Siseõhu liigse süsihappegaasi probleemist on viimase 20 aasta jooksul üha rohkem räägitud. Ilmuvad uued uuringud ja avaldatakse uusi andmeid. Kas hoonete ehitusnormid, millega me elame ja töötame, peavad sammu?

Inimese heaolu ja sooritusvõime on tihedalt seotud selle õhu kvaliteediga, kus ta töötab ja puhkab. Ja õhu kvaliteeti saab määrata süsinikdioksiidi CO2 kontsentratsiooni järgi.

Miks just CO2?

• Seda gaasi on kõikjal, kus on inimesi.
• Süsinikdioksiidi kontsentratsioon ruumis sõltub otseselt inimelu protsessidest - sest me hingame seda välja.
• Süsihappegaasi taseme ületamine on inimorganismi seisundile kahjulik, seetõttu tuleb seda jälgida.
• CO2 kontsentratsiooni tõus viitab selgelt ventilatsiooniprobleemidele.
• Mida halvem on ventilatsioon, seda rohkem saasteaineid õhku koondub. Seetõttu on süsihappegaasi sisalduse suurenemine ruumis märk õhukvaliteedi halvenemisest.

Viimastel aastatel on arstide ja hoonete projekteerijate erialaringkondades tehtud ettepanekuid õhukvaliteedi määramise meetodi ülevaatamiseks ja mõõdetavate ainete loetelu laiendamiseks. Kuid seni pole leitud midagi nähtavamat kui CO2 taseme muutus.

Kuidas teada saada, kas süsihappegaasi tase ruumis on vastuvõetav? Eksperdid pakuvad standardite loendeid ja erineva otstarbega hoonete jaoks on need erinevad.

Süsinikdioksiidi normid eluruumides

Korteri- ja eramajade projekteerijad võtavad aluseks GOST 30494-2011 nimega “Elu- ja ühiskondlikud hooned. Siseruumide mikrokliima parameetrid. Selles dokumendis peetakse inimeste tervise jaoks optimaalseks CO2 tasemeks 800–1000 ppm. Märk 1400 ppm on ruumis lubatud süsihappegaasisisalduse piir. Kui see on kõrgem, peetakse õhukvaliteeti madalaks.

Juba 1000 ppm ei tunnista aga mitmed uuringud organismi seisundi sõltuvuse kohta CO2 tasemest normi variandiks. Nende andmed näitavad, et umbes 1000 ppm juures tunnevad enam kui pooled katsealustest mikrokliima halvenemist: südame löögisageduse tõusu, peavalu, väsimust ja loomulikult kurikuulsat "pole midagi hingata".

Füsioloogid peavad CO2 normaalseks tasemeks 600 - 800 ppm.

Kuigi näidatud kontsentratsiooni korral on võimalik üksikuid kaebusi kõhukinnisuse kohta.

Selgub, et CO2 taseme ehitusstandardid on vastuolus füsioloogide järeldustega. Viimastel aastatel on just viimastest aina valjemini helistatud, et uuendada lubatud piirmäärasid, kuid kõnedest kaugemale pole asi siiani jõudnud. Mida madalam on CO2 norm, millest ehitajad juhinduvad, seda odavam see on. Ja need, kes on sunnitud korteri tuulutamise probleemi ise lahendama, peavad selle eest maksma.

Süsinikdioksiidi eeskirjad koolides

Mida rohkem süsihappegaasi on õhus, seda raskem on keskenduda ja õppekoormusega toime tulla. Seda teades soovitavad USA võimud koolidel hoida CO2 taseme alla 600 ppm. Venemaal on mark veidi kõrgem: juba mainitud GOST peab lasteasutuste jaoks optimaalseks 800 ppm või vähem. Praktikas on aga mitte ainult Ameerika, vaid ka Venemaa soovitatud tase enamiku koolide jaoks sinine unistus.

