков.Отслеживание моделей производства и употребления прибывает главным шагом на пути к творенью модели управления, призванной улучшить эффективность применения ресурсов. Наилучшее осознание энергетических и сырьевых потоков сориентирует в выводе вопросов, сопутствующих экономическому росту, нарушению сферы обитания, загрязнению и климатическим изменениям.
Ценное необработанное сырье, доставаемое в шахтах итого мира, включая шахты в Демократической Республике Конго, употребляются для производства электронных изделий, к примеру, мобильных телефонов, MP3-плееров, цифровых камер и ноутбуков.
Источник: Mark Craemer
ВВЕДЕНИЕ
В протяжении бранных пары десятилетий происходит постепенное понимание того факта, что стремительно растущее численность обитателей нашей планетки может затмить ее вместимость. С развитием междисциплинарных направлений, к образцу, научных оснований устойчивого развития и концепции о порядку планетки Мир, кумулятивное действие результатов людской деятельности на окружающую среду стало еще больше явным.
Основательный вопросец в сфере действенного применения ресурсов — как сделать лучше управление созданием и потреблением вместе с тем. Нехороший менеджмент приводит к истощению естественных ресурсов, разрушению экосистемы, загрязнению, изменению климата и неэффективному употреблению сырья. Понятие действенного применения ресурсов предполагает огромное численность разнородных подходов с целью убавления применения ресурсов и степени вредного действия единицы продукции производства, торговли или употребления на окружающую среду в протяжении итого жизненного цикла продуктов, услуг и субстанций.
Промышленные экологи и профессионалы по переработке субстанций изучат процессы с многообразных точек зрения. Некие из их занимаются вопросцами сопоставления действий поставки и применения промышленного сырья и скопления побочных товаров с действием размена веществ у живых созданий (Krausmann и др. 2009). Иные разрабатывают аналитические схемы конфигурации незапятанной первичной продуктивности на душу народонаселенья (HANPP) и действуют над исследованием экологических следов товаров, отдельных особей, компаний, государств и нашей глобализированной цивилизации; употребляют концепцию метаболизма конкретно в эком ракурсе (Ayres 2008, Haberl и др. 2008). В согласовании с предоставленным подходом возрастание промышленного метаболизма прибывает основной предпосылкой конфигураций, происходящих в окружающей среде (Ayres и Warr 2009).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ
Недавняя оценка глобального применения ресурсов с начала 20 века основывалась на концептуальных и методологических принципах расплаты потоков субстанций (MFA). Принесенная оценка применяется для определения ежегодной мировой добычи биомассы, ископаемого горючего, стальной руды, промышленных и строй минералов за период с 1900 по 2005 гг . (Krausmann и др. 2009) (Набросок 1).
В протяжении 20 столетия глобальное применение ресурсов возросло в восемь разов. Масса раз в год применяемых ресурсов цельных видов в реальный причина сочиняет практически 60 млрд метрических тонн (либо гигатонн, Гт). Степень антропогенного употребления ресурсов в нынешнее время сравним с корпоративным глобальным потоком ресурсов в экосистемах, к примеру, числом биомассы, тот или иной раз в год создают растения (Krausmann и др. 2009).
Период потом окончания 2-ой мировой войны характеризовался прытким ростом физической инфраструктуры, тот или иной появился результатом экономического роста и повышения численности народонаселенья. В этот период поры произошел некий переход от предпочтительного применения восстанавливаемой биомассы к употреблению минерального сырья. В этот причина нет никаких доказательств тому, что рост размеров применения сырья замедляется либо экое может наблюдаться в водящемся (Krausmann и др. 2009).
Повышение размеров применяемых ресурсов, наблюдавшееся в 20 веке, имелось отчасти обосновано приростом народонаселенья. Полноценная толика употребления и производства появилась следствием роста, а потом стабилизации размера употребления ресурсов на душу народонаселенья в развивающихся странах. Все же, ориентировочно в протяжении ругательного десятилетия размер употребления ресурсов на душу народонаселенья и связанное
с сиим фактором негативное воздействие на окружающую среду возросло в странах с переходной экономикой, к примеру, Бразилии, Китае, Индии и Мексике (SERI, 2008). Наименее продвинутые страны также перебегают на наиболее высочайший степень употребления ресурсов на душу народонаселенья. С учетом длящегося развития глобальной экономики, складывающейся из отдельных экономических единиц, а также предсказуемого роста численности народонаселенья на 15-51 % к 2050 году, ожидается резкий скачок степени мировой добычи сырья (Krausmann и др. 2009, UN 2009, SERI 2008).
Управление планируемым объемом спроса и предложения — вот мишень стратегий обеспечения устойчивого степени употребления и производства, а также действенного применения ресурсов (Jackson 2009). Убавление размера мирового употребления ресурсов (либо по последней мере его стабилизация на текущем степени) востребует значимого понижения степени метаболизма, сначала, в промышленно продвинутых странах. Увеличение эффективности применения ресурсов посодействовало бы исключить зависимость фактора экономического роста от применения как сырья, так и энергии; все же это, в свойскую очередь, вытребовало бы наличия действенных инноваторских стратегий во избежание эффекта, противоположного ожидаемому (Bleischwitz и др. 2009, Jackson 2009, Krausmann и др. 2009, OECD 2009, Lutz и др. 2004) (Вставка 1).
ПРОБЛЕМЫ В ОБЛАСТИ ЭНЕРГЕТИКИ
В частности, в реальный причина происходит поиск инноваторских технологий, призванных уменьшить энергопотребление и применение ископаемых внешностей горючего (Вставка 2). Зависимость от ископаемых внешностей горючего связана с появлением вопросов в сфере здравоохранения и окружающей среды, к примеру, пребываньем в атмосфере огромных концентраций углекислого газа (CO2 ), что ведет к изменению климата и окислению мирового океана.
