Черный углерод

Черный углерод, широко известный как сажа, является компонентом загрязнения воздуха мелкодисперсными частицами (ТЧ)._2.5). Он образуется в результате неполного сгорания древесины и ископаемого топлива, в процессе которого также образуется двуокись углерода ( CO₂), окись углерода и летучие органические соединения.

Черный углерод нагревает атмосферу, потому что он очень эффективно поглощает свет. Он усугубляет потепление воздуха и поверхностей в регионах, где он сконцентрирован, изменяя погодные условия и экосистемные циклы.

Черный углерод сохраняется в атмосфере от нескольких дней до нескольких недель, но оказывает значительное прямое и косвенное воздействие на климат, снег и лед, сельское хозяйство и здоровье человека.

Основные факты

460-1,500x

Черный углерод оказывает согревающее воздействие в 1,500 раз сильнее, чем CO.₂ на единицу массы.

12 дней

Среднее время жизни частиц черного углерода в атмосфере составляет 4-12 дней.

5.8 тонн

В 5.8 году было выброшено около 2019 млн тонн черного углерода.

43%

На бытовую энергию приходится почти половина глобальных выбросов черного углерода в мире.

Выбросы

Частицы черного углерода выделяются при сжигании ископаемого топлива, древесины и других видов топлива из биомассы. Этот процесс также высвобождает CO₂, окись углерода, летучие органические соединения и органический углерод. Сложная смесь газов и твердых частиц, образующаяся в результате этого процесса, часто называется сажей.

Источники значительно отличаются от региона к региону. В Азии и Африке твердое топливо для жилых помещений составляет 60-80% выбросов, тогда как в Европе и Северной Америке дизельные двигатели дают около 70% выбросов.

Твердое топливо и керосин, используемые для приготовления пищи, освещения и обогрева домов, являются причиной почти половины глобальных антропогенных выбросов черного углерода, а также выбросов метана и других загрязнителей воздуха.

Основными секторами выбросов черного углерода являются:

Бытовая энергия
Транспорт
Промышленное производство
Сельскохозяйственное сжигание
Сжигание отходов
Ископаемое топливо

Черный углерод: основные антропогенные источники (кт)
2019. база данных ЦЭДС.

Тенденции выбросов черного углерода

Выбросы черного углерода сокращаются благодаря более совершенным методам производства кирпича, сокращению открытого сжигания в сельскохозяйственном секторе, улучшению стандартов топлива и транспортных средств, более чистой бытовой энергии, лучшему доступу к финансам и технологиям, а также глобальному стремлению к чистому воздуху, и ожидается, что они будут продолжать снижаться по мере дальнейшего повышения эффективности и электрификации автомобилей и других транспортных средств.

Хотя кривая выбросов черного углерода изгибается в правильном направлении, мы знаем, что можем сделать больше для ускорения их сокращения.

Черный углерод: Источники антропогенных выбросов (кт)
2019. база данных ЦЭДС.

Воздействие черного углерода

Воздействие черного углерода иногда маскируется совместно выделяемыми соединениями. Некоторые из них оказывают охлаждающее воздействие на климат, а тип и количество сопутствующих загрязнителей различаются в зависимости от источника.

Источники, высвобождающие большое количество загрязнителей, вызывающих потепление и охлаждение, представляют собой наиболее многообещающие цели для смягчения последствий и достижения преимуществ для климата и здоровья в ближайшем будущем.

Когда частицы черного углерода оседают на поверхности снега и льда, они ускоряют его таяние.

Изменение климата

Черный углерод способствует потеплению, поскольку он очень эффективно поглощает свет и нагревает окружающую среду. Концентрации черного углерода значительно различаются в пространстве и времени, поэтому его воздействие не одинаково заметно в глобальном масштабе.

Подвешенный в атмосфере черный углерод способствует нагреванию, преобразовывая поступающее солнечное излучение в тепло, точно так же, как асфальтовые поверхности создают острова тепла в городских районах. Черный углерод также влияет на формирование облаков и влияет на региональную погоду и характер осадков.

При осаждении на льду и снегу частицы черного углерода уменьшают альбедо поверхности (способность отражать солнечный свет) и нагревают поверхность. Считается, что этот эффект способствовал 0.04 ° C потепления с 1750 г.. В результате арктические и ледниковые регионы, такие как Гималаи, особенно уязвимы для таяния.

Медицина

Черный углерод является компонентом мелкодисперсных твердых частиц (PM_2.5) загрязнение воздуха, ведущая экологическая причина плохого здоровья и преждевременной смерти. Эти частицы во много раз меньше крупинки поваренной соли, способны проникать глубоко в легкие, облегчая транспорт токсических соединений в кровоток.

