Виды эмиссий: 1.2. Виды электронной эмиссии

Содержание

1.2. Виды электронной эмиссии

Для работы электронной лампы необходимо наличие электронов в междуэлектродном промежутке. Процесс выхода электронов из твердых или жидких тел называется электронной эмиссией. Причиной эмиссии могут быть нагрев тела, световое излучение, приложение электрического поля, бомбардировка тела заряженными частицами. В соответствии с характером воздействия на тело различают следующие виды электронной эмиссии:

–термоэлектронная эмиссия, обусловленная нагревом тела, испускающего электроны;

–вторичная электронная эмиссия (сокращенно вторичная эмиссия), обусловленная исключительно поглощением энергии падающих на эмигрирующую поверхность электронов;

–электростатическая (автоэлектронная) эмиссия, обусловленная наличием у поверхности тела сильного электрического поля;

–фотоэлектронная эмиссия, обусловленная действием светового излучения, поглощенного телом.

В электронной лампе электроны, необходимые для ее работы, возникают в результате термоэлектронной эмиссии. Работе лампы также сопутствует вторичная эмиссия. Остальные виды эмиссии либо отсутствуют вовсе, либо проявляются несущественно.

Термоэлектронная эмиссия

Для получения нужного количества электронов катоду сообщают тепловую энергию путем нагрева его до определенной температуры. Эта энергия затрачивается на преодоление сил, препятствующих выходу электрона из катода, и называется работой выхода.

Согласно выводам, полученным Ферми и Дираком, распределение электронов по энергетическим уровням внутри металла выражается дифференциальной кривой распределения энергии. Кривая, построенная на основании формулы

(1.1)

приведена на рис. 1.2. Здесь – число электронов в 1 см3 металла, имеющих при абсолютной температуре энергию в интервале ; – постоянный коэффициент; – постоянная Больцмана; – уровень Ферми – максимальное значение энергии электронов в металле при температуре абсолютного нуля .

На рис. 1.2 сплошной кривой показано распределение электронов по энергетическим уровням при температуре абсолютного нуля. При этой температуре внутри металла имеются электроны с энергиями от нуля до максимальной . Значение называют внутренней работой выхода. Пусть полная работа выхода электрона равна . Тогда при разогреве металла до температуры распределение электронов по энергетическим уровням изменится и в соответствии с выражением (1.1) будет графически выражаться пунктирной линией. При этом количество электронов с энергиями, равными и меньшими , уменьшится, но появится значительное количество электронов с энергиями, большими и . Последние и образуют эмиссионный ток.

Разность энергий называется внешней работой выхода или просто работой выхода. Это значение энергии определяет необходимую температуру нагрева катода. Электроны, покидая катод, оставляют его заряженным положительно (рис. 1.3) с величиной заряда . Положительный заряд ионизированного атома в соответствии с принципом зеркального отображения располагают по нормали к линии раздела катод – вакуум на таком же расстоянии, как и электрон. Электрон и положительный заряд движутся в разные стороны. Взаимодействие между ними определяется законом Кулона. Кулонова сила будет постоянной и наибольшей на междуатомном расстоянии, а затем будет ослабляться обратно пропорционально квадрату расстояния. Можно считать, что энергия выхода расходуется на преодоление потенциального барьера , а работа – на преодоление потенциального барьера

. Потенциальный барьер объясняется наличием у катода облака электронов, образующих поверхностный пространственный заряд.

Количественная оценка эмиссионного тока для металлических катодов дана Дэшманом, который рассматривал термоэлектронную эмиссию как процесс испарения электронов с поверхности металла и использовал в своих выводах классические законы термодинамики. Проверка его вывода на основании статистики Ферми дает близкие, подтверждающие результаты.

Формула Дэшмана для плотности эмиссионного тока имеет следующий вид:

, (1.2)

где — плотность эмиссионного тока; — постоянная, зависящая от типа металла и его химической чистоты; — работа выхода, — постоянная Больцмана.

На рис. 1.4 изображена теоретическая эмиссионная характеристика, построенная для вольфрамового катода (; ). Она показывает изменение плотности тока эмиссии в зависимости от температуры катода. При температурах, меньших 2000К, ток эмиссии пренебрежимо мал, а после 2000К он резко возрастает. При T = 2500К можно получить удельную эмиссию порядка 0,5 А с одного квадратного сантиметра поверхности.

Теоретическая эмиссионная характеристика дает представление о максимальном отборе тока с поверхности катода без учета влияния электрического поля в междуэлектродном пространстве.

Влияние внешнего ускоряющего поля на термоэлектронную эмиссию ранее в расчет не принималось. Однако такое поле увеличивает электронную эмиссию. Увеличение термоэлектронной эмиссии под влиянием внешнего ускоряющего поля, приложенного к катоду, называется эффектом Шоттки. Сущность этого эффекта поясняется рис. 1.5, на котором кривая 1

изображает потенциальный барьер высотой , где – потенциал, соответствующий полной работе выхода , а линия 2 – внешнее ускоряющее поле, приложенное к катоду. Если алгебраически сложить ординаты кривой 1 и линии 2, то получим результирующую кривую 3.

Из нее видно, что следовательно, и . Таким образом, приложение внешнего ускоряющего поля уменьшает работу выхода и, значит, при неизменной температуре ток термоэлектронной эмиссии возрастает.

Вторичная электронная эмиссия

Вторичная электронная эмиссия может осуществляться как с нагретых, так и с холодных катодов. Катод, эмигрирующий ток вторичной электронной эмиссии, принято называть вторично-электронным катодом или эмиттером. Поверхность такого катода, подвергнутого бомбардировке заряженными частицами, обладающими значительной кинетической энергией, эмитирует электроны, которые называются вторичными; бомбардирующие электроны называются первичными. На рис. 1.6 показана возможная схема образования электронных потоков. Допустим, что первичные электроны в количестве

получены с катода с помощью термоэлектронной эмиссии. Под действием разности потенциалов эти электроны направляются к вторично-электронному катоду и в ускоряющем электрическом поле получают энергию . Падая на вторично-электронный катод, они выбивают из него вторичных электронов. Ускоряющее поле отводит их на анод. Первичные электроны образуют ток , а вторичные — ток . Важнейшим параметром вторично-электронной эмиссии является коэффициент вторичной эмиссии

, (1.3)

который показывает, сколько вторичных электронов выбивается из поверхности катода одним первичным электроном. Коэффициент вторичной эмиссии равен отношению вторичного тока к первичному; он может принимать значения от близких к нулю до 10 и более раз в зависимости от материала эмиттера и ряда других причин, влияющих на эмиссию .

Вторичные электроны возникают благодаря обмену энергией между первичными электронами и электронами кристаллической решетки катода. Первичный электрон может терять свою энергию внутри эмиттера и поглощаться атомами решетки. Вторичные электроны также могут поглощаться атомами решетки до того, как они достигнут поверхности. Часть первичных электронов не входит в катод, а испытывает упругое отражение от его поверхности. Доля таких электронов по экспериментальным данным составляет 10 – 40%. Вторичные электроны, вылетевшие из катода, имеют малые значения энергии, т. е. являются медленными. Однако в общем потоке вторичного тока наблюдаются и быстрые электроны. Это – отраженные первичные электроны.

Коэффициент вторичной эмиссии зависит от материала эмиттера. Экспериментальные исследования показывают, что максимальный коэффициент вторичной эмиссии технически чистых металлов . Наибольшее значение имеют благородные металлы: золото, серебро, платина. Прямой причиной связи коэффициента вторичной эмиссии с величиной работы выхода не установлено. Работа выхода сама по себе играет незначительную роль во вторичной эмиссии; гораздо более важными являются другие свойства, такие, например, как плотность металла, способность его к окислению. Перечисленные благородные металлы имеют значительную работу выхода, однако значения у них высоки из-за отсутствия окислов на их поверхности. Кислород окислов является элементом, способным давать электроотрицательные ионы за счет поглощения вторичных электронов. Полупроводниковые вторично-электронные катоды имеют . Коэффициент вторичной эмиссии диэлектриков близок к единице.

Причину того, что металлы имеют значения , близкие к единице, тогда как полупроводников возрастает и, наконец, диэлектриков падает, можно искать в концентрации электронов в зоне проводимости. У металлов концентрация электронов велика, у полупроводников при комнатной температуре – значительно ниже, а у диэлектриков – ничтожна. В металлах из-за большой концентрации электронов большая часть энергии, полученной от первичных электронов при многочисленных столкновениях вторичных электронов с электронами проводимости, теряется. В полупроводниках вероятность столкновения вторичных электронов с электронами проводимости меньше, и поэтому «выход» вторичных электронов облегчен. В диэлектриках условия для выхода еще более «свободные». Однако в последнем случае из-за ничтожной концентрации электронов проводимости передача энергии первичных электронов к вторичным – редкое событие. Отсюда малое количество вторичных электронов и, следовательно, небольшой коэффициент вторичной эмиссии.

Коэффициент вторичной эмиссии зависит от скорости первичных электронов. На рис. 1.7 представлен график зависимости от для никеля. Как видно из графика, кривая имеет максимум при . У металлических катодов максимум выражен слабо, а у полупроводниковых – резко. Происхождение максимума объясняется тем, что до значения с увеличением скорости первичных электронов возрастает их энергия и глубина диффузии в катод. Вместе с этим увеличивается и число вторичных электронов, вылетающих с данной глубины. При значениях энергии, соответствующих , глубина проникновения в катод первичных электронов превосходит некоторую предельную, характерную для данного вещества, и коэффициент вторичной эмиссии уменьшается. С глубины, большей предельной, выход вторичных электронов затруднен вследствие большего размена энергии при большом количестве столкновений с электронами проводимости. Коэффициент вторичной эмиссии зависит также от угла падения первичных электронов на поверхность катода. Максимум получается при угле = 70°, отсчитываемом от нормали к поверхности катода.

Многочисленные экспериментальные исследования показали, что процесс передачи энергии не зависит (или почти не зависит) от температуры вторично-электронного катода.

Вторичная электронная эмиссия широко применяется в фотоэлектронных умножителях, специальных лампах, приемных и передающих телевизионных трубках, осциллографических и индикаторных электронно-лучевых трубках, а также в запоминающих трубках и других приборах . Однако при работе электронных ламп в определенных условиях вторичная эмиссия является нежелательной.

Виды электронной эмиссии — PDF Free Download

Лабораторная работа 3.3

Лабораторная работа 3.3 ИЗУЧЕНИЕ ВНЕШНЕГО ФОТОЭФФЕКТА И.Л. Дорошевич Цели работы: 1. Изучить основные закономерности внешнего фотоэффекта. 2. Построить вольт-амперные характеристики фотоэлемента при различных

Подробнее

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОНОВ Источники электронов или инжекторы электронов называют также электронными пушками, в основе их действия лежит эмиссия электронов с поверхности вещества в результате различных процессов.

Подробнее

Изучение внешнего фотоэффекта

Лабораторная работа 8 Изучение внешнего фотоэффекта ЦЕЛЬ РАБОТЫ 1. Построить вольтамперную характеристику фотоэлемента;. Построить световую характеристику и определить чувствительность фотоэлемента. ПРИБОРЫ

Подробнее

Рисунок 1 — Энергетическая I A U 2, (2) 1

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 7 ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТЫ ВЫХОДА ЭЛЕКТРОНОВ ИЗ МЕТАЛЛА Цель работы: исследовать явление термоэлектронной эмиссии в вакуумном диоде. Определить работу выхода электронов из металла. Теоретическое

Подробнее

Фотоэффект. Лекция 4.5.

Фотоэффект Лекция 4.5. Гипотеза Планка, блестяще решившая задачу теплового излучения абсолютно черного тела, получила подтверждение и дальнейшее развитие при объяснении фотоэффекта явления, открытие и

Подробнее

ФИЗИКА, ч. 3 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1

ФИЗИКА, ч. 3 ИНДИВИДУАЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ 1 Вариант 1 1. Какая доля энергии фотона израсходована на работу вырывания фотоэлектрона, если красная граница фотоэффекта 307 нм и максимальная кинетическая энергия

Подробнее

Работа 5.2 Изучение фотоэффекта

Работа 5. Изучение фотоэффекта Оборудование: фотоэлементы, блок питания, регулятор напряжения, источники света, монохроматор, вольтметр, гальванометр. Введение Среди различных явлений, в которых проявляется

Подробнее

Фотоэффект. Содержание. История открытия

Фотоэффект Материал из Википедии свободной энциклопедии Фотоэффеќт это испускание электронов веществом под действием света (и, вообще говоря, любого электромагнитного излучения). В конденсированных веществах

Подробнее

ФОТОЭФФЕКТ Учебно-методическое пособие

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ ФОТОЭФФЕКТ Учебно-методическое пособие Томск Издательский Дом Томского государственного

Подробнее

1.Тормозное рентгеновское излучение

1.Тормозное рентгеновское излучение Квантовая природа излучения подтверждается также существованием коротковолновой границы тормозного рентгеновского спектра. Рентгеновские лучи возникают при бомбардировке

Подробнее

ФОТОЭФФЕКТ. (ПОДГОТОВКА К ЕГЭ)

МБОУ Школа 57 г.о. Самара ФОТОЭФФЕКТ. (ПОДГОТОВКА К ЕГЭ) 1. Какие максимальные скорость и импульс получат электроны, вырванные из натрия излучением с длиной волны 66 нм, если работа выхода составляет 4

Подробнее

ЛЕКЦИЯ 1 ФОТОЭФФЕКТ. ЭФФЕКТ КОМПТОНА

ЛЕКЦИЯ 1 ФОТОЭФФЕКТ. ЭФФЕКТ КОМПТОНА Элементарные частицы обладают квантовыми (волновыми) свойствами. Но фотоны (кванты электромагнитного излучения) обладают свойствами частиц тоже. Первый семинар посвящается

Подробнее

КР-6/ Вариант 1. 1. Рассчитать температуру печи, если известно, что из отверстия в ней размером 6,1 см 2 излучается в 1 с 8,28 калорий. Излучение считать близким к излучению абсолютно чёрного тела. (1

Подробнее

концентрации газа свободных электронов

КОНТАКТНАЯ РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ: ТЕРМОЭМИСИЯ, ТЕРМО-ЭДС, ЭФФЕКТ ПЕЛЬТЬЕ. К термоэлектрическим явлениям относят явления, происходящие в области перехода между частями твердого

Подробнее

КВАНТОВАЯ ОПТИКА. Задачи

КВАНТОВАЯ ОПТИКА. Задачи 1 Качественные задачи 1. Зависит ли энергия фотона от длины волны света? 2. Металлическая пластинка под действием рентгеновских лучей зарядилась. Каков знак заряда? 3. Чему равно

Подробнее

Квантовая физика. Строение атома

Квантовая физика. Строение атома Какой график соответствует зависимости максимальной кинетической энергии фотоэлектронов Е от частоты падающих на вещество фотонов при фотоэффекте 1) 1 2) 2 3) 3 4) 4 Поверхность

Подробнее

Лекция 4 Ток в вакууме. Полупроводники

Лекция 4 Ток в вакууме. Полупроводники Электрический ток в вакууме. Вакуумный диод Если два электрода поместить в герметичный сосуд и удалить из сосуда воздух, то, как показывает опыт, электрический ток

Подробнее

Оптика/Квантовая физика

Восточно-Сибирский университет технологий и управления Кафедра «Физика» Физика 6 зет Оптика/Квантовая физика Квантовая (корпускулярная) оптика Улан-Удэ / 2018 1. Квантовая (корпускулярная) оптика 2/32

Подробнее

11. ПОЛУПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ

11 ПОЛУПРОВОДНИКИ И ДИЭЛЕКТРИКИ Неметаллы отличаются от проводников наличием зоны запрещенных энергий g для электронов Структуры энергетических зон собственного полупроводника приведены на рис14 Состояния,

Подробнее

ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ

ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ЛЕКЦИЯ 11 ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ Механизмы электропроводности. Измерения электропроводности, объемная и поверхностная электропроводность. Эмиссия: термоэлектронная, автоэлектронная,

Подробнее

3.09 ВНЕШНИЙ ФОТОЭФФЕКТ

Работа 3.09 ВНЕШНИЙ ФОТОЭФФЕКТ Цель работы Исследование внешнего фотоэффекта в оптическом диапазоне видимых волн. Задачи 1. Получить зависимость запирающей разности потенциалов от частоты света. 2. Рассчитать

Подробнее

2011 год Квантовая физика

2011 год Квантовая физика 1) вариант 1(8) Энергия кванта излучения, соответствующего длине волны 500 нм(h=6,62 10-34 Дж с; с=3 10 8 м/с). A) ~4 10-20 Дж. B) ~4 10-17 Дж. C) ~4 10-16 Дж. D) ~4 10-19 Дж.

Подробнее

17.1. Основные понятия и соотношения.