Üks meie oma näitas, et üle poole treeningu ajast ületab süsihappegaasi kogus õhus 1500 ppm, kohati läheneb 2500 ppm-le! Sellistes tingimustes on võimatu keskenduda, teabe tajumise võime väheneb kriitiliselt. Teised tõenäolised liigse CO2 sümptomid on hüperventilatsioon, higistamine, silmapõletik, ninakinnisus ja hingamisraskused.

Miks see juhtub? Klassiruume ventileeritakse harva, sest lahtine aken tähendab külma lapsi ja tänavamüra. Isegi kui koolimaja on varustatud võimsa keskventilatsiooniga, on see tavaliselt kas lärmakas või vananenud. Aga aknad on enamikus koolides kaasaegsed – plastikust, õhukindlad, õhukindlad. 25-liikmelise klassiga suletud aknaga 50-60 m2 ruumis hüppab õhus leiduv süsihappegaas vaid poole tunniga 800 ppm võrra.

Süsinikdioksiidi normid kontorites

Kontorites täheldatakse samu probleeme, mis koolides: suurenenud CO2 kontsentratsioon raskendab keskendumist. Vead korrutuvad ja tootlikkus langeb.

Bürooruumide õhu süsinikdioksiidi sisalduse normid on üldiselt samad, mis korterite ja majade puhul: vastuvõetavaks peetakse 800–1400 ppm. Kuid nagu juba teada saime, tekitab juba 1000 ppm ebamugavust igale teisele inimesele.

Kahjuks pole paljudes kontorites probleem kuidagi lahendatud. Kuskil nad lihtsalt ei tea sellest midagi, kuskil ignoreerib juhtkond seda teadlikult ja kuskil üritatakse seda konditsioneeri abil lahendada. Jaheda õhu juga loob tõesti lühiajalise mugavuse illusiooni, kuid süsihappegaas ei kao kuhugi ja teeb oma "musta tegu" edasi.

Võib ka juhtuda, et büroopind on ehitatud kõiki standardeid järgides, kuid käitatakse rikkumisi. Näiteks töötajate tihedus on liiga kõrge. Ehitusmääruste järgi peaks ühel inimesel olema 4-6,5 m2 pinda. Kui töötajaid on rohkem, koguneb õhku süsihappegaas kiiremini.

Järeldused ja väljundid

Probleem ventilatsiooniga on kõige teravam korterites, büroohoonetes ja lasteasutustes.
Sellel on kaks põhjust.

1. Ehitusnormide ning sanitaar- ja hügieenisoovituste vaheline lahknevus.
Esimesed ütlevad: mitte rohkem kui 1400 ppm CO2, teised hoiatavad: see on liiga palju.

CO2 kontsentratsioon (ppm)	Ehitusstandardid (vastavalt GOST 30494-2011)	Mõju kehale (vastavalt sanitaar- ja hügieeniuuringutele)
alla 800	Kvaliteetne õhk	Täiuslik tervis ja elujõud
800 – 1 000	Keskmise kvaliteediga õhk	1000 ppm tasemel tunneb iga sekund kõhukinnisust, letargiat, keskendumisvõime langust, peavalu
1 000 - 1 400	Vastuvõetava normi alumine piir	Letargia, tähelepanu- ja infotöötlusprobleemid, raske hingamine, probleemid ninaneeluga
Üle 1400	Madala kvaliteediga õhk	Äärmuslik väsimus, algatusvõime puudumine, keskendumisvõimetus, kuivad limaskestad, unehäired

2. Standardite eiramine ehitise ehitamisel, rekonstrueerimisel või ekspluateerimisel.
Lihtsaim näide on plastikakende paigaldamine, mis ei lase välisõhku läbi ja halvendavad seeläbi olukorda süsihappegaasi kogunemisega ruumi.

Süsinikdioksiid (CO2).

Süsinikdioksiid on ehk kõige olulisem kõigist inimeste poolt atmosfääri paisatavatest kasvuhoonegaasidest, esiteks seetõttu, et see põhjustab tugevat kasvuhooneefekti ja teiseks seetõttu, et nii suure osa sellest gaasist toodab inimene.

