Annak ellenére, hogy rendkívül fontosak a Föld és lakói számára, az üvegházhatású gázok egyre nagyobb károkat okoznak az emberiségnek.
Az üvegházhatású gázok környezetre gyakorolt hatásai voltak növeli az antropogén tevékenységek amelyek növelték e gázok mennyiségét a légkörben.
Tartalomjegyzék
Mik azok az üvegházhatású gázok?
A légkörben lévő üvegházhatású gázoknak nevezett gázok hatással vannak a bolygó energiaegyensúlyára. Az úgynevezett üvegházhatás ezek eredménye.
A három legismertebb üvegházhatású gáz – a szén-dioxid (CO2), a metán és a dinitrogén-oxid – alacsony koncentrációban található meg természetesen a légkörben.
Bizonyos üvegházhatású gázok csak emberi tevékenység hatására szabadulnak fel (pl. szintetikus halogénezett szénhidrogének). Mások természetesen léteznek, de megnövekedett mennyiségben vannak jelen az emberi bemenetek (pl. szén-dioxid) miatt (pl. szén-dioxid).
Energiával kapcsolatos tevékenységek (mint például a fosszilis tüzelőanyagok elégetése az elektromos közművek és a közlekedési ágazatokban), mezőgazdaság, földhasználat megváltoztatása, hulladékgazdálkodás a kezelési gyakorlatok és más ipari műveletek mind az antropogén okok példái.
Mi okozza az üvegházhatást?
Ezek a fő okok az üvegházhatás mögött.
1. Fosszilis tüzelőanyagok elégetése
Életünk nagymértékben függ a fosszilis tüzelőanyagoktól. Általában villamosenergia-termelésre és szállításra használják. A fosszilis tüzelőanyagok elégetése során szén-dioxid szabadul fel.
Ezzel párhuzamosan a fosszilis tüzelőanyagok felhasználása is bővült népesség növekedés. Ennek következtében megnőtt az üvegházhatású gázok légköri kibocsátása.
2. erdőirtás
A szén-dioxidot a növények és a fák szívják fel, majd oxigént bocsátanak ki. A fák kivágása az üvegházhatású gázok jelentős növekedését okozza, ami megemeli a föld hőmérsékletét.
3. Gazdálkodás
A légkör üvegházhatásának egyik tényezője a műtrágyákban használt dinitrogén-oxid.
4. Ipari hulladékok és hulladéklerakók
Veszélyes gázokat a vállalkozások és a gyártók állítanak elő, és bocsátanak ki a légkörbe.
Ezenkívül a hulladéklerakók metánt és szén-dioxidot bocsátanak ki, amelyek hozzájárulnak az üvegházhatású gázokhoz.
7 Az üvegházhatású gázok hatása a környezetre
Az alábbiakban bemutatjuk az üvegházhatású gázok környezetre gyakorolt hatásait
1. Vízgőz
A troposzféra vizet tartalmaz gőz és felhők formájában. Tyndal 1861-ben megjegyezte, hogy az infravörös fény változásának legjelentősebb gáznemű elnyelője a vízgőz.
Pontosabb számítások szerint a hosszú hullámú (termikus) abszorpció 49, illetve 25%-át a felhők és a vízgőz teszik ki.
Más üvegházhatású gázokhoz, például a CO2-hoz képest azonban a vízgőz atmoszférikus élettartama rövid (nap) (év). A vízgőzkoncentráció regionális ingadozásait az emberi tevékenység közvetlenül nem befolyásolja.
Az emberi tevékenységnek a globális hőmérsékletre és a vízgőzképződésre gyakorolt közvetett hatásai miatt azonban, amelyet vízgőz-visszacsatolásnak is neveznek, a felmelegedés felerősödik.
2. Szén-dioxid (CO2)
A hőelnyelés 20%-át a szén-dioxid okozza.
A szerves bomlás, az óceáni kibocsátás és a légzés mind a természetes CO2-források példái.
Az antropogén CO2 forrásai közé tartozik a cementgyártás, a tisztítás erdők, és többek között fosszilis tüzelőanyagok, például szén, olaj és földgáz elégetése.
Meglepő módon a közvetlen CO21-kibocsátás 2%-a az iparból származik, míg 24%-a a mezőgazdaságból, erdőgazdálkodásból és egyéb földhasználatból származik.
Az 270-es körülbelül 1 mol.mol-1750-ről a jelenlegi 385 mol.mol-1-et meghaladó mennyiségre a légkör CO2-tartalma jelentősen megnőtt az előző két évszázad során.