Тема 7. Волны де Бройля. Соотношения неопределенностей. 7.. Основные понятия и соотношения. Гипотеза Луи де Бройля. Де Бройль выдвинул предложение, что корпускулярно волновая двойственность свойств характерна

Подробнее

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИКА»

ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ «ФИЗИКА» Электричество и электромагнетизм. Электростатическое поле в вакууме. Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электрическое поле. Напряженность. Принцип суперпозиции

Подробнее

Глава 3. ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ

Глава 3. ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ 3.1. ЭЛЕКТРОННО-УПРАВЛЯЕМЫЕ ЛАМПЫ Электровакуумными приборами (ЭВП) называют устройства, в которых электрический ток создается потоком электронов или ионов, движущихся

Подробнее

Лабораторная работа 46.1

Лабораторная работа 46.1 Изучение законов фотоэффекта и определение постоянной Планка Методическое руководство Москва 014 г. Изучение законов фотоэффекта и определение постоянной Планка 1. Цель лабораторной

Подробнее

7. Планетарная модель атома

7. Планетарная модель атома В 1911 г. Резерфорд изучал рассеяние α частиц (ядра атомов гелия, состав р+, заряд + е ) тонкими металлическими пленками (~1 мкм). α частицы возникают при радиоактивном распаде

Подробнее

наименьшей постоянной решетки

Оптика и квантовая физика 59) Имеются 4 решетки с различными постоянными d, освещаемые одним и тем же монохроматическим излучением различной интенсивности. Какой рисунок иллюстрирует положение главных

Подробнее

Процесс взрывной электронной эмиссии в импульсном аппарате

Существует принципиально другой метод инициирования эмиссии электронов — автоэлектронная эмиссия. Потенциальный барьер, который препятствует свободному вылету электронов, под воздействием сильного электрического поля истончается. Электроны с той же энергией, что у них уже есть, начинают проходить через барьер — туннелировать. Чем сильнее внешнее поле, тем тоньше становится барьер. Интенсивность потока электронов растёт с увеличением напряжения. Возрастает и плотность автоэлектронного тока. Такую эмиссию называют автоэлектронной, туннельной или полевой. Впервые она была обнаружена в 1897 году американским физиком Р. У. Вудом.

Позже опыты по автоэлектронной эмиссии проводились в Советском Союзе коллективами учёных Сибирского отделения АН СССР под руководством доктора технических наук Геннадия Андреевича Месяца и физиками Ленинградского университета под руководством доктора физико-математических наук Георгия Николаевича Фурсея. Результатом таких экспериментов явилось открытие в 1971 году взрывной электронной эмиссии. Физика этого процесса состоит в том, что подача на электровакуумный диод напряжения приводит к возникновению на его катоде автоэлектронного тока, протекающего через игольчатое остриё микровыступа. А при увеличении напряжения на катоде, в попытке получить больший ток, выяснилось, что катод нагревается и переходит в состояние взрывной эмиссии.

Взрывная электронная эмиссия — испускание электронов с металлической поверхности эмиттера при переходе металла из твёрдого состояния в плазму. Такой переход возможен при микровзрывах на локальных участках эмиттера. Его поверхность никогда не бывает идеально гладкой: на ней всегда есть микроскопические неоднородности и шероховатости. Если приложить к электродам достаточную разность потенциалов, то электромагнитное поле, концентрируясь на микроскопических остриях, спровоцирует образование плазмы с лавинообразным выбросом гигантского потока электронов. Таким образом, ценой частичного разрушения эмиттера, мы получаем очень сильный ток. Это принципиальное отличие взрывной эмиссии от других видов эмиссий.

Чуть позднее оказалось, что разрушение одних выступов на поверхности эмиттера приводит к образованию других, примерно в таком же количестве. На это обратили внимание, что и послужило толчком к созданию электровакуумных приборов, способных работать в режиме, где импульсы следуют один за другим. Для того, чтобы ограничить импульсы по времени до 10-7 долей секунды применяют разрядник-обостритель. Столь короткие импульсы способствуют сохранению работоспособности катода, который имеет форму стержня. Классическая схема питания взрывоэмиссионных приборов основана на циклическом накоплении энергии в конденсаторе и его быстром разряде через электровакуумный прибор и разрядник.

Взрывная электронная эмиссия позволяет получать огромные потоки электронов с высокой плотностью тока. На явлении взрывной эмиссии основана работа импульсных рентгеновских трубок. В неразрушающем контроле на базе взрывоэмиссионных трубок налажено производство целого класса компактных и лёгких рентгеновских аппаратов. Правда, регулировка параметров излучения у таких приборов отсутствует, поэтому они выпускаются сериями с различным напряжением и расчётом на определённую толщину просвечивания. В качестве примера можно привести семейство импульсных рентгенаппаратов «Арина-3, -7, -9» производства «Спектрофлэш».

Кроме неразрушающего контроля, импульсные рентген-аппараты благодаря своей портативности подходят для использования во время катастроф, для экстренного обеззараживания. Именно импульсным аппаратом можно снимать быстрое кино с баллистическими задачами и быстропротекающими процессами: взрыв снаряда, выстрел пули и тому подобное. Для этого генератор оборудуют схемой синхронизации, где разрядник-обостритель управляется внешним сигналом.

naf-st >> Электровакуумные приборы >> Электронная эмиссия

Основным электродом каждого электровакуумного прибора является катод, эмитирующий электроны.

Электронной эмиссией называют процесс выхода электронов из твердых или жидких тел в вакуум или газ. Чтобы вызвать электронную эмиссию, надо сообщить электронам добавочную энергию, которую называют работой выхода. Она различна для разных металлов и составляет несколько электрон-вольт. У металлов, имеющих большие по сравнению с другими межатомные расстояния, работа выхода меньше. К ним относятся щелочные и щелочноземельные металлы, например цезий, барий, кальций.

Если на поверхности основного металла расположены атомы веществ, отдающие электроны данному металлу, то наблюдается усиление эмиссии. Такие вещества называются активирующими. Можно также уменьшить работу выхода путем покрытия поверхности металла слоем оксида щелочных и щелочноземельных металлов.

Рассмотрим основные виды электронной эмиссии.

Термоэлектронная эмиссия обусловлена нагревом тела, эмитирующего электроны, и широко используется в электронных приборах. С повышением температуры энергия электронов проводимости в проводнике или полупроводнике растет и может оказаться достаточной для совершения работы выхода. Если вылетевшие электроны не отводятся ускоряющим полем от эмитирующей поверхности, то около нее образуется скопление электронов («электронное облачко»). В нем энергии электронов различны и средняя энергия обычно составляет десятые доли электрон-вольта.

«Электронное облачко» находится в динамическом равновесии. Новые электроны вылетают из нагретого тела, а ранее вылетевшие падают обратно. Это явление напоминает испарение жидкости в замкнутом сосуде. Насыщенный пар над такой жидкостью находится в динамическом равновесии: одни молекулы возвращаются в жидкость, а другие, получившие при нагреве достаточную энергию, вылетают из жидкости.

В приборах с накаленным активированным катодом (например, оксидным) наблюдается значительное усиление термоэлектронной эмиссии под влиянием внешнего ускоряющего поля (эффект Шотки). Если бы катод не был накален, то эмиссия отсутствовала бы. А при высокой температуре и наличии внешнего ускоряющего поля вылетает дополнительно много электронов, которые при отсутствии поля не могли бы выйти. При кратковременном действии сильного поля выход электронов из накаленных оксидных и других активированных катодов очень велик. Такая эмиссия в виде кратковременных импульсов тока используется в некоторых электронных и ионных приборах.

Электростатическая (или автоэлектронная) эмиссия представляет собой вырывание электронов сильным электрическим полем. Эту эмиссию иногда называют «холодной», что неудачно, так как все виды эмиссии, кроме термоэлектронной, можно причислить к «холодным».

Выход электронов при нормальной (комнатной) температуре происходит с помощью электрических полей напряженностью не менее 105 В/см.

Электростатическая эмиссия значительно усиливается при шероховатой поверхности, что объясняется концентрацией поля у микроскопических выступов этой поверхности. При наличии активирующих, особенно оксидных, покрытий электростатическая эмиссия также усиливается. Помимо уменьшения работы выхода, свойственного оксидному слою, здесь играет роль проникновение внешнего поля в полупроводниковый оксидный слой и шероховатость поверхности оксида.

Вторичная электронная эмиссия обусловлена ударами электронов о поверхность тела. При этом ударяющие электроны называются первичными. Они проникают в поверхностный слой и отдают свою энергию электронам данного вещества. Некоторые из последних, получив значительную энергию, могут выйти из тела. Такие электроны называются вторичными. Вторичная эмиссия обычно возникает при энергии первичных электронов 10-15 эВ и выше. Если энергия первичного электрона достаточно велика, то он может выбить несколько вторичных электронов.

Вторичная эмиссия характеризуется коэффициентом вторичной эмиссии σ, который равен отношению числа вторичных электронов n2 к числу первичных n1:

σ = n2/n1

Коэффициент σ зависит от вещества тела, структуры его поверхности, энергии первичных электронов, угла их падения и некоторых других факторов. Для чистых металлов максимальное значение σ бывает в пределах 0,5-1,8. При наличии активирующих покрытий достигает 10 и более. Для интенсивной вторичной эмиссии применяют сплавы магния с серебром, алюминия с медью, бериллия с медью и др. У них коэффициент σ может быть в пределах 2-12 и больше, причем эмиссия более устойчива, нежели у других веществ. Вторичная эмиссия наблюдается также у полупроводников и диэлектриков.

На рис. 1 дана зависимость коэффициента σ от энергии первичных электронов W1. При W1 < 10÷15 эВ вторичной эмиссии нет. Затем она с ростом W1 усиливается, доходя до максимума, после чего ослабевает, кривая 1 — зависимость для чистого металла, а кривая 2 — для металла с активирующим покрытием. Максимум вторичной эмиссии достигается обычно при энергии W1 в сотни электрон-вольт. Снижение σ при более высоких значениях W1 объясняется тем, что первичные электроны проникают более глубоко и передают энергию электронам, находящимся дальше от поверхности. Последние передают полученную энергию другим электронам и не могут дойти до поверхности. Подобно этому камень, падающий в воду с небольшой скоростью, вызывает сильное разбрызгивание воды; тот же камень при большой скорости быстро входит в воду, не создавая брызг.

Вторичные электроны вылетают в различных направлениях и с различными энергиями. Если они не отводятся ускоряющим полем, то образуют около поверхности тела объемный заряд («электронное облачко»). Энергии большинства вторичных электронов значительно выше, нежели энергии термоэлектронов.



Рис. 1 — Зависимость коэффициент вторичной эмиссии от энергии первичных электронов

Использование вторичной эмиссии много лет затруднялось тем, что не обеспечивалась ее устойчивость. В дальнейшем были изготовлены устойчиво работающие вторично-электронные катоды из сплавов металлов и стало возможным создание более совершенных электровакуумных приборов со вторичной эмиссией.

Электронная эмиссия под ударами тяжелых частиц имеет сходство со вторичной эмиссией. В большинстве случаев испускание электронов происходит от бомбардировки тела ионами. Для характеристики такой эмиссии служит коэффициент выбивания электронов δ, равный отношению числа выбитых электронов ne к числу ударивших ионов ni:

δ = ne/ni

Значение δ зависит от вещества бомбардируемого тела, от массы и энергии бомбардирующих ионов, состояния поверхности, наличия или отсутствия на ней активирующих покрытий, угла падения ионов и других факторов. Обычно коэффициент δ значительно меньше единицы, но для полупроводниковых и тонких диэлектрических слоев наблюдаются значения δ > 1. Наименьшая энергия ионов, необходимая для выбивания электронов, составляет десятки электрон-вольт. При наличии активирующих покрытий коэффициент δ возрастает. Энергии большинства выбитых электронов 1-3 эВ.

Фотоэлектронная эмиссия, т. е. эмиссия электронов под действием излучения, будет рассмотрена чуть дальше…

что это, виды, особенности эмиссии, требования

Эмиссия ценных бумаг – довольно трудоёмкий процесс, требующий внимательности от эмитента. Необходимо привлекать профессиональных юристов, которые смогут проконсультировать и без ошибок оформить все необходимые документы. Если они будут оформлены неправильно или их пакет будет неполным, провести эмиссию не получится. Однако, если эмитент соблюдает законодательство, проблем при условии правильного оформления документации возникнуть не должно.

Для начала рассмотрим, каким требованиям должны отвечать сами ценные бумаги:

  1. Они появились в результате допвыпуска.
  2. Владелец ЦБ получает определённый свод прав.
  3. Бумаги обязаны иметь одинаковую ценность.

Эмиссия предполагает определённые риски для эмитента:

  1. Падение эмиссионной стоимости.
  2. Повышение комиссионных для андеррайтера.
  3. Размещение в неправильное время (например, рынок на данный момент находится в перегретом состоянии).
  4. Задержка оплаты держателями ценных бумаг или использование для оплаты не денег, а других ценностей.
  5. Невозможно разместить весь предполагаемый объём ЦБ.

Теперь пошагово рассмотрим этапы, из которых состоит эмиссия:

  1. Эмитент принимает решение о выпуске ЦБ. После этого он утверждает проведение допвыпуска.
  2. Создаётся проект эмиссии.
  3. Эмиссия ценных бумаг проходит процедуру государственной регистрации. Госрегистрация проводится в обязательном порядке для всех разновидностей ЦБ, в процессе утверждается решение о допразмещении, проспект ценных бумаг (при необходимости) и их бланки, если допразмещение происходит в документарном виде. Срок, в течение которого эмитент обязан предоставить ЦБ для регистрации, составляет три месяца, в некоторых случаях — один месяц.
  4. Создание сертификатов ЦБ.
  5. Раскрытие информации проекта.
  6. Размещение ЦБ.

После размещения необходимо составить отчёт об итогах выпуска и зарегистрировать его. Регистрация также обязательна и проводится с участием государственных органов.

Отчёт необходимо зарегистрировать не позднее 30 дней с момента окончания размещения. В нём нужно отразить следующие данные:

  • дата начала и окончания допразмещения;
  • количество ЦБ;
  • цена ЦБ;
  • размер денежных поступлений, полученных в ходе размещения.

Чем отличается эмиссия государственных ценных бумаг от частных или муниципальных

Допразмещение ЦБ, выпускаемых государством, решает другие задачи и производится в первую очередь для поддержки экономики. Оно нужно, чтобы:

  • покрыть дефицит бюджета;
  • привлечь допфинансирование для осуществления государственных проектов;
  • регулировать инфляцию;
  • погасить задолженность по другим ЦБ;
  • влиять на валютный курс;
  • регулировать денежную массу.

Эмиссия ценных бумаг: определение, виды и особенности

Эмиссия ценных бумаг – это выпуск в обращение акций, облигаций и иных разновидностей важных ценных бумаг. При этом все процедуры должны проходить в точном соответствии с законом. Эмитент ценных бумаг – это компания, которая проводит выпуск ценных бумаг.

Основная цель эмиссии государственных ценных бумаг заключается в привлечении компанией дополнительных финансовых средств. Если для этого используются акции, тогда увеличивается уставной капитал предприятия, в случае с облигациями – действуют условия займа. При этом все этапы контролируют государственные органы, которые регулируют рынок ценных бумаг.

К эмиссии могут прибегать, чтобы выпустить бумаги с новыми правами, изменить номинал акций, которые уже находятся в обращении, а также учредить акционерное общество.

Стандарты эмиссии ценных бумаг

На территории Российской Федерации действуют определенные правила эмиссии акций, дополнительных акций и облигаций. Также установлена процедура их подготовки. Стандарты эмиссии ценных бумаг – это документ, который регламентирует все описанные действия. Они позволяют регулировать выпуск акций АО при его регистрации, дополнительных бумаг, которые распределяются среди акционеров, а также дополнительные акции.

Также стандарты эмиссии ценных бумаг определяют правила выпуска облигаций, которые размещаются с помощью подписки, и бумаг, для размещения которых используется конвертация. Акции размещаются при учреждении АО среди его владельцев. Для этого используется подписка и конвертация.

Основные этапы эмиссии ценных бумаг

Если рассматривать обычный порядок выпуска ценных бумаг, то он включает такие этапы регистрации проспекта эмиссии ценных бумаг:

  • Принимается решение о выпуске ценных бумаг.
  • Утверждается решение об эмиссии или дополнительной эмиссии ценных бумаг.
  • Государственная регистрация проспекта эмиссии ценных бумаг.
  • Размещение ценных бумаг.
  • Госрегистрация отчета о результатах эмиссии.
  • Процедуру эмиссии ценных бумаг лучше всего проводить в описанной выше последовательности. Если она будет нарушена, тогда создаются условия для признания эмиссии недобросовестной. В результате в госрегистрации ценных бумаг может быть принято решение об отказе.

    При регистрации эмиссии акций необходимо провести немало операций, а также оформить различную документацию. Она должна быть заполнена юридически правильно и не содержать ошибок. Лучше всего на этом этапе обратиться к специалистам, которые окажут квалифицированную помощь.

    Проспект эмиссии ценных бумаг банками и другими организациями призван раскрыть достоверные и полные сведения, которые послужат основанием для объективного принятия инвесторами решения об их покупке.

    Как организуется эмиссия

    Как правило, при проведении эмиссии привлекаются профессиональные участники фондового рынка или андеррайтеры. Они подписывают с эмитентом договор, после чего на их плечи ложится ряд обязательств, затрагивающих выпуск ценных бумаг и их размещение. За свои услуги андеррайтер получает определенную плату.

    Андеррайтер обслуживает всю процедуру выпуска ценных бумаг: обосновывает эмиссию, определяет параметры, подготавливает требуемые документы, регистрирует их в госорганах, производит размещение среди инвесторов (при этом могут привлекаться сторонние организации).