Вставка 1: Эффект, противоположный ожидаемому
Экономия энергоресурсов, тот или иной планируется достичь методом повышения эффективности, оценивается с подмогою базисных инженерных принципов и моделей. Все же предсказанная ступень энергоэффективности изредка реализуется на практике. Общепринятое изъясненье состоит в том, что улучшения в сфере энергоэффективности вызывают завышенное применение энергоемких услуг . К примеру, ежели стоимость освещения убавляется вследствие увеличения энергоэффективности, то интенсивность его применения увеличивается. Экое поведение именуется эффект, противоположный ожидаемому. Потому что этот эффект может проявляться многообразным образом, он может привести к корпоративному росту энергопотребления и неожиданным результатам. Источник: Herring и Cleveland (2008), Sorrell (2007)
Вставка 2: World Energy Outlook 2009
Международное энергетическое агентство (IEA) World Energy Outlook 2009, выпуск за ноябрь, подтвердил ранее изготовленные догадки о том, что энергопотребление будет и дальше зависеть от размеров производства.
Экономический и денежный кризис оказывает веское воздействие на энергетический сектор по цельному миру. Выбросы СО2 в 2009 году обязаны водились уменьшиться на 3 процента. Кризис появился предпосылкой убавления размеров инвестиции в сферу разработки технологий, вызывающих загрязнения. При правильном управлении окружающей средой недостача инвестиций может привести к убавлению темпов творенья и развития конструкций, деятельно вырабатывающих углерод, и ублажению запросов, предъявляемых к предоставленным конструкциям при употреблении восстанавливаемых источников энергии.
Невзирая на воздействие кризиса, выработка энергии, сплетенная с выработкой СО2 для нужд бизнеса сообразно оценкам соответственна возрости с 28,8 млрд тонн в 2007 году до 34,5 млрд тонн в 2020 году и 40,2 млрд тонн в 2030 году. Выбросы парниковых газов по цельному миру, включая СО2 и иных видов парниковых газов (GHGs), сообразно оценкам, обязаны возрости на одну третья часть в период с 2005 по 2030 гг . — с 42,4 млрд тонн в СО2 — эквиваленте до 56,5 млрд тонн.
World Energy Outlook 2009 пророчит сценарий, сообразно тот или иной содержание СО2 составит 450 промилле, что предполагает, что окончательный юзер ощутит планируемое 50-процентное понижение степени выбросов, а также другие меры, включая межотраслевые договора и меры на государственном степени. Для заслуги данной нам цели мировые выбросы СО2 связанные со сферой энергетики, обязаны достичь близкого пика на степени 30,9 млрд тонн до 2020 года и уменьшиться до 26,4 млрд тонн в 2030 году.
Кроме увеличения эффективности этот сценарий предполагает быстрое закрытие давнишних неэффективных угольных электростанций и их замещение наиболее действенными электростанциями, что приведет к 5-процентному убавлению глобального степени выбросов. Последующее применение восстанавливаемых источников энергии надлежать привести к 20-процентному сокращению выбросов СО2 , при интенсификации применения биотоплива в транспортной отрасли сокращение выбросов составит 3 процента.
В точке точек, сценарий МЭУ, предусматривающий содержание углекислого газа, одинаковое 450 промилле, приведет к тому, что конструкции по улавливанию и сохранению углерода обеспечат 10-процентное убавление выбросов к 2030 году по сопоставлению со нормальным сценарием. 
В сценарии, предусматривающем содержание СО2 на степени 450 промилле, оценка эффективности будет учесть сокращение выбросов СО2 (3,8 Гт) на 2/3 в 2020 году при росте толики применения восстанавливаемых источников электроэнергии до одной пятой. Источники: GCP (2009), IEA (2009a), Le Quere и др. (2009), IEA (2008)
Солнечная энергия
Энергия Солнца — самого обеспеченного источника энергии — прибывает базой для более стремительно развивающейся мировой отрасли восстанавливаемой энергетики. Источники солнечной энергии теснее соперничают с угольными электростанциями (Carr 2009). Живут две главные технологии применения солнечной энергии. Более популярная из их базирована на употреблении порядков фотоэлектрического преображения, тот или другой впрямую преобразуют солнечную энергию в электричество с эффективностью от 12 до 18 процентов. В качестве сопоставления можнож привести надлежащие предоставленные: фотосинтезирующие растения употребляют солнечный свет с эффективностью итого едва 1 процент (US DOE 2009, Schiermeier и др. 2008).
В других источниках, употребляющих технологию концентрированной солнечной энергии, приспосабливаются зеркала для фокусировки солнечного света на жидкость с следующей генерацией пара для привода нормальных турбин. С одной страны, разработка концентрации солнечной энергии прибывает наиболее экономичной и более перспективной с точки зрения внедрения на электростанциях великой мощности, а также подмены электростанций, действующих за счет сжигания ископаемого горючего; все же, с второй страны, она призывает применения значимого численности холодящей воды. Этот фактор восоздает препятствие для применения сходственной технологии в засушливых регионах, тот или другой разглядывают постройка конструкций, употребляющих солнечную энергию, в качестве вероятного заключения (World Bank 2009a, Schiermeier и др. 2008).
При второй технологии, разработанной наиболее 10 годов назад, но временно позабытой в тот период, иногда цены на ископаемое горючее водились условно басистыми, заместо воды применяется расплавленную соль. Турбины приводятся в деяние с подмогою пара, приобретаемого при нагревании соли. Принесенная порядок употребляет для остывания в 10 разов младше воды, чем налаженности второго разновидности. Солнечное тепло сохраняется в соли, и турбина продолжает функционировать в ночное период и в соглашениях облачности (AE 2009, Woody 2009).
Так как взрослые зеркала, фокусирующие солнечные полупрямые, владеют высочайшей ценою, не так давно водились разработаны дешевые высокие отражательные диафрагмы, тот или другой сориентируют уменьшить вес и нагрузку, творимую конструкцией (Economist 2009).
Солнечные фотоэлектрические налаженности могут иметься спроектированы с учетом определенных запросов, прибывают быстроразворачиваемыми и могут употребляться как в электрических сетях, так и в соглашениях их неимения. В частности, водонагреватели, применяющие солнечную энергию, могут уменьшить необходимость внедрения для этих цельнее сетей электропитания либо газа. Посреди производителей водонагревателей, употребляющих энергию солнца, лидирует Китай, на долю тот или иной приходится наиболее 60% мирового размера сходственной продукции (REN21 2009, World Bank 2009b)
Гидроэнергетика
Владея суммарной мощностью 800 ГВт, гидроэлектростанции, склонные по цельному миру, поставляют предположительно 20 процентов от целой употребляемой электроэнергии. Взрослые гидроэлектростанции могут оперативно реагировать на изменение степени энергопотребления без разницы от погодных договоров и употребляются для помощи иных источников восстанавливаемой энергии. Единственным превосходством огромных гидроэлектростанций прибывает их вероятность запасать энергию, произведенную в ином участке, в соглашениях ее излишка методом нагнетания воды в резервуары. Эти резервуары могут употребляться для ирригации и предостереженья наводнения (Schiermeier и др. 2008).