Süsinikdioksiid on väga "looduslik" atmosfääri komponent – ​​nii loomulik, et oleme alles hiljuti hakanud mõtlema inimtekkelise süsinikdioksiidi kui saasteaine peale. Süsinikdioksiid võib olla kasulik asi. Põhiküsimus on aga see, millisel hetkel muutub CO2 liiga palju? Või teisisõnu, millistes kogustes hakkab see keskkonnale kahjulikku mõju avaldama?

See, mis tundub tänapäeva inimese seisukohalt loomulik, võib oluliselt erineda sellest, mis oli Maa evolutsioonilise arengu käigus loomulik. Inimkonna ajalugu on vaid väga õhuke viil (mitte rohkem kui paar miljonit aastat) enam kui 4,6 miljardi aasta pikkusel geoloogilisel kihil.

Mõned keskkonnakaitsjad kardavad, et süsihappegaas toob kaasa katastroofilisi muutusi kliimas, nagu on kirjeldatud Bill McKibbeni raamatus Nature's End.

Tõenäoliselt domineeris Maa varajases atmosfääris süsinikdioksiid. Atmosfääri CO2 on täna vaid umbes 0,03 protsenti ja kõige pessimistlikumad prognoosid näitavad, et see tõuseb 2100. aastaks 0,09 protsendini. Umbes 4,5 miljardit aastat tagasi arvasid mõned teadlased, et CO2 moodustas 80 protsenti Maa atmosfääri koostisest, langedes järgmise 2,5 miljardi aasta jooksul aeglaselt esialgu 30–20 protsendini. Varases atmosfääris vaba hapnikku praktiliselt ei eksisteerinud ja see oli mürgine tol ajal eksisteerinud anaeroobsetele eluvormidele.

Inimese olemasolu, nagu me täna teame, atmosfääris liigse süsinikdioksiidi tingimustes oli lihtsalt võimatu. Inimeste ja loomade õnneks eemaldati suurem osa CO2-st atmosfäärist Maa ajaloo lõpus, kui mereelanikel, vetikate algvormidel, tekkis fotosünteesivõime. Fotosünteesi käigus kasutavad taimed päikeseenergiat süsihappegaasi ja vee muundamiseks suhkruks ja hapnikuks. Lõpuks surid vetikad ja teised arenenumad eluvormid (plankton, taimed ja puud), sidudes suurema osa erinevatest süsinikmineraalidest (põlevkivi, kivisüsi ja nafta) maakoores leiduvast süsinikust. Atmosfääri jääb alles hapnik, mida me praegu hingame.

Süsinikdioksiid satub atmosfääri erinevatest allikatest – millest enamik on looduslikud. Kuid CO2 kogus jääb tavaliselt umbes samale tasemele, kuna on olemas mehhanismid, mis eemaldavad atmosfäärist süsinikdioksiidi (joonis 5 annab lihtsustatud diagrammi CO2 ringlusest atmosfääris).

Üks peamisi looduslikke CO2 ringluse mehhanisme on gaasivahetus atmosfääri ja ookeanide pinna vahel. See vahetus on väga peen ja tasakaalustatud tagasisideprotsess. Sellega seotud süsinikdioksiidi kogus on tõesti tohutu. Teadlased mõõdavad neid koguseid süsiniku gigatonnides (Ggt – miljardid tonnid) mugavuse huvides.

Süsinikdioksiid lahustub vees kergesti (protsess, mille käigus tekib gaseeritud vesi). Samuti vabaneb see kergesti veest (karboniseeritud vees näeme seda kihisevana). Atmosfääri süsinikdioksiid lahustub pidevalt ookeanide pinnal vees ja vabaneb tagasi atmosfääri. See nähtus on peaaegu täielikult seletatav füüsikaliste ja keemiliste protsessidega. Maailmamere pind eraldab aastas 90 Ggt süsinikku ja neelab 92 Ggt süsinikku. Kui teadlased neid kahte protsessi võrdlevad, selgub, et maailmamere pind on tegelikult süsihappegaasi neeldaja, see tähendab, et see neelab rohkem CO2, kui paiskab tagasi atmosfääri.

