Nepaisant to, kad šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra nepaprastai svarbios Žemei ir jos gyventojams, jos atnešė žmonijai vis didesnę žalą.
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikis aplinkai buvo padidėjo dėl antropogeninės veiklos kurie padidino šių dujų kiekį atmosferoje.
Turinys
Kas yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos?
Atmosferoje esančios dujos, žinomos kaip šiltnamio efektą sukeliančios dujos, turi įtakos planetos energijos balansui. Dėl to atsiranda vadinamasis šiltnamio efektas.
Natūraliai atmosferoje galima rasti mažų trijų labiausiai žinomų šiltnamio efektą sukeliančių dujų – anglies dioksido (CO2), metano ir azoto oksido – koncentracijos.
Tam tikras šiltnamio efektą sukeliančias dujas išskiria tik žmogaus veikla (pvz., sintetiniai halogeniniai angliavandeniai). Kiti egzistuoja natūraliai, bet jų yra didesni kiekiai dėl žmogaus sąnaudų (pvz., anglies dioksido) (pvz., anglies dioksido).
Su energija susijusi veikla (pvz., iškastinio kuro deginimas elektros energijos ir transporto sektoriuose), žemės ūkis, žemės paskirties keitimas, atliekų tvarkymas ir gydymo praktika bei kitos pramoninės operacijos yra antropogeninių priežasčių pavyzdžiai.
Kas sukelia šiltnamio efektą?
Tai yra pagrindinės šiltnamio efekto priežastys.
1. Iškastinio kuro deginimas
Mūsų gyvenimas labai priklauso nuo iškastinio kuro. Jie dažniausiai naudojami elektros gamybai ir transportavimui. Anglies dioksidas išsiskiria deginant iškastinį kurą.
Kartu su iškastinio kuro naudojimas išsiplėtė populiacijos augimas. Dėl to padidėjo šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimas į atmosferą.
2. Miškų naikinimas
Anglies dioksidą sugeria augalai ir medžiai, kurie vėliau išskiria deguonį. Medžių kirtimas sukelia reikšmingą šiltnamio efektą sukeliančių dujų padidėjimą, todėl pakyla žemės temperatūra.
3. Ūkininkavimas
Vienas iš atmosferos šiltnamio efektą sukeliančių veiksnių yra azoto oksidas, naudojamas trąšose.
4. Pramoninės atliekos ir sąvartynai
Pavojingas dujas gamina įmonės ir gamintojai, kurios išleidžiamos į atmosferą.
Be to, sąvartynuose išsiskiria metanas ir anglies dioksidas, kurie prisideda prie šiltnamio efektą sukeliančių dujų.
7 Šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikis aplinkai
Toliau pateikiamas šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikis aplinkai
1. Vandens garai
Troposferoje yra vandens garų ir debesų pavidalu. Tyndalis 1861 m. pastebėjo, kad svarbiausias dujinis infraraudonųjų spindulių pokyčių absorberis buvo vandens garai.
Tikslesniais skaičiavimais, debesys ir vandens garai sudaro atitinkamai 49 ir 25% ilgosios bangos (šilumos) sugerties.
Tačiau, palyginti su kitomis ŠESD, tokiomis kaip CO2, vandens garų gyvenimo trukmė atmosferoje yra trumpa (dienomis) (metais). Vandens garų koncentracijos regioniniams skirtumams žmogaus veikla neturi tiesioginės įtakos.
Tačiau dėl netiesioginio žmogaus veiklos poveikio pasaulio temperatūrai ir vandens garų susidarymui, dar vadinamo vandens garų grįžtamuoju ryšiu, atšilimas sustiprėja.
2. Anglies dioksidas (CO2)
20% šiluminės absorbcijos sukelia anglies dioksidas.
Organinis skilimas, išmetimas į vandenyną ir kvėpavimas yra natūralių CO2 šaltinių pavyzdžiai.
Antropogeninio CO2 šaltiniai yra cemento gamyba, valymas miškaiir, be kita ko, deginant iškastinį kurą, pvz., anglį, naftą ir gamtines dujas.
Keista, kad pramonė išmeta 21 % tiesioginių CO2 emisijų, o 24 % – iš žemės ūkio, miškininkystės ir kitų žemės naudojimo būdų.
Nuo maždaug 270 mol.mol-1 1750 m. iki dabartinių kiekių, didesnių nei 385 mol.mol-1, per pastaruosius du šimtmečius atmosferos CO2 kiekis gerokai padidėjo.
Nuo aštuntojo dešimtmečio maždaug pusė visų antropogeninių CO1970 emisijų 2–1750 m.