Az 1970-es évek óta az 2 és 1750 közötti antropogén CO2010-kibocsátások hozzávetőlegesen a fele történt.
A globális felszíni átlaghőmérséklet az előrejelzések szerint 3-ban 5-2100°C-kal emelkedik a magas CO2-koncentráció és a víz pozitív visszacsatolása következtében.
3. Metán (CH4)
A légkör elsődleges szerves nyomeleme a metán (CH4). A földgáz fő eleme, globális üzemanyagforrás, a CH4.
A mezőgazdaság és a szarvasmarha-tenyésztés egyaránt jelentősen hozzájárul a CH4-kibocsátáshoz, bár leginkább a fosszilis tüzelőanyagok felhasználása a felelős.
Az iparosodás előtti korszak óta a CH4-koncentráció a kétszeresére nőtt. A jelenlegi átlagos koncentráció a világon 1.8 mol.mol-1.
Bár koncentrációja mindössze 0.5%-a a CO2-énak, aggodalomra ad okot a CH4 légköri kibocsátásának növekedése. Valójában üvegházhatású gázként 30-szor erősebb, mint a CO2.
A CH4 a szén-monoxiddal (CO) együtt O3-t termel (lásd alább), ami segít szabályozni az OH mennyiségét a troposzféra.
4. Dinitrogén-oxidok (NxO)
A nitrogén-monoxid (NO) és a dinitrogén-oxid (N2O) egyaránt üvegházhatású gáznak (ÜHG) számítanak. Globális kibocsátásuk nőtt az elmúlt évszázad során, főként az emberi tevékenység eredményeként. A talaj NO-t és N2O-t bocsát ki.
Az N2O erős ÜHG, de közvetve NEM segíti elő az O3 képződését. Az N2O 300-szor erősebb üvegházhatású gáz lehet, mint a CO2. Az előbbi a sztratoszférában egyszer elindítja az O3 eltávolítását.
A légkör N2O-koncentrációja elsősorban a nitrogénben (N) gazdag talajokban a mezőgazdasághoz és a műtrágyázáshoz kapcsolódó mikrobiális tevékenység eredményeként emelkedik.
A légkörben található NO két fő forrása az antropogén (fosszilis tüzelőanyagok elégetése) és a talajból származó biogén kibocsátás. A troposzférában található NO-ból gyorsan nitrogén-oxid keletkezik (NO2).
Illékony szerves vegyületek (VOC) és a hidroxil reagálhat NO-val és NO2-vel (NOx-ként hivatkozva), szerves nitrátokat és salétromsavat termelve.
Légköri lerakódással jutnak hozzá az ökoszisztémákhoz, amelyet a savasság vagy a nitrogén-dúsulás befolyásol, és hatással van a nitrogénkörforgásra.
5. NINCS források és kémiai reakciók a növényekben
A reduktív és az oxidatív útvonalat a növények NO-termelésének két fő folyamataként írták le.
A reduktív folyamat során az NR a nitritet NO-vá alakítja anoxia, savas pH vagy megnövekedett nitrit jelenlétében.
Számos tevékenység, beleértve a sztómazáródást, a gyökérfejlődést, a csírázást és az immunológiai válaszokat, összefüggésbe hozható az NR-függő NO-termeléssel.
A xantin-oxidáz, az aldehid-oxidáz és a szulfit-oxidáz csak néhány a molibdén enzimek közül, amelyek csökkenthetik a nitriteket a növényekben.
Az állatokban a nitrit a mitokondriumokban lévő elektrontranszport rendszeren keresztül is redukálható.
Szerves anyagok, például poliaminok, hidroxil-amin és arginin oxidációja révén az oxidatív úton NO keletkezik.
Az állatok NOS enzimei katalizálják az arginin átalakulását citrullinná és NO-vá. Számos vizsgálatot végeztek a növényi NOS és a növényekben az argininfüggő NO termelés azonosítására.
Miután a NOS-t felfedezték az Ostreococcus Tauri zöld algában, a növényi genomokat nagy áteresztőképességű bioinformatikai vizsgálatnak vetették alá.
Ez a munka azt mutatja, hogy a NOS homológok csak kis számú fotoszintetikus mikroorganizmusban, például algákban és kovamoszatokban találhatók a több mint 1,000 vizsgált magasabb rendű növény genomja közül.
Összefoglalva, a magasabb rendű növények termelnek NO-t, amely argininfüggő, de az oxidatív folyamatokért felelős specifikus enzim vagy enzimek még mindig ismeretlenek.
6. Ózon (O3)
Ózon (O3) elsősorban a sztratoszférában van jelen, míg néhány a troposzférában is termelődik.