Süsinikdioksiidi voogude suurus atmosfääri/ookeani tsüklis on endiselt kõige olulisem tegur, sest olemasoleva tasakaalu väikesed muutused võivad avaldada ettearvamatut mõju teistele looduslikele protsessidele.

Süsinikdioksiidi tsirkulatsioonis atmosfääris mängivad sama olulist rolli bioloogilised protsessid. CO2 on fotosünteesi jaoks hädavajalik. Taimed "hingavad" süsinikdioksiidi, neelates aastas umbes 102 Ggt süsinikku. Samas eraldavad CO2 ka taimed, loomad ja muud organismid. Süsinikdioksiidi moodustumise üks põhjusi on seletatav ainevahetusprotsessiga - hingamisega. Hingamisel põletavad elusorganismid sissehingatavat hapnikku. Näiteks inimesed ja teised maismaaloomad hingavad elu säilitamiseks sisse hapnikku ja väljahingavad süsinikdioksiidi jäätmena tagasi atmosfääri. Arvutuste kohaselt hingavad kõik Maa elusorganismid aastas välja umbes 50 Ggt süsinikku.

Kui taimed ja loomad surevad, satuvad neis leiduvad orgaanilised süsinikuühendid soodesse pinnasesse või muda. Loodus komposteerib neid närtsinud eluprodukte nagu aednik, lagundades need erinevate keemiliste muundumiste ja mikroorganismide töö kaudu osadeks. Teadlaste sõnul satub lagunemise käigus atmosfääri tagasi umbes 50 Ggt süsinikku.

Seega on igal aastal atmosfäärist võetud 102 Ggt süsinikku peaaegu 100% tasakaalustatud 102 Gg tonni süsinikuga, mis satub atmosfääri igal aastal loomade ja taimede hingamise ja lagunemise käigus. Looduses leiduvate süsinikuvoogude ulatust tuleb täielikult teadvustada, kuna olemasoleva tasakaalu väikesed kõrvalekalded võivad omada kaugeleulatuvaid tagajärgi.

Võrreldes atmosfäär-ookeani tsükli ja bioloogilise tsükliga tundub inimtegevuse tagajärjel atmosfääri paisatud süsihappegaasi hulk esmapilgul tühine. Söe, nafta ja maagaasi põletamisel eraldub inimene atmosfääri ligikaudu 5,7 Ggt süsinikku (IPCC andmetel). Metsade raiumisel ja põletamisel lisavad inimesed veel 2 Gg tonni. Tuleb märkida, et metsade hävitamise tagajärjel atmosfääri paisatava süsiniku koguse kohta on erinevaid hinnanguid.

Need kogused mängivad kahtlemata rolli, kuna looduslikud süsinikutsüklid (atmosfäär/ookean ja bioloogiline tsükkel) on olnud pikka aega hästi reguleeritud tasakaalus. Vähemalt säilis tasakaal ajal, mil inimkond tekkis ja areng toimus. Tundub, et inimeste tööstus- ja põllumajandustegevus on süsiniku tasakaalu oluliselt moonutanud.

Erinevad teaduslikud uuringud on näidanud süsinikdioksiidi kontsentratsiooni suurenemist atmosfääris viimaste sajandite jooksul. Selle aja jooksul kasvas maailma rahvaarv plahvatuslikult, tööstus hakkas aurumasinat kasutama, sisepõlemismootoriga sõidukid levisid üle kogu planeedi ning migrantidest põllumehed puhastasid taimestikust tohutud alad Ameerikas, Austraalias ja Aasias.