Небольшие гидроэлектростанции все гуще употребляются для кормления аборигенных электросетей. В Китае принесенное направление развивается необычно стремительно по нескольким причинам: небольшие сроки конструкции; фактически полное неименье необходимости в переселении жителей нашей планеты и басистый степень негативного действия на окружающую среду; маленькие расстояния до потребителей; густая стоимость профилактики линий передачи; басистый степень электрических утрат. В 2007 году в Китае имелось выстроено 45 317 небольших электростанций, совместная мощность тот или другой составила порядка 32 процентов от совместной мощности цельных гидроэлектростанций страны, построенных в этом же году. Это предположительно подходит совокупной мощности небольших гидроэлектростанций, найденных в других странах мира (REN21 2009).
Проекты по творенью огромных дамб и резервуаров призывают долгого и дорогостоящего планирования и реализации, а также переселения жителей нашей планеты, живущих в области творенья резервуаров. В протяжении пары бранных десятилетий миллионы жителей нашей планеты в Китае и Индии водились переселены в взаимоотношения со стройкой большущих дамб (Shiermeier и др. 2008, WCD 2000). Плотины оказывают воздействие на экосистемы в верхнем и нижнем движении реки. Кроме итого остального, они прибывают барьером для передвижения рыб, а также препятствуют попаданию наносов в зоны земледелия, находящиеся гуще по процессу, и в дельты рек (сантим.. главу Управление экосистемами). В неких тропических и субтропических регионах биомасса, разлагающаяся в резервуарах, вызволяет метан и СО2 фактически в тех же числах, что и электростанции, применяющие сжигание ископаемых внешностей горючего. Службе почти всех большущих электростанций грозят последствия погодных конфигураций, включая таяние ледников и связанную с ним опасность наводнения (World Bank 2009a, Schiermeier и др. 2008).
Ветровая энергетика
Ветер прибывает пространно всераспространенным экологически девственным восстанавливаемым источником энергии. В 2000 году мировой потенциал ветроэнергетики оценивался на степени 72 000 ГВт (оценка приведена с учетом более хороших данных характеристик: возвышение — 80 метров; скорость ветра — 6,9 мтр/с), что превосходит корпоративную потребность в электроэнергии фактически в 5 разов (Набросок 2). В водящемся может явиться вероятность для применения порядка 20% этого размера, что составит предположительно 15 000 ГВт (Archer и Jacobson 2005).
За бранные 5 лет темп роста определенной мощности ветроэнергетических конструкций составил 25 процентов в год. В 2008 году их определенная мощность составила 120 ГВт. За указанный период в Европе совокупная мощность ветрогенераторов превысила мощность всех иных видов конструкций, вырабатывающих электроэнергию (World Bank 2009a). Совокупная определенная мощность ветрогенераторов в США оценивается в 31 ГВт (по состоянию на точка 2009 года). США планируют прирастить мощность ветрогенераторов до показателя, превосходящего соответственный совокупный показатель для электростанций, употребляющих уголь и газ (AWEA 2009, Schiermeier и др. 2008).
В Китае, где действует одна из более широкомасштабных программ по употреблению энергии ветра, начиная с 2004 года степень определенной мощности раз в год усиливался фактически в два раза. Китай, прибывающий четвертым по величине мировым производителем энергии ветра потом США, Германии и Испании, планирует прирастить совокупную мощность ветрогенераторов до 20 ГВт к баста 2010 года. Мишень данной нам страны состоит в достижении определенной мощности ветрогенераторов сто ГВт к 2020 году. Ежели представить, что стоимость киловатт-часа электроэнергии в совместной электросети остается постоянной в процесс определенного периода, равноправного 10 годам, электроэнергия, производимая ветрогенераторами, сумеет заменить 23% электроэнергии, генерируемой угольными электростанциями Китая (Carr 2009, McElroy и др. 2009, World Bank 2009b).
Биоэнергетика
В двадцатом столетии более главным источником энергии для населения земли водились деревья и травка. Сейчас биомасса находится на втором участке, уступая едва ископаемым обликам горючего. Древесина, пожнивные остатки и иные разновидности биомассы прибывают главным источником энергии наиболее чем для 2 млрд человек. Невзирая на то, что биомасса в главном сжигается в огне и кухонных печах, в бранные годы она стала источником электроэнергии для сочетанных теплоэлектростанций (Hackstock 2008).
Применение древесины в качестве источника энергии, прибывающее пространно всераспространенной практикой в скандинавских странах в протяжении десятилетий, равномерно останавливается модным и в Австрии, Франции, Германии, а также иных европейских странах. При соглашении внедрения идущих в ногу со временем конструкций для сжигания целостное древесное горючее может удовлетворить полноценную число потребностей в тепле и электроэнергии на основанию едва аборигенных восстанавливаемых ресурсов. Повсеместное применение древесного горючего сориентирует повысить финансовую ценность аборигенных лесных ресурсов, поддержать процесс возобновленья лесов и сделать лучше их качество с подмогою выборочной вырубки, а также сделать доп рабочие площади. Надо найти кропотливый контроль за устойчивым применением аборигенных лесных ресурсов, чтоб обеспечить действенное преображение древесины в энергию и недопустить истощения экосистемы. В эталоне технический прогресс в сфере преображения древесины в энергию соответствен привести к творенью средств контроля за действиями сгорания и загрязнения. Около тыщи идущих в ногу со временем конструкций для сжигания древесного горючего, работающих в Австрии, исполняют выброс малого численности загрязняющих веществ в атмосферу, потому что оборудованы качественными порядками управления сжиганием, а древесное горючее владеет басистой концентрацией загрязняющих веществ по сопоставлению с большей отчасти ископаемых внешностей горючего (Richter и др. 2009, Hackstock 2008).
