Παρά το γεγονός ότι είναι υψίστης σημασίας για τη Γη και τους κατοίκους της, τα αέρια του θερμοκηπίου έχουν προκαλέσει ολοένα αυξανόμενη βλάβη στην ανθρωπότητα.
Οι επιπτώσεις των αερίων του θερμοκηπίου στο περιβάλλον ήταν αυξήθηκε από ανθρωπογενείς δραστηριότητες που έχουν αυξήσει την αφθονία αυτών των αερίων στην ατμόσφαιρα.
Πίνακας περιεχομένων
Τι είναι τα αέρια του θερμοκηπίου;
Τα αέρια στην ατμόσφαιρα γνωστά ως αέρια θερμοκηπίου έχουν αντίκτυπο στο ενεργειακό ισοζύγιο του πλανήτη. Το λεγόμενο φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι αποτέλεσμα αυτών.
Χαμηλές συγκεντρώσεις των τριών πιο γνωστών αερίων του θερμοκηπίου—διοξείδιο του άνθρακα (CO2), μεθάνιο και οξείδιο του αζώτου—μπορούν να βρεθούν στην ατμόσφαιρα φυσικά.
Ορισμένα αέρια θερμοκηπίου απελευθερώνονται μόνο από την ανθρώπινη δραστηριότητα (π.χ. συνθετικοί αλογονάνθρακες). Άλλα υπάρχουν φυσικά αλλά υπάρχουν σε αυξημένες ποσότητες λόγω των ανθρώπινων εισροών (π.χ. διοξείδιο του άνθρακα) (π.χ. διοξείδιο του άνθρακα).
Δραστηριότητες που σχετίζονται με την ενέργεια (όπως η καύση ορυκτών καυσίμων στους τομείς της ηλεκτρικής ενέργειας και των μεταφορών), η γεωργία, η αλλαγή χρήσεων γης, διαχείριση των αποβλήτων και οι πρακτικές θεραπείας και άλλες βιομηχανικές λειτουργίες είναι όλα παραδείγματα ανθρωπογενών αιτιών.
Τι προκαλεί το φαινόμενο του θερμοκηπίου;
Αυτοί είναι οι κύριοι λόγοι πίσω από το φαινόμενο του θερμοκηπίου.
1. Καύση ορυκτών καυσίμων
Η ζωή μας βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στα ορυκτά καύσιμα. Χρησιμοποιούνται συνήθως για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και για τη μεταφορά. Το διοξείδιο του άνθρακα απελευθερώνεται κατά την καύση ορυκτών καυσίμων.
Η χρήση ορυκτών καυσίμων έχει επεκταθεί μαζί με ανάπτυξη του πληθυσμού. Η ατμοσφαιρική έκλυση αερίων του θερμοκηπίου έχει αυξηθεί ως αποτέλεσμα αυτού.
2. Αποψίλωση των δασών
Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφάται από τα φυτά και τα δέντρα, τα οποία στη συνέχεια απελευθερώνουν οξυγόνο. Το κόψιμο των δέντρων προκαλεί σημαντική αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου, γεγονός που ανεβάζει τη θερμοκρασία της γης.
3. Γεωργία
Ένας από τους παράγοντες στο φαινόμενο του θερμοκηπίου της ατμόσφαιρας είναι το υποξείδιο του αζώτου που χρησιμοποιείται στα λιπάσματα.
4. Βιομηχανικά απόβλητα και ΧΥΤΑ
Τα επικίνδυνα αέρια παράγονται από επιχειρήσεις και κατασκευαστές και απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα.
Επιπλέον, οι χωματερές απελευθερώνουν μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα, τα οποία συμβάλλουν στα αέρια του θερμοκηπίου.