Samal ajal on süsinikdioksiidi kontsentratsioon atmosfääris tõusnud 280 miljondikosalt (ppmv) eelindustriaalse ajastu (1750) tasemelt umbes 353 ppmv-ni ehk umbes 25 protsenti. Sellest kogusest võib piisata oluliste muutuste tekitamiseks, kui kliima on tõepoolest teadlaste hinnangul kasvuhoonegaaside suhtes tundlik. Mõõtmised Manua Loa observatooriumis Hawaiil, mis on tööstussaasteallikatest kaugel, näitavad CO2 kontsentratsiooni pidevat tõusu aastatel 1958–1990 (joonis 6). Viimase kahe aasta jooksul pole aga süsinikdioksiidi kontsentratsiooni tõusu täheldatud.

Süsinikdioksiidi kontsentratsiooni ja hinnangulise keskmise globaalse temperatuuri vaheline seos on hämmastav (joonis 7)! Kuid kas see korrelatsioon on juhuslik, on endiselt mõistatus. On lihtne tekkida kiusatus seostada temperatuurikõikumisi CO2 kontsentratsiooni kõikumisega. Kuid seos võib olla ka vastupidine – temperatuurimuutus võib põhjustada süsihappegaasi kontsentratsiooni muutumise.

Keemiline koostis

Maa atmosfäär tekkis vulkaanipursete käigus gaaside eraldumise tagajärjel. Ookeanide ja biosfääri tulekuga tekkis see ka tänu gaasivahetusele vee, taimede, loomade ja nende lagunemissaadustega pinnases ja soodes.

Praegu koosneb Maa atmosfäär peamiselt gaasidest ja erinevatest lisanditest (tolm, veepiisad, jääkristallid, meresoolad, põlemisproduktid).

Atmosfääri moodustavate gaaside kontsentratsioon on peaaegu konstantne, välja arvatud vesi (H 2 O) ja süsinikdioksiid (CO 2).

Lisaks tabelis näidatud gaasidele sisaldab atmosfäär väikestes kogustes SO 2, NH 3, CO, osooni, süsivesinikke, HCl, HF, Hg auru, I 2, aga ka NO ja paljusid teisi gaase. Troposfääris on pidevalt suur hulk hõljuvaid tahkeid ja vedelaid osakesi (aerosool).

Süsinikdioksiid maakera atmosfääris, 2011. aasta seisuga on esitatud summas 392 ppm ehk 0,0392%. Süsinikdioksiidi roll ( CO 2, dioksiid või süsinikdioksiid) seisneb biosfääri elus peamiselt taimede poolt läbiviidava fotosünteesi protsessi alalhoidmises. Olles kasvuhoonegaas, mõjutab õhus leiduv süsihappegaas planeedi soojusvahetust ümbritseva ruumiga, blokeerides tõhusalt mitmel sagedusel taaskiirgava soojuse ja osaleb seeläbi planeedi kliima kujunemises.

Seoses fossiilsete energiakandjate aktiivse kasutamisega inimkonna poolt kütusena suureneb selle gaasi kontsentratsioon atmosfääris kiiresti. Esimest korda on antropogeenset mõju süsinikdioksiidi kontsentratsioonile täheldatud alates 19. sajandi keskpaigast. Sellest ajast alates on selle kasvutempo kasvanud ja 2000. aastate lõpus oli see 2,20 ± 0,01 ppm aastas ehk 1,7% aastas. Eraldi uuringute kohaselt on praegune CO 2 tase atmosfääris viimase 800 tuhande aasta ja võib-olla ka viimase 20 miljoni aasta kõrgeim.

Roll kasvuhooneefektis

Vaatamata suhteliselt madalale kontsentratsioonile õhus on CO 2 maakera atmosfääri oluline komponent, kuna see neelab ja kiirgab uuesti infrapunakiirgust erinevatel lainepikkustel, sealhulgas 4,26 µm (vibratsioonirežiim – molekuli asümmeetriline venitamine) ja 14,99 µm (paindekõikumised). ). See protsess välistab või vähendab Maa kiirgust kosmosesse nendel lainepikkustel, mis põhjustab kasvuhooneefekti. Praegune atmosfääri CO 2 kontsentratsiooni muutus mõjutab neeldumisribasid, kus selle praegune mõju Maa reemissioonispektrile viib ainult osalise neeldumiseni.

