पिछले 20 वर्षों में इनडोर वायु में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा को पार करने की समस्या पर अधिक से अधिक बार चर्चा की जा रही है। नए शोध सामने आते हैं और नए डेटा प्रकाशित होते हैं। क्या हम जिन इमारतों में रहते हैं और काम करते हैं, उनके लिए बिल्डिंग कोड उनके अनुरूप हैं?

एक व्यक्ति की भलाई और प्रदर्शन उस हवा की गुणवत्ता से निकटता से संबंधित है जहां वह काम करता है और आराम करता है। और हवा की गुणवत्ता कार्बन डाइऑक्साइड CO2 की सांद्रता से निर्धारित की जा सकती है।

बिल्कुल CO2 क्यों?

• यह गैस हर जगह है जहां लोग हैं।
• एक कमरे में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता सीधे मानव जीवन की प्रक्रियाओं पर निर्भर करती है - आखिरकार, हम इसे छोड़ते हैं।
• कार्बन डाइऑक्साइड का अतिरिक्त स्तर मानव शरीर की स्थिति के लिए हानिकारक है, इसलिए इसकी निगरानी की जानी चाहिए।
• CO2 सांद्रता में वृद्धि स्पष्ट रूप से वेंटिलेशन के साथ समस्याओं का संकेत देती है।
• वेंटिलेशन जितना खराब होता है, उतने ही अधिक प्रदूषक हवा में केंद्रित होते हैं। इसलिए, इनडोर कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि इस बात का संकेत है कि वायु की गुणवत्ता में गिरावट आ रही है।

हाल के वर्षों में, डॉक्टरों और भवन डिजाइनरों के पेशेवर समुदायों में हवा की गुणवत्ता निर्धारित करने के लिए कार्यप्रणाली को संशोधित करने और मापा पदार्थों की सूची का विस्तार करने के प्रस्ताव सामने आ रहे हैं। लेकिन अभी तक CO2 के स्तर में बदलाव के बारे में कुछ भी स्पष्ट नहीं हो पाया है।

आपको कैसे पता चलेगा कि इनडोर कार्बन डाइऑक्साइड का स्तर स्वीकार्य है? विशेषज्ञ मानकों की सूची प्रदान करते हैं, और वे विभिन्न उद्देश्यों की इमारतों के लिए भिन्न होंगे।

आवासीय कार्बन डाइऑक्साइड मानक

अपार्टमेंट इमारतों और निजी घरों के डिजाइनर "आवासीय और सार्वजनिक भवन" शीर्षक के तहत GOST 30494-2011 का उपयोग करते हैं। इनडोर माइक्रॉक्लाइमेट पैरामीटर "। यह दस्तावेज़ मानव स्वास्थ्य के लिए इष्टतम CO2 के स्तर को 800 - 1,000 पीपीएम मानता है। 1,400 पीपीएम के स्तर पर एक निशान कमरे में कार्बन डाइऑक्साइड की अनुमेय सामग्री की सीमा है। अधिक होने पर वायु की गुणवत्ता खराब मानी जाती है।

हालांकि, पहले से ही 1,000 पीपीएम को सीओ2 के स्तर पर शरीर की स्थिति की निर्भरता के लिए समर्पित कई अध्ययनों द्वारा सामान्य संस्करण के रूप में मान्यता नहीं दी गई है। उनके डेटा से संकेत मिलता है कि लगभग 1,000 पीपीएम पर, आधे से अधिक विषयों को माइक्रॉक्लाइमेट में गिरावट महसूस होती है: हृदय गति में वृद्धि, सिरदर्द, थकान और निश्चित रूप से, कुख्यात "सांस लेने के लिए कुछ भी नहीं"।

फिजियोलॉजिस्ट 600 - 800 पीपीएम को CO2 का सामान्य स्तर मानते हैं।

हालांकि संकेतित एकाग्रता पर कुछ अलग-थलग होने की शिकायतें संभव हैं।

यह पता चला है कि CO2 के स्तर के लिए निर्माण मानक शरीर विज्ञानियों के निष्कर्षों का खंडन करते हैं। हाल के वर्षों में, यह बाद की ओर से है कि अनुमेय सीमा को नवीनीकृत करने के लिए कॉल अधिक से अधिक जोर से सुनी गई हैं, लेकिन अभी तक कॉल आगे नहीं बढ़ी हैं। CO2 मानदंड जितना कम होगा, बिल्डरों द्वारा निर्देशित किया जाता है, इसकी लागत उतनी ही सस्ती होती है। और जिन लोगों को अपने दम पर अपार्टमेंट के वेंटिलेशन की समस्या को हल करना है, वे इसके लिए कीमत चुकाते हैं।