    Нередко андеррайтеры берут на себя определенные обязательства, которые связаны с размещением эмиссии. Они могут быть следующих видов:

  • Покупка всех ценных бумаг по установленной стоимости, после чего они размещаются по рыночной стоимости. Посредник принимает на себя все риски, если акции или иные бумаги не будут проданы.
  • Обязательства по покупке лишь недоразмещенной части (она может быть фактической и фиксированной), риски связаны лишь с этими бумагами.
  • Андеррайтер берет на себя все обязанности посредника: помогает при размещении выпуска, однако он не отвечает за недоразмещение бумаг. Этот риск в полном объеме ложиться на эмитента бумаг.
  • Виды эмиссии ценных бумаг

    Существуют различные классификации эмиссии. Например, с позиции очередности она бывает первичной и вторичной.

    Первичная эмиссия. Она происходит, когда компания в первый раз выпускает собственные ценные бумаги или когда она производит эмиссию определенный ценной бумаги в первый раз. К примеру, предприятие в первый раз выпускает собственные акции либо облигации. К этому виду можно отнести ситуацию, когда обыкновенные акции котируются на фондовой бирже, а дополнительно к ним она производит эмиссию привилегированных акций или облигаций.

    Вторичная эмиссия. Предполагает повторное размещение различных ценных бумаг определенной компанией. По методу размещения выпуск может осуществляться с помощью подписки, распределения и конвертации. Познакомимся с ними ближе.

    Подписка. В соответствии с ней заключается соглашение по купле-продаже, по этой схеме производится размещение бумаг. Она бывает закрытой и открытой. В первом случае купить ценные бумаги могут только определенный круг инвесторов, который устанавливается заранее. При открытой подписке сделать покупку может каждый, при этом организуется широкая публичная огласка намерений.

    Распределение. Размещение бумаг осуществляется среди определенного круга лиц, при этом не происходит подписание договора. Этот метод актуален лишь для акций, он не предназначен для эмиссии облигаций. Распределение может использоваться при формировании АО, а также при проведении бонусной эмиссии.

    Конвертация. Она предполагает размещение вида ценных бумаг, при этом они не продаются, а обмениваются на ранее оговоренных условиях.

    Если говорить о размещении облигаций, то для них используются лишь два метода: конвертация и подписка. А вот акции могут распределяться среди участников АО, конвертации и подписки.

    Основные этапы обращения ценных бумаг и акций могут включать ценные бумаги, которые выпущены в бездокументарной и документарной форме. Они могут выпускаться с указанием имени владельца, а также быть на предъявителя.

    Особенности принятия решения о выпуске ценных бумаг

    Эмиссия облигаций производится при соответствующем решении исполнительного органа компании либо ее советом директоров. В случае с акциями оно принимается в ходе общего собрания акционеров. Оно не просто должно быть озвучено – создается особый документ, в нем содержатся такие данные:

  • тип выпускаемой бумаги: для облигаций это серия, для акций – категория и разновидность;
  • форма эмиссии бумаги;
  • права владельца, которому будет принадлежать бумага;
  • номинальная цена облигаций и акций;
  • численность бумаг, которые выпускаются;
  • форма хранения;
  • порядок размещения.
  • Если говорить о привилегиях, то регистрация эмиссии ценных бумаг позволяет их предоставлять лишь акционерам этого АО, в собственности которых имеются голосующие акции. Стоимость таких бумаг может быть на 10 процентов ниже в сравнении с рыночной ценой, по которой покупают остальные лица и компании.

    Эмитент ценных бумаг уполномочен установить ограничения в отношении численности акций либо их номинальной стоимости. Также они могут касаться продажи лиц, не выступающих резидентами своей страны и не прошедших регистрацию в ней.

    При проведении закрытой подписки в решении об эмиссии сообщаются критерии инвесторов, которые могут совершать покупку ценных бумаг.

    Проведение госрегистрации

    Все виды ценных бумаг при эмиссии должны в обязательном порядке проходить госрегистрацию. При ее прохождении утверждается следующее:

  • решение об эмиссии;
  • проспект ценных бумаг, если в нем есть потребность;
  • бланки ценных бумаг при их эмиссии в документарном виде.
  • Российское законодательство устанавливает сроки, на протяжении которых эмитент обязан представить бумаги на прохождение регистрации. Обычно они составляют 3 месяца с момента утверждения решения об эмиссии. Срок может ограничиваться месяцем в таких случаях:

  • эмиссия облигаций либо конвертируемых акций ОАО;
  • госрегистрация эмитента в роли юридического лица в тех случаях, когда акции распределяются между учредителями. После проведения своей регистрации компания должна провести регистрацию ценных бумаг.
  • На законодательном уровне устанавливаются документы, требуемые оформить для госрегистрации, также определяются основания, которые могут служить для отказа. После их подачи в регистрирующий орган у него остается 30 дней на то, чтобы произвести регистрацию либо принять обоснованное решение об отказе в проведении госрегистрации. Негативное решение может быть принято в том случае, если эмитент нарушил требования законодательства в отношении эмиссии ценных бумаг, сформирование неполного пакета документов для госрегистрации, сообщение о себе ложных данных, а также неуплата налогов, которые связаны с эмиссией.

    Заблаговременно и грамотно подготовившись к эмиссии ценных бумаг, компания существенно повышает шансы на их успешную госрегистрацию. Это позволит привлечь необходимое количество дополнительных средств, которые помогут предприятию успешно и динамично развиваться. Бизнес-портал investtalk.ru предлагает познакомиться с эмитентами российских акций, они представлены на странице https://investtalk.ru/forum/forum/245-rossijskie-aktcii-i-emitenty/. Традиционно российские инвесторы интересуются акциями Газпрома, Сбербанка и других «голубых фишек». Если же Вас интересуют иностранные компании, обсудить их ценные бумаги можно здесь: https://investtalk.ru/forum/forum/265-inostrannye-kompanii-obsuzhdenie-aktcij-perspe/

    Другие статьи на нашем сайте

    Эмиссия наличных денег — определение, виды и формы

    Что касается наличных денег, они выпускаются при предоставлении банками средств клиентам, используя собственные операционные отделения. Клиенты имеют возможность погашения ссуд и передачи денег банку, так что объем средств, участвующих в обороте, может сохраняться. Определение эмиссия наличных денег предполагает введение банкнот в валютооборот при повышении общей массы средств.

    Особенности процесса

    Так как до появления наличных средств в валютообороте они обязаны отражаться в виде пометок на депозитах коммерческих финансовых учреждений, эмиссия денежных средств позволяет погасить возникшую необходимость в рыночных структурах для оборотных финансов.

    Кредитование представляет собой один из инструментов предоставления безнала в оборот. Данное понятие предполагает выдачу на основе существующих у банка средств, что составляет общую сумму личных, кредитных и инвестированных денег. Посредством этих денег возможно удовлетворение лишь традиционной необходимости в оборотных деньгах.

    Особенности и причины эмиссии денег заключаются в возможности погасить побочную необходимость в финансах. При командной финансовой системе процедура эмиссии применялась лишь в рамках кредитных планов.

    Формы эмиссии средств

    Различают две формы эмиссии наличных средств – бюджетную и заемную. Они являются одними из ключевых компонентов денежной структуры. Довольно долго эти процессы являлись государственной прерогативой, но рост финансовых структур позволил коммерческим учреждениям осуществлять выпуск заемных денег посредством чеков и векселей. При этом ЦБ начал производить банкноты, используя систему переучета ценных бумаг.

    Термин бюджетная эмиссия предполагает государственный процесс, а кредитная процедура является прерогативой банков. Страна производит новые средства для обеспечения собственных затрат, чтобы перекрывать дефицит бюджета, а финансовые учреждения выполняют эмиссию путем выдачи займов.

    Функции бюджетного процесса отличаются обеспеченным, неинфляционным характером, так как подобная эмиссия не обладает конкретными требованиями финансирования экономического роста. Что касается банковской операции, она имеет прямую связь с требованиями увеличения хозяйства, так что она не подлежит инфляции.

    Процесс эмиссии денег

    Порядок эмиссии предполагает первичную и вторичную процедуру:

    • Первоначальный процесс разрешает введение средств в экономику путем безналичной формы, применяя записи на банковских счетах, а также в рамках кредитования потребителей. То есть, безналичные средства приравниваются к заемным.
    • Вторичная эмиссия осуществляет выпуск наличности, когда через заявки от клиентов финансовое учреждение обналичивает средства, конвертируя безналичные средства в банкноты.

    Сегодня все этапы эмиссии осуществляет государство, доверяя эти операции казначейству и ЦБ, коммерческим финансовым компаниям и прочим подобным организациям. Современные финансовые средства имеют различную форму, так как в хозяйственной сфере применяется огромное количество денежных, товарных и финансовых процедур.

    Данная ситуация требует максимальной дифференциации финансов, а также их взаимозаменяемости и перехода друг в друга, чего можно добиться посредством вексельного учета.

    Методы эмиссии неразрывно связаны с извлечением эмиссионной выгоды, так как данное право является монопольным. Такой вид прибыли называют «сеньоражем» — он обладает значительной историей, при которой древнейшая форма выгоды была порча монеты в средневековье. Тогда чеканка монеты имела огромное значение, в связи с высочайшей прибыльностью. Современное производство банкнот также имеет внушительную эмиссионную прибыль, что сохранилось и в рамках сегодняшних стран, производящих разменные монеты.

    Виды эмиссии включают в себя государственные займы, в рамках которых страна производит собственные ценные бумаги, а также осуществляет дополнительную эмиссию фиатных денег.

    Так как бюджетный тип процедуры имеет инфляционное свойство, производимое зачастую для обеспечения дефицита государственного бюджета, на сегодняшний день используется другой инструмент для перекрытия затрат страны, которые не балансируются с государственными расходами – это займы страны. В такой ситуации эмитированная валюта в размере облигаций государственного займа обеспечивает скрытый инфляционный процесс.

    Виды эмиссии денег

    Общность форм валюты в виде ключевого элемента финансовой сферы обеспечивается специальными методами введения денежных средств в хозяйственный оборот, а также их выведения из оборота. Эти действия выполняют центральный и коммерческие банковские структуры.

    Рыночная экономика выделяет следующие виды денежной эмиссии:

    • Для наличных денежных средств, что производит ЦБ государства;
    • Для безналичного расчета, выполняемого сторонними учреждениями.

    Рассмотрим введение и выведение различных форм средств со стороны центрального банка государства. Здесь финансы включают в себя наличность всех типов, а также безнал (депозиты финансовых организаций коммерческого типа). Подобный механизм основывается на операциях взаимодействия Центробанка государства со сторонними организациями.

    ЦБ обеспечивает создание денежных средств при обеспечении кредитования финансовых учреждений. Вместе с выдачей кредитов, огромное значение в производстве оборотных средств имеют и прочие процедуры, совершаемые ЦБ.

    Если рассматривать государства с мощной рыночной экономикой, у них активно применяется приобретение облигаций страны и перерасчет ценных бумаг государственных предприятий. В нашей стране и прочих государствах, где происходит развитие экономики, максимально применяется покупка свободно конвертируемых денег (евро и американских долларов) у организаций-экспортеров и сторонних структур.

    Важно понимать, что денежные средства не предназначаются для оборота, если выполняется передаче коммерческими учреждениями различных видов наличности в ЦБ, чтобы повысить объем финансов на корреспондентском депозите, что может потребоваться для дальнейшего применения средств в виде безналичных денег. При этом происходит только корректировка структуры объема финансов. Выведение ЦБ денежных средств из оборота применяется в рамках использования его активов или привлечении ранее инвестированных финансов.

    Огромное значение в передовых финансовых структурах имеют не только средства ЦБ, но и безнал финансовых организаций. К этим инвестициям относят небанковские депозиты, находящиеся в данных сторонних структурах. Подобные депозиты – это финансовые требования потребителей по отношению к банковским структурам, а также обязательства организаций в отношении потребителей.

    Производство сторонними банковскими организациями валюты в оборот осуществляется в рамках кассовых и займовых процессов. Когда потребители банка получает заемную наличность или же снимают банкноты с личного счета, производится выход наличности в пользование. Это обеспечивает постоянное поступление в хозяйствование денег, а также выведение в форме наличности и инвестиций, имеющих отношение к ЦБ и финансовым организациям.

    Эта операция основывается на кредитных процедурах, производимые для удовлетворения насущной потребности финансовой сферы в наличности для платежей и пользования. Попадание банкнот в структуры обращения и насыщение ими оборота – это операция передачи банками различным лицам конкретных денежных сумм, используя фиатные средства и безнал. В связи с этим применяются займы.

    Необходимо разделять термины «выпуск денежных средств» и «эмиссии наличных денег». Само производство финансов отнюдь не всегда производится совместно с увеличением количества финансов в пользовании, ведь существуют и обратные операции – изъятие средств, что происходит при возврате займов, закладки финансов на личный счет, выведение ветхих банкнот. Здесь осуществляется корректировка структуры общего объема денег.

    Обзор выбросов загрязняющих веществ в атмосферу

    | Планирование и стандарты качества воздуха

    Что такое выбросы? Где делать они из?
    Национальные тенденции, критерии загрязнителей, источники, Правила и положения

    Измерение, отчетность и использование выбросов данные
    Измерение выбросов, хранение данных, отчетность и оценка, моделирование и программное обеспечение


    Что такое выбросы? Откуда они?

    Выбросы — термин, используемый для описания газы и частицы, которые попадают в воздух или выбрасываются различными источники.

    Национальные тенденции
    Объемы и виды выбросов меняются каждый год. Эти изменения вызванные изменениями в национальной экономике, производственной деятельности, технологиях улучшения, трафик и многие другие факторы. Правила загрязнения воздуха а также контроль выбросов. Национальный Отчет о тенденциях выбросов загрязнителей воздуха обобщает долгосрочные тенденции в выбросов загрязняющих веществ в атмосферу и дает подробный анализ выбросов для текущий год.В отчете также обсуждаются оценка и прогноз выбросов. методологии.

    Критерии Загрязняющие вещества

    Агентство по охране окружающей среды США (EPA) в основном занимается выбросами, которые являются или могут быть вредными для люди. EPA называет этот набор основных загрязнителей воздуха критериями загрязнителей. Критерии загрязнения: оксид углерода (CO), свинец (Pb), диоксид азота (NO 2 ), озон (O 3 ), твердые частицы (PM) и диоксид серы (SO 2 ).Существует также большое количество соединений, которые, как было установлено, быть опасными, которые называются токсичными для воздуха.

    Источники

    Есть много источников выбросов. У них есть были сгруппированы в четыре категории: точечные, мобильные, биогенные и площадные.

    Правила и положения

    В 1970 году Конгресс Соединенных Штатов принял Чистый Поправки к Закону о воздухе (CAA) (CAA был принят в 1963 году), которые привели в действие общенациональные усилия по улучшению качества воздуха в стране.С тех пор дополнительные были добавлены законы и постановления, в том числе поправки 1990 г. Закон о чистом воздухе.

    Чтобы прочитать об этих правилах и положениях, см .:


    Измерение, отчетность и использование данных о выбросах

    Измерение

    Чтобы улучшить качество воздуха, количество загрязняющих веществ в воздухе необходимо измерить. Измерение выбросов Центр разрабатывает стандарты и оценивает методы тестирования, чтобы правила могут быть разработаны и внедрены.

    Что такое коэффициент выбросов?

    Коэффициент выбросов — это соотношение между количеством выбросов, которые выбрасываются, и деятельность производителя. Коэффициенты выбросов используются для прогнозирования выбросов. уровни для разных отраслей.

    Что такое кадастры выбросов?

    Кадастры выбросов — это количества загрязняющих веществ. измеряется с течением времени. Кадастры выбросов можно сравнить с загрязнителем воздуха уровни в области, чтобы определить, уменьшают ли повышенные выбросы воздух качество.

    Хранение данных

    После проведения измерений информация должны собираться и храниться так, чтобы его можно было использовать для оценки воздуха качество и влияние правил. Информационный центр для инвентаризаций и факторов выбросов (ГЛАВНЫЙ) является централизованным источником данных о выбросах.

    Моделирование

    Собранные данные о выбросах также используются. создавать модели, которые могут помочь предсказать, каким будет качество воздуха в будущем и какое влияние новые правила могут иметь на качество воздуха.

    Программное обеспечение

    Компьютерные программы созданы для помочь людям оценить и отсортировать собранные данные о загрязнении.

    Чтобы узнать больше о выбросы попробуйте более подробно Воздух Страница проектов по выбросам загрязняющих веществ.

    Обзор парниковых газов | Выбросы парниковых газов (ПГ)

    Всего U.S. Выбросы в 2019 году = 6,558 миллионов метрических тонн CO , эквивалент 2 (без учета земельного сектора). Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.

    Изображение большего размера для сохранения или печати Газы, улавливающие тепло в атмосфере, называются парниковыми газами. В этом разделе представлена ​​информация о выбросах и удалении основных парниковых газов в атмосферу и из нее. Для получения дополнительной информации о других факторах воздействия климата, таких как черный углерод, посетите страницу «Индикаторы изменения климата: воздействие на климат».

    6,457 миллионов метрических тонн CO

    2 : Что это означает?