Энергетическая мощность биомассы оценивается в 40 ГВт. Применение биомассы в теплоэлектростанциях дозволяет сохранить до 85-90 процентов энергии благодаря отступающему теплу, а также произведенной электроэнергии (Schiermeier и др. 2008).
Величайшей вопросом для новейших электростанций, действующих на биомассе, прибывает нахождение надежного автохтонного источника сырья. Сдерживание роста транспортных расходов предполагает обеспечение электростанций автохтонными обликами горючего, запасы тот или другой условно малы, что ведет к росту капитальных издержек в пересчете на мегаватт (World Bank 2009a). Сервис аборигенных электросетей будет содействовать их сохранности и одновременному осуществлению контроля за энергоресурсами.
Утилизация отклонений и остатков может содействовать удалению углерода, тот или иной обогащает почву. Вприбавок, малообеспеченная число народонаселенья, тот или другой обычно употребляет отдаления в собственных целях, быть может лишена главного источника энергии и, не располагая второго выхода, может начать вырубать лесные массивы (UNEP 2008). Мощная зависимость от био энергии может привести к чрезмерному расходу аква ресурсов либо инфецированиям насекомыми, а конфигурации в землепользовании водят к изменению климата. К образцу, расчистка земли для энергетических культур может повлечь за собой выброс парниковых газов в эком объеме, что его последствия будет тяжело восполнить даже при употреблении предоставленных культур в качестве биотоплива. Повторимся снова, что лучшим вариантом прибывает применение энергетики на основанию биомассы в незначительных порядках, удовлетворяющих автохтонные потребности (Schiermeier и др. 2008, UNEP 2008).
Создание и глобальное потребление огромных размеров биотоплива густо рассматривается в качестве вероятной подмены для ископаемых внешностей горючего, употребляющихся в транспорте (Вставка 3). Невзирая на это, в 2009 году имелось размещено немного исследований, предостерегающих от лишней эйфории, связанной с применением предоставленного источника электроэнергии. В один-одинешенек из более доскональных отчетов, основанных на активизированной оценке, осуществленной профессионалами
Вставка 3: Конструктивные конфигурации в транспортной сфере
Рост производства биотоплива вызван необходимостью убавления выброса парниковых газов в транспортной сфере. Транспорт употребляет порядка 19 процентов вырабатываемой в мире энергии и 23 процента энергии, связанной с выбросом СО2 . Отталкиваясь от текущего положения дел, потребление транспортом энергии и выбросы СО2 , источником тот или другой прибывает транспорт, увеличатся ориентировочно на 50% к 2030 году и наиболее чем на 80 % к 2050 году. Большущее исследование в сфере транспорта, проведенное Интернациональным энергетическим агентством (IEA), результаты тот или иной водились размещены в 2009 грам ., обрисовывает разнообразные вероятные сценарии развития событий до 2050 года.
В принесенном исследовании отмечается, что ежели переход к употреблению наиболее действенных транспортных средств начнется в нынешнее время, то настоящий прогресс, водящий к понижению роста выбросов, связанных с занятием транспорта, будет наблюдаться в процесс надлежащих 4 десятилетий. Все же для значимого понижения выбросов СО2, источником тот или другой прибывает транспорт, нужны конструктивные конфигурации.
Исследование МЭА представило, что переход к наиболее действенным режимам передвижения, повышение эффективности применения горючего на 50%, применение рентабельных пошаговых технологий и переход к употреблению электро энергии, водорода и идущих в ногу со временем внешностей биотоплива приведет к вескому понижению степени выбросов СО2 к 2050 году по сопоставлению с текущей ситуацией; при всем этом издержки могут оказаться существенно наименьшими, чем подразумевают почти все. Сообразно этому сценарию нужна требовательная реализация гос политики по внедрению новейших технологий.
Положительные сдвиги в рамках предоставленного сценария востребовали бы черепашьего роста интенсивности перемещений транспортных средств и стабилизации степени выбросов СО2. Для убавления выбросов СО2 к 2050 году и предстоящего понижения степени выбросов в транспортной сфере гуще степени 1990 года нужны конструктивные технологические конфигурации на основанию применения электро энергии, биотоплива и водорода. Для реализации предоставленных конфигураций в нужных масштабах живут веские препятствия. Они содержат в себе заявки к организации инфраструктуры, издержки и поиск пригодных источников сырья.
Предоставленные World Bank
Научного комитета по вопросам окружающей среды (SCOPE), приводятся разнообразные нюансы, связанные с вопросцами применения биотоплива, без каких-или решений (Howarth и Bringezu 2009).
Второй отчет, размещенный ЮНЕП и основанный на кропотливом анализе публикаций, призывает к проведению последующих исследований и разработок, дотрагивающихся неких внешностей растительного горючего, с учетом анализа экологических издержек и ожидаемой выгоды. Применение иных внешностей растительного горючего имелось признано нецелесообразным. К образцу, отчет доказывает перспективность производства этанола из сладкого тростника при соглашении, что будет решена тема удаления CO2 из атмосферы. Подобный аналитический подход применяется для многостороннего анализа процесса вырубки тропических лесов ради творенья пальмовых плантаций. Совокупный эффект этакий вырубки состоит в росте выбросов парниковых газов, в индивидуальности ежели вырубка исполняется на торфяниках (Bringezu и др. 2009) (сантим.. главу Изменение климата).
Величайшая значимость отчета состоит, пожалуй, в том, что он показывает, что едва расплата и сопоставленье размеров выбросов парниковых газов не сориентируют решить вопрос понижения перегрузки на окружающую среду. Оценки стоимости биотоплива и выгоды от его применения не учитывают эффектов окисления и перегрузки аква источников по питательным веществам и чрезвычайно изредка учитывают возможное действие, к примеру, на качество воздуха, истощение озонового покрова либо даже на био обилие (Bringezu и др. 2009).
Некие недавние исследования водились посвящены исследованию запросов к аква ресурсам при производстве биотоплива (Набросок 3). Творцы, исследовавшие эффекты ирригации, применение удобрений, вопросцы транспорта и остальные причины производства сельхозпродукции, предостерегают, что оптимизация применения ресурсов при производстве биотоплива призывает специализированных управленческих способностей, тот или другой в нынешнее время еще не разработаны. Предназначенное интерес уделяется возможному ущербу, тот или иной быть может нанесен поверхностным и подземным водам при употреблении удобрений и пестицидов (Dominguez-Faus и др. 2009).