स्कूलों में कार्बन डाइऑक्साइड मानक

हवा में जितना अधिक कार्बन डाइऑक्साइड होता है, काम के बोझ पर ध्यान केंद्रित करना और उसका सामना करना उतना ही कठिन होता है। यह जानते हुए, अमेरिकी अधिकारियों ने सिफारिश की है कि स्कूलों में CO2 का स्तर 600 पीपीएम से नीचे बना रहे। रूस में, निशान थोड़ा अधिक है: पहले से ही उल्लेख किया गया GOST बच्चों के संस्थानों के लिए 800 पीपीएम या उससे कम इष्टतम मानता है। हालांकि, व्यवहार में, न केवल अमेरिकी बल्कि रूसी अनुशंसित स्तर भी अधिकांश स्कूलों के लिए एक सपने के सच होने जैसा है।

हमारे एक ने दिखाया कि अध्ययन के आधे से अधिक समय के लिए, हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 1,500 पीपीएम से अधिक हो जाती है, और कभी-कभी 2,500 पीपीएम तक पहुंच जाती है! ऐसी स्थितियों में ध्यान केंद्रित करना असंभव है, सूचना को देखने की क्षमता गंभीर रूप से कम हो जाती है। अतिरिक्त CO2 के अन्य संभावित लक्षणों में हाइपरवेंटिलेशन, पसीना, आंखों में सूजन, नाक की भीड़ और सांस लेने में कठिनाई शामिल हैं।

ये क्यों हो रहा है? कार्यालय शायद ही कभी हवादार होते हैं, क्योंकि एक खुली खिड़की का अर्थ है ठंडे बच्चे और गली से शोर। भले ही स्कूल की इमारत में शक्तिशाली केंद्रीय वेंटिलेशन हो, यह आमतौर पर या तो शोर या पुराना होता है। लेकिन ज्यादातर स्कूलों में खिड़कियां आधुनिक हैं - प्लास्टिक, सीलबंद, वायुरोधी। एक बंद खिड़की के साथ 50-60 एम 2 के क्षेत्र में 25 लोगों की कक्षा के साथ, हवा में कार्बन डाइऑक्साइड केवल आधे घंटे में 800 पीपीएम तक कूदता है।

कार्यालयों में कार्बन डाइऑक्साइड मानक

कार्यालयों में, स्कूलों की तरह ही समस्याएं देखी जाती हैं: CO2 की बढ़ी हुई एकाग्रता से ध्यान केंद्रित करना मुश्किल हो जाता है। त्रुटियां कई गुना बढ़ जाती हैं और श्रम उत्पादकता गिर जाती है।

कार्यालयों के लिए हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री के मानक आम तौर पर अपार्टमेंट और घरों के समान होते हैं: 800 - 1,400 पीपीएम को स्वीकार्य माना जाता है। हालांकि, जैसा कि हम पहले ही पता लगा चुके हैं, पहले से ही 1,000 पीपीएम हर दूसरे व्यक्ति को परेशानी का कारण बनता है।

दुर्भाग्य से, कई कार्यालयों में समस्या किसी भी तरह से हल नहीं होती है। कहीं वे उसके बारे में कुछ नहीं जानते, कहीं प्रबंधन जानबूझकर उसे अनदेखा करता है, और कहीं वे इसे एयर कंडीशनर की मदद से हल करने का प्रयास करते हैं। ठंडी हवा का एक जेट वास्तव में आराम का एक अल्पकालिक भ्रम पैदा करता है, लेकिन कार्बन डाइऑक्साइड कहीं भी गायब नहीं होता है और अपना "गंदा काम" करता रहता है।