Каждый год примерно 4 миллиона случаев смерти связаны с длительным воздействием PM_2.5 загрязнение воздуха.

PM_2.5 загрязнение воздуха связано с рядом последствий для здоровья, включая преждевременную смерть взрослых с заболеваниями сердца и легких, инсульты, сердечные приступы, хронические респираторные заболевания, такие как бронхит, обострение астмы и другие сердечно-респираторные симптомы.

Младенцы и дети также страдают. ВЕЧЕРА_2.5 загрязнение воздуха является причиной преждевременной смерти детей от острых инфекций нижних дыхательных путей, таких как пневмония. Эти частицы были даже обнаружены в легких, печени и мозге нерожденных детей, что может повлиять на раннее развитие детей.

Как загрязнение воздуха влияет на организм

Смертность и болезни от загрязнения воздуха в основном связаны с крошечными невидимыми частицами в воздухе, известными как твердые частицы. Эти частицы содержат что угодно, от черного углерода до сульфатов и свинца.

Мельчайшие частицы — самые смертоносные: PM_2.5частиц, которые представляют собой 2.5 мкм или менее в диаметре, и PM₁₀, которые имеют диаметр 10 микрон или меньше. Человеческие волосы имеют диаметр от 50 до 70 микрон. Эти крошечные частицы обходят защитные силы организма и оседают в легких, кровотоке и мозге.

Сельское хозяйство и экосистемы

Черный углерод влияет на здоровье экосистем несколькими способами. Мелкие частицы оседают на листьях растений и повышают температуру поверхности растений, затмевают солнечный свет, достигающий земли, и мешают распределению осадков.

Изменение режима дождей может иметь далеко идущие последствия как для экосистем, так и для средств к существованию людей, например, нарушая сезон дождей, критически важных для сельского хозяйства в значительной части Азии и Африки.

В сочетании с тропосферным озоном черный углерод также способствует 50 миллионов тонн основных потерь урожая во всем мире каждый год. Районы с концентрированными выбросами черного углерода могут получить наиболее существенные выгоды от сокращения выбросов.

Решения

Команда CCAC поддерживает внедрение мер контроля, которые, если они будут реализованы во всем мире к 2030 году, могут сократить глобальные выбросы черного углерода на столько же, сколько 80%.

Некоторые из этих сокращений выбросов могут быть достигнуты за счет чистой экономии затрат. Принятие этих мер будет иметь серьезные положительные сопутствующие преимущества для общественного здравоохранения, особенно в развивающихся странах.

Чистые кухонные плиты снижают воздействие выбросов черного углерода и других загрязнителей воздуха в домохозяйствах, улучшая здоровье и благополучие женщин во всем мире.

Меры по сокращению выбросов черного углерода могут замедлить краткосрочное потепление климата, повысить урожайность и предотвратить преждевременную смерть.

Короткое время жизни черного углерода в атмосфере в сочетании с его сильным потенциалом потепления означает, что целевые стратегии по сокращению выбросов могут относительно быстро обеспечить преимущества для климата и здоровья.

Бытовая энергия

Беднейшие в мире часто используют сырое топливо для приготовления пищи, отопления и освещения. Простые технологии могут иметь огромное значение для загрязнения воздуха внутри помещений, выбросов черного углерода и обезлесения.

Энергетические решения для дома

Транспорт

На транспортный сектор приходится около 20% выбросов черного углерода. Существующие технологии и топливо более высокого качества могут значительно сократить эти выбросы.

Решения для большегрузных автомобилей и двигателей

Сельское хозяйство

Открытое сжигание в сельском хозяйстве дает большое количество черного углерода, но его можно легко заменить методами обращения с отходами без сжигания.

Решения для сельскохозяйственного сектора

Обращение с отходами

Открытое сжигание отходов — явление, которого можно избежать, — оно может значительно улучшить качество местного воздуха и сократить выбросы черного углерода за счет внедрения комплексных систем управления отходами.

Решения для сектора отходов

Ископаемое топливо

Выбросы черного углерода можно легко сократить в секторе ископаемого топлива при низких затратах.

Решения для сектора ископаемого топлива

Промышленное производство

Производство кирпича является основным источником выбросов черного углерода, но эти выбросы можно значительно сократить за счет изменения конструкции печи.

Решения для промышленного сектора

Наша работа

Команда CCAC финансирует проекты по реализации политики в отношении черного углерода и мер по смягчению последствий по всему миру. Выберите страну, чтобы узнать больше.