    Объяснение единиц:

    Один миллион метрических тонн равен примерно 2,2 миллиардам фунтов или 1 триллиону граммов. Для сравнения: небольшой автомобиль, вероятно, будет весить чуть больше 1 метрической тонны. Таким образом, миллион метрических тонн примерно равен массе 1 миллиона небольших автомобилей!

    В реестре США используются метрические единицы для согласованности и сопоставимости с другими странами.Для справки: метрическая тонна немного больше (примерно на 10%), чем американская «короткая» тонна.

    Выбросы парниковых газов часто измеряются в эквиваленте двуокиси углерода (CO 2 ). Чтобы преобразовать выбросы газа в эквивалент CO 2 , его выбросы умножаются на потенциал глобального потепления (GWP) газа. ПГП учитывает тот факт, что многие газы более эффективно нагревают Землю, чем CO 2 на единицу массы.

    Значения GWP, отображаемые на веб-страницах Emissions, отражают значения, используемые в U.S. Перечень, составленный из Четвертого оценочного доклада МГЭИК (AR4). Для дальнейшего обсуждения ПГП и оценки выбросов ПГ с использованием обновленных ПГП см. Приложение 6 Реестра США и обсуждение ПГП МГЭИК (PDF) (106 стр., 7,7 МБ). Выход

    • : Двуокись углерода попадает в атмосферу при сжигании ископаемого топлива (угля, природного газа и нефти), твердых отходов, деревьев и других биологических материалов, а также в результате определенных химических реакций (например, при производстве цемента).Углекислый газ удаляется из атмосферы (или «улавливается»), когда он поглощается растениями в рамках биологического цикла углерода.
    • : Метан выделяется при добыче и транспортировке угля, природного газа и нефти. Выбросы метана также возникают в результате животноводства и других методов ведения сельского хозяйства, землепользования и разложения органических отходов на полигонах твердых бытовых отходов.
    • : Закись азота выбрасывается при сельском хозяйстве, землепользовании, промышленной деятельности, сжигании ископаемого топлива и твердых отходов, а также при очистке сточных вод.
    • : Гидрофторуглероды, перфторуглероды, гексафторид серы и трифторид азота являются синтетическими мощными парниковыми газами, которые выбрасываются в результате различных промышленных процессов. Фторированные газы иногда используются в качестве заменителей стратосферных озоноразрушающих веществ (например, хлорфторуглеродов, гидрохлорфторуглеродов и галонов). Эти газы обычно выбрасываются в меньших количествах, но поскольку они являются мощными парниковыми газами, их иногда называют газами с высоким потенциалом глобального потепления («газы с высоким ПГП»).

    Воздействие каждого газа на изменение климата зависит от трех основных факторов:

    Сколько находится в атмосфере?

    Концентрация или содержание — это количество определенного газа в воздухе. Более высокие выбросы парниковых газов приводят к более высоким концентрациям в атмосфере. Концентрации парниковых газов измеряются в частях на миллион, частях на миллиард и даже частях на триллион. Одна часть на миллион эквивалентна одной капле воды, растворенной примерно в 13 галлонах жидкости (примерно в топливном баке компактного автомобиля).Чтобы узнать больше о возрастающих концентрациях парниковых газов в атмосфере, посетите страницу «Индикаторы изменения климата: атмосферные концентрации парниковых газов».

    Как долго они остаются в атмосфере?

    Каждый из этих газов может оставаться в атмосфере в течение разного времени, от нескольких лет до тысяч лет. Все эти газы остаются в атмосфере достаточно долго, чтобы хорошо перемешаться, а это означает, что количество, измеряемое в атмосфере, примерно одинаково во всем мире, независимо от источника выбросов.

    Насколько сильно они влияют на атмосферу?

    Некоторые газы более эффективны, чем другие, согревая планету и «сгущают земное покрывало».

    Для каждого парникового газа был рассчитан потенциал глобального потепления (ПГП), отражающий, как долго он в среднем остается в атмосфере и насколько сильно он поглощает энергию. Газы с более высоким ПГП поглощают больше энергии на фунт, чем газы с более низким ПГП, и, таким образом, вносят больший вклад в нагревание Земли.

    Примечание. Все оценки выбросов взяты из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Начало страницы

    Выбросы диоксида углерода

    Двуокись углерода (CO 2 ) является основным парниковым газом, выбрасываемым в результате деятельности человека. В 2019 году на CO 2 приходилось около 80 процентов всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека. Двуокись углерода естественным образом присутствует в атмосфере как часть углеродного цикла Земли (естественная циркуляция углерода в атмосфере, океанах, почве, растениях и животных).Деятельность человека изменяет углеродный цикл — как путем добавления в атмосферу большего количества CO 2 , так и путем воздействия на способность естественных поглотителей, таких как леса и почвы, удалять и накапливать CO 2 из атмосферы. В то время как выбросы CO 2 происходят из различных естественных источников, выбросы, связанные с деятельностью человека, являются причиной увеличения выбросов в атмосферу после промышленной революции. 2

    Примечание: все оценки выбросов из Реестра U.S. Выбросы и стоки парниковых газов: 1990–2019 гг. (Без земельного сектора).

    Увеличенное изображение для сохранения или печати Основная деятельность человека, в результате которой выделяется CO 2 , — это сжигание ископаемого топлива (уголь, природный газ и нефть) для производства энергии и транспорта, хотя некоторые промышленные процессы и изменения в землепользовании также выделяют CO 2 . Основные источники выбросов CO 2 в США описаны ниже.

    • Транспорт . Сжигание ископаемых видов топлива, таких как бензин и дизельное топливо, для перевозки людей и грузов было крупнейшим источником выбросов CO 2 в 2019 году, что составляет около 35 процентов от общего количества U.S. CO 2 выбросов и 28 процентов от общих выбросов парниковых газов в США. В эту категорию входят такие источники транспорта, как автомобильные и легковые автомобили, авиаперелеты, морские перевозки и железнодорожный транспорт.
    • Электроэнергия . Электричество является важным источником энергии в Соединенных Штатах и ​​используется для питания домов, бизнеса и промышленности. В 2019 году сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии было вторым по величине источником выбросов CO 2 в стране, что составляет около 31 процента от общего количества U.S. CO 2 выбросов и 24 процента от общего объема выбросов парниковых газов в США. Типы ископаемого топлива, используемого для выработки электроэнергии, выделяют разное количество CO 2 . Для производства определенного количества электроэнергии при сжигании угля будет выделяться больше CO 2 , чем природного газа или нефти.
    • Промышленность . Многие промышленные процессы выделяют CO 2 в результате потребления ископаемого топлива. Некоторые процессы также производят выбросы CO 2 в результате химических реакций, не связанных с горением, и примеры включают производство минеральных продуктов, таких как цемент, производство металлов, таких как железо и сталь, и производство химикатов.На сжигание ископаемого топлива в различных промышленных процессах приходилось около 16 процентов от общих выбросов CO 2 в США и 13 процентов от общих выбросов парниковых газов в США в 2019 году. Многие промышленные процессы также используют электричество и, следовательно, косвенно приводят к выбросам CO 2 от электричества. поколение.

    Углекислый газ постоянно обменивается между атмосферой, океаном и поверхностью суши, поскольку он продуцируется и поглощается многими микроорганизмами, растениями и животными.Однако выбросы и удаление CO 2 в результате этих естественных процессов имеют тенденцию к уравновешиванию, без антропогенного воздействия. С тех пор, как примерно в 1750 году началась промышленная революция, деятельность человека внесла существенный вклад в изменение климата, добавив в атмосферу CO 2 и другие улавливающие тепло газы.

    В Соединенных Штатах с 1990 года управление лесами и другими землями (например, пахотные земли, луга и т. Д.) Действовало как чистый сток CO 2 , что означает, что больше CO 2 удаляется из атмосфере и хранится в растениях и деревьях, чем выбрасывается.Это компенсация поглотителя углерода составляет около 12 процентов от общего объема выбросов в 2019 году и более подробно обсуждается в разделе «Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство».

    Чтобы узнать больше о роли CO 2 в потеплении атмосферы и его источниках, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

    Выбросы и тенденции

    Выбросы углекислого газа в США увеличились примерно на 3 процента в период с 1990 по 2019 год. Поскольку сжигание ископаемого топлива является крупнейшим источником выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах, изменения в выбросах от сжигания ископаемого топлива исторически были доминирующим фактором. влияющие на общий U.Тенденции выбросов S. Изменения выбросов CO 2 в результате сжигания ископаемого топлива зависят от многих долгосрочных и краткосрочных факторов, включая рост населения, экономический рост, изменение цен на энергоносители, новые технологии, изменение поведения и сезонные температуры. В период с 1990 по 2019 год увеличение выбросов CO 2 соответствовало увеличению использования энергии растущей экономикой и населением, включая общий рост выбросов в результате увеличения спроса на поездки.

    Примечание: все оценки выбросов из Реестра U.S. Выбросы и стоки парниковых газов: 1990–2019 гг.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Снижение выбросов углекислого газа

    Самый эффективный способ сократить выбросы CO 2 — снизить потребление ископаемого топлива. Многие стратегии сокращения выбросов CO 2 от энергетики являются сквозными и применимы к домам, предприятиям, промышленности и транспорту.

    EPA принимает разумные регулирующие меры для сокращения выбросов парниковых газов.

    Примеры возможностей сокращения выбросов двуокиси углерода
    Стратегия Примеры сокращения выбросов
    Энергоэффективность

    Улучшение теплоизоляции зданий, использование более экономичных транспортных средств и использование более эффективных электроприборов — все это способы сократить потребление энергии и, следовательно, выбросы CO 2 .

    Энергосбережение

    Снижение личного потребления энергии за счет выключения света и электроники, когда они не используются, снижает потребность в электроэнергии.Сокращение пройденного расстояния в транспортных средствах снижает потребление бензина. Оба способа сократить выбросы CO 2 за счет энергосбережения.

    Узнайте больше о том, что вы можете делать дома, в школе, в офисе и в дороге, чтобы экономить энергию и сокращать выбросы углекислого газа.

    Переключение топлива

    Производство большего количества энергии из возобновляемых источников и использование топлива с более низким содержанием углерода являются способами сокращения выбросов углерода.

    Улавливание и связывание углерода (CCS)

    Улавливание и связывание углекислого газа — это набор технологий, которые потенциально могут значительно снизить выбросы CO 2 от новых и существующих угольных и газовых электростанций, промышленных процессов и других стационарных источников CO 2 . Например, улавливание CO 2 из дымовых труб угольной электростанции до того, как он попадет в атмосферу, транспортировка CO 2 по трубопроводу и закачка CO 2 глубоко под землю в тщательно выбранные и подходящие геологические геологические условия. формация, такая как близлежащее заброшенное нефтяное месторождение, где она надежно хранится.

    Узнайте больше о CCS.

    Изменения в землепользовании и практике управления земельными ресурсами

    Узнайте больше о землепользовании, изменении землепользования и лесном хозяйстве.

    1 CO 2 в атмосфере является частью глобального углеродного цикла, и поэтому его судьба является сложной функцией геохимических и биологических процессов. Часть избыточного углекислого газа будет быстро поглощаться (например, поверхностью океана), но часть останется в атмосфере в течение тысяч лет, отчасти из-за очень медленного процесса переноса углерода в океанические отложения.

    2 IPCC (2013). Изменение климата 2013: основы физических наук. Выход Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.

    Начало страницы

    Выбросы метана

    В 2019 году метан (CH 4 ) составлял около 10 процентов всего U.S. Выбросы парниковых газов в результате деятельности человека. Деятельность человека с выбросом метана включает утечки из систем природного газа и разведение домашнего скота. Метан также выделяется из естественных источников, таких как естественные водно-болотные угодья. Кроме того, естественные процессы в почве и химические реакции в атмосфере помогают удалить из атмосферы CH 4 . Время жизни метана в атмосфере намного короче, чем у углекислого газа (CO 2 ), но CH 4 более эффективно улавливает излучение, чем CO 2 .Фунт за фунт, сравнительное воздействие CH 4 в 25 раз больше, чем CO 2 за 100-летний период. 1

    В глобальном масштабе 50-65 процентов общих выбросов CH 4 приходится на деятельность человека. 2, 3 Метан выделяется в результате деятельности в сфере энергетики, промышленности, сельского хозяйства, землепользования и обращения с отходами, описанных ниже.

    • Сельское хозяйство . Домашний скот, такой как крупный рогатый скот, свиньи, овцы и козы, вырабатывает CH 4 как часть нормального процесса пищеварения.Кроме того, при хранении или обработке навоза в лагунах или резервуарах для хранения образуется CH 4 . Поскольку люди выращивают этих животных для еды и других продуктов, выбросы считаются связанными с деятельностью человека. При объединении выбросов домашнего скота и навоза сельскохозяйственный сектор является крупнейшим источником выбросов CH 4 в Соединенных Штатах. Для получения дополнительной информации см. Главу «Реестр выбросов и стоков парниковых газов в США» «Сельское хозяйство». Хотя это не показано и менее значимо, выбросы CH 4 также происходят в результате землепользования и деятельности по управлению земельными ресурсами в секторе землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства (e.грамм. лесные и пастбищные пожары, разложение органических веществ на прибрежных заболоченных территориях и т. д.).
    • Энергетика и промышленность . Системы природного газа и нефти являются вторым по величине источником выбросов CH 4 в США. Метан — это основной компонент природного газа. Метан выбрасывается в атмосферу при добыче, переработке, хранении, транспортировке и распределении природного газа, а также при производстве, переработке, транспортировке и хранении сырой нефти.Добыча угля также является источником выбросов CH 4 . Для получения дополнительной информации см. Разделы «Реестр выбросов и стоков парниковых газов США» , посвященные системам природного газа и нефтяным системам.
    • Домашние и деловые отходы . Метан образуется на свалках при разложении отходов и при очистке сточных вод. Свалки являются третьим по величине источником выбросов CH 4 в США. Метан также образуется при очистке бытовых и промышленных сточных вод, при компостировании и анэробном сбраживании.Для получения дополнительной информации см. Главу «Реестр США по выбросам парниковых газов и сбросу отходов ».

    Метан также выделяется из ряда природных источников. Природные водно-болотные угодья являются крупнейшим источником выбросов CH 4 от бактерий, разлагающих органические материалы в отсутствие кислорода. Меньшие источники включают термиты, океаны, отложения, вулканы и лесные пожары.

    Чтобы узнать больше о роли CH 4 в потеплении атмосферы и его источниках, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

    Выбросы и тенденции

    Выбросы метана в Соединенных Штатах снизились на 15 процентов в период с 1990 по 2019 год. В течение этого периода выбросы увеличились из источников, связанных с сельскохозяйственной деятельностью, в то время как выбросы снизились из источников, связанных со свалками, добычей угля, а также из систем природного газа и нефти.

    Примечание: все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990-2019 . В этих оценках используется потенциал глобального потепления для метана, равный 25, на основе требований к отчетности в соответствии с Рамочной конвенцией Организации Объединенных Наций об изменении климата.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Снижение выбросов метана

    Есть несколько способов уменьшить выбросы CH 4 . Некоторые примеры обсуждаются ниже. EPA имеет ряд добровольных программ по сокращению выбросов CH 4 в дополнение к нормативным инициативам. EPA также поддерживает Global Methane Initiative Exit, международное партнерство, поощряющее глобальные стратегии сокращения выбросов метана.

    Примеры возможностей сокращения выбросов метана
    Источник выбросов Как снизить выбросы
    Промышленность

    Модернизация оборудования, используемого для добычи, хранения и транспортировки нефти и природного газа, может уменьшить многие утечки, которые способствуют выбросам CH 4 . Метан угольных шахт также можно улавливать и использовать для получения энергии. Узнайте больше о программе EPA Natural Gas STAR и программе охвата метана из угольных пластов.

    Сельское хозяйство

    Метан от методов обращения с навозом можно уменьшить и улавливать путем изменения стратегии обращения с навозом. Кроме того, изменение практики кормления животных может снизить выбросы в результате кишечной ферментации. Узнайте больше об улучшенных методах обращения с навозом в программе EPA AgSTAR.

    Домашние и деловые отходы

    Поскольку выбросы CH 4 из свалочного газа являются основным источником выбросов CH 4 в Соединенных Штатах, контроль выбросов, охватывающий свалку CH 4 , является эффективной стратегией сокращения.Узнайте больше об этих возможностях и программе EPA по распространению метана на свалках.

    Список литературы

    1 МГЭИК (2007). Изменение климата 2007: основы физических наук Exit. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата . [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета.Кембридж, Соединенное Королевство 996 стр.
    2 IPCC (2013). Изменение климата 2013: основы физических наук. Выход Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.
    3 The Global Carbon Project Exit (2019).

    Начало страницы

    Выбросы оксида азота

    В 2019 году на закись азота (N 2 O) приходилось около 7 процентов всех выбросов парниковых газов в США в результате деятельности человека. Деятельность человека, такая как сельское хозяйство, сжигание топлива, удаление сточных вод и промышленные процессы, увеличивает количество N 2 O в атмосфере. Закись азота также естественным образом присутствует в атмосфере как часть круговорота азота Земли и имеет множество природных источников.Молекулы закиси азота остаются в атмосфере в среднем 114 лет, прежде чем удаляются стоком или разрушаются в результате химических реакций. Воздействие 1 фунта N 2 O на нагревание атмосферы почти в 300 раз превышает воздействие 1 фунта углекислого газа. 1

    Примечание: все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг. (Без учета земельного сектора).