Lisaks süsinikdioksiidi kasvuhooneomadustele on oluline ka asjaolu, et see on õhust raskem gaas. Kuna õhu keskmine suhteline molaarmass on 28,98 g / mol ja CO 2 molaarmass on 44,01 g / mol, põhjustab süsihappegaasi osakaalu suurenemine õhu tiheduse suurenemist ja seega ka õhu tiheduse muutumist. selle rõhuprofiil sõltuvalt kõrgusest. Kasvuhooneefekti füüsikalise iseloomu tõttu toob selline atmosfääri omaduste muutus kaasa keskmise pinnatemperatuuri tõusu.

Üldiselt võrdub kontsentratsiooni suurenemine tööstusaegselt 280 ppm tasemelt tänapäevasele 392 ppm-le 1,8 vatti täiendava vabanemisega planeedi pinna ruutmeetri kohta. Sellel gaasil on ka ainulaadne omadus avaldada pikaajalist mõju kliimale, mis pärast selle põhjustanud emissiooni jääb suures osas muutumatuks kuni tuhandeks aastaks. Teised kasvuhoonegaasid, nagu metaan ja dilämmastikoksiid, eksisteerivad atmosfääris vabana lühemat aega.

Süsinikdioksiidi allikad

Süsinikdioksiidi looduslikud allikad atmosfääris on vulkaanipursked, orgaanilise aine põlemine õhus ja loomamaailma esindajate (aeroobsete organismide) hingamine. Samuti toodavad süsinikdioksiidi mõned mikroorganismid käärimisprotsessi, rakuhingamise ja õhus olevate orgaaniliste jäänuste lagunemise käigus. Antropogeensed süsinikdioksiidi atmosfääri eraldumise allikad on: fossiilkütuste põletamine soojuse ja elektri tootmiseks ning inimeste ja kaupade transportimiseks. Teatud tööstuslikud tegevused, nagu tsemendi tootmine ja gaaside kasutamine põletamise teel, põhjustavad märkimisväärseid CO 2 heitkoguseid.

Taimed muudavad saadud süsihappegaasi süsivesikuteks fotosünteesi käigus, mis toimub läbi pigmendi klorofülli, mis kasutab päikesekiirguse energiat. Saadud gaas hapnik eraldub Maa atmosfääri ning heterotroofsed organismid ja teised taimed kasutavad seda hingamiseks, moodustades nii süsinikuringe.

Antropogeenne emissioon

Süsiniku eraldumine atmosfääri balli tulemusena. tegevus aastatel 1800-2004

Tööstusrevolutsiooni tulekuga 19. sajandi keskel suurenes järk-järgult inimtekkeliste süsinikdioksiidi heitkoguste hulk atmosfääri, mis tõi kaasa süsinikuringe tasakaalustamatuse ja CO 2 kontsentratsiooni suurenemise. Praegu eemaldavad taimed ja ookeanid atmosfäärist umbes 57% inimkonna toodetud süsinikdioksiidist. Atmosfääris leiduva CO 2 koguse suurenemise suhe CO 2 koguhulgasse on püsiv väärtus ligikaudu 45% ning see läbib lühiajalisi kõikumisi ja kõikumisi viieaastase perioodiga.

Fossiilkütuste, nagu kivisüsi, nafta ja maagaas, põletamine on inimtekkeliste CO 2 emissioonide peamine põhjus, metsade hävitamine on teine ​​põhjus. Kui 2008. aastal paiskus fossiilkütuste põletamisel atmosfääri 8,67 miljardit tonni süsinikku (31,8 miljardit tonni CO 2 ), siis 1990. aastal oli aastane süsinikuheide 6,14 miljardit tonni. Maakasutusmetsade inventeerimine tõi kaasa atmosfääri süsinikdioksiidi taseme tõusu, mis võrdub 1,2 miljardi tonni kivisöe põletamisega 2008. aastal (1,64 miljardit tonni 1990. aastal). Kumulatiivne tõus 18 aasta jooksul on 3% aastasest looduslikust CO 2 tsüklist, mis on piisav, et viia süsteem tasakaalust välja ja põhjustada CO 2 taseme kiiret tõusu. Selle tulemusena kogunes atmosfääri järk-järgult süsihappegaas ja selle kontsentratsioon oli 2009. aastal 39% kõrgem kui tööstusrevolutsiooni eelne väärtus.