यह भी हो सकता है कि कार्यालय स्थान सभी मानकों के अनुपालन में बनाया गया हो, लेकिन इसे उल्लंघन के साथ संचालित किया जाता है। उदाहरण के लिए, कर्मचारियों का घनत्व बहुत अधिक है। भवन निर्माण के नियमों के अनुसार एक व्यक्ति के पास 4 से 6.5 वर्गमीटर क्षेत्रफल होना चाहिए। यदि अधिक कर्मचारी हैं, तो कार्बन डाइऑक्साइड हवा में तेजी से जमा होता है।

निष्कर्ष और आउटपुट

अपार्टमेंट, कार्यालय भवनों और चाइल्डकैअर सुविधाओं में वेंटिलेशन की समस्या सबसे तीव्र है।
इसके दो कारण हैं:

1. बिल्डिंग कोड और स्वच्छता दिशानिर्देशों के बीच विसंगति।
पूर्व का कहना है: 1,400 पीपीएम सीओ2 से अधिक नहीं, बाद वाला चेतावनी देता है: यह बहुत अधिक है।

CO2 एकाग्रता (पीपीएम)	बिल्डिंग कोड (GOST 30494-2011 के अनुसार)	शरीर पर प्रभाव (स्वच्छता और स्वच्छ अनुसंधान के अनुसार)
800 . से कम	उच्च गुणवत्ता वाली हवा	उत्तम स्वास्थ्य और जोश
800 – 1 000	मध्यम गुणवत्ता वाली हवा	1,000 पीपीएम पर, हर दूसरा व्यक्ति घबराहट, सुस्ती, एकाग्रता में कमी, सिरदर्द महसूस करता है
1 000 - 1 400	अनुमेय मानदंड की निचली सीमा	सुस्ती, ध्यान और सूचना प्रसंस्करण के साथ समस्याएं, भारी श्वास, नासॉफिरिन्क्स के साथ समस्याएं
1,400 . से ऊपर	खराब गुणवत्ता वाली हवा	गंभीर थकान, पहल की कमी, ध्यान केंद्रित करने में असमर्थता, शुष्क श्लेष्मा झिल्ली, सोने में परेशानी

2. भवन के निर्माण, पुनर्निर्माण या संचालन के मानकों का पालन करने में विफलता।
सबसे सरल उदाहरण प्लास्टिक की खिड़कियों की स्थापना है जो बाहरी हवा को गुजरने की अनुमति नहीं देती है और इस तरह कमरे में कार्बन डाइऑक्साइड के संचय के साथ स्थिति को बढ़ा देती है।

कार्बन डाइऑक्साइड (CO2)।

कार्बन डाइऑक्साइड शायद मनुष्यों द्वारा वातावरण में उत्सर्जित सभी ग्रीनहाउस गैसों में सबसे महत्वपूर्ण है, पहला क्योंकि यह एक मजबूत ग्रीनहाउस प्रभाव का कारण बनता है और दूसरा, क्योंकि इस गैस का इतना अधिक उत्पादन मानवीय गलती के कारण होता है।

कार्बन डाइऑक्साइड वातावरण का एक बहुत ही "प्राकृतिक" घटक है - इतना प्राकृतिक कि हमने हाल ही में मानवजनित कार्बन डाइऑक्साइड को प्रदूषक के रूप में सोचना शुरू किया है। कार्बन डाइऑक्साइड एक अच्छी बात हो सकती है। हालांकि, महत्वपूर्ण सवाल यह है कि किस बिंदु पर बहुत अधिक CO2 है? या, दूसरे शब्दों में, यह कितनी मात्रा में पर्यावरण पर हानिकारक प्रभाव डालने लगता है?

आज मनुष्य के दृष्टिकोण से जो स्वाभाविक लगता है, वह पृथ्वी के विकासवादी विकास की प्रक्रिया में जो प्राकृतिक था, उससे काफी भिन्न हो सकता है। मानव इतिहास 4.6 अरब वर्ष से अधिक पुराने भूगर्भीय स्तर पर केवल एक बहुत ही पतला टुकड़ा (कुछ मिलियन वर्ष से अधिक नहीं) है।

कुछ पर्यावरणविदों को डर है कि कार्बन डाइऑक्साइड से विनाशकारी जलवायु परिवर्तन होंगे, जैसा कि बिल मैककिबेन की पुस्तक नेचर्स एंड में वर्णित है।