Az ózonréteg és a sztratoszférikus ózon természetesen az oxigén (O2) és a nap ultraibolya (UV) sugárzása közötti kémiai reakciók során jönnek létre.
Egy O2 molekulát a nap UV fénye két oxigénatomra (2 O) hasít. Az eredmény egy (O3) molekula, amely akkor jön létre, amikor a rendkívül reaktív atomok mindegyike csatlakozik az O2-hoz.
Az (O3) réteg elnyeli a Nap 99 és 200 nm közötti hullámhosszú közepes frekvenciájú UV-sugárzásának körülbelül 315%-át. Ellenkező esetben károsíthatják azokat az életformákat, amelyek a Föld felszínéhez közel vannak.
A troposzférában található O3 nagy részét a napsütéssel reagáló NOx, CO és VOC-k állítják elő. Megjegyezték azonban, hogy a városokban az NOx felszívhatja az O3-at.
A fény, az évszak, a hőmérséklet és a VOC-koncentráció egyaránt hatással van erre a kettős NOx és O3 kölcsönhatásra.
Ezenkívül jelentős NOx jelenlétében a CH4 OH általi oxidációja a troposzférában formaldehid (CH2O), CO és O3 képződéséhez vezet.
A troposzférában lévő O3 káros mind a növényekre, mind az állatokra (beleértve az embert is). Az O3 sokféle hatással van a növényekre. A sztómaként ismert sejtek, amelyek elsősorban a növényi levelek alsó részén találhatók, lehetővé teszik a CO2 és a víz bejutását a szövetbe.
A magas O3-szintnek kitett növények bezárják sztómáikat, ami lelassítja a fotoszintézist és korlátozza a növények fejlődését. Erős oxidatív stresszt is kiválthat az O3, ami károsítja a növényi sejteket.
7. Fluorozott gáz
Szintetikus, erős üvegházhatású gázok, mint például a hidrofluor-szénhidrogének, perfluor-szénhidrogének, kén-hexafluorid és nitrogén-trifluorid, különféle háztartási, kereskedelmi és ipari alkalmazások és műveletek során szabadulnak fel.
Néha fluorozott gázokat – különösen fluorozott szénhidrogéneket – alkalmaznak a sztratoszférikus ózonréteget lebontó vegyületek (pl. klórozott-fluorozott szénhidrogének, részlegesen klórozott-fluorozott szénhidrogének és halonok) helyett.
Más üvegházhatású gázokhoz képest a fluortartalmú gázok általában kisebb mennyiségben kerülnek kibocsátásra, mégis erős üvegházhatású gázok.
Néha nagy GWP-s gázoknak nevezik őket, mert adott tömeg mellett lényegesen több hőt kötnek be, mint az alacsonyabb gázok. globális felmelegedési potenciálok (GWP) mint a CO2, amely jellemzően több ezertől tízezerig terjed.
Összegzés
Mivel minden üvegházhatású gáz másképp nyeli el az energiát, és külön „élettartamuk” vagy a légkörben eltöltött idő mennyisége van, mindegyiknek más a hőelnyelő képessége a légkörből.
Az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testület szerint például szén-dioxid-molekulák százaira lenne szükség ahhoz, hogy a hőelnyelés (IPCC) szempontjából a legerősebb üvegházhatású gáz, a kén-hexafluorid egyetlen molekula melegítő hatását kiegyenlítse.
Az üvegházhatású gázok hatása a környezetre – GYIK
Hogyan befolyásolják az üvegházhatású gázok a globális felmelegedést?
Mivel megtartják a hőt, amely egyébként távozna a légkörből, az üvegházhatású gázok felelősek a globális felmelegedésért. Ezek a gázok, szemben az oxigénnel és a nitrogénnel, képesek elnyelni a sugárzást és megtartani a hőt. A Földet az üvegházhatású gázok miatt olyan hőmérsékleten tartják, ahol élet létezhet.
ajánlások
- 6 A GMO-k hatása a környezetre
. - 10 A savas eső hatása a környezetre
. - 3 A szén-monoxid hatása a környezetre
. - 8 Az emelkedő tengerszint hatása a környezetre
. - 9 Az újrahasznosítás hatásai a környezetre
. - Hogyan oldjuk meg a vízproblémákat a falvakban - 10 ötlet
Szívből szenvedélyes környezetvédő. Vezető tartalomíró az EnvironmentGo-nál.
Arra törekszem, hogy a közvéleményt felvilágosítsam a környezettel és annak problémáival kapcsolatban.
Mindig is a természetről volt szó, védenünk kell, nem pusztítani.