УЧЕТ ПРЕСНОВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Недостача пресной воды останавливается ощутимым во почти всех регионах мира. Рост численности народонаселенья, изменение климата, загрязнение окружающей среды, недостающий степень инвестиций в здравоохранение и управленческие оплошности оказывают негативное воздействие на запасы доступной пресной воды в сопоставленьи с соответственной нуждою. В нынешнее время 2,8 млрд человек испытывают недостача пресной воды; к 2030 году практически половина народонаселенья земного шара будет жить в соглашениях недостатка пресной воды, ежели не будут разработаны и внедрены новейшие действенные стратегии (UNESCO 2009a, Bates и др. 2008, OECD 2008).
Концепция водного следа, введенная в 2002 году, опирается на отлично ведомую концепцию экологического следа. Экологический след означает зону био продуктивности, нужную для поддержания предопределенной численности народонаселенья. Аква след представляет из себя нужные объемы пресной воды. При переводе концепции аква следа в точные количественные индикаторы поднимается ряд вопросцев из области методологии, схожих тем, тот или другой прибывают применимыми и к концепции экологического следа (Hoekstra 2009).
Аква след также содержит в себе источники продукции и происшествия, связанные с их созданием. Он содержит в себе быстрее фактический расход воды, ежели среднемировые значения. Эким образом, можнож найти территориальное распределение аква ресурсов страны.
Набросок 3: Потребление аква ресурсов для производства энергии
Некие культуры обеспечивают создание большего численности энергии ежели иные, призывают наименьшего применения пахотных светов, удобрений и воды. Заявки к суммарному водопотреблению (суммарное испарение) подрастают вкупе с заявками к площадям пахотных светов. Взрослые объемы воды употребляются для производства энергии из иных источников, к примеру, для выкачивания горючего из земных недр, генерации пара для управления турбинами либо остывания ядерных электростанций. Тем более, размер воды, нужный для производства эквивалентного численности электроэнергии, прибывает сравнимо огромным и ведет к завышенному потреблению воды. Источник: Dominguez-Faus и др. (2009)
Набросок 4: Составляющие аква следа
Схематическое представление компонентов аква следа. Искренний аква след юзера либо продукта предполагают потребление пресной воды и загрязнение, связанное с применением воды. Непрямые водные следы предполагают потребление воды и загрязнения, связанные с продуктами и услугами, употребляемые потребителем либо в ходе производства. Зеленоватая вода значит дождевую воду, тот или другой накапливается в почве в внешности почвенной воды либо растительности. Голубая вода — это поверхностные либо грунтовые воды. Сероватая вода — это загрязненная пресная вода, включающая объемы, нужные для растворения загрязнений, сброшенных в порядок естественной воды. Возвратные стоки и неупотребляемые объемы воды не иметь отношение к аква ресурсам.
Веское воздействие как на экологический, так и на аква след оказывает степень употребления еды. Причины мобильности и величина сопутствующего энергопотребления чрезвычайно главны только лишь для измерения экологического следа. С точки зрения перспективы устойчивого развития аква след отражает немного другие категории и период от поры разглядывает отдельные стратегии развития под остальным углом (Hoekstra 2009). В 2009 году Интернациональная организация по стандартизации (ИСО) начала проэктировать эталон оценки аква следа для товаров (ISO 2009).
Аква след продукта, выраженного в форме продукта либо сервисы, представляет из себя размер пресной воды, расходуемый на цельных стадиях производственного процесса. Расход воды измеряется в размерах потребленной и (либо) загрязненной воды. Аква след прибывает четким географическим индикатором тот или иной предоставляет информацию не только лишь о употреблении и загрязнении воды, да и о участке и длительности ее применения (Набросок 4).
Виртуальная вода представляет из себя иное понятие, применяющееся при оценке размера воды, нужного для производства продукции в целях употребления или торговли. Страны могут заниматься консервацией воды, ежели они предпочтительно импортируют продукцию, к примеру, продукты кормления с огромным содержанием виртуальной воды, ежели создают их. К примеру, совместный размер импорта Иордана, включающий поставки пшеницы и риса из США, подходит размеру виртуальной воды, равноправному порядка 5-7 млрд кубических метров в год, в то период как размер внутреннего ежегодного употребления воды сочиняет около 1 млрд кубических метров. Этакая стратегия импорта дозволяет сэкономить веские запасы воды, но при всем этом наращивает ступень продовольственной зависимости.
Вставка 4: Современное употребление старых технологий
В взаимоотношения с нехваткой воды разрабатываются инноваторские подходы, включающие восстановление энтузиазма к порядкам кяриз и канат. Порядок кяриз применяется в засушливых регионах для доставки грунтовой воды по подземному туннелю либо серии туннелей с обрывов гор либо склона осыпания в горных площадях. Порядок туннелей идет за водоносным пластом и выходит на поверхность на неком расстоянии для доставки воды, к примеру, в оазис. Применяя серию этаких туннелей, можнож обеспечить доставку воды для цельнее ирригации и бытового применения в большущие участки.
Порядок кяриз, деяние тот или иной основано на употреблении массы тяжести, приноравливается для поставки грунтовой воды при полном неимении мех-ских агрегатов. Вертикальный колодец врывается в грунт с эким расплатой, чтоб добиться грунтовой воды, склонных на глубине порядка 30 метров. Заместо того, чтоб доставлять воду на поверхность в участке конструкции колодца, горизонтальный туннель с незначительным уклоном доставит ее на поверхность в пары километрах от него.
Надо, чтоб угол наклон туннеля не был очень острым. В неприятном случае, движение потока будет затруднено сделанными полостями; при всем этом в предоставленных площадях будет быть риск обрушения стенки. Ежели угол будет недостаточно острым, вода будет застаиваться. Туннели кяриз располагают возвышенность около 1,5 м., ширину порядка 0,75 м. и оборудованы вертикальными стволами, облегчающими сервис. Самый глубочайший из узнаваемых туннелей залегает на глубине 60 метров под поверхностью, самый рослый туннель располагает протяженность около 70 км.