    Изображение большего размера для сохранения или печати В глобальном масштабе около 40 процентов от общего объема выбросов N 2 O приходится на деятельность человека. 2 Закись азота выбрасывается в результате сельского хозяйства, землепользования, транспорта, промышленности и других видов деятельности, описанных ниже.

    • Сельское хозяйство . Закись азота может образовываться в результате различных мероприятий по управлению сельскохозяйственными почвами, таких как внесение синтетических и органических удобрений и другие методы земледелия, обработка навоза или сжигание сельскохозяйственных остатков. Обработка сельскохозяйственных земель является крупнейшим источником выбросов N 2 O в Соединенных Штатах, что составляет около 75 процентов от общего количества U.S. N 2 O Выбросы в 2019 году. Хотя это не показано и является менее значительным, выбросы N 2 O также происходят в результате землепользования и землеустройства в секторе землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства. (например, лесные пожары и пожары на пастбищах, внесение синтетических азотных удобрений в городские почвы (например, газоны, поля для гольфа) и лесные угодья и т. д.).
    • Сжигание топлива. Закись азота выделяется при сжигании топлива. Количество N 2 O, выделяемое при сжигании топлива, зависит от типа топлива и технологии сжигания, технического обслуживания и методов эксплуатации.
    • Промышленность. Закись азота образуется как побочный продукт при производстве химических веществ, таких как азотная кислота, которая используется для производства синтетических коммерческих удобрений, и при производстве адипиновой кислоты, которая используется для производства волокон, таких как нейлон, и других синтетических продуктов.
    • Отходы. Закись азота также образуется при очистке бытовых сточных вод во время нитрификации и денитрификации присутствующего азота, обычно в форме мочевины, аммиака и белков.

    Выбросы закиси азота происходят естественным путем из многих источников, связанных с круговоротом азота, который представляет собой естественную циркуляцию азота в атмосфере, среди растений, животных и микроорганизмов, обитающих в почве и воде. Азот принимает различные химические формы на протяжении всего азотного цикла, включая N 2 O. Естественные выбросы N 2 O происходят в основном от бактерий, разрушающих азот в почвах и океанах. Закись азота удаляется из атмосферы, когда она поглощается определенными типами бактерий или разрушается ультрафиолетовым излучением или химическими реакциями.

    Чтобы узнать больше об источниках N 2 O и его роли в потеплении атмосферы, посетите страницу «Индикаторы изменения климата».

    Выбросы и тенденции

    Выбросы закиси азота в США оставались относительно стабильными в период с 1990 по 2019 год. Выбросы закиси азота от мобильных устройств сгорания снизились на 60 процентов с 1990 по 2019 год в результате введения стандартов контроля выбросов для дорожных транспортных средств. Выбросы закиси азота от сельскохозяйственных почв в этот период варьировались и были примерно на 9 процентов выше в 2019 году, чем в 1990 году, в основном за счет увеличения использования азотных удобрений.

    Примечание. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Снижение выбросов оксида азота

    Существует несколько способов снижения выбросов N 2 O, которые обсуждаются ниже.

    Примеры возможностей сокращения выбросов закиси азота
    Источник выбросов Примеры сокращения выбросов
    Сельское хозяйство

    На внесение азотных удобрений приходится большая часть выбросов N 2 O в Соединенных Штатах.Выбросы можно снизить за счет сокращения внесения азотных удобрений и более эффективного применения этих удобрений, 3 , а также путем изменения практики использования навоза на ферме.

    Сгорание топлива
    • Закись азота является побочным продуктом сгорания топлива, поэтому снижение расхода топлива в автомобилях и вторичных источниках может снизить выбросы.
    • Дополнительно внедрение технологий борьбы с загрязнением (e.g., каталитические нейтрализаторы для снижения выбросов загрязняющих веществ в выхлопных газах легковых автомобилей) также могут снизить выбросы N 2 O.

    Промышленность

    Список литературы

    1 IPCC (2007) Изменение климата 2007: основы физических наук Exit. Вклад Рабочей группы I в Четвертый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата .[С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Соединенное Королевство 996 стр.
    2 IPCC (2013). Изменение климата 2013: Выход из основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [Stocker, T. F., D. Qin, G.-K. Платтнер, М. Тиньор, С. К. Аллен, Дж. Бошунг, А. Науэльс, Ю. Ся, В. Бекс и П. М. Мидгли (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США, 1585 стр.
    3 EPA (2005). Потенциал снижения выбросов парниковых газов в лесном и сельском хозяйстве США Exit. Агентство по охране окружающей среды США, Вашингтон, округ Колумбия, США.

    Начало страницы

    Выбросы фторированных газов

    В отличие от многих других парниковых газов, фторированные газы не имеют естественных источников и образуются только в результате деятельности человека. Они выбрасываются в атмосферу в результате использования в качестве заменителей озоноразрушающих веществ (например,g. в качестве хладагентов) и в различных промышленных процессах, таких как производство алюминия и полупроводников. Многие фторированные газы имеют очень высокий потенциал глобального потепления (ПГП) по сравнению с другими парниковыми газами, поэтому небольшие атмосферные концентрации могут иметь непропорционально большое влияние на глобальную температуру. Они также могут иметь долгую жизнь в атмосфере — в некоторых случаях — тысячи лет. Как и другие долгоживущие парниковые газы, большинство фторированных газов хорошо перемешано в атмосфере и после выброса распространяется по всему миру.Многие фторированные газы удаляются из атмосферы только тогда, когда они разрушаются солнечным светом в дальних верхних слоях атмосферы. В целом, фторированные газы являются наиболее мощным и долговременным типом парниковых газов, выделяемых в результате деятельности человека.

    Существует четыре основных категории фторированных газов: гидрофторуглероды (HFC), перфторуглероды (PFC), гексафторид серы (SF 6 ) и трифторид азота (NF 3 ). Ниже описаны крупнейшие источники выбросов фторсодержащих газов.

    • Замена озоноразрушающих веществ. Гидрофторуглероды используются в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов, пенообразователей, растворителей и антипиренов. Основным источником выбросов этих соединений является их использование в качестве хладагентов, например, в системах кондиционирования воздуха как в транспортных средствах, так и в зданиях. Эти химические вещества были разработаны для замены хлорфторуглеродов (CFC) и гидрохлорфторуглеродов (HCFC), поскольку они не разрушают стратосферный озоновый слой.Хлорфторуглероды и ГХФУ постепенно сокращаются в соответствии с международным соглашением, называемым Монреальским протоколом. ГФУ — это мощные парниковые газы с высоким ПГП, и они выбрасываются в атмосферу во время производственных процессов, а также в результате утечек, обслуживания и утилизации оборудования, в котором они используются. Недавно разработанные гидрофторолефины (ГФО) представляют собой подгруппу ГФУ и характеризуются коротким временем жизни в атмосфере и более низкими ПГП. ГФО в настоящее время вводятся в качестве хладагентов, аэрозольных пропеллентов и пенообразователей.Закон об инновациях и производстве в США (AIM) 2020 года предписывает EPA решать проблемы ГФУ путем предоставления новых полномочий в трех основных областях: поэтапное сокращение производства и потребления перечисленных ГФУ в Соединенных Штатах на 85 процентов в течение следующих 15 лет, управление этими факторами. ГФУ и их заменители, а также способствуют переходу к технологиям следующего поколения, которые не зависят от ГФУ.
    • Промышленность. Перфторуглероды производятся как побочный продукт при производстве алюминия и используются в производстве полупроводников.ПФУ обычно имеют длительный срок службы в атмосфере и ПГП около 10 000. Гексафторид серы используется при обработке магния и производстве полупроводников, а также в качестве индикаторного газа для обнаружения утечек. ГФУ-23 производится как побочный продукт производства ГХФУ-22 и используется в производстве полупроводников.
    • Передача и распределение электроэнергии. Гексафторид серы используется в качестве изоляционного газа в оборудовании для передачи электроэнергии, включая автоматические выключатели. ПГП SF 6 составляет 22 800, что делает его наиболее сильным парниковым газом, оцененным Межправительственной группой экспертов по изменению климата.

    Чтобы узнать больше о роли фторированных газов в нагревании атмосферы и их источниках, посетите страницу «Выбросы фторированных парниковых газов».

    Выбросы и тенденции

    В целом выбросы фторсодержащих газов в США увеличились примерно на 86 процентов в период с 1990 по 2019 год. Это увеличение было вызвано увеличением на 275 процентов выбросов гидрофторуглеродов (ГФУ) с 1990 года, поскольку они широко использовались в качестве заменителей. для озоноразрушающих веществ.Выбросы перфторуглеродов (ПФУ) и гексафторида серы (SF 6 ) фактически снизились за это время благодаря усилиям по сокращению выбросов в промышленности по производству алюминия (ПФУ) и в сфере передачи и распределения электроэнергии (SF 6 ).

    Примечание. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Снижение выбросов фторсодержащих газов

    Поскольку большинство фторированных газов имеют очень долгое время жизни в атмосфере, потребуется много лет, чтобы увидеть заметное снижение текущих концентраций.Однако существует ряд способов уменьшить выбросы фторированных газов, описанных ниже.

    Примеры возможностей восстановления фторированных газов
    Источник выбросов Примеры сокращения выбросов
    Замена озоноразрушающих веществ в домах и на предприятиях

    Хладагенты, используемые на предприятиях и в жилых домах, выделяют фторированные газы.Выбросы можно сократить за счет более эффективного обращения с этими газами и использования заменителей с более низким потенциалом глобального потепления и других технологических усовершенствований. Посетите сайт EPA по защите озонового слоя, чтобы узнать больше о возможностях сокращения выбросов в этом секторе.

    Промышленность

    Промышленные пользователи фторированных газов могут сократить выбросы за счет внедрения процессов рециркуляции и уничтожения фторированного газа, оптимизации производства для минимизации выбросов и замены этих газов альтернативными.EPA имеет следующие ресурсы для управления этими газами в промышленном секторе:

    Передача и распределение электроэнергии

    Гексафторид серы — это чрезвычайно мощный парниковый газ, который используется для нескольких целей при передаче электроэнергии по электросети. EPA работает с промышленностью над сокращением выбросов в рамках Партнерства по сокращению выбросов SF 6 для электроэнергетических систем, которое способствует обнаружению и ремонту утечек, использованию оборудования для рециркуляции и обучению сотрудников.

    Транспорт

    Гидрофторуглероды (ГФУ) выделяются в результате утечки хладагентов, используемых в системах кондиционирования воздуха в транспортных средствах. Утечку можно уменьшить за счет более совершенных компонентов системы и использования альтернативных хладагентов с более низким потенциалом глобального потепления, чем те, которые используются в настоящее время. Стандарты EPA на легковые и тяжелые транспортные средства стимулировали производителей производить автомобили с более низким уровнем выбросов ГФУ.

    Начало страницы

    Список литературы

    1 IPCC (2007) Изменение климата 2007: Выход из основы физических наук. Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. [С. Соломон, Д. Цинь, М. Мэннинг, З. Чен, М. Маркиз, К.Б. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета. Кембридж, Великобритания 996 с.

    источников выбросов парниковых газов | Выбросы парниковых газов (ПГ)

    Обзор

    Общие выбросы в 2019 году = 6,558 миллионов метрических тонн эквивалента CO2.Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.

    * Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство в Соединенных Штатах является чистым поглотителем и удаляет примерно 12 процентов этих выбросов парниковых газов, этот чистый поглотитель не показан на приведенной выше диаграмме. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Изображение большего размера для экономии или печати Парниковые газы задерживают тепло и делают планету теплее. Деятельность человека является причиной почти всего увеличения выбросов парниковых газов в атмосфере за последние 150 лет. 1 Самым крупным источником выбросов парниковых газов в результате деятельности человека в США является сжигание ископаемого топлива для производства электроэнергии, тепла и транспорта.

    Агентство

    EPA отслеживает общие выбросы в США, публикуя Реестр выбросов и стоков парниковых газов США . В этом годовом отчете оцениваются общие национальные выбросы и удаления парниковых газов, связанные с деятельностью человека в Соединенных Штатах.

    Основными источниками выбросов парниковых газов в США являются:

    • (29 процентов выбросов парниковых газов в 2019 году) — Транспортный сектор генерирует наибольшую долю выбросов парниковых газов.Выбросы парниковых газов от транспорта в основном происходят от сжигания ископаемого топлива для наших автомобилей, грузовиков, кораблей, поездов и самолетов. Более 90 процентов топлива, используемого для транспорта, производится на нефтяной основе, в основном это бензин и дизельное топливо2
    • (25 процентов выбросов парниковых газов в 2019 году) — Производство электроэнергии составляет вторую по величине долю выбросов парниковых газов. Примерно 62 процента нашей электроэнергии вырабатывается за счет сжигания ископаемого топлива, в основном угля и природного газа.3
    • (23 процента выбросов парниковых газов в 2019 году) — Выбросы парниковых газов в промышленности в основном связаны с сжиганием ископаемого топлива для получения энергии, а также выбросами парниковых газов в результате определенных химических реакций, необходимых для производства товаров из сырья.
    • (13 процентов выбросов парниковых газов в 2019 году) — Выбросы парниковых газов от предприятий и домов возникают в основном из-за сжигания ископаемого топлива для обогрева, использования определенных продуктов, содержащих парниковые газы, и обращения с отходами.
    • (10 процентов выбросов парниковых газов в 2019 году) — Выбросы парниковых газов от сельского хозяйства происходят от домашнего скота, такого как коровы, сельскохозяйственных земель и производства риса.
    • (12 процентов выбросов парниковых газов в 2019 году) — Земельные участки могут действовать как поглотитель (поглощая CO 2 из атмосферы) или источник выбросов парниковых газов. В Соединенных Штатах с 1990 года управляемые леса и другие земли являются чистым поглотителем, т. Е. Они поглотили из атмосферы больше CO 2 , чем выбросили.

    Выбросы и тенденции

    С 1990 года валовые выбросы парниковых газов в США увеличились на 2 процента. Из года в год выбросы могут расти и падать из-за изменений в экономике, цен на топливо и других факторов. В 2019 году выбросы парниковых газов в США снизились по сравнению с уровнем 2018 года. Снижение произошло в основном за счет выбросов CO 2 от сжигания ископаемого топлива, что было результатом множества факторов, включая снижение общего энергопотребления и продолжающийся переход от угля к менее углеродоемкому природному газу и возобновляемым источникам энергии.

    Примечание. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Список литературы

    1. IPCC (2007). Резюме для политиков. В: Изменение климата 2007: основы физических наук . Exit Вклад Рабочей группы I в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Соломон, С., Д. Цинь, М. Маннинг, З.Чен, М. Маркиз, К. Аверит, М. Тиньор и Х. Л. Миллер (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США.
    2. IPCC (2007). Изменение климата 2007: Смягчение. (PDF) (863 стр., 24 МБ) Exit Вклад Рабочей группы III в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата [B. Мец, О. Дэвидсон, П. Р. Бош, Р. Дэйв, Л. А. Мейер (редакторы)], Cambridge University Press, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
    3. Управление энергетической информации США (2019). Электричество объяснил — основы Выход

    Начало страницы

    Выбросы в электроэнергетике

    Общие выбросы в 2019 году = 6,558 миллионов метрических тонн эквивалента CO2. Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.

    * Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство в Соединенных Штатах является чистым поглотителем и удаляет примерно 12 процентов этих выбросов парниковых газов, этот чистый поглотитель не показан на приведенной выше диаграмме.Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Изображение большего размера для сохранения или печати Сектор электроэнергетики включает производство, передачу и распределение электроэнергии. Двуокись углерода (CO 2 ) составляет подавляющую часть выбросов парниковых газов в этом секторе, но также выбрасываются меньшие количества метана (CH 4 ) и закиси азота (N 2 O). Эти газы выделяются при сгорании ископаемого топлива, такого как уголь, нефть и природный газ, для производства электроэнергии.Менее 1 процента выбросов парниковых газов в этом секторе приходится на гексафторид серы (SF 6 ), изолирующий химикат, используемый в оборудовании для передачи и распределения электроэнергии.

    Выбросы парниковых газов в электроэнергетике по источникам топлива

    Сжигание угля требует большего количества углерода, чем сжигание природного газа или нефти для получения электроэнергии. Хотя на использование угля приходилось около 61 процента выбросов CO 2 в этом секторе, на него приходилось только 24 процента электроэнергии, произведенной в Соединенных Штатах в 2019 году.На использование природного газа приходилось 37 процентов выработки электроэнергии в 2019 году, а на использование нефти приходилось менее одного процента. Оставшаяся генерация в 2019 году была произведена из источников неископаемого топлива, включая ядерную (20 процентов) и возобновляемые источники энергии (18 процентов), в том числе гидроэлектроэнергию, биомассу, ветер и солнечную энергию.1 Большинство этих неископаемых источников, таких как атомная, гидроэлектрическая, ветровая и солнечная энергия не излучает.

    Выбросы и тенденции

    В 2019 году электроэнергетика была вторым по величине источником U.S. выбросы парниковых газов, составляющие 25 процентов от общего объема выбросов в США. Выбросы парниковых газов от электричества снизились примерно на 12 процентов с 1990 года из-за перехода на источники производства электроэнергии с меньшими и неизвлекаемыми выбросами и повышения энергоэффективности конечного потребления.

    Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Выбросы парниковых газов конечным потребителем электроэнергии

    Сумма процентов не может составлять 100% из-за независимого округления.

    Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019.

    Изображение большего размера для экономии или печати Электричество используется в других секторах — в домах, на предприятиях и на фабриках. Следовательно, можно отнести выбросы парниковых газов от производства электроэнергии к секторам, которые используют электроэнергию. Анализ выбросов парниковых газов по секторам конечного использования может помочь нам понять спрос на энергию в разных секторах и изменения в использовании энергии с течением времени.

    Когда выбросы от производства электроэнергии относятся к сектору конечного промышленного использования, на промышленную деятельность приходится гораздо большая доля выбросов парниковых газов в США. Выбросы парниковых газов от коммерческих и жилых зданий также существенно возрастают, если учитывать выбросы от конечного использования электроэнергии, из-за относительно большой доли использования электроэнергии (например, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха; освещения и бытовой техники) в этих секторах. В транспортном секторе в настоящее время относительно низкий процент использования электроэнергии, но он растет за счет использования электрических и подключаемых к сети транспортных средств.

    Снижение выбросов от электроэнергии

    Существует множество возможностей для сокращения выбросов парниковых газов, связанных с производством, передачей и распределением электроэнергии. В таблице ниже приведены категории этих возможностей и приведены примеры. Более полный список см. В главе 7 (PDF) (88 стр., 3,6 МБ). Выход из отчета . Вклад Рабочей группы III в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата. Выход . 2

    Пример возможностей сокращения для сектора электроэнергетики
    Тип Как сокращаются выбросы Примеры
    Повышение эффективности электростанций, работающих на ископаемом топливе, и переключение видов топлива Повышение эффективности существующих электростанций, работающих на ископаемом топливе, за счет использования передовых технологий; замена менее углеродоемких видов топлива; переключение производства с электростанций с более высокими выбросами на электростанции с меньшими выбросами.
    • Перевод котла, работающего на угле, на использование природного газа или совместного сжигания природного газа.
    • Преобразование одноцикловой газовой турбины в парогазовую.
    • Перенос отгрузки электрогенераторов на низкоэмиссионные агрегаты или электростанции.
    Возобновляемая энергия Использование возобновляемых источников энергии вместо ископаемого топлива для производства электроэнергии. Увеличение доли электроэнергии, вырабатываемой из ветряных, солнечных, гидро- и геотермальных источников, а также из некоторых источников биотоплива, за счет добавления новых мощностей по производству возобновляемой энергии.
    Повышенная энергоэффективность конечного использования Снижение потребления электроэнергии и пикового спроса за счет повышения энергоэффективности и энергосбережения в домах, на предприятиях и в промышленности. Партнеры EPA ENERGY STAR® Exit только в 2018 году предотвратили выброс более 330 миллионов метрических тонн парниковых газов, помогли американцам сэкономить более 35 миллиардов долларов на затратах на энергию и сократили потребление электроэнергии на 430 миллиардов кВтч.
    Ядерная энергия Производство электроэнергии с помощью ядерной энергии, а не сжигания ископаемого топлива. Продление срока службы существующих атомных станций и строительство новых ядерных генерирующих мощностей.
    Улавливание и секвестрация углерода (CCS) Улавливание CO 2 в качестве побочного продукта сгорания ископаемого топлива до его попадания в атмосферу, транспортировка CO 2 , закачка CO 2 глубоко под землю в тщательно отобранную и подходящую подземную геологическую формацию, где он надежно хранится. Улавливание CO 2 из дымовых труб угольной электростанции с последующей транспортировкой CO 2 по трубопроводу с закачкой CO 2 глубоко под землю на тщательно выбранном и подходящем близлежащем заброшенном нефтяном месторождении, где он надежно хранится .Узнайте больше о CCS.

    Список литературы

    1. Управление энергетической информации США (2019). Объяснение электричества — Основы. Выход
    2. IPCC (2014). Изменение климата 2014: Смягчение последствий изменения климата (PDF) (1454 стр., 50 МБ) Выход. Вклад Рабочей группы III в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Эденхофер, О., Р. Пичс-Мадруга, Ю. Сокона, Э. Фарахани, С. Каднер, К. Сейбот, А. Адлер, I .Баум, С. Бруннер, П. Эйкемайер, Б. Криманн, Й. Саволайнен, С. Шлёмер, К. фон Стехов, Т. Цвикель и Дж. К. Минкс (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США.

    Начало страницы

    Выбросы в транспортном секторе

    Общие выбросы в 2019 году = 6,558 миллионов метрических тонн эквивалента CO2. Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.

    * Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство в Соединенных Штатах является чистым поглотителем и удаляет примерно 12 процентов этих выбросов парниковых газов, этот чистый поглотитель не показан на приведенной выше диаграмме.Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Увеличенное изображение для сохранения или печати Сектор транспорта включает перемещение людей и товаров на автомобилях, грузовиках, поездах, кораблях, самолетах и ​​других транспортных средствах. Большинство выбросов парниковых газов от транспорта — это выбросы диоксида углерода (CO 2 ) в результате сжигания продуктов на основе нефти, таких как бензин, в двигателях внутреннего сгорания. К крупнейшим источникам выбросов парниковых газов, связанных с транспортом, относятся легковые автомобили, грузовики средней и большой грузоподъемности и малотоннажные грузовики, включая внедорожники, пикапы и минивэны.На эти источники приходится более половины выбросов от транспортного сектора. Остальные выбросы парниковых газов в транспортном секторе происходят от других видов транспорта, включая коммерческие самолеты, корабли, лодки и поезда, а также трубопроводы и смазочные материалы.

    Относительно небольшие количества метана (CH 4 ) и закиси азота (N 2 O) выделяются при сгорании топлива. Кроме того, небольшое количество выбросов гидрофторуглерода (ГФУ) относится к транспортному сектору.Эти выбросы возникают в результате использования мобильных кондиционеров и рефрижераторного транспорта.

    Выбросы и тенденции

    В 2019 году выбросы парниковых газов от транспорта составили около 29 процентов от общих выбросов парниковых газов в США, что делает его крупнейшим источником выбросов парниковых газов в США. Что касается общей тенденции, то с 1990 по 2019 год общие выбросы от транспорта увеличились, в значительной степени, из-за увеличения спроса на поездки. Количество пройденных миль (VMT) легковыми автомобилями (легковыми автомобилями и малотоннажными грузовиками) увеличилось на 48 процентов с 1990 по 2019 год в результате совокупности факторов, включая рост населения, экономический рост, разрастание городов. , и периоды низких цен на топливо.В период с 1990 по 2004 год средняя экономия топлива среди новых автомобилей, продаваемых ежегодно, снижалась по мере роста продаж легких грузовиков. Начиная с 2005 года, средняя экономия топлива для новых автомобилей начала расти, в то время как VMT для легких грузовиков росла лишь незначительно в течение большей части периода. Средняя экономия топлива для новых автомобилей улучшалась почти каждый год с 2005 года, замедляя темпы роста выбросов CO 2 , а доля грузовиков в новых автомобилях в 2019 модельном году составляет около 56 процентов.

    Узнайте больше о выбросах парниковых газов на транспорте.

    Выбросы, связанные с потреблением электроэнергии для транспортных операций, включены выше, но не показаны отдельно (как это было сделано для других секторов). Эти косвенные выбросы незначительны и составляют менее 1 процента от общих выбросов, показанных на графике.

    Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Снижение выбросов от транспорта

    Существует множество возможностей для сокращения выбросов парниковых газов, связанных с транспортом.В приведенной ниже таблице приведены категории этих возможностей и приведены примеры. Для более полного списка см. Главу 8 Вклад Рабочей группы III в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата Exit. 1

    Примеры возможностей сокращения в транспортном секторе
    Тип Как сокращаются выбросы Примеры
    Переключение топлива Использование топлива, которое выделяет меньше CO 2 , чем топливо, используемое в настоящее время.Альтернативные источники могут включать биотопливо; водород; электричество из возобновляемых источников, таких как ветер и солнце; или ископаемое топливо с меньшей интенсивностью CO 2 , чем топливо, которое они заменяют. Узнайте больше об экологичных автомобилях и альтернативных и возобновляемых источниках топлива.
    • Использование общественных автобусов, которые работают на сжатом природном газе, а не на бензине или дизельном топливе.
    • Использование электрических или гибридных автомобилей при условии, что энергия вырабатывается из низкоуглеродного или неископаемого топлива.
    • Использование возобновляемых видов топлива, таких как низкоуглеродное биотопливо.
    Повышение топливной эффективности за счет усовершенствованного дизайна, материалов и технологий Использование передовых технологий, дизайна и материалов для разработки более экономичных транспортных средств. Узнайте о правилах EPA в отношении выбросов парниковых газов в транспортных средствах.
    • Разработка передовых автомобильных технологий, таких как гибридные автомобили и электромобили, которые могут накапливать энергию от торможения и использовать ее в дальнейшем для получения энергии.
    • Снижение веса материалов, используемых для изготовления транспортных средств.
    • Снижение аэродинамического сопротивления транспортных средств за счет улучшенной конструкции формы.
    Улучшение операционной практики Применение методов, минимизирующих расход топлива. Совершенствование практики вождения и технического обслуживания автомобилей. Узнайте о том, как отрасль грузовых перевозок может сократить выбросы с помощью программы EPA SmartWay.
    • Сокращение среднего времени руления самолетов.
    • Разумное вождение (избегание резких ускорений и торможений, соблюдение скоростного режима).
    • Уменьшение холостого хода двигателя.
    • Улучшенное планирование рейса для судов, например, за счет улучшенных погодных маршрутов для повышения топливной эффективности.
    Снижение потребности в поездках Использование городского планирования для уменьшения количества миль, которые люди проезжают каждый день. Снижение потребности в вождении за счет мер по повышению эффективности поездок, таких как программы для пригородных, велосипедных и пешеходных поездок.Узнайте о программе «Умный рост» Агентства по охране окружающей среды.
    • Строительство общественного транспорта, тротуаров и велосипедных дорожек для увеличения выбора транспорта с низким уровнем выбросов.
    • Зонирование для смешанных областей использования, так что жилые дома, школы, магазины и предприятия расположены близко друг к другу, что снижает необходимость вождения.

    Список литературы

    1. IPCC (2014). Изменение климата 2014: Смягчение последствий изменения климата (PDF) (1454 стр., 50 МБ) Выход.Вклад Рабочей группы III в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Эденхофер, О., Р. Пичс-Мадруга, Ю. Сокона, Э. Фарахани, С. Каднер, К. Сейбот, А. Адлер, I Баум, С. Бруннер, П. Эйкемайер, Б. Криманн, Й. Саволайнен, С. Шлёмер, К. фон Стехов, Т. Цвикель и Дж. К. Минкс (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США.

    Начало страницы

    Выбросы в промышленном секторе

    Общие выбросы в 2019 году = 6,558 миллионов метрических тонн эквивалента CO2.Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.

    * Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство в Соединенных Штатах является чистым поглотителем и удаляет примерно 12 процентов этих выбросов парниковых газов, этот чистый поглотитель не показан на приведенной выше диаграмме. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Изображение большего размера для сохранения или распечатки Промышленный сектор производит товары и сырье, которые мы используем каждый день.Парниковые газы, выделяемые при промышленном производстве, делятся на две категории: прямые выбросы, , которые производятся на предприятии, и косвенные выбросы, , которые происходят за пределами объекта, но связаны с использованием на предприятии электроэнергии.

    Прямые выбросы образуются при сжигании топлива для получения энергии или тепла, в результате химических реакций и утечек из промышленных процессов или оборудования. Большинство прямых выбросов связано с потреблением ископаемого топлива для производства энергии.Меньший объем прямых выбросов, примерно одна треть, связан с утечками из систем природного газа и нефти, использованием топлива в производстве (например, нефтепродуктов, используемых для производства пластмасс) и химических реакций при производстве химикатов, чугуна и стали. , и цемент.

    Косвенные выбросы образуются в результате сжигания ископаемого топлива на электростанции для производства электроэнергии, которая затем используется промышленным объектом для питания промышленных зданий и оборудования.

    Дополнительная информация о выбросах на уровне предприятия из крупных промышленных источников доступна через инструмент публикации данных Программы отчетности по парниковым газам Агентства по охране окружающей среды.Информацию на национальном уровне о выбросах от промышленности в целом можно найти в разделах, посвященных сжиганию ископаемого топлива и главе «Промышленные процессы» в Реестре реестра выбросов и стоков парниковых газов США .

    Выбросы и тенденции

    В 2019 году прямые промышленные выбросы парниковых газов составили 23 процента от общего объема выбросов парниковых газов в США, что делает их третьим по величине источником выбросов парниковых газов в США после секторов транспорта и электроэнергетики.С учетом как прямых, так и косвенных выбросов, связанных с использованием электроэнергии, доля отрасли в общих выбросах парниковых газов в США в 2019 году составила 30 процентов, что делает ее крупнейшим источником парниковых газов из всех секторов. Общие выбросы парниковых газов в США от промышленности, включая электричество, снизились на 16 процентов с 1990 года.

    Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Сокращение промышленных выбросов

    Существует множество видов промышленной деятельности, вызывающих выбросы парниковых газов, и множество возможностей для их сокращения.В приведенной ниже таблице представлены некоторые примеры возможностей промышленности по сокращению выбросов. Для более полного списка см. Главу 10 Вклад Рабочей группы III в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата Exit. 1

    Примеры возможностей сокращения для промышленного сектора
    Тип Как сокращаются выбросы Примеры
    Энергоэффективность Переход на более эффективные промышленные технологии.Программа EPA ENERGY STAR® Exit помогает отраслям стать более энергоэффективными. Определение способов, которыми производители Exit могут использовать меньше энергии для освещения и обогрева предприятий или для работы оборудования.
    Переключение топлива Переход на топливо, которое приводит к меньшим выбросам CO 2 , но с таким же количеством энергии при сжигании. Использование природного газа вместо угля для работы машин.
    Переработка Производство промышленных продуктов из материалов, которые повторно используются или возобновляются, вместо производства новых продуктов из сырья. Использование стального и алюминиевого лома вместо выплавки нового алюминия или ковки новой стали.
    Обучение и повышение осведомленности Информирование компаний и работников о мерах по сокращению или предотвращению утечек выбросов от оборудования. EPA имеет множество добровольных программ, которые предоставляют ресурсы для обучения и других шагов по сокращению выбросов. EPA поддерживает программы для алюминиевой, полупроводниковой и магниевой промышленности. Введение политики и процедур обращения с перфторуглеродами (ПФУ), гидрофторуглеродами (ГФУ) и гексафторидом серы (SF 6 ), которые сокращают количество случайных выбросов и утечек из контейнеров и оборудования.

    Список литературы

    1. IPCC (2014). Изменение климата 2014: Смягчение последствий изменения климата (PDF) (1454 стр., 50 МБ) Выход. Вклад Рабочей группы III в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата [Эденхофер, О., Р. Пичс-Мадруга, Ю. Сокона, Э. Фарахани, С. Каднер, К. Сейбот, А. Адлер, I Баум, С. Бруннер, П. Эйкемайер, Б. Криманн, Й. Саволайнен, С. Шлёмер, К. фон Стехов, Т. Цвикель и Дж. К. Минкс (ред.)]. Издательство Кембриджского университета, Кембридж, Великобритания, и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США.

    Начало страницы

    Выбросы в коммерческом и жилом секторе

    Общие выбросы в 2019 году = 6,558 миллионов метрических тонн эквивалента CO2. Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.

    * Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство в Соединенных Штатах является чистым поглотителем и удаляет примерно 12 процентов этих выбросов парниковых газов, этот чистый поглотитель не показан на приведенной выше диаграмме.Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Увеличенное изображение для сохранения или печати Жилой и коммерческий секторы включают все дома и коммерческие предприятия (за исключением сельскохозяйственной и промышленной деятельности). Выбросы парниковых газов в этом секторе происходят из прямых выбросов , включая сжигание ископаемого топлива для отопления и приготовления пищи, управление отходами и сточными водами, а также утечки хладагентов в домах и на предприятиях, а также косвенные выбросы , которые происходят за пределами объекта, но связаны с использование электроэнергии, потребляемой домами и предприятиями.

    Прямые выбросы образуются в результате бытовой и коммерческой деятельности различными способами:

    • При сжигании природного газа и нефтепродуктов для отопления и приготовления пищи выделяются углекислый газ (CO 2 ), метан (CH 4 ) и закись азота (N 2 O). Выбросы от потребления природного газа составляют 80 процентов прямых выбросов CO 2 от ископаемого топлива в жилищном и коммерческом секторах в 2019 году.Потребление угля является второстепенным компонентом энергопотребления в обоих этих секторах.
    • Органические отходы, отправляемые на свалки, содержат выбросы CH 4 .
    • Очистные сооружения выбрасывают CH 4 и N 2 O.
    • При анаэробном сбраживании на биогазовых установках выделяется CH 4 .
    • Фторированные газы (в основном гидрофторуглероды или ГФУ), используемые в системах кондиционирования и охлаждения, могут выделяться во время обслуживания или в результате утечки оборудования.

    Косвенные выбросы образуются в результате сжигания ископаемого топлива на электростанции для производства электроэнергии, которая затем используется в жилых и коммерческих целях, таких как освещение и бытовая техника.