Prognozuojama, kad 3 m. dėl didelės CO5 koncentracijos ir vandens teigiamų atsiliepimų vidutinė pasaulio paviršiaus temperatūra pakils 2100–2°C.
3. Metanas (CH4)
Pirminės organinės dujos atmosferoje yra metanas (CH4). Pagrindinis gamtinių dujų, pasaulinio kuro šaltinio, elementas yra CH4.
Tiek žemės ūkis, tiek galvijų auginimas labai prisideda prie CH4 išmetimo, nors daugiausia kaltas yra iškastinio kuro naudojimas.
Nuo ikiindustrinės eros CH4 koncentracija padidėjo du kartus. Dabartinė vidutinė koncentracija visame pasaulyje yra 1.8 mol.mol-1.
Nors jo koncentracija yra tik 0.5 % CO2 koncentracijos, nerimaujama dėl padidėjusios CH4 emisijos į atmosferą. Iš tikrųjų, kaip ŠESD, jis yra 30 kartų stipresnis nei CO2.
Kartu su anglies monoksidu (CO) CH4 gamina O3 (žr. toliau), kuris padeda reguliuoti OH kiekį troposfera.
4. Azoto oksidai (NxO)
Azoto oksidas (NO) ir azoto oksidas (N2O) laikomi šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis (ŠESD). Jų pasaulinės emisijos per pastarąjį šimtmetį padidėjo, daugiausia dėl žmogaus veiklos. Dirvožemis išskiria NO ir N2O.
N2O yra stiprus ŠESD, bet JOKIAS netiesiogiai nepadeda susidaryti O3. N2O gali būti 300 kartų stipresnis kaip ŠESD nei CO2. Pirmasis inicijuoja O3 pašalinimą stratosferoje.
N2O koncentracija atmosferoje didėja daugiausia dėl mikrobų veiklos azoto (N) turtinguose dirvožemiuose, susijusių su žemės ūkiu ir tręšimu.
Du pagrindiniai NO šaltiniai atmosferoje yra antropogeninės emisijos (deginant iškastinį kurą) ir biogeninės emisijos iš dirvožemio. Azoto oksidas greitai susidaro iš NO troposferoje (NO2).
Lakieji organiniai junginiai (LOJ) ir hidroksilas gali reaguoti su NO ir NO2 (vadinamas NOx), sudarydamas atitinkamai organinius nitratus ir azoto rūgštį.
Jie patenka į ekosistemas dėl atmosferos nusėdimo, kurį veikia rūgštingumas arba azoto sodrinimas ir turi įtakos azoto ciklui.
5. NĖRA šaltinių ir cheminių reakcijų augaluose
Redukciniai ir oksidaciniai keliai buvo aprašyti kaip du pagrindiniai NO susidarymo augaluose procesai.
Redukciniame kelyje NR paverčia nitritus į NO, kai yra anoksija, rūgštus pH arba padidėjęs nitritų kiekis.
Keletas veiklų, įskaitant dantų uždarymą, šaknų vystymąsi, daigumą ir imunologinius atsakus, buvo susietos su nuo NR priklausoma NO gamyba.
Ksantino oksidazė, aldehido oksidazė ir sulfito oksidazė yra tik keletas molibdeno fermentų, galinčių sumažinti nitritų kiekį augaluose.
Gyvūnams nitritus taip pat galima sumažinti per elektronų transportavimo sistemą mitochondrijose.
Oksiduojant organines medžiagas, tokias kaip poliaminai, hidroksilaminas ir argininas, oksidaciniu būdu susidaro NO.
Gyvūnų NOS fermentai katalizuoja arginino pavertimą citrulinu ir NO. Buvo atlikta daugybė tyrimų, siekiant nustatyti augalų NOS ir nuo arginino priklausomą NO gamybą augaluose.
Po to, kai žaliuosiuose dumbliuose Ostreococcus Tauri buvo aptiktas NOS, buvo atliktas didelio našumo bioinformatinis augalų genomų tyrimas.
Šis darbas rodo, kad iš daugiau nei 1,000 tirtų aukštesniųjų augalų genomų NOS homologai buvo rasti tik nedaugelyje fotosintetinių mikroorganizmų, tokių kaip dumbliai ir diatomės.
Apibendrinant galima pasakyti, kad aukštesni augalai gamina NO, kuris priklauso nuo arginino, tačiau specifinis fermentas ar fermentai, atsakingi už oksidacinius procesus, vis dar nežinomi.
6. Ozonas (O3)
Ozonas (O3) daugiausia yra stratosferoje, o kai kurie susidaro ir troposferoje.
Ozono sluoksnis ir stratosferos ozonas natūraliai susidaro vykstant cheminėms reakcijoms tarp deguonies (O2) ir saulės ultravioletinės (UV) spinduliuotės.