सबसे अधिक संभावना है, कार्बन डाइऑक्साइड पृथ्वी के प्रारंभिक वातावरण में प्रबल था। आज वातावरण में CO2 की मात्रा केवल 0.03 प्रतिशत है, और सबसे निराशावादी पूर्वानुमान 2100 तक इसके स्तर के 0.09 प्रतिशत तक बढ़ने की भविष्यवाणी करते हैं। लगभग 4.5 अरब साल पहले, कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि सीओ2 ने पृथ्वी के वायुमंडल की संरचना का 80 प्रतिशत हिस्सा बनाया, जो अगले 2.5 अरब वर्षों में धीरे-धीरे कम होकर 30-20 प्रतिशत हो गया। प्रारंभिक वातावरण में व्यावहारिक रूप से मुक्त ऑक्सीजन नहीं पाई जाती थी और उस समय मौजूद अवायवीय जीवन रूपों के लिए विषाक्त थी।

मानव अस्तित्व, जैसा कि हम आज जानते हैं, वातावरण में अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड की स्थिति में, बस असंभव था। सौभाग्य से मनुष्यों और जानवरों के लिए, अधिकांश CO2 को पृथ्वी के इतिहास में बाद में वातावरण से हटा दिया गया था, जब समुद्री निवासियों, शैवाल के प्रारंभिक रूपों ने प्रकाश संश्लेषण की क्षमता विकसित की थी। प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में, पौधे कार्बन डाइऑक्साइड और पानी को चीनी और ऑक्सीजन में बदलने के लिए सूर्य की ऊर्जा का उपयोग करते हैं। अंत में, शैवाल और अन्य, अधिक उन्नत जीवन रूप जो विकास की प्रक्रिया में प्रकट हुए (प्लवक, पौधे और पेड़) मर गए, पृथ्वी की पपड़ी में विभिन्न कार्बन खनिजों (तेल शेल, कोयला और तेल) में अधिकांश कार्बन को बांध दिया। वातावरण में जो बचा है वह ऑक्सीजन है जिसे हम अभी सांस लेते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड विभिन्न स्रोतों से वातावरण में प्रवेश करती है, जिनमें से अधिकांश प्राकृतिक हैं। लेकिन CO2 की मात्रा आमतौर पर लगभग समान स्तर पर रहती है, क्योंकि ऐसे तंत्र हैं जो वातावरण से कार्बन डाइऑक्साइड को हटाते हैं (चित्र 5 वातावरण में CO2 के संचलन का एक सरल आरेख देता है)।

CO2 परिसंचरण के मुख्य प्राकृतिक तंत्रों में से एक वायुमंडल और महासागरों की सतह के बीच गैसों का आदान-प्रदान है। यह आदान-प्रदान एक बहुत ही सूक्ष्म, संतुलित प्रतिक्रिया प्रक्रिया है। इसमें निहित कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा वास्तव में बहुत अधिक है। वैज्ञानिक इन मात्राओं को सुविधा के लिए गिग टन (Ggt - बिलियन मीट्रिक टन) कार्बन में मापते हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड पानी में आसानी से घुल जाता है (वह प्रक्रिया जो कार्बोनेटेड पानी पैदा करती है)। यह पानी से भी आसानी से अलग हो जाता है (सोडा वाटर में, हम इसे फुफकार के रूप में देखते हैं)। वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड महासागरों की सतह पर पानी में लगातार घुल जाती है और वापस वायुमंडल में चली जाती है। इस घटना को लगभग पूरी तरह से भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं द्वारा समझाया गया है। दुनिया के महासागरों की सतह सालाना 90 Ggt कार्बन छोड़ती है, और 92 Ggt कार्बन अवशोषित करती है। जब वैज्ञानिक इन दो प्रक्रियाओं की तुलना करते हैं, तो यह पता चलता है कि दुनिया के महासागरों की सतह वास्तव में कार्बन डाइऑक्साइड का एक शोषक है, यानी यह वायुमंडल में वापस उत्सर्जित होने की तुलना में अधिक CO2 को अवशोषित करता है।