    Дополнительную информацию на национальном уровне о выбросах в жилом и коммерческом секторах можно найти в главах «Энергетика» и «Тенденции» Инвентаризации США.

    Выбросы и тенденции

    В 2019 году прямые выбросы парниковых газов от домов и предприятий составили 13 процентов от общего количества выбросов U.S. Выбросы парниковых газов. Выбросы парниковых газов от домов и предприятий меняются из года в год, что часто коррелирует с сезонными колебаниями в использовании энергии, вызванными, главным образом, погодными условиями. Общие выбросы парниковых газов в жилых и коммерческих помещениях, включая прямые и косвенные, в 2019 году увеличились на 3 процента с 1990 года. Выбросы парниковых газов в результате прямых выбросов в домах и на предприятиях увеличились на 8 процентов с 1990 года. потребление электроэнергии домами и предприятиями увеличилось с 1990 по 2007 год, но с тех пор снизилось примерно до уровня 1990 года в 2019 году.

    Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Снижение выбросов от домов и предприятий

    В приведенной ниже таблице приведены некоторые примеры возможностей сокращения выбросов от домов и предприятий. Для получения более полного списка вариантов и подробной оценки того, как каждый вариант влияет на разные газы, см. Главу 9 и главу 12 документа Вклад Рабочей группы III в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата .Выход

    Примеры возможностей сокращения в жилом и коммерческом секторе
    Тип Как сокращаются выбросы Примеры
    Жилые и коммерческие здания Снижение энергопотребления за счет энергоэффективности. Дома и коммерческие здания используют большое количество энергии для отопления, охлаждения, освещения и других функций. Технологии «зеленого строительства» и модернизация могут позволить новым и существующим зданиям использовать меньше энергии для выполнения тех же функций, что приведет к снижению выбросов парниковых газов.Методы повышения энергоэффективности здания включают лучшую изоляцию; более энергоэффективные системы отопления, охлаждения, вентиляции и охлаждения; эффективное люминесцентное освещение; пассивное отопление и освещение для использования солнечного света; и покупка энергоэффективной техники и электроники. Узнайте больше об ENERGY STAR®.
    Очистка сточных вод Повышение энергоэффективности систем водоснабжения и канализации. На системы питьевой воды и сточных вод приходится около 2 процентов энергопотребления в Соединенных Штатах.За счет внедрения методов энергоэффективности в свои водопроводные и канализационные предприятия муниципалитеты и коммунальные предприятия могут сэкономить от 15 до 30 процентов использования энергии. Узнайте больше об энергоэффективности для систем водоснабжения и канализации.
    Управление отходами Уменьшение количества твердых отходов, отправляемых на свалки. Улавливание и использование метана, образующегося на существующих полигонах. Свалочный газ — это естественный побочный продукт разложения твердых отходов на свалках. В основном он состоит из CO 2 и CH 4 .Существуют хорошо зарекомендовавшие себя недорогие методы сокращения выбросов парниковых газов из бытовых отходов, включая программы рециркуляции, программы сокращения отходов и программы улавливания метана на свалках.
    Кондиционирование и охлаждение Снижение утечки из оборудования для кондиционирования воздуха и холодильного оборудования. Использование хладагентов с более низким потенциалом глобального потепления. Обычно используемые в домах и на предприятиях хладагенты включают озоноразрушающие хладагенты на основе гидрохлорфторуглерода (ГХФУ), часто ГХФУ-22, и смеси, полностью или в основном состоящие из гидрофторуглеродов (ГФУ), которые являются сильнодействующими парниковыми газами.В последние годы в технологиях кондиционирования воздуха и охлаждения произошел ряд достижений, которые могут помочь розничным торговцам продуктами питания сократить как заправку хладагента, так и выбросы хладагента. Узнайте больше о программе EPA GreenChill по сокращению выбросов парниковых газов в супермаркетах.

    Начало страницы

    Выбросы в сельском хозяйстве

    Общие выбросы в 2019 году = 6,558 миллионов метрических тонн эквивалента CO2. Сумма процентов может не составлять 100% из-за независимого округления.

    * Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство в Соединенных Штатах является чистым поглотителем и удаляет примерно 12 процентов этих выбросов парниковых газов, этот чистый поглотитель не показан на приведенной выше диаграмме. Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019 гг.

    Увеличенное изображение для сохранения или печати Сельскохозяйственная деятельность — растениеводство и животноводство для производства продуктов питания — способствует различным выбросам:

    • Различные методы управления сельскохозяйственными почвами могут привести к увеличению доступности азота в почве и привести к выбросам закиси азота (N 2 O).Конкретные виды деятельности, которые способствуют выбросам N 2 O с сельскохозяйственных земель, включают внесение синтетических и органических удобрений, выращивание азотфиксирующих культур, осушение органических почв и методы орошения. На управление сельскохозяйственными почвами приходится чуть более половины выбросов парниковых газов в сельскохозяйственном секторе экономики. *
    • Домашний скот, особенно жвачные, такие как крупный рогатый скот, производят метан (CH 4 ) как часть их нормальных пищеварительных процессов.Этот процесс называется кишечной ферментацией, и на него приходится более четверти выбросов сельскохозяйственного сектора экономики.
    • Способ обращения с навозом домашнего скота также способствует выбросам CH 4 и N 2 O. Различные методы обработки и хранения навоза влияют на количество производимых парниковых газов. На использование навоза приходится около 12 процентов общих выбросов парниковых газов в сельскохозяйственном секторе США.
    • Менее крупные источники сельскохозяйственных выбросов включают CO 2 от известкования и внесения мочевины, CH 4 от выращивания риса и сжигания растительных остатков, в результате чего образуется CH 4 и N 2 O.

    Дополнительную информацию о выбросах в сельском хозяйстве можно найти в главе о сельском хозяйстве в Реестре выбросов и стоков парниковых газов США .

    * Управление пахотными землями и пастбищами также может приводить к выбросам или связыванию углекислого газа (CO 2 ).Однако эти выбросы и абсорбция включены в секторы «Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство».

    Выбросы и тенденции

    В 2019 году выбросы парниковых газов в сельскохозяйственном секторе экономики составили 10 процентов от общих выбросов парниковых газов в США. Выбросы парниковых газов в сельском хозяйстве с 1990 года увеличились на 12 процентов. Движущие силы этого увеличения включают 9-процентное увеличение выбросов N 2 O в результате обработки почв, а также 60-процентный рост суммарных выбросов CH 4 и N 2 . Выбросы O от систем управления навозом домашнего скота, отражающие более широкое использование жидких систем с интенсивными выбросами в течение этого периода времени.Выбросы из других сельскохозяйственных источников в целом оставались неизменными или изменились на относительно небольшую величину с 1990 года.

    Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Снижение выбросов в сельском хозяйстве

    В приведенной ниже таблице представлены некоторые примеры возможностей сокращения выбросов в сельском хозяйстве. Более полный список вариантов и подробную оценку того, как каждый вариант влияет на разные газы, см. В главе 11 документа «Вклад Рабочей группы III в Пятый доклад об оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата ».Выход

    Примеры возможностей сокращения для сельскохозяйственного сектора
    Тип Как сокращаются выбросы Примеры
    Управление земельными ресурсами и земледелием Корректировка методов землепользования и выращивания сельскохозяйственных культур.
    • Удобрение сельскохозяйственных культур с соответствующим количеством азота, необходимым для оптимального урожая, поскольку чрезмерное внесение азота может привести к более высоким выбросам закиси азота без повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
    • Слив воды с водно-болотных рисовых почв во время вегетационного периода для сокращения выбросов метана.
    Животноводство Корректировка практики кормления и других методов управления для уменьшения количества метана, образующегося при кишечной ферментации.
    • Улучшение качества пастбищ для увеличения продуктивности животных, что может снизить количество метана, выделяемого на единицу продукции животноводства.Кроме того, повышение продуктивности животноводства может быть обеспечено за счет улучшения методов разведения.
    Управление навозом
    • Контроль процесса разложения навоза для снижения выбросов закиси азота и метана.
    • Улавливание метана при разложении навоза для производства возобновляемой энергии.
    • Обработка навоза в твердом виде или хранение его на пастбище вместо его хранения в системе на жидкой основе, такой как лагуна, вероятно, снизит выбросы метана, но может увеличить выбросы закиси азота.
    • Хранение навоза в анаэробных лагунах для максимального увеличения производства метана с последующим улавливанием метана для использования в качестве заменителя энергии ископаемым видам топлива.
    • Для получения дополнительной информации об улавливании метана из систем управления навозом см. Программу AgSTAR Агентства по охране окружающей среды, добровольную информационно-просветительскую программу, которая способствует извлечению и использованию метана из навоза.

    Начало страницы

    Землепользование, изменения в землепользовании и выбросы и секвестрация в лесном секторе

    Растения поглощают углекислый газ (CO 2 ) из атмосферы по мере роста, и они накапливают часть этого углерода в виде надземной и подземной биомассы на протяжении всей своей жизни.Почвы и мертвое органическое вещество / подстилка также могут накапливать часть углерода этих растений в зависимости от того, как обрабатывается почва, и других условий окружающей среды (например, климата). Такое хранение углерода в растениях, мертвом органическом веществе / подстилке и почве называется биологическим связыванием углерода. Поскольку биологическое связывание выводит CO 2 из атмосферы и сохраняет его в этих углеродных пулах, его также называют «стоком» углерода.

    Выбросы или связывание CO 2 , а также выбросы CH 4 и N 2 O могут происходить в результате управления землями в их текущем использовании или при переустройстве земель для других видов землепользования.Углекислый газ обменивается между атмосферой и растениями и почвой на суше, например, когда пахотные земли превращаются в пастбища, когда земли обрабатываются для выращивания сельскохозяйственных культур или когда растут леса. Кроме того, использование биологического сырья (например, энергетических культур или древесины) для таких целей, как производство электроэнергии, в качестве сырья для процессов, создающих жидкое топливо, или в качестве строительных материалов может привести к выбросам или улавливанию. *

    В Соединенных Штатах в целом с 1990 года деятельность в области землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства (ЗИЗЛХ) привела к большему удалению CO 2 из атмосферы, чем к выбросам.По этой причине сектор ЗИЗЛХ в Соединенных Штатах считается чистым поглотителем, а не источником CO 2 за этот период времени. Во многих регионах мира верно обратное, особенно в странах, где расчищены большие площади лесных угодий, часто для использования в сельскохозяйственных целях или для строительства поселений. В этих ситуациях сектор ЗИЗЛХ может быть чистым источником выбросов парниковых газов.

    * Выбросы и связывание CO 2 представлены в разделе «Землепользование, изменения в землепользовании и лесное хозяйство» в Перечне.Выбросы метана (CH 4 ) и закиси азота (N 2 O) также происходят в результате землепользования и хозяйственной деятельности в секторе ЗИЗЛХ. Другие выбросы от CH 4 и N 2 O также представлены в секторе энергетики.

    Выбросы и тенденции

    В 2019 году чистый CO 2 , удаленный из атмосферы в секторе ЗИЗЛХ, составил 12 процентов от общих выбросов парниковых газов в США. В период с 1990 по 2019 год общее связывание углерода в секторе ЗИЗЛХ снизилось на 11 процентов, в первую очередь из-за снижения скорости чистого накопления углерода в лесах и пахотных землях, а также увеличения выбросов CO 2 в результате урбанизации.Кроме того, несмотря на эпизодический характер, увеличенные выбросы CO 2 , CH 4 и N 2 O от лесных пожаров также имели место в течение временного ряда.

    * Примечание. Сектор ЗИЗЛХ является чистым «поглотителем» выбросов в Соединенных Штатах (например, улавливается больше выбросов парниковых газов, чем от землепользования), поэтому чистые выбросы парниковых газов от ЗИЗЛХ отрицательны.

    Все оценки выбросов из Реестра выбросов и стоков парниковых газов США: 1990–2019.

    Изображение большего размера для сохранения или печати

    Сокращение выбросов и увеличение стоков в результате землепользования, изменений в землепользовании и лесного хозяйства

    В секторе ЗИЗЛХ существуют возможности для сокращения выбросов и увеличения потенциала улавливания углерода из атмосферы за счет увеличения поглотителей. В приведенной ниже таблице представлены некоторые примеры возможностей как для сокращения выбросов, так и для увеличения поглотителей. Для более полного списка см. Главу 11 Вклад Рабочей группы III в Пятый оценочный доклад Межправительственной группы экспертов по изменению климата .Выход

    Примеры возможностей сокращения в секторе ЗИЗЛХ
    Тип Как сокращаются выбросы или увеличиваются стоки Примеры
    Изменение в землепользовании Увеличение накопления углерода за счет другого использования земли или поддержание накопления углерода путем предотвращения деградации земель.
    • Облесение и сведение к минимуму преобразования лесных земель в другие виды землепользования, такие как поселения, пахотные земли или луга.
    Изменения в практике землепользования Совершенствование практики управления существующими видами землепользования.
    • Использование сокращенных методов обработки почвы на пахотных землях и улучшенных методов управления выпасом на пастбищах.
    • Посадка после естественного или антропогенного нарушения лесов для ускорения роста растительности и минимизации потерь углерода в почве.

    Начало страницы

    6,457 миллионов метрических тонн CO

    2 эквивалента — что это значит?
    Описание единиц

    Миллион метрических тонн равен примерно 2.2 миллиарда фунтов или 1 триллион граммов. Для сравнения: небольшой автомобиль, вероятно, будет весить чуть больше 1 метрической тонны. Таким образом, миллион метрических тонн примерно равен массе 1 миллиона небольших автомобилей!

    В реестре США используются метрические единицы для согласованности и сопоставимости с другими странами. Для справки: метрическая тонна немного больше (примерно на 10 процентов), чем американская «короткая» тонна.

    Выбросы парниковых газов часто измеряются в двуокиси углерода ( CO 2 ) эквивалент .Чтобы преобразовать выбросы газа в эквивалент CO 2 , его выбросы умножаются на потенциал глобального потепления (GWP) газа. ПГП учитывает тот факт, что многие газы более эффективно нагревают Землю, чем CO 2 на единицу массы.

    Значения GWP, отображаемые на веб-страницах по выбросам, отражают значения, используемые в реестре США, которые взяты из Второго отчета об оценке (SAR) МГЭИК. Для дальнейшего обсуждения ПГП и оценки выбросов парниковых газов с использованием обновленных ПГП см. Приложение 6 к U.S. Перечень и обсуждение GWP в МГЭИК (PDF) (106 стр., 7,7 МБ). Выход

    Виды выбросов

    Есть много видов излучения и радиоактивных выбросов. В предоставленной нами информации обсуждаются только четыре наиболее распространенных типы: альфа-частицы, бета-частицы, гамма-лучи и рентгеновские лучи.

    Альфа-частицы

    Альфа-частицы — это вид излучения, который не очень далеко, не проходите через что-либо очень толстое, и, как правило, можно поглощается или останавливается на дюйм или меньше (1-2 сантиметра) воздуха или тонкий кусок ткани.Потому что они теряют всю свою энергию в небольшом объем, альфа-частицы могут быть очень разрушительными, когда они находятся внутри человека. тело. Альфа-частицы эффективны только на коротком расстоянии, потому что они расходуют свою энергию, когда сталкиваются с другими атомами. Вне тела, альфа-частицы даже не проходят через внешний слой кожи. Внутри тело, они могут убить близлежащие клетки. Примеры радиоактивных материалы, выделяющие альфа-частицы: полоний-210, радон-222, радий-226 и америций-241.

    Бета-частицы

    Бета-частицы — это электроны, испускаемые атомом. В воздухе, бета частицы могут путешествовать в несколько сотен раз дальше, чем альфа частицы — до шести футов (двух метров) или более для бета-частиц с более высокими энергиями. Для обычных низкоэнергетических бета-излучателей, используемых в лаборатории, легкая одежда или несколько сантиметров воздуха могут остановить бета-излучение. Для бета-излучателей с более высокой энергией — сантиметр или два. из пластика задержит большинство частиц.Бета-частицы больше как альфа-частицы, когда дело доходит до причинения биологического ущерба — больше повреждение, если внутри тела, чем вне тела. Примеры радиоактивные материалы, которые выделяют бета-частицы, представляют собой водород-3 (тритий), углерод-14, фосфор-32 и сера-35.

    Гамма-лучи и рентгеновские лучи

    Гамма и рентгеновские лучи (также называемые фотонами) — это волны энергии, которые путешествовать со скоростью света. Эти волны могут иметь значительный диапазон в воздухе и обладают большей проникающей способностью (могут путешествовать дальше), чем либо альфа-, либо бета-частицы.Рентгеновские лучи и гамма-лучи отличаются от одного другой, потому что они происходят из разных мест в атоме. Гамма лучи исходят из ядра атома, в то время как рентгеновские лучи исходят из электронные оболочки. Несмотря на то, что рентгеновские лучи излучаются некоторыми радиоактивными материалы, они чаще производятся машинами, используемыми в медицина и промышленность.

    Гамма и рентгеновское излучение обычно блокируются различными толщины свинца или других тяжелых материалов. Примеры распространенных радионуклиды, излучающие гамма-лучи, — технеций-99m (произносится tech-neesh-e-um, наиболее часто используемый радиоактивный материал в ядерная медицина), йод-125, йод-131, кобальт-57 и цезий-137.

