Mặc dù có tầm quan trọng hàng đầu đối với Trái đất và cư dân của nó, nhưng khí nhà kính ngày càng gây hại cho nhân loại.
Ảnh hưởng của khí nhà kính đối với môi trường đã tăng lên bởi các hoạt động của con người đã làm tăng sự phong phú của các loại khí này trong khí quyển.
Mục lục
Khí nhà kính là gì?
Các khí trong khí quyển được gọi là khí nhà kính có tác động đến sự cân bằng năng lượng của hành tinh. Cái gọi là hiệu ứng nhà kính là kết quả của những điều này.
Nồng độ thấp của ba loại khí nhà kính nổi tiếng nhất - carbon dioxide (CO2), mêtan và oxit nitơ - có thể được tìm thấy trong khí quyển một cách tự nhiên.
Một số khí nhà kính chỉ được giải phóng bởi hoạt động của con người (ví dụ, các halocarbon tổng hợp). Những loại khác tồn tại tự nhiên nhưng hiện diện với số lượng tăng lên do đầu vào của con người (ví dụ, carbon dioxide) (ví dụ, carbon dioxide).
Các hoạt động liên quan đến năng lượng (chẳng hạn như đốt nhiên liệu hóa thạch trong ngành điện và giao thông vận tải), nông nghiệp, thay đổi mục đích sử dụng đất, quản lý chất thải và thực hành điều trị, và các hoạt động công nghiệp khác đều là những ví dụ về nguyên nhân do con người gây ra.
Nguyên nhân nào gây ra hiệu ứng nhà kính?
Đây là những lý do chính đằng sau hiệu ứng nhà kính.
1. Đốt nhiên liệu hóa thạch
Cuộc sống của chúng ta chủ yếu dựa vào nhiên liệu hóa thạch. Chúng thường được sử dụng để tạo ra điện và vận chuyển. Carbon dioxide được giải phóng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch.
Việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch đã được mở rộng cùng với tăng trưởng dân số. Kết quả của việc này là giải phóng khí nhà kính trong khí quyển đã tăng lên.
2. Phá rừng
Khí cacbonic được hấp thụ bởi thực vật và cây cối, sau đó thải ra khí ôxy. Chặt cây gây ra sự gia tăng đáng kể lượng khí nhà kính, làm tăng nhiệt độ của trái đất.
3. Làm ruộng
Một trong những yếu tố gây ra hiệu ứng nhà kính của khí quyển là oxit nitơ được sử dụng trong phân bón.
4. Chất thải công nghiệp và bãi chôn lấp
Các khí độc hại được sản xuất bởi các doanh nghiệp và nhà sản xuất và thải vào bầu khí quyển.
Ngoài ra, các bãi chôn lấp thải ra khí mê-tan và carbon dioxide, góp phần tạo ra khí nhà kính.
7 Ảnh hưởng của khí nhà kính đối với môi trường
Sau đây là những ảnh hưởng của khí nhà kính đối với môi trường
1. Hơi nước
Tầng đối lưu chứa nước ở dạng hơi và mây. Tyndal đã lưu ý vào năm 1861 rằng chất khí hấp thụ đáng kể nhất đối với những thay đổi của ánh sáng hồng ngoại là hơi nước.
Theo các tính toán chính xác hơn, mây và hơi nước lần lượt chiếm 49 và 25% trong sự hấp thụ sóng dài (nhiệt).
Tuy nhiên, so với các KNK khác như CO2, tuổi thọ trong khí quyển của hơi nước là ngắn (ngày) (năm). Sự thay đổi trong khu vực về nồng độ hơi nước không bị ảnh hưởng trực tiếp bởi hoạt động của con người.
Tuy nhiên, do tác động gián tiếp của hoạt động của con người lên nhiệt độ toàn cầu và sự sản sinh hơi nước, còn được gọi là phản hồi hơi nước, sự ấm lên được khuếch đại.
2. Cacbon điôxít (CO2)
20% sự hấp thụ nhiệt là do khí cacbonic.
Sự phân hủy hữu cơ, thải ra đại dương và hô hấp đều là những ví dụ về các nguồn CO2 tự nhiên.
Các nguồn CO2 do con người tạo ra bao gồm sản xuất xi măng, làm sạch rừngvà đốt các nhiên liệu hóa thạch như than, dầu và khí đốt tự nhiên, cùng những thứ khác.
Đáng ngạc nhiên là công nghiệp chiếm 21% lượng khí thải CO2 trực tiếp, trong khi 24% đến từ nông nghiệp, lâm nghiệp và các mục đích sử dụng đất khác.
Từ khoảng 270 mol.mol-1 vào năm 1750 đến lượng hiện tại cao hơn 385 mol.mol-1, hàm lượng CO2 trong khí quyển đã tăng lên đáng kể trong suốt hai thế kỷ trước.