वायुमंडल/महासागर चक्र में कार्बन डाइऑक्साइड के प्रवाह की मात्रा सबसे महत्वपूर्ण कारक बनी हुई है, क्योंकि मौजूदा संतुलन में छोटे बदलावों के अन्य प्राकृतिक प्रक्रियाओं के लिए अप्रत्याशित परिणाम हो सकते हैं।

वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड के संचलन में जैविक प्रक्रियाएं कम महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभाती हैं। प्रकाश संश्लेषण के लिए CO2 आवश्यक है। पौधे कार्बन डाइऑक्साइड को सांस लेते हैं, सालाना लगभग 102 Ggt कार्बन अवशोषित करते हैं। हालांकि, पौधे, जानवर और अन्य जीव भी CO2 का उत्सर्जन करते हैं। कार्बन डाइऑक्साइड के गठन के कारणों में से एक चयापचय प्रक्रिया - श्वास द्वारा समझाया गया है। सांस लेते समय, जीवित जीव सांस लेने वाली ऑक्सीजन को जलाते हैं। मनुष्य और अन्य भूमि जानवर, उदाहरण के लिए, जीवन को बनाए रखने के लिए ऑक्सीजन लेते हैं और कार्बन डाइऑक्साइड को कचरे के रूप में वायुमंडल में वापस छोड़ते हैं। गणना के अनुसार, पृथ्वी पर सभी जीवित जीव सालाना लगभग 50 Ggt कार्बन छोड़ते हैं।

जब पौधे और जानवर मर जाते हैं, तो उनमें कार्बनिक कार्बन यौगिक मिट्टी या गाद में दलदल में समा जाते हैं। प्रकृति सूखे जीवन के इन उत्पादों को माली की तरह खाद बनाती है, विभिन्न रासायनिक परिवर्तनों और सूक्ष्मजीवों के काम की प्रक्रिया में उन्हें उनके घटक भागों में तोड़ देती है। वैज्ञानिकों की गणना के अनुसार, क्षय होने पर लगभग 50 Ggt कार्बन वायुमंडल में वापस आ जाता है।

इस प्रकार, वार्षिक रूप से वातावरण से अवशोषित 102 Ggt कार्बन 102 Gg टन कार्बन द्वारा लगभग एक सौ प्रतिशत संतुलित होता है जो जानवरों और पौधों के श्वसन और क्षय के दौरान सालाना वातावरण में प्रवेश करता है। प्रकृति में कार्बन प्रवाह के परिमाण के बारे में पूरी तरह से जागरूक होना आवश्यक है, क्योंकि मौजूदा संतुलन में छोटे विचलन के दूरगामी परिणाम हो सकते हैं।

वायुमंडल-महासागर चक्र और जैविक चक्र की तुलना में, मानव गतिविधि के परिणामस्वरूप वातावरण में जारी कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा पहली नज़र में नगण्य लगती है। कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस को जलाने पर, मनुष्य वायुमंडल में लगभग 5.7 Ggt कार्बन उत्सर्जित करता है (IPCC के अनुसार)। जब वनों की कटाई और जंगलों को जलाया जाता है, तो लोग 2 Gg टन और जोड़ते हैं। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि वनों की कटाई के परिणामस्वरूप वातावरण में जारी कार्बन की मात्रा के विभिन्न अनुमान हैं।

ये मात्राएँ निस्संदेह एक भूमिका निभाती हैं क्योंकि प्राकृतिक कार्बन चक्र (वायुमंडल / महासागर और जैविक चक्र) लंबे समय से एक अच्छी तरह से विनियमित संतुलन में हैं। कम से कम उस समय के दौरान संतुलन बनाए रखा गया था जिसके दौरान मानव जाति का उद्भव और विकास हुआ था। ऐसा लगता है कि मानव औद्योगिक और कृषि गतिविधियों ने कार्बन संतुलन को काफी हद तक खराब कर दिया है।

विभिन्न वैज्ञानिक अध्ययनों ने पिछली कई शताब्दियों में वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में वृद्धि दिखाई है। इस समय के दौरान, ग्रह की आबादी तेजी से बढ़ी, उद्योग में भाप इंजन का उपयोग किया जाने लगा, आंतरिक दहन इंजन वाली कारें पूरे ग्रह में फैल गईं, और प्रवासी किसानों ने अमेरिका, ऑस्ट्रेलिया और एशिया के विशाल क्षेत्रों को वनस्पति से साफ कर दिया।