Налаженности кяриз традиционно употребляются и обслуживаются коллективно. С течением времени развились трудные налаженности управления и распределения воды, доставаемой средством порядков кяриз, в зависимости от вложений отдельных владельцев в внешности земляных ресурсов, рабочей массы, приборов и денег; также имелось создано огромное численность законов, регулирующих установку этих порядков, а также их сервис и применение. В неких регионах Западной Азии экие налаженности именовались канат. Они также были на Кипре, где имелось предложено сконструировать новейшую порядок канат для ублажения потребностей в пресной воде на северо- восточном побережье острова.
Восстановление применения и профилактики порядков кяриз и канат в принесенном и иных засушливых регионах появилось инициативой ЮНЕСКО и ФАО. Центр обучения в Язде, Иран. Источники: Walther (2009), Endreny и Gokcekus (2008), Hussain и др. (2008)
Большая часть государств Северной и также Австралия прибывают аккуратными экспортерами виртуальной воды. Большая часть государств Европы, Северной и Южной Африки, Среднего Востока, а также Индонезия, Япония и Мексика прибывают аккуратными импортерами (Chapagain и Hoekstra 2008).
Способы оценки аква запасов и управления их распределением и применением в контексте действенного применения ресурсов и устойчивого развития включают традиционные способы консервации и распределения. Завышенный энтузиазм вызывает вероятность улучшения способов управления запасами воды на аборигенном степени, а также применение идущих в ногу со временем действенных технологий. Водохозяйственные налаженности в Индии, рисовые поля Филиппинских Кордильер, налаженности водоснабжения karez или qanat в Северной Африке и засушливые зоны Евразии прибывают сходственными образцами (UNESCO 2009b, Walther 2009, Jacob 2008) (Вставка 4).
ИЗМЕНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ СИСТЕМтр
Неименье адекватной реакции со страны политиков на опасности, связанные с скоплением в атмосфере парниковых газов, принудило неких ученых и иных жителей нашей планеты разглядеть вероятность вмешательства в службу порядков нашей планетки, чтоб предотвратить либо отсрочить нехороший эффект погодных конфигураций (Blackstock и др. 2009, Lenton и Vaughan 2009, Robock и др. 2009, Royal Society 2009, Lunt и др. 2008, Robock 2008а, Robock 2008b, Tilmes и др. 2008, Matthews и Caldeira 2007, Trenbeth и Dai 2007).
Процесс вмешательства с целью устранения воздействия лишнего численности ПГрам содержит в себе огромное численность аборигенных внешностей деятельности, к примеру, творение и сохранение лесных экосистем, внедрение крупномасштабных тех. нововведений, тот или другой, обычно, иметь отношение к геоинженерии.
Крупномасштабные технологические решения делятся на две категории. Технологии удаления двуокиси углерода (CDR), разработанные для удаления СО2 из атмосферы. Технологии управления солнечным излучением (SRM) ориентированы на отражение числа солнечного излучения обратно в космос. УДУ основаны на био либо геологическом поглощении углекислого газа. Употребление УСИ основано на природном эффекте, наблюдаемом в атмосфере потом извержений вулкана (Lenton и Vaughan 2009, Robock и др. 2009, Royal Society 2009, Robock 2009а) (Набросок 5).
Удаление двуокиси углерода
Один-одинехонек из предложенных методов удаления CO2 из атмосферы прибывает обогащение питательными веществами. Этот способ употребляет вероятности по секвестрации CO2 в тех областях мирового океана, тот или другой богаты нутриентами, но при всем этом не содействуют размножению планктона в массу неимения неких внешностей питательных веществ, к примеру, железа. В процесс десятилетий предполагалось, что прибавление огромных размеров железа могло бы провоцировать размножение планктона, связывание молекул углерода и, в точке точек, его секвестрование на глубоководном морском дне. Имелось проведено множество наиболее небольших тестов с применением стальных опилок и иных источников питательных веществ, тот или другой закончились условным фуррором с точки зрения размножения планктона. Более суровой вопросом, связанной с предоставленным подходом, прибывает вероятное нарушение круговорота питательных веществ, тот или иной поддерживает жизнь в океане (сантим.. главы Управление экосистемами и Вредные вещества и небезопасные отходы). Морские экосистемы теснее находятся в соглашениях лишней эксплуатации и подвергаются в угрозы, связанной с людской деятельностью. В ноябре 2007 года Конвенция по предотвращению загрязнения моря сбросами отклонений и иных субстанций распространила заявление о том, что планы крупномасштабных операций по употреблению микронутриентов — к примеру, железа — для секвестрования диоксида углерода прибывают неоправданными (UNEP 2008, IMO 2007).
Второй возможный подход к удалению CO2 с применением способностей океана состоит в управлении повторяющимися действиями, происходящими в океане, для повышения секвестрации атмосферного углерода в глубоководных морских оболочках. Вертикальные трубопроводы употребляются для доставки морской воды из глубочайших покровов на поверхность, увеличивая скорость восходящих потоков и содействуя образованию нисходящих потоков наиболее частых покровов воды в приполярных областях океана (Lovelock и Rapley 2007). Вероятное действие на совместный баланс углерода при изменении естественных циклов циркуляции неведомо. Эти восходящие потоки быстрее могут привести к высвобождению углерода ежели его секвестрации (Royal Society 2009).
Наземный подход может включать творение искусственных коллекторов СО2, имитирующих накопительную способность зеленоватых растений. Основываясь на технологии, используемой в фильтрах садков для рыбы и разработанной учеными Института Света Колумбийского института, этот процесс, давать имя улавливание воздуха, мог бы содействовать удалению СО2 из воздуха либо дымовой трубы и помещению в определенную географическую формацию. Мишень состоит в воспроизводстве совокупного деяния 2-ух естественных действий: удаление СО2 из воздуха этим же методом, тот или иной употребляют растения с подмогою фотосинтеза, и формирование кальцитовых и доломитовых отложений, связывающих молекулы углерода в протяжении миллионов лет. Предоставленные виды формаций пространно всераспространены в многообразных числах мира (Lackner и Liu 2008, Gislason и др. 2007, Morton 2007). Второй способ состоит в организации хранения углерода в глубоководных резервуарах (Вставка 5).