Seega hoolimata asjaolust, et inimtekkeliste CO 2 koguemissioon (2011. aasta seisuga) ei ületa 8% selle looduslikust aastaringest, toimub kontsentratsiooni tõus mitte ainult inimtekkeliste heitkoguste taseme, vaid ka konstantse heitkoguste taseme tõus aja jooksul.

Inimtegevus on jõudnud juba nii kaugele, et süsihappegaasi kogusisaldus Maa atmosfääris on saavutanud maksimaalsed lubatud väärtused. Looduslikud süsteemid – maa, atmosfäär, ookean – on hävitava mõju all.

Olulised faktid

Näiteks hõlmavad need fluoroklorosüsivesinikke. Need gaasilisandid eraldavad ja neelavad päikesekiirgust, mis mõjutab planeedi kliimat. CO 2 , teisi atmosfääri sattuvaid gaasilisi ühendeid nimetatakse koos kasvuhoonegaasideks.

Ajaloo viide

Ta hoiatas, et põletatud kütuse mahu suurenemine võib viia Maa kiirgusbilansi rikkumiseni.

Kaasaegsed reaalsused

Tänapäeval satub rohkem süsihappegaasi atmosfääri kütuse põletamisel ning ka looduses toimuvate muutuste tõttu metsade raadamisest ja põllumaa suurenemisest.

Süsinikdioksiidi mõju mehhanism elusloodusele

Süsinikdioksiidi sisalduse suurenemine atmosfääris põhjustab kasvuhooneefekti. Kui vingugaas (IV) on lühilainelise päikesekiirguse ajal läbipaistev, siis neelab see pikalainelist kiirgust, kiirgades energiat igas suunas. Selle tulemusena suureneb oluliselt süsihappegaasi sisaldus atmosfääris, Maa pind kuumeneb ja atmosfääri alumised kihid muutuvad kuumaks. Süsinikdioksiidi koguse hilisema suurenemisega on võimalik globaalne kliimamuutus.

Seetõttu on oluline ennustada Maa atmosfääri süsinikdioksiidi koguhulka.

Atmosfääri sattumise allikad

Nende hulgas on tööstusheitmed. Süsinikdioksiidi sisaldus atmosfääris suureneb inimtekkeliste heitmete tõttu. Majanduskasv sõltub otseselt põletatud loodusvarade hulgast, kuna paljud tööstusharud on energiamahukad ettevõtted.

Statistiliste uuringute tulemused näitavad, et alates eelmise sajandi lõpust on paljudes riikides toimunud energia erikulude vähenemine koos elektrihindade olulise tõusuga.

Selle tõhus kasutamine saavutatakse tehnoloogilise protsessi, sõidukite moderniseerimisega, uute tehnoloogiate kasutamisega tootmistöökodade ehitamisel. Mõned arenenud tööstusriigid on liikunud töötleva ja toorainetööstuse arendamiselt nende valdkondade arendamisele, mis tegelevad lõpptoote valmistamisega.

Tõsise tööstusbaasiga suurlinnapiirkondades on süsinikdioksiidi heitkogused atmosfääri oluliselt suuremad, kuna CO 2 on sageli hariduse ja meditsiini vajadusi rahuldavate tööstusharude kõrvalsaadus.

Arengumaades peetakse oluliseks teguriks kõrgemale elatustasemele üleminekul kvaliteetse kütuse kasutamise olulist suurenemist 1 elaniku kohta. Esitatakse idee, et jätkuv majanduskasv ja elatustaseme paranemine on võimalikud ilma põletatud kütusekogust suurendamata.