इसी समय के दौरान, कार्बन डाइऑक्साइड की वायुमंडलीय सांद्रता पूर्व-औद्योगिक अवधि (1750) के 280 भागों प्रति मिलियन (पीपीएमवी) से बढ़कर लगभग 353 पीपीएमवी हो गई, जो लगभग 25 प्रतिशत है। यह राशि महत्वपूर्ण परिवर्तन करने के लिए पर्याप्त हो सकती है यदि जलवायु वास्तव में ग्रीनहाउस गैसों के प्रति उस हद तक संवेदनशील है जैसा कि वैज्ञानिक सुझाव देते हैं। हवाई में मनुआ लोआ वेधशाला में माप, औद्योगिक प्रदूषण के स्रोतों से दूर, 1958 और 1990 के बीच CO2 सांद्रता में लगातार वृद्धि दिखाते हैं (चित्र 6)। पिछले दो वर्षों में, हालांकि, कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता में कोई वृद्धि नहीं हुई है।

कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता और गणना किए गए वैश्विक औसत तापमान के बीच घनिष्ठ संबंध आश्चर्यजनक है (चित्र 7)! हालाँकि, यह सहसंबंध आकस्मिक है या नहीं यह अभी भी एक रहस्य है। CO2 सांद्रता में उतार-चढ़ाव से तापमान में उतार-चढ़ाव की व्याख्या करना आसान है। लेकिन संबंध इसके विपरीत भी हो सकते हैं - तापमान में बदलाव से कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में बदलाव हो सकता है।

रासायनिक संरचना

ज्वालामुखी विस्फोट के दौरान गैसों के निकलने के परिणामस्वरूप पृथ्वी का वातावरण उत्पन्न हुआ। महासागरों और जीवमंडल के उद्भव के साथ, यह पानी, पौधों, जानवरों और मिट्टी और दलदलों में उनके अपघटन उत्पादों के साथ गैस के आदान-प्रदान के कारण भी बना था।

वर्तमान में, पृथ्वी के वायुमंडल में मुख्य रूप से गैसें और विभिन्न अशुद्धियाँ (धूल, पानी की बूंदें, बर्फ के क्रिस्टल, समुद्री लवण, दहन उत्पाद) शामिल हैं।

पानी (एच 2 ओ) और कार्बन डाइऑक्साइड (सीओ 2) के अपवाद के साथ, वातावरण बनाने वाली गैसों की एकाग्रता व्यावहारिक रूप से स्थिर है।

तालिका में इंगित गैसों के अलावा, वायुमंडल में SO 2, NH 3, CO, ओजोन, हाइड्रोकार्बन, HCl, HF, Hg वाष्प, I 2, साथ ही NO और कई अन्य गैसें कम मात्रा में होती हैं। क्षोभमंडल में बड़ी संख्या में निलंबित ठोस और तरल कण (एयरोसोल) लगातार पाए जाते हैं।

पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड, 2011 के अनुसार, 392 पीपीएम या 0.0392% की मात्रा में प्रस्तुत किया गया है। कार्बन डाइऑक्साइड की भूमिका ( सीओ 2, डाइऑक्साइडया कार्बन डाईऑक्साइड) जीवमंडल के जीवन में मुख्य रूप से प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया को बनाए रखना शामिल है, जो पौधों द्वारा किया जाता है। ग्रीनहाउस गैस होने के कारण, हवा में कार्बन डाइऑक्साइड ग्रह और आसपास के स्थान के बीच गर्मी के आदान-प्रदान को प्रभावित करती है, कई आवृत्तियों पर पुन: विकिरणित गर्मी को प्रभावी ढंग से अवरुद्ध करती है, और इस प्रकार ग्रह की जलवायु के निर्माण में भाग लेती है।

मानव जाति द्वारा जीवाश्म ईंधन के सक्रिय उपयोग के कारण वातावरण में इस गैस की सांद्रता में तेजी से वृद्धि हो रही है। 19वीं सदी के मध्य से पहली बार कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता पर मानवजनित प्रभाव देखा गया है। उस समय से, इसके विकास की दर में वृद्धि हुई है और 2000 के दशक के अंत में 2.20 ± 0.01 पीपीएम / वर्ष, या 1.7% प्रति वर्ष की दर से हुई। अलग-अलग अध्ययनों के अनुसार, वातावरण में CO2 का वर्तमान स्तर पिछले 800 हजार वर्षों में सबसे अधिक है और संभवत: पिछले 20 मिलियन वर्षों में है।