7 Επιδράσεις των αερίων του θερμοκηπίου στο περιβάλλον
Ακολουθούν οι επιπτώσεις των αερίων του θερμοκηπίου στο περιβάλλον
1. Υδρατμοί
Η τροπόσφαιρα περιέχει νερό με τη μορφή ατμού και νεφών. Ο Tyndal σημείωσε το 1861 ότι ο πιο σημαντικός αέριος απορροφητής των αλλαγών στο υπέρυθρο φως ήταν οι υδρατμοί.
Σύμφωνα με πιο ακριβείς υπολογισμούς, τα σύννεφα και οι υδρατμοί αντιπροσωπεύουν το 49 και 25%, αντίστοιχα, της απορρόφησης μακρών κυμάτων (θερμική).
Ωστόσο, σε σύγκριση με άλλα GHG όπως το CO2, η ατμοσφαιρική διάρκεια ζωής των υδρατμών είναι μικρή (ημέρες) (χρόνια). Οι περιφερειακές διακυμάνσεις στις συγκεντρώσεις υδρατμών δεν επηρεάζονται άμεσα από την ανθρώπινη δραστηριότητα.
Ωστόσο, λόγω των έμμεσων επιπτώσεων της ανθρώπινης δραστηριότητας στις παγκόσμιες θερμοκρασίες και την παραγωγή υδρατμών, που αναφέρεται επίσης ως ανάδραση υδρατμών, η θέρμανση ενισχύεται.
2. Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)
Το 20% της θερμικής απορρόφησης προκαλείται από το διοξείδιο του άνθρακα.
Η οργανική αποσύνθεση, η απελευθέρωση των ωκεανών και η αναπνοή είναι όλα παραδείγματα φυσικών πηγών CO2.
Πηγές ανθρωπογενούς CO2 περιλαμβάνουν την παραγωγή τσιμέντου, το καθάρισμα δάσηκαι καύση ορυκτών καυσίμων όπως άνθρακας, πετρέλαιο και φυσικό αέριο, μεταξύ άλλων.
Παραδόξως, η βιομηχανία ευθύνεται για το 21% των άμεσων εκπομπών CO2, ενώ το 24% προέρχεται από τη γεωργία, τη δασοκομία και άλλες χρήσεις γης.
Από περίπου 270 mol.mol-1 το 1750 σε σημερινές ποσότητες υψηλότερες από 385 mol.mol-1, η περιεκτικότητα σε CO2 της ατμόσφαιρας έχει αυξηθεί σημαντικά κατά τους δύο προηγούμενους αιώνες.
Από τη δεκαετία του 1970, περίπου οι μισές από τις ανθρωπογενείς εκπομπές CO2 μεταξύ 1750 και 2010 έχουν συμβεί.
Η παγκόσμια μέση θερμοκρασία επιφάνειας προβλέπεται να αυξηθεί κατά 3-5°C το 2100 ως αποτέλεσμα των υψηλών συγκεντρώσεων CO2 και της θετικής ανάδρασης του νερού.
3. Μεθάνιο (CH4)
Το κύριο οργανικό ίχνος αερίου στην ατμόσφαιρα είναι το μεθάνιο (CH4). Το κύριο στοιχείο του φυσικού αερίου, μια παγκόσμια πηγή καυσίμου, είναι το CH4.
Η γεωργία και η εκτροφή βοοειδών συμβάλλουν σημαντικά στις εκπομπές CH4, αν και η χρήση ορυκτών καυσίμων ευθύνεται κυρίως.
Από την προβιομηχανική εποχή, οι συγκεντρώσεις CH4 έχουν αυξηθεί κατά δύο φορές. Η τρέχουσα μέση συγκέντρωση σε όλη την υδρόγειο είναι 1.8 mol.mol-1.
Αν και η συγκέντρωσή του είναι μόλις 0.5% του CO2, υπάρχουν ανησυχίες για αύξηση των εκπομπών CH4 στην ατμόσφαιρα. Στην πραγματικότητα, ως GHG, είναι 30 φορές πιο ισχυρό από το CO2.