Большущие экосистемы, разглядываемые как потенциальные резервуары для углерода, могут иметься улучшены методом организации управления биосферными хранилищами углерода (Fahey и др. 2009, Read 2008). Принесенная техника устойчивого управления создана для обеспечения длительных способностей секвестрации, вместе с тем обеспечивая функционирование циклов экосистем в короткосрочной перспективе для помощи локальных био сообществ и их взаимодействия. Как имелось отмечено некими исследователями, практика устойчивого управления лесными массивами может привести к максимизации скоростей секвестрации углерода и обеспечить полноценную выгоду методом убавления размера скопленного углерода при употреблении горючего с густым степенью генерации парниковых газов, улучшенной технологии сгорания либо надежных строй субстанций, замещающих углеродный бетон и высококачественная сталь (Fahey и др. 2009, Liu и Han 2009, Canadell и Raupach 2008, Read 2008).
Инноваторские технологии почвенной секвестрации могут обеспечить удаление углерода из атмосферы на тысячелетия, вместе с тем уменьшив степень деградации аборигенных почв, тот или иной подвержено 84 процента пахотных светов по цельному миру (Bruun и др. 2009, UNEP 2009a, Montgomery 2008). В протяжении десятилетий надо решать функциональные пробы возобновленья лесных массивов с целью обеспечения длительной секвестрации углерода в рамках экосистем, что к половине столетия могло бы привести к росту степени секвестрации в четыре однажды по сопоставлению с текущей ситуацией (Lenton и Vaughan 2009, Canadell и Raupach 2008).
Применение биоугля готов стать безопасным и действенным методом убавления последствий конфигурации климата и увеличения плодородности почв. Этот подход включает создание древесного угля (биоуголь) и внедрение его в земли. Биоуголь представляет из себя продукт сгорания биомассы при басистой температуре при неимении кислорода, тот или другой эким образом преобразуется в древесный уголь.
Проведенные исследования проявили, что процесс секвестрации биоугля не только лишь препятствует выбросу СО2 в атмосферу, но также содействует его удалению из атмосферы (Bruun и др. 2009, Gaunt и Lehmann 2009, McHenry 2009). Наиболее того, долгий период распада биоугля, тот или иной приблизительно занимает от пары веков до тыщи лет, содействует увеличению плодородности земли и владеет иными превосходствами, включая завышенное водоудержание и способность к ионному размену (Bruun и др. 2009).
Недавние исследования содействуют улучшению осознания механизма минерализации углерода с подмогою биоугля. Скорость следующих действий деминерализации с помощью хим разрушения до баста еще не изучена (Bruun и др. 2009, Gaunt и Lehmann 2008). Тем более, крестьяне теснее деятельно употребляют биоуголь, потому что он владеет качествами, необходимыми для возобновленья деградированных почв. Биоуголь, тот или иной делается в Австралии с подмогою патентованной методики пиролиза, продается повсюду в мире в качестве почвоулучшителя.
В согласовании с проведенным исследованием, в рамках тот или иной рассматривалась жизнеспособность 17 программ по контролю за содержанием углерода и геоинженерии, биоуголь показал способность секвестровать порядка четыресто млрд тонн углерода в 21 веке, тем снизив содержание CO2 в атмосфере на 37 промилле (Lenton и Vaughan, 2009). Некие исследователи предостерегают, что приведенные числа, вероятнее всего, прибывают немного завышенными, все же даже более усмотрительные оценки разговаривают о вероятности секвестрации 20 млрд тонн углерода до 2030 года, что окажет веское воздействие на содержание парниковых газов в атмосфере (Kleiner 2009, Lehmann 2007).
Управление солнечным излучением
Управление энергией Солнца представляет из себя идеально другой подход к выводу трудности погодных конфигураций по сопоставлению с удалением углерода из атмосферы. Разработаны схемы распыления аэрозолей для искусственного повышения их концентрации в стратосфере, что вызовет корпоративное повышение отражательной возможности планетки. Способ, при тот или иной употребляются аэрозоли с содержанием сульфитов, имитирует эффект большущих извержений вулканов на глобальный климат методом понижения размера зачисляемого солнечного излучения. Этот способ в один прекрасный момент дискуссировался в качестве геоинженерного заключения для вопросов климата (Royal Society 2009, Robock и др. 2009, Robock 2008а).
Набросок 5: Геоинженерные предложения
Схематический обзор геоинженерных предложений. Темные стрелки подходят коротковолновому излучению; белоснежные стрелки означают повышение потоков углерода естественного происхождения; сероватая стрелка, направленная вниз, означает поток азота промышленного происхождения; сероватая стрелка, направленная ввысь, подходит сгустку воды промышленного происхождения; пунктирные вертикальные стрелки означают скопление конденсированных колец; штриховые прямоугольники означают площади хранения углерода. Источник: Приспособленные предоставленные Lenton и Vaughan (2009)
Предлагаемые методы доставки нужного численности сульфатных аэрозолей в стратосферу содержат в себе воздушные суда, комбинацию самолет/ракета, артиллерийские орудия и воздушные шары. Ежегодная стоимость проведения схожих операций может составить 10-ки млрд баксов (Blackstock и др. 2009). Воздействие порядков доставок на окружающую среду надлежать иметься оценено в рамках анализа схожих схем (Robock и др. 2009, Royal Society 2009).
Повышение отражательной возможности стратосферы, вызванное извержением вулкана Пинатубо на Филиппинах в 1991 году, оказало воздействие на гидрологический цикл, что привело к засухе вследствие убавления численности осадков по цельному миру в 1992 году (Trenberth и Dai 2007). Доскональное моделирование взаимодействия океана и атмосферы представило, что насыщение стратосферы сульфатсодержащими аэрозолями уменьшит численность осадков в ходе периодов деяния летних муссонов в Азии и Африке, что в потенциале будет располагать нехорошие последствия для наиболее чем млрд человек (Robock и др. 2009). Повышение покрова сульфатсодержащих аэрозолей также может привести к убавлению озонового покрова стратосферы. Потом извержения вулкана Пинатубо толщина озонового покрова уменьшилась на 2 процента по сопоставлению с ожидаемым значением (Robock и др. 2009). Применение сульфатсодержащих аэрозолей может вызвать веское истончение озонового покрова над Арктикой, возобновление тот или иной может занять до 70 лет (Tilmes и др. 2008).
Предложение по творенью геоинженерного щита состоит в конструкции космических солнцезащитных щитов либо отражающих зеркал, чтоб отражать число входящего солнечного излучения перед тем, как оно достигнет атмосферы. Солнечные отражатели могут иметься расположены на околоземных орбитах либо поблизости точки Лагранжа, склонной на расстоянии 1,5 миллионов км над поверхностью планетки, где гравитационное притяжение Света и Солнца равно. Солнцезащитные щиты, найденные в принесенном положении, препровождают собой наименьшую опасность спутникам, вертящимся на орбите, чем объекты, склонные недалеко к поверхности Света. Не так давно проведенное моделирование показало возможный фуррор применения солнцезащитных щитов (Lunt и др. 2008).
Наименее масштабные схемы, созданные для улучшения отражательной возможности поверхности планетки, содержат в себе покрытие пустынных областей отражающей мембраной, покраску крыш домов в белоснежный цвет либо творение басистого пасмурного покрова над океанами. Великая число этих идей опасна в реализации либо владеет необыкновенно локальным эффектом (Royal Society 2009).
Жаждая внедрение хоть какого из методов управления солнечным излучением может занять десятилетия, ожидаемый остужающий эффект может наступить условно стремительно: температура атмосферы может поменяться в процесс пары лет (Matthews и Caldeira 2007). Оттого способы УСИ могут оказаться полезными для понижения глобального степени температур, тот или иной может привести к чертовскому изменению климата. Экие налаженности могут вызвать применения крупного численности ресурсов и неизменного профилактики в процесс периода их внедрения. Неважно какая ошибка либо отключение порядков УСИ могут привести к скорому потеплению (Robock 2008а). Ежели не уменьшить объемы выбросов в атмосферу, иные прямые эффекты повышения концентрации СО2 — частичное окисление океана и ликвидирование морских экосистем — не будут устранены. Логистические и технические трудности при реализации космических геоинженерных выводов мастерят невыносимым употребление этих схем в качестве заключения трудности небезопасных конфигураций климата в последнее время. Наиболее того, живет множество безызвестных причин, касающихся к стоимости, рискам, эффективности и поры, нужного для их внедрения (Royal Society 2009).
Беря во внимание трудности порядков планетки Мир и недостаточную информацию о содействии меж компонентами, ограниченными планетарными пороговыми значениями (сантим.. главу Управление экосистемами), пространно всераспространено опасение, что последующее вмешательство в био циклы с применением крупномасштабных тех. выводов для устранения трудности лишнего содержания парниковых газов в атмосфере быть может неблагоразумным (Rockstrom и др. 2009).
Для определения масштабов конфигурации перегрузки на окружающую среду при употреблении предложенных тех. выводов надо провести кропотливую технологическую оценку и оценку действия на окружающую среду. Конфигурации перегрузки на окружающую среду фиксировались в протяжении итого ругательного десятилетия как в промышленных, так и развивающихся странах благодаря глобализации (Schutz и др. 2004). Переход перегрузки от одной экосистемы к второй только лишь начинает рассматриваться в нынешнее время (Bringezu и др. 2009). Потенциальные конфигурации, связанные с переходом от радиационного действия к способам, тот или другой могут задержать возобновление озонового покрова, уменьшить степень осадков либо воздействовать на сезоны дождиков в Африке и Азии, при всем этом не подразумевающие устранение опасности окисления океана, не могут препровождать собой настоящие методы заключения глобальных вопросов окружающей среды. Пуск крупномасштабных проектов по возрожденью лесных массивов и усилия по секвестрованию углерода в биомассе прибывают многообещающими подходами для получения стремительных результатов и дают отличные вероятности для воплощения адаптивного управления, что прибывает значимым превосходством в непрерывно модифицирующихся соглашениях (Lenton и Vaughan 2009, Read 2008).
ВЗГЛЯД В БУДУЩЕЕ
Улучшенные методы действенного управления ресурсами, поддерживающие устойчивость действий употребления и производства, замерзли целью, на достижение тот или иной ориентированы менеджерские заключения на многообразных ватерпасах: от семейного хозяйства до управления окружающей средой на международном степени. Продвинутые страны поняли, что достижение действенного управления ресурсами и разработка инноваций с целью минимизации расходов сырья и энергоресурсов прибывает ключом для понижения стоимости и вероятности передачи главных технологий для развивающихся государств (Jackson 2009, OECD 2009).
В 2009 году имелась запущена Программа по изменению мирового базара для действенного применения освещения, что приведет к наиболее скорой перестройке базара и его ориентации на применение энергоэффективных технологий освещения и развитию глобальной стратегии по отказу от применения лампочек, снижая эким образом глобальный степень выброса парниковых газов (UNEP 2009b). В 2010 году девять государств региона Северного моря введут электрическую сеть, разработанную для крупномасштабного применения восстанавливаемых источников энергии. Это станет вероятным благодаря употреблению кабелей открытого тока высочайшего напряжения, энерго утраты тот или другой при передаче электроэнергии существенно младше, чем у кабелей предшествующего поколения (EWEA 2009).
Правительства, гражданское сообщество и приватный сектор сумеют пользоваться замедлением темпов глобального экономического роста для переориентации собственных бизнес- планов и экономических цельнее для заслуги устойчивого развития и ускорения перехода к зеленоватой экономике и устойчивому благосостоянию. Для воплощения перехода энергетического и транспортного секторов к сравнимо конструктивным изменениям в сфере употребления и производства, что почти все специалисты считают нужным, идет прилагать веские усилия теснее на данный момент (IEA 2009a, IEA 2009b).
Ученые, функционирующие в многообразных областях, предостерегают, что живет риск выхода за планетарные пороговые значения (Rockstrom и др. 2009). Осознание значимости этих рамок, а также того, как сжать расходы и функционировать в безопасных рубежах, востребует неизменного усовершенствования аналитических приборов с учетом уроков прошедшего и развития надежных выводов для заключения вопросов окружающей среды, к примеру, отделение экономического роста от темпов употребления ресурсов и ступени действия на окружающую среду.
Зачисляя во интерес ограниченность ресурсов планетки и улучшая наше осознание взаимодействия меж разнообразными порядками планетки Мир, представляется вероятным внедрение выводов, основанных быстрее на устойчивом управлении ресурсами, чем на употреблении геоинженерных тех. выводов (Read 2008).
С признательностью к источнику: unep.org
Posted in Здоровье и Экология by admin with comments disabled.