Viena O2 molekulė saulės UV spindulių padalijama į du deguonies atomus (2 O). Rezultatas yra (O3) molekulė, kuri susidaro, kai kiekvienas iš šių ypač reaktyvių atomų prisijungia prie O2.
(O3) sluoksnis sugeria apie 99% Saulės vidutinio dažnio UV spinduliuotės, kurios bangos ilgis yra nuo 200 iki 315 nm. Priešingu atveju jie gali pakenkti gyvybės formoms, esančioms arti Žemės paviršiaus.
Didžiąją dalį troposferos O3 gamina NOx, CO ir LOJ, reaguojantys su saulės spinduliais. Tačiau buvo pastebėta, kad miestuose NOx gali sunaikinti O3.
Šviesa, sezonas, temperatūra ir LOJ koncentracija turi įtakos šiai dvigubai NOx ir O3 sąveikai.
Be to, esant dideliam NOx kiekiui, dėl CH4 oksidacijos OH troposferoje susidaro formaldehidas (CH2O), CO ir O3.
Troposferoje esantis O3 kenkia tiek augalams, tiek gyvūnams (taip pat ir žmonėms). O3 daro įvairų poveikį augalams. Ląstelės, žinomos kaip stomos, kurios daugiausia randamos apatinėje augalų lapų pusėje, leidžia CO2 ir vandeniui prasiskverbti į audinį.
Augalai, kuriuos veikia didelis O3 kiekis, uždaro savo stomatas, todėl sulėtėja fotosintezė ir ribojamas augalų vystymasis. Stiprų oksidacinį stresą taip pat gali sukelti O3, kenkiantis augalų ląstelėms.
7. Fluorintos dujos
Sintetinės, stiprios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, tokios kaip hidrofluorangliavandeniliai, perfluorangliavandeniliai, sieros heksafluoridas ir azoto trifluoridas, išsiskiria įvairiais buitiniais, komerciniais ir pramoniniais tikslais ir operacijomis.
Kartais vietoj stratosferos ozono sluoksnį ardančių junginių (pvz., chlorfluorangliavandenilių, hidrochlorfluorangliavandenilių ir halonų) naudojamos fluorintos dujos, ypač hidrofluorangliavandeniliai.
Palyginti su kitomis šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis, fluorintos dujos paprastai išmetamos mažesniais kiekiais, tačiau jos yra galingos šiltnamio efektą sukeliančios dujos.
Jie kartais vadinami didelio GWP dujomis, nes esant tam tikram masės kiekiui jos sulaiko žymiai daugiau šilumos nei dujos, kurių masė mažesnė. globalinio atšilimo potencialai (GWP) CO2, kuris paprastai svyruoja nuo tūkstančių iki dešimčių tūkstančių.
Išvada
Kadangi kiekvienos šiltnamio efektą sukeliančios dujos skirtingai sugeria energiją ir turi skirtingą „gyvenimo laiką“ arba laiką, praleistą atmosferoje, kiekviena iš jų turi skirtingą gebėjimą sugerti šilumą iš atmosferos.
Pavyzdžiui, Tarpvyriausybinės klimato kaitos komisijos teigimu, norint, kad šilumos absorbcija atitiktų vienos molekulės sieros heksafluorido, stipriausių šiltnamio efektą sukeliančių dujų, šildantį poveikį, prireiktų šimtų anglies dioksido molekulių.
Šiltnamio efektą sukeliančių dujų poveikis aplinkai – DUK
Kaip šiltnamio efektą sukeliančios dujos veikia visuotinį atšilimą?
Kadangi jos sulaiko šilumą, kuri kitu atveju išeitų iš atmosferos, šiltnamio efektą sukeliančios dujos yra kaltos dėl visuotinio atšilimo. Šios dujos, priešingai nei deguonis ir azotas, gali sugerti spinduliuotę ir išlaikyti šilumą. Dėl šiltnamio efektą sukeliančių dujų Žemė palaikoma tokioje temperatūroje, kurioje gali egzistuoti gyvybė.
Rekomendacijos
- 6 GMO poveikis aplinkai
. - 10 Rūgščių lietaus poveikis aplinkai
. - 3 Anglies monoksido poveikis aplinkai
. - 8 Kylančio jūros lygio poveikis aplinkai
. - 9 Perdirbimo poveikis aplinkai
. - Kaip išspręsti vandens problemas kaimuose – 10 idėjų
Iš širdies aistringas aplinkosaugininkas. „EnvironmentGo“ pagrindinis turinio rašytojas.
Stengiuosi šviesti visuomenę apie aplinką ir jos problemas.
Visada buvo kalbama apie gamtą, turime saugoti, o ne naikinti.