Μαζί με το μονοξείδιο του άνθρακα (CO), το CH4 παράγει O3 (βλ. παρακάτω), το οποίο βοηθά στη ρύθμιση της ποσότητας του ΟΗ στο τροποσφαίρα.
4. Οξείδια του αζώτου (NxO)
Το μονοξείδιο του αζώτου (NO) και το υποξείδιο του αζώτου (N2O) θεωρούνται και τα δύο αέρια θερμοκηπίου (GHG). Οι παγκόσμιες εκπομπές τους έχουν αυξηθεί κατά τον περασμένο αιώνα, κυρίως ως αποτέλεσμα της ανθρώπινης δραστηριότητας. Το έδαφος απελευθερώνει NO και N2O.
Το N2O είναι ένα ισχυρό GHG, αλλά το ΟΧΙ βοηθά έμμεσα στη δημιουργία O3. Το N2O έχει τη δυνατότητα να είναι 300 φορές πιο ισχυρό ως GHG από το CO2. Το πρώτο ξεκινά την απομάκρυνση του Ο3 μία φορά στη στρατόσφαιρα.
Οι συγκεντρώσεις N2O στην ατμόσφαιρα αυξάνονται κυρίως ως αποτέλεσμα της μικροβιακής δραστηριότητας σε εδάφη πλούσια σε άζωτο (Ν) που συνδέονται με τη γεωργία και τις δραστηριότητες λίπανσης.
Οι δύο κύριες πηγές ΝΟ στην ατμόσφαιρα είναι οι ανθρωπογενείς εκπομπές (από την καύση ορυκτών καυσίμων) και οι βιογενείς εκπομπές από το έδαφος. Το οξείδιο του αζώτου παράγεται γρήγορα από το ΝΟ στην τροπόσφαιρα (NO2).
Πτητικές οργανικές ενώσεις (ΠΟΕ) και το υδροξύλιο μπορεί να αντιδράσει με NO και NO2 (αναφέρονται ως NOx), παράγοντας οργανικά νιτρικά και νιτρικό οξύ, αντίστοιχα.
Αποκτούν πρόσβαση στα οικοσυστήματα με την ατμοσφαιρική εναπόθεση, η οποία επηρεάζεται από την οξύτητα ή τον εμπλουτισμό με Ν και έχει επίδραση στον κύκλο του αζώτου.
5. ΟΧΙ Πηγές και Χημικές Αντιδράσεις σε Φυτά
Η αναγωγική και η οξειδωτική οδός έχουν περιγραφεί ως οι δύο κύριες διαδικασίες για την παραγωγή ΝΟ στα φυτά.
Στην αναγωγική οδό, το NR μετατρέπει τα νιτρώδη σε ΝΟ παρουσία ανοξίας, όξινου pH ή αυξημένων επιπέδων νιτρωδών.
Αρκετές δραστηριότητες, συμπεριλαμβανομένου του στομικού κλεισίματος, της ανάπτυξης ριζών, της βλάστησης και των ανοσολογικών αποκρίσεων, έχουν συνδεθεί με την εξαρτώμενη από NR παραγωγή ΝΟ.
Η οξειδάση της ξανθίνης, η οξειδάση αλδεΰδης και η θειώδης οξειδάση είναι μερικά μόνο από τα ένζυμα του μολυβδαινίου που μπορούν να μειώσουν τα νιτρώδες άλατα στα φυτά.
Στα ζώα, τα νιτρώδη μπορούν επίσης να μειωθούν μέσω του συστήματος μεταφοράς ηλεκτρονίων στα μιτοχόνδρια.
Μέσω της οξείδωσης οργανικών ουσιών όπως οι πολυαμίνες, η υδροξυλαμίνη και η αργινίνη, η οξειδωτική οδός παράγει ΝΟ.