Sõltuvalt piirkonnast on süsinikdioksiidi sisaldus atmosfääris vahemikus 10–35%.

Energiatarbimise ja CO2 emissiooni vaheline seos

Alustame sellest, et energiat ei toodeta ainult selle saamise pärast. Arenenud tööstusriikides kasutatakse suuremat osa sellest tööstuses, hoonete kütmiseks ja jahutamiseks, transpordiks. Suuremate uurimiskeskuste läbiviidud uuringud on näidanud, et energiasäästlike tehnoloogiate kasutamine võib viia süsinikdioksiidi heitkoguste olulise vähenemiseni maakera atmosfääri.

Näiteks suutsid teadlased välja arvutada, et kui USA läheks tarbekaupade tootmisel üle vähem energiamahukatele tehnoloogiatele, vähendaks see atmosfääri sattuva süsihappegaasi hulka 25%. Maailma mastaabis vähendaks see kasvuhooneefekti probleemi 7%.

süsinik looduses

Analüüsides Maa atmosfääri süsihappegaasi heitkoguste probleemi, märgime, et selle osaks olev süsinik on bioloogiliste organismide eksisteerimiseks ülioluline. Selle võime moodustada keerulisi süsinikahelaid (kovalentseid sidemeid) viib eluks vajalike valgumolekulide ilmumiseni. Biogeenne süsinikuring on keeruline protsess, kuna see ei hõlma mitte ainult elusolendite toimimist, vaid ka anorgaaniliste ühendite ülekandumist erinevate süsinikureservuaaride vahel ja ka nende sees.

Nende hulka kuuluvad atmosfäär, mandri mass, sealhulgas pinnased, aga ka hüdrosfäär, litosfäär. Viimase kahe sajandi jooksul on biosfäär-atmosfäär-hüdrosfäär süsteemis täheldatud muutusi süsinikuvoogudes, mis oma intensiivsuselt ületavad oluliselt selle elemendi geoloogiliste protsesside ülekandekiirust. Seetõttu on vaja piirduda süsteemisiseste suhete, sealhulgas pinnase, arvestamisega.

Tõsiseid uuringuid süsihappegaasi kvantitatiivse sisalduse määramise kohta maakera atmosfääris hakati tegema eelmise sajandi keskpaigast. Selliste arvutuste pioneer oli kuulsas Mauna Loa observatooriumis töötav Killing.

Vaatluste analüüs näitas, et süsinikdioksiidi kontsentratsiooni muutusi atmosfääris mõjutavad nii fotosünteesi tsükkel, taimede hävimine maismaal kui ka aastane temperatuurimuutus ookeanides. Katsete käigus õnnestus välja selgitada, et põhjapoolkeral on süsinikdioksiidi kvantitatiivne sisaldus oluliselt suurem. Teadlased on väitnud, et see on tingitud asjaolust, et suurem osa inimtegevusest saadavast sissetulekust langeb sellele poolkerale.

Analüüsiks võeti need ilma erimeetoditeta, lisaks ei võetud arvesse suhtelisi ja absoluutseid arvutusvigu. Tänu liustiku tuumades sisalduvate õhumullide analüüsile õnnestus teadlastel tuvastada andmeid süsinikdioksiidi sisalduse kohta maakera atmosfääris vahemikus 1750-1960.

Järeldus

Viimaste sajandite jooksul on mandri ökosüsteemides toimunud olulisi muutusi, põhjuseks inimtekkelise mõju suurenemine. Süsinikdioksiidi kvantitatiivse sisalduse suurenemisega meie planeedi atmosfääris suureneb kasvuhooneefekt, mis mõjutab negatiivselt elusorganismide olemasolu. Seetõttu on oluline üle minna energiasäästlikele tehnoloogiatele, mis võimaldavad vähendada CO2 heitkoguseid atmosfääri.