Kể từ những năm 1970, khoảng một nửa tổng lượng phát thải CO2 do con người gây ra từ năm 1750 đến năm 2010 đã xảy ra.
Nhiệt độ bề mặt trung bình toàn cầu được dự đoán sẽ tăng 3-5 ° C vào năm 2100 do nồng độ CO2 cao và phản hồi tích cực của nước.
3. Mêtan (CH4)
Khí vi lượng hữu cơ chính trong khí quyển là mêtan (CH4). Nguyên tố chính của khí tự nhiên, một nguồn nhiên liệu toàn cầu, là CH4.
Nông nghiệp và chăn nuôi gia súc đều đóng góp đáng kể vào lượng khí thải CH4, mặc dù nguyên nhân chủ yếu là do sử dụng nhiên liệu hóa thạch.
Kể từ thời kỳ tiền công nghiệp, nồng độ CH4 đã tăng lên gấp đôi. Nồng độ trung bình hiện tại trên toàn cầu là 1.8 mol.mol-1.
Mặc dù nồng độ của nó chỉ bằng 0.5% so với CO2, nhưng vẫn có những lo ngại về sự gia tăng phát thải CH4 trong khí quyển. Trên thực tế, với tư cách là một GHG, nó mạnh hơn CO30 gấp 2 lần.
Cùng với cacbon monoxit (CO), CH4 tạo ra O3 (xem bên dưới), giúp điều chỉnh lượng OH trong tầng đối lưu.
4. Ôxit nitơ (NxO)
Nitric oxide (NO) và nitrous oxide (N2O) đều được coi là khí nhà kính (GHG). Lượng khí thải toàn cầu của họ đã tăng lên trong suốt thế kỷ qua, chủ yếu là do hoạt động của con người. Đất thải ra NO và N2O.
N2O là một KNK mạnh, nhưng NO hỗ trợ gián tiếp trong việc tạo ra O3. N2O có khả năng gây KNK gấp 300 lần CO2. Đầu tiên bắt đầu loại bỏ O3 một lần trong tầng bình lưu.
Nồng độ N2O trong khí quyển tăng chủ yếu là do hoạt động của vi sinh vật trong đất giàu nitơ (N) liên quan đến hoạt động nông nghiệp và bón phân.
Hai nguồn chính của NO trong khí quyển là khí thải do con người tạo ra (do đốt nhiên liệu hóa thạch) và khí thải sinh học từ đất. Nitơ oxit được tạo ra nhanh chóng từ NO trong tầng đối lưu (NO2).
Các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) và hydroxyl có thể phản ứng với NO và NO2 (gọi là NOx), tạo ra nitrat hữu cơ và axit nitric, tương ứng.
Chúng được tiếp cận với các hệ sinh thái bằng cách lắng đọng trong khí quyển, vốn bị ảnh hưởng bởi độ chua hoặc sự làm giàu N và có ảnh hưởng đến chu trình nitơ.
5. KHÔNG có nguồn và phản ứng hóa học trong thực vật
Các con đường khử và oxy hóa đã được mô tả là hai quá trình chính để tạo NO trong thực vật.
Trong con đường khử, NR chuyển nitrit thành NO khi có thiếu oxy, pH có tính axit hoặc mức nitrit tăng cao.
Một số hoạt động, bao gồm đóng khí khổng, phát triển rễ, nảy mầm và các phản ứng miễn dịch, có liên quan đến việc sản xuất NO phụ thuộc vào NR.
Xanthine oxidase, aldehyde oxidase và sulfite oxidase chỉ là một vài trong số các enzym molypden có thể khử nitrit trong thực vật.
Ở động vật, nitrit cũng có thể bị khử thông qua hệ thống vận chuyển điện tử trong ti thể.
Thông qua quá trình oxy hóa các chất hữu cơ như polyamine, hydroxylamine và arginine, con đường oxy hóa tạo ra NO.
Enzyme NOS của động vật xúc tác quá trình chuyển đổi arginine thành citrulline và NO. Nhiều cuộc điều tra đã được tiến hành để xác định NOS thực vật và sản xuất NO phụ thuộc arginine trong thực vật.
Sau khi NOS được phát hiện trong tảo xanh Ostreococcus Tauri, các bộ gen thực vật đã trải qua một nghiên cứu về hệ thống sinh học thông lượng cao.
Công trình này chứng minh rằng các chất tương đồng NOS chỉ được tìm thấy ở một số ít vi sinh vật quang hợp, chẳng hạn như tảo và tảo cát, trong số hơn 1,000 bộ gen của thực vật bậc cao được khảo sát.
Kết luận, thực vật bậc cao tạo ra NO phụ thuộc vào arginine, nhưng enzyme cụ thể hoặc các enzyme chịu trách nhiệm cho các quá trình oxy hóa vẫn chưa được biết.
6. Ôzôn (O3)
Ôzôn (O3) chủ yếu hiện diện ở tầng bình lưu, trong khi một số được tạo ra ở tầng đối lưu.