ग्रीनहाउस प्रभाव में भूमिका

हवा में इसकी अपेक्षाकृत कम सांद्रता के बावजूद, CO 2 पृथ्वी के वायुमंडल का एक महत्वपूर्ण घटक है क्योंकि यह 4.26 माइक्रोन (कंपन मोड - अणु का असममित खिंचाव) और 14.99 माइक्रोन (फ्लेक्सुरल) सहित विभिन्न तरंग दैर्ध्य में अवरक्त विकिरण को अवशोषित और पुन: उत्सर्जित करता है। उतार-चढ़ाव)। यह प्रक्रिया इन तरंग दैर्ध्य पर पृथ्वी के विकिरण को अंतरिक्ष में समाप्त या कम कर देती है, जिससे ग्रीनहाउस प्रभाव होता है। वायुमंडलीय सीओ 2 की एकाग्रता में वर्तमान परिवर्तन अवशोषण बैंड को प्रभावित करता है, जहां पृथ्वी के पुन: उत्सर्जन स्पेक्ट्रम पर इसका वर्तमान प्रभाव केवल आंशिक अवशोषण की ओर जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड के ग्रीनहाउस गुणों के अलावा, यह भी महत्वपूर्ण है कि यह हवा से भारी गैस है। चूंकि हवा का औसत सापेक्ष दाढ़ द्रव्यमान 28.98 ग्राम / मोल है, और सीओ 2 का दाढ़ द्रव्यमान 44.01 ग्राम / मोल है, कार्बन डाइऑक्साइड के अनुपात में वृद्धि से हवा के घनत्व में वृद्धि होती है और, तदनुसार, एक ऊंचाई के आधार पर इसके दबाव प्रोफाइल में परिवर्तन। ग्रीनहाउस प्रभाव की भौतिक प्रकृति के कारण, वातावरण के गुणों में इस तरह के बदलाव से सतह पर औसत तापमान में वृद्धि होती है।

सामान्य तौर पर, 280 पीपीएम के पूर्व-औद्योगिक स्तर से वर्तमान 392 पीपीएम तक एकाग्रता में वृद्धि ग्रह की सतह के प्रत्येक वर्ग मीटर के लिए 1.8 वाट की अतिरिक्त रिलीज के बराबर है। इस गैस में जलवायु पर दीर्घकालिक प्रभाव की अनूठी संपत्ति भी है, जो उत्सर्जन की समाप्ति के बाद, एक हजार साल तक काफी हद तक स्थिर रहती है। अन्य ग्रीनहाउस गैसें, जैसे कि मीथेन और नाइट्रिक ऑक्साइड, कम समय के लिए वातावरण में मुक्त रहती हैं।

कार्बन डाइऑक्साइड के स्रोत

वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड के प्राकृतिक स्रोतों में ज्वालामुखी विस्फोट, हवा में कार्बनिक पदार्थों का दहन, और वन्यजीवों का श्वसन (एरोबिक जीव देखें) शामिल हैं। इसके अलावा, कार्बन डाइऑक्साइड कुछ सूक्ष्मजीवों द्वारा किण्वन प्रक्रिया, सेलुलर श्वसन और हवा में कार्बनिक अवशेषों के अपघटन की प्रक्रिया के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। वातावरण में CO2 उत्सर्जन के मानवजनित स्रोतों में शामिल हैं: गर्मी उत्पन्न करने के लिए जीवाश्म ईंधन का दहन, बिजली उत्पन्न करना, लोगों और सामानों को परिवहन करना। कुछ औद्योगिक गतिविधियाँ, जैसे सीमेंट का उत्पादन और गैसों को ज्वालाओं में जलाकर उपयोग करना, CO2 के महत्वपूर्ण उत्सर्जन का कारण बनता है।