Τα ένζυμα NOS των ζώων καταλύουν τη μετατροπή της αργινίνης σε κιτρουλίνη και ΝΟ. Πραγματοποιήθηκαν πολυάριθμες έρευνες για τον εντοπισμό των φυτικών NOS και της εξαρτώμενης από αργινίνη παραγωγής ΝΟ στα φυτά.
Μετά την ανακάλυψη του NOS στο πράσινο φύκι Ostreococcus Tauri, τα γονιδιώματα των φυτών υποβλήθηκαν σε μια βιοπληροφορική μελέτη υψηλής απόδοσης.
Αυτή η εργασία καταδεικνύει ότι ομόλογα NOS βρέθηκαν μόνο σε μικρό αριθμό φωτοσυνθετικών μικροοργανισμών, όπως φύκια και διάτομα, από τα πάνω από 1,000 γονιδιώματα ανώτερων φυτών που εξετάστηκαν.
Συμπερασματικά, τα ανώτερα φυτά παράγουν ΝΟ που εξαρτάται από την αργινίνη, αλλά το συγκεκριμένο ένζυμο ή ένζυμα που είναι υπεύθυνα για τις οξειδωτικές διεργασίες είναι ακόμα άγνωστα.
6. Όζον (Ο3)
Όζον (O3) υπάρχει κυρίως στη στρατόσφαιρα, ενώ μερικά παράγονται και στην τροπόσφαιρα.
Το στρώμα του όζοντος και το στρατοσφαιρικό όζον δημιουργούνται φυσικά από χημικές αντιδράσεις μεταξύ οξυγόνου (O2) και ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας (UV).
Ένα μόριο Ο2 χωρίζεται από το ηλιακό φως UV σε δύο άτομα οξυγόνου (2 Ο). Το αποτέλεσμα είναι ένα μόριο (Ο3), το οποίο δημιουργείται όταν καθένα από αυτά τα εξαιρετικά δραστικά άτομα ενώνεται με το Ο2.
Το στρώμα (O3) απορροφά περίπου το 99% της μέσης συχνότητας UV ακτινοβολίας του Ήλιου, η οποία έχει μήκος κύματος μεταξύ 200 και 315 nm. Διαφορετικά, μπορεί να βλάψουν μορφές ζωής που είναι εκτεθειμένες κοντά στην επιφάνεια της Γης.
Η πλειονότητα του τροποσφαιρικού Ο3 παράγεται από NOx, CO και VOC που αντιδρούν με την ηλιοφάνεια. Ωστόσο, σημειώθηκε ότι στις πόλεις, το NOx μπορεί να σαρώσει το O3.
Το φως, η εποχή, η θερμοκρασία και η συγκέντρωση VOC έχουν όλα αντίκτυπο σε αυτή τη διπλή αλληλεπίδραση NOx και O3.
Επιπλέον, παρουσία σημαντικών NOx, η οξείδωση του CH4 από το ΟΗ στην τροπόσφαιρα έχει ως αποτέλεσμα το σχηματισμό φορμαλδεΰδης (CH2O), CO και O3.
Το Ο3 στην τροπόσφαιρα είναι κακό τόσο για τα φυτά όσο και για τα ζώα (συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων). Το Ο3 έχει ποικίλες επιδράσεις στα φυτά. Τα κύτταρα γνωστά ως στομία, τα οποία βρίσκονται κυρίως στην κάτω πλευρά των φύλλων των φυτών, επιτρέπουν στο CO2 και το νερό να διεισδύσουν στον ιστό.
Τα φυτά που εκτίθενται σε υψηλά επίπεδα Ο3 κλείνουν τα στομάχια τους, γεγονός που επιβραδύνει τη φωτοσύνθεση και περιορίζει την ανάπτυξη των φυτών. Ισχυρό οξειδωτικό στρες μπορεί επίσης να προκληθεί από το Ο3, βλάπτοντας τα φυτικά κύτταρα.