Tầng ôzôn và ôzôn tầng bình lưu được tạo ra một cách tự nhiên bởi các phản ứng hóa học giữa oxy (O2) và bức xạ tia cực tím mặt trời (UV).
Một phân tử O2 bị tia UV mặt trời phân tách thành hai nguyên tử oxy (2 O). Kết quả là một phân tử (O3), được tạo ra khi mỗi nguyên tử cực kỳ phản ứng này tham gia với O2.
Lớp (O3) hấp thụ khoảng 99% bức xạ UV tần số trung bình của Mặt trời, có bước sóng từ 200 đến 315 nm. Nếu không, chúng có thể gây hại cho các dạng sống tiếp xúc gần với bề mặt Trái đất.
Phần lớn O3 trong tầng đối lưu được tạo ra bởi NOx, CO và VOCs phản ứng với ánh nắng mặt trời. Tuy nhiên, lưu ý rằng ở các thành phố, NOx có thể quét sạch O3.
Ánh sáng, mùa, nhiệt độ và nồng độ VOC đều có tác động đến tương tác kép NOx và O3.
Ngoài ra, với sự có mặt của NOx đáng kể, quá trình oxy hóa CH4 bằng OH trong tầng đối lưu dẫn đến sự hình thành fomanđehit (CH2O), CO và O3.
O3 trong tầng đối lưu có hại cho cả thực vật và động vật (kể cả con người). O3 có nhiều tác dụng đối với thực vật. Các tế bào được gọi là khí khổng, chủ yếu được tìm thấy ở mặt dưới của lá cây, cho phép CO2 và nước thấm vào mô.
Thực vật tiếp xúc với hàm lượng O3 cao sẽ đóng khí khổng, điều này làm chậm quá trình quang hợp và hạn chế sự phát triển của cây. Stress oxy hóa mạnh cũng có thể do O3 gây ra, gây hại cho tế bào thực vật.
7. Khí Flo
Các khí nhà kính tổng hợp, mạnh như hydrofluorocarbon, perfluorocarbon, sulfur hexafluoride và nitơ trifluoride được thải ra thông qua nhiều ứng dụng và hoạt động trong nước, thương mại và công nghiệp.
Đôi khi, khí flo - đặc biệt là hydrofluorocarbon - được sử dụng thay cho các hợp chất làm suy giảm tầng ôzôn ở tầng bình lưu (ví dụ, chlorofluorocarbons, hydrochlorofluorocarbons, và halogen).
So với các khí nhà kính khác, khí flo thường được thải ra với lượng nhỏ hơn, nhưng chúng là khí nhà kính mạnh.
Chúng đôi khi được gọi là khí có GWP cao bởi vì, với một lượng khối lượng nhất định, chúng giữ nhiệt nhiều hơn đáng kể so với khí có tiềm năng nóng lên toàn cầu (GWPs) như CO2 thường từ hàng nghìn đến hàng chục nghìn.
Kết luận
Bởi vì mỗi khí nhà kính hấp thụ năng lượng khác nhau và có “thời gian tồn tại” hoặc thời gian tồn tại trong khí quyển riêng biệt, mỗi khí có khả năng hấp thụ nhiệt từ khí quyển khác nhau.
Theo Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu, chẳng hạn, hàng trăm phân tử carbon dioxide sẽ được yêu cầu để phù hợp với hiệu ứng nóng lên của một phân tử lưu huỳnh hexafluoride, khí nhà kính mạnh nhất, xét về mức độ hấp thụ nhiệt (IPCC).
Ảnh hưởng của khí nhà kính đến môi trường - Câu hỏi thường gặp
Làm thế nào để các khí nhà kính tác động đến sự nóng lên toàn cầu?
Bởi vì chúng giữ lại nhiệt mà nếu không sẽ thoát ra khỏi bầu khí quyển, khí nhà kính là nguyên nhân gây ra hiện tượng nóng lên toàn cầu. Những khí này, trái ngược với oxy và nitơ, có thể hấp thụ bức xạ và giữ nhiệt. Trái đất được giữ ở nhiệt độ mà sự sống có thể tồn tại vì khí nhà kính.
Khuyến nghị
- 6 Ảnh hưởng của GMO đối với môi trường
. - 10 Ảnh hưởng của Mưa Axit đối với Môi trường
. - 3 Ảnh hưởng của Carbon Monoxide đến Môi trường
. - 8 Ảnh hưởng của mực nước biển dâng lên môi trường
. - 9 Ảnh hưởng của việc tái chế đối với môi trường
. - Cách Giải quyết Vấn đề Nước trong Làng -10 Ý tưởng
Một nhà bảo vệ môi trường đam mê được định hướng bằng trái tim. Người viết nội dung chính tại EnvironmentGo.
Tôi cố gắng giáo dục công chúng về môi trường và các vấn đề của nó.
Nó luôn luôn là về thiên nhiên, chúng ta phải bảo vệ không phá hủy.