प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधे परिणामी कार्बन डाइऑक्साइड को कार्बोहाइड्रेट में परिवर्तित करते हैं, जो वर्णक क्लोरोफिल द्वारा किया जाता है, जो सौर विकिरण की ऊर्जा का उपयोग करता है। परिणामी गैस, ऑक्सीजन, पृथ्वी के वायुमंडल में छोड़ी जाती है और विषमपोषी जीवों और अन्य पौधों द्वारा श्वसन के लिए उपयोग की जाती है, इस प्रकार कार्बन चक्र का निर्माण होता है।

मानवजनित उत्सर्जन

औद्योगिक के परिणामस्वरूप वातावरण में कार्बन उत्सर्जन 1800 - 2004 में गतिविधि

19वीं शताब्दी के मध्य में औद्योगिक क्रांति की शुरुआत के साथ, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड के मानवजनित उत्सर्जन में उत्तरोत्तर वृद्धि हुई, जिसके कारण कार्बन चक्र में असंतुलन और CO2 की सांद्रता में वृद्धि हुई। वर्तमान में, मानव जाति द्वारा उत्पादित कार्बन डाइऑक्साइड का लगभग 57% पौधों और महासागरों द्वारा वातावरण से हटा दिया जाता है। वातावरण में सीओ 2 की मात्रा में वृद्धि का अनुपात कुल जारी सीओ 2 में 45% के क्रम का एक स्थिर मूल्य है और पांच साल की अवधि के साथ अल्पकालिक उतार-चढ़ाव और उतार-चढ़ाव से गुजरता है।

कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस जैसे जीवाश्म ईंधन का दहन मानवजनित CO2 उत्सर्जन का मुख्य कारण है, जिसमें वनों की कटाई दूसरा सबसे महत्वपूर्ण है। 2008 में, जीवाश्म ईंधन जलाने से 8.67 बिलियन टन कार्बन (31.8 बिलियन टन CO2) वातावरण में छोड़ा गया, जबकि 1990 में वार्षिक कार्बन उत्सर्जन 6.14 बिलियन टन था। भूमि उपयोग के तहत वनों की कटाई से वायुमंडलीय कार्बन डाइऑक्साइड में वृद्धि हुई है, जो 2008 में 1.2 बिलियन टन कोयले के जलने के बराबर है (1990 में 1.64 बिलियन टन)। 18 वर्षों में संचयी वृद्धि वार्षिक प्राकृतिक CO2 चक्र का 3% है, जो सिस्टम को असंतुलित करने और CO 2 वृद्धि को तेज करने के लिए पर्याप्त है। नतीजतन, कार्बन डाइऑक्साइड धीरे-धीरे वातावरण में जमा हो गया और 2009 में इसकी सांद्रता पूर्व-औद्योगिक मूल्य से 39% अधिक थी।

इस प्रकार, इस तथ्य के बावजूद कि (2011 तक) सीओ 2 का कुल मानवजनित उत्सर्जन अपने प्राकृतिक वार्षिक चक्र के 8% से अधिक नहीं है, न केवल मानवजनित उत्सर्जन के स्तर के कारण, बल्कि एक के लिए भी एकाग्रता में वृद्धि देखी गई है। समय के साथ उत्सर्जन के स्तर में निरंतर वृद्धि।

मानव गतिविधियाँ पहले ही इस तरह के अनुपात में पहुँच चुकी हैं कि पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की कुल सामग्री अधिकतम अनुमेय मूल्यों तक पहुँच गई है। प्राकृतिक प्रणालियाँ - भूमि, वातावरण, महासागर, विनाशकारी प्रभाव में हैं।

महत्वपूर्ण तथ्य

उदाहरण के लिए, इनमें क्लोरोफ्लोरोकार्बन शामिल हैं। ये गैस अशुद्धियाँ सौर विकिरण का उत्सर्जन और अवशोषण करती हैं, जो ग्रह की जलवायु में परिलक्षित होता है। सामूहिक रूप से, CO2, अन्य गैसीय यौगिक जो वायुमंडल में समाप्त हो जाते हैं, ग्रीनहाउस गैस कहलाते हैं।

इतिहास संदर्भ

उन्होंने चेतावनी दी कि जलने वाले ईंधन की मात्रा में वृद्धि से पृथ्वी के विकिरण संतुलन का उल्लंघन हो सकता है।