7. Φθοριούχο Αέριο
Συνθετικά, ισχυρά αέρια θερμοκηπίου όπως υδροφθοράνθρακες, υπερφθοράνθρακες, εξαφθοριούχο θείο και τριφθοριούχο άζωτο απελευθερώνονται μέσω μιας ποικιλίας οικιακών, εμπορικών και βιομηχανικών εφαρμογών και λειτουργιών.
Μερικές φορές, τα φθοριούχα αέρια —ιδιαίτερα οι υδροφθοράνθρακες— χρησιμοποιούνται στη θέση των στρατοσφαιρικών ενώσεων που καταστρέφουν το όζον (π.χ. χλωροφθοράνθρακες, υδροχλωροφθοράνθρακες και halons).
Σε σύγκριση με άλλα αέρια του θερμοκηπίου, τα φθοριούχα αέρια εκπέμπονται συνήθως σε μικρότερες ποσότητες, ωστόσο είναι ισχυρά αέρια θερμοκηπίου.
Μερικές φορές αναφέρονται ως αέρια υψηλής GWP επειδή, για μια δεδομένη ποσότητα μάζας, παγιδεύουν σημαντικά περισσότερη θερμότητα από τα αέρια με χαμηλότερη δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWPs) όπως το CO2 που συνήθως κυμαίνεται από χιλιάδες έως δεκάδες χιλιάδες.
Συμπέρασμα
Επειδή κάθε αέριο θερμοκηπίου απορροφά ενέργεια με διαφορετικό τρόπο και έχει μια ξεχωριστή «διάρκεια ζωής» ή χρόνο που δαπανάται στην ατμόσφαιρα, το καθένα έχει διαφορετική ικανότητα να απορροφά θερμότητα από την ατμόσφαιρα.
Σύμφωνα με τη Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή, για παράδειγμα, θα απαιτούνται εκατοντάδες μόρια διοξειδίου του άνθρακα για να ταιριάζουν με την επίδραση της θέρμανσης ενός μόνο μορίου εξαφθοριούχου θείου, του πιο ισχυρού αερίου θερμοκηπίου, όσον αφορά την απορρόφηση θερμότητας (IPCC).
Επιπτώσεις των αερίων του θερμοκηπίου στο περιβάλλον – Συχνές ερωτήσεις
Πώς επηρεάζουν τα αέρια του θερμοκηπίου την υπερθέρμανση του πλανήτη;
Επειδή διατηρούν θερμότητα που διαφορετικά θα διέφευγε από την ατμόσφαιρα, τα αέρια του θερμοκηπίου ευθύνονται για την υπερθέρμανση του πλανήτη. Αυτά τα αέρια, σε αντίθεση με το οξυγόνο και το άζωτο, μπορούν να απορροφήσουν την ακτινοβολία και να διατηρήσουν τη θερμότητα. Η Γη διατηρείται σε θερμοκρασία όπου μπορεί να υπάρχει ζωή λόγω των αερίων του θερμοκηπίου.
συστάσεις
- 6 Επιδράσεις των ΓΤΟ στο Περιβάλλον
. - 10 Επιδράσεις της όξινης βροχής στο περιβάλλον
. - 3 Επιδράσεις του μονοξειδίου του άνθρακα στο περιβάλλον
. - 8 Επιπτώσεις της ανόδου της στάθμης της θάλασσας στο περιβάλλον
. - 9 Επιδράσεις της Ανακύκλωσης στο Περιβάλλον
. - Πώς να λύσετε προβλήματα νερού στα χωριά -10 ιδέες
Ένας οικολόγος με πάθος από καρδιάς. Κορυφαίος συγγραφέας περιεχομένου στο EnvironmentGo.
Προσπαθώ να εκπαιδεύσω το κοινό για το περιβάλλον και τα προβλήματά του.
Ήταν πάντα για τη φύση, θα έπρεπε να προστατεύουμε και όχι να καταστρέφουμε.