    Обзор выбросов выхлопных газов автомобилей

    Как правило, выбросы выхлопных газов от одного семейного автомобиля не представляют собой значительного накопления загрязнения воздуха, особенно по сравнению с выбросами из дымовых труб электростанций и заводов. Однако концентрация большого количества транспортных средств в густонаселенной местности может создать проблему выбросов, которая превращается в серьезную опасность для окружающей среды и здоровья.За прошедшие годы инженерия, лежащая в основе системы выхлопа автомобилей, значительно изменилась, но в атмосферу все еще выделяются газы, которые должны вызывать беспокойство у населения в целом. Понимая вредные выбросы выхлопных газов автомобилей, люди могут играть более активную роль в сокращении загрязнения, связанного с движением транспортных средств.

    Типы автомобильных выбросов

    Три типа автомобильных выбросов — это выбросы в результате испарения, потери при дозаправке и выбросы выхлопных газов.Интересно отметить, что автомобиль не всегда должен работать, чтобы производить выбросы.

    Выбросы паров топлива

    Бензин, антифриз и другие автомобильные жидкости состоят из углеводородов, которые могут выбрасываться в воздух разными способами. Суточное испарение — это процесс, при котором бензин испаряется из двигателя из-за повышения температуры на улице. Чем жарче становится день, тем больше вредных выбросов выделяют автомобили. Потери при работе — это пары, выделяемые бензином во время работы автомобиля, в то время как выбросы горячего впитывания происходят после того, как двигатель был выключен, но еще теплый.

    Потери за счет дозаправки

    Каждый раз, когда вы заливаете топливо в свой автомобиль, в атмосферу выбрасываются выбросы. Если вы внимательно посмотрите, как заправляете свой автомобиль, особенно в жаркие дни, вы можете увидеть выбросы по мере их удаления.

    Выбросы выхлопных газов

    Это пары, выделяющиеся после сжигания бензина в двигателе в процессе эксплуатации транспортного средства. Это наиболее очевидные выбросы, которые на протяжении многих лет подвергались различным изменениям в законодательстве.

    Идеальное по сравнению с типичным двигателем сгорания

    Процесс сгорания в автомобильном двигателе фактически разработан таким образом, чтобы практически не выделять вредных веществ. Однако условия, которые не допускают выбросов, существуют только в идеальном мире и резко контрастируют с типичным процессом сгорания двигателя.

    Идеальное сгорание

    При идеальном сценарии сгорания кислород в атмосфере соединится со всем водородом в бензине, образуя почти чистую воду.Кислород затем расщепляет углерод в бензине на двуокись углерода (CO2), оставляя азот в воздухе неизменным.

    Типичное горение

    Из-за большого количества переменных, участвующих в процессе горения, невозможно получить идеальный сценарий горения. Реальность такова, что бензин смешивается с атмосферой и производит опасные выбросы из-за избытка углеводородов, добавленных к оксидам азота, монооксидам углерода (CO), диоксидам углерода (CO2) и воде.

    Типы загрязняющих веществ в выхлопных газах

    Каждый из выбросов в результате типичного сгорания имеет свой собственный уровень токсичности и в сочетании с другими элементами, такими как капли воды в атмосфере, может создавать опасные сценарии загрязнения. Каждый элемент выхлопных газов имеет свои собственные свойства, которые могут стать серьезными проблемами, когда большие группы транспортных средств постоянно едут по одним и тем же дорогам изо дня в день.

    Двуокись углерода (CO)

    Когда люди думают о двуокиси углерода, они обычно чувствуют, что это не загрязняющее вещество.Большинство людей вспоминают углекислый газ из школьной химии как часть процесса создания жизненно важного кислорода. Но количество углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу, резко увеличилось из-за выбросов автомобилей, и он может улавливать энергию солнца и нагревать поверхность планеты.

    Оксиды азота (NOx)

    Понятие кислотного дождя часто ассоциируется с районами, где расположены фабрики. Но когда азот и кислород из автомобильных выбросов смешиваются, они создают множество токсичных соединений, называемых оксидами азота.Поскольку эти оксиды азота выбрасываются в воздух, они создают ситуацию, которая допускает токсичный кислотный дождь.

    Окись углерода (CO)

    Окись углерода — одно из тех токсичных соединений, которые образуются в результате несовершенства процесса сгорания. Это соединение, которое может влиять на кровоток человека и вызывать осложнения у людей с любым сердечным заболеванием.

    Контроль выбросов

    Агентству по охране окружающей среды был предоставлен полный набор юридических инструментов для использования в Законе о чистом воздухе 1970 года для установления контроля за выбросами автомобилей.Первое, что сделало EPA, — это ограничило количество выбросов, которые автомобили могут выбрасывать в атмосферу. В ответ на новые правила EPA автомобильная промышленность создала несколько инноваций, которые значительно сократили вредные автомобильные выбросы. В 1975 году на транспортных средствах был установлен первый каталитический нейтрализатор, который помогал отфильтровывать более токсичные выбросы. С этого момента автомобильная промышленность предприняла много значительных шагов в направлении ограничения количества выбросов, выбрасываемых автомобилями в атмосферу.

    Успехи, достигнутые законами EPA о выбросах, были омрачены значительным увеличением количества транспортных средств на дорогах. Хотя автопроизводителям удалось сократить выбросы на целых 95 процентов, количество выбросов загрязняющих веществ продолжает оставаться проблемой, поскольку с каждым годом на дорогах появляется все больше и больше автомобилей.

    Типы выбросов — Загрязнение нашего воздуха, воды и почвы

    Типы выбросов загрязняющих веществ

    Существует много различных типов выбросов, выбрасываемых промышленностью, энергетикой, транспортом (например, выхлопные газы автомобилей) и сельскохозяйственными процессами.Они могут быть токсичными в больших количествах и / или вызывать глобальное потепление, изменение климата и болезни из-за загрязнения воздуха, которым мы дышим, и воды, которую мы пьем и в которой купаемся.

    Облагая налогом эти выбросы , мы можем уменьшить их выбросы, улучшая окружающую среду и повышая устойчивость наших социальных и экономических систем во всем мире. Это также создаст рынок для улавливания и удаления загрязняющих выбросов.

    Люди и компании должны нести ответственность за устранение беспорядка, который они создают.Это то, чему большинство людей учат в детстве, однако это было потеряно, когда дело касалось экономического развития.

    Первый шаг — описать все различные типы испускаемых частиц и то, как они влияют на мир, в котором мы живем.

    Наиболее распространенные выбросы

    Наиболее обсуждаемые выбросы — это парниковые газы от производства энергии (электричество, отопление), транспорта, промышленности и сельского хозяйства, в указанном порядке, причем крупнейшим из них является производство энергии.

    Меньше говорят о выбросах твердых частиц (дыма) и химических веществ, вредных для здоровья, и с ними также необходимо бороться.

    В некоторых странах существует налог на выбросы углерода, например в Великобритании, чтобы уменьшить стимулы к сжиганию ископаемого топлива.

    Выбросы парниковых газов (ПГ)

    Двуокись углерода — CO

    2 , Окись углерода

    Все мы знаем о выбросах углерода, и они часто считаются основной причиной глобального потепления. Двуокись углерода (CO 2 ) и высокотоксичный окись углерода (CO) выбрасываются из автомобилей, грузовиков и других транспортных средств, производства электроэнергии, промышленности и отопления в результате сгорания.

    Повышенное содержание углерода в атмосфере усиливает парниковый эффект, что приводит к глобальному потеплению и изменению климата. На местном уровне окись углерода токсична в более низких концентрациях по сравнению с CO 2 , который токсичен при гораздо более высоких концентрациях.

    Метан — CH

    4

    Метан выделяется в выхлопных газах автомобилей, при производстве энергии и в сельском хозяйстве, например при животноводстве. Хотя метан редко обсуждается как парниковый газ, он в 86 раз более влиятельный фактор глобального потепления, чем углекислый газ за 20 лет.(источник: Википедия)

    По мере увеличения глобального потепления из вечной мерзлоты выделяется больше метана, что ускоряет нагревательный эффект. Говорят, что сокращение выбросов метана окажет наибольшее влияние на снижение угрозы глобального потепления, повышения уровня моря и изменения климата.

    Закись азота — N

    2 O

    Если вы думали, что метан вреден, вам точно не понравится закись азота. Фунт за фунтом, он имеет значение глобального потепления в 298 раз больше, чем двуокись углерода, и длится в среднем 114 лет, прежде чем будет удалено из нашей атмосферы.Это означает, что первые антропогенные выбросы бензинового двигателя Ford Model T все еще находятся в нашем воздухе и согревают нас сегодня. К счастью для нас, это всего около 5 процентов выбросов парниковых газов.

    Большая часть N²O выбрасывается в результате деятельности человека в сельском хозяйстве — при разложении отходов животноводства и производстве синтетических удобрений. С появлением каталитических нейтрализаторов в автомобилях во всем мире выбросы закиси азота из расчета на одно транспортное средство значительно сократились, но все же увеличиваются из-за увеличения использования автомобилей.

    Закись азота имеет множество коммерческих применений — как анестезия (веселящий газ, смех), как окислитель топлива для реактивных двигателей и гонок, или как пищевая добавка для аэрозолей или консервант в упаковке пищевых продуктов. Некоторые люди используют его, чтобы получить кайф, но это просто глупо. Использование N 2 O не обязательно приводит к его удалению из атмосферы. При сжигании он оставляет азот, а при открытии упаковки он попадает в воздух.

    Фторированные газы

    Фторированные газы — неестественные соединения, не встречающиеся в природе.Они используются в качестве хладагента в кондиционерах, холодильных установках и коммерческих холодильных установках. Хотя это наименее выделяемый парниковый газ по объему, мучнистые газы оказывают разрушительное воздействие на глобальное потепление, в 22 800 раз больше, чем углекислый газ. Фторированные газы также остаются в нашей атмосфере дольше всех — от нескольких сотен до 50 000 лет для некоторых ПФУ (перфторуглеродов).

    Фторсодержащие газы созданы человеком и выбрасываются только через наши устройства — утечки, обслуживание и утилизация устройств, в которых они используются.Из-за характера их выбросов и сильного воздействия на окружающую среду было предпринято множество шагов для ограничения или запрета их использования во всем мире.

    Существует много типов фторсодержащих газов, но четыре основных выброса — это гидрофторуглероды (HFC), перфторуглероды (PFC), гексафторид серы (SF 6 ) и трифторид азота (NF 3 ) (источник — EPA — Pre-Trump ). )

    Выбросы твердых частиц

    Дым / пыль

    Дым возникает в результате неэффективного сгорания топлива или вещества.Он состоит из мелких и крупных частиц твердых и жидких веществ, токсичных химикатов и парниковых газов, описанных ранее. Дым превращается в пыль, когда теряет свою тепловую энергию, но также может приводить к разложению и рассеиванию таких веществ, как краска, горнодобывающая промышленность и т. Д., В дополнение к пыли с поверхностей земли.

    Микропластики

    Создание пластика изменило способы хранения и производства товаров во всем мире. Несмотря на множество преимуществ, пластик имеет и обратную сторону: он долго разлагается.

    Он попадает в наши океаны и другие водные пути, отравляя как диких животных, так и людей. Когда большие куски пластика начинают разрушаться, они превращаются в микропластик, что делает их практически невозможными для удаления из окружающей среды без огромных затрат.

    Химические выбросы

    Выбросы химических веществ в высоких концентрациях могут быть опасными для здоровья человека и, как известно, могут вызывать респираторные заболевания, болезни сердца и рак. Для наших целей мы не включаем парниковые газы в эту категорию выбросов.

    Выбросы химических веществ обычно концентрируются вокруг городов и промышленных предприятий, где люди живут и работают. Поскольку эти токсичные химические вещества не облагаются налогом, большая часть затрат субсидируется нашей системой здравоохранения и окружающей средой.

    Выбросы отходов — мусор, пластик, побочные продукты промышленного производства

    Мы все слышали о массовом скоплении пластика и прочего выбрасываемого мусора. Это потому, что, несмотря на все наши усилия, мусор разносится или намеренно выбрасывается в окружающую среду.

    У многих людей нет ресурсов, чтобы собрать все эти беспорядочные отходы, будь то время или оборудование (особенно в случае пластика в океане).

    Кроме того, большинство предметов, которые могут быть переработаны, не являются .

    Налог на выбросы разъясняет неверно истолкованное понятие о том, что мусор, даже при правильной утилизации, выбрасывается. Итак, пластик попадает в океан.


    Установление цен на одноразовую упаковку с более высокими ценами на вещи, которые нелегко переработать, заставит производителей создавать более качественную упаковку, которая сохранила ценность или которую стоит переработать.

    Налогообложение первичного пластика и других товаров при производстве увеличит стоимость существующих материалов, в отношении которых частные предприятия, группы и отдельные лица будут иметь финансовый стимул для сбора и возврата в цепочку поставок (хорошо для малого бизнеса).

    Источники выбросов

    Люди выбрасывают парниковые газы и другие виды загрязнения в наш воздух, воду и землю в результате промышленного производства, коммерческого и индивидуального использования.Вот основные источники выбросов в США и наиболее развитых странах в порядке от наибольшего до наименьшего воздействия на глобальное потепление.

    Производство электроэнергии

    Парниковые газы, твердые частицы и другие загрязнения (сера, свинец и т. Д.) Выбрасываются электростанциями, сжигающими уголь, природный газ и нефть для выработки электроэнергии для домов, предприятий и государственных организаций.

    Транспорт

    Транспортные выбросы почти равны выработке электроэнергии как источнику выбросов парниковых газов в Соединенных Штатах.Поскольку выбросы от легковых и грузовых автомобилей локализованы, городские районы страдают более века, вызывая проблемы со здоровьем, такие как рост заболеваемости астмой по мере распространения городских районов.

    Промышленность

    Согласно данным, опубликованным Агентством по охране окружающей среды, на выбросы от промышленной деятельности в 2014 году пришлось 21% всех выбросов парниковых газов. Эти цифры не учитывают выбросы твердых частиц и химических веществ, выбрасываемых заводами, нефтеперерабатывающими заводами и горнодобывающими предприятиями.

    Коммерческая / Жилая

    Коммерческие и бытовые выбросы состоят из парниковых газов, твердых частиц и химикатов, выбрасываемых в воздух и воду в результате отопления, охлаждения, обработки отходов, а также продуктов, используемых в домах и на предприятиях, таких как растворители, утечки из холодильника и аэрозоли.

    Сельское хозяйство

    Наряду с увеличением запасов пресной воды, выращивание пищевых продуктов выделяет значительное количество парниковых газов и других загрязняющих веществ. Разведение домашнего скота, который является самым вредным, выбрасывает в атмосферу огромное количество метана.Удобрения, используемые в их кормах, а также в наших, являются источником большей части выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве США, составляя более половины в этой подкатегории.

    Поскольку выбросы от сельского хозяйства растут, мы должны внедрять доступные в настоящее время технологии улавливания выбросов для получения топлива из побочного продукта пищеварения домашнего скота.

    (39 посещений сегодня — вы можете помочь получить больше.)

    Выбросы — Энергетическое образование

    Рисунок 1.Выхлопные газы выделяются из транспортных средств в результате сжигания бензина. [1]

    Выбросы — это вещества, которые выбрасываются; [2] в энергетическом смысле, это чаще всего отходы процесса, направленного на получение полезной работы. Наиболее распространенные выбросы от энергии связаны с производством электроэнергии и транспортировкой людей и товаров. Конкретный химический характер выбросов зависит от того, как эти задачи были выполнены.

    Откуда они?

    Транспортные средства выделяют газы, известные как выхлопные газы, которые могут содержать различные загрязнители и парниковые газы.Электростанции, работающие на ископаемом топливе, такие как угольные электростанции или электростанции, работающие на природном газе, также производят выбросы, аналогичные выбросам выхлопных газов, однако они известны как дымовые газы и выбрасываются через дымовую трубу завода. Все вышеупомянутые источники имеют одно или несколько устройств для контроля загрязнения воздуха, которые используются для ограничения количества выбросов загрязняющих веществ и уменьшения их воздействия на окружающую среду.

    Даже возобновляемые источники энергии связаны с выбросами, поскольку они требуют производства, транспортировки, строительства и вывода из эксплуатации.Электромобили также имеют соответствующие выбросы не только из-за их производства, но и потому, что в первую очередь необходимо производить электричество. В зависимости от того, как было произведено электричество, электромобиль будет иметь разные выбросы во время своей работы, что известно как проблема с длинным выхлопом. Поэтому важно учитывать жизненный цикл всех систем, поскольку такие факты легко упустить из виду.

    Измерение выбросов

    Состав выбросов сильно различается в зависимости от того, откуда они пришли и какие устройства контроля загрязнения использовались.Часто бывает полезно выделить, какой тип выбросов представляет интерес, и измерить их независимо. Одним из таких методов является след CO 2 , который измеряет выбросы углекислого газа отдельным человеком, семьей или даже целой отраслью. [3]

    В следующем видео член группы Energy Education объясняет, как можно определить источник различных выбросов, глядя на различные стабильные изотопы.

    Для дальнейшего чтения

    Выбросы многих загрязняющих веществ тщательно отслеживаются, некоторые из которых включают:

    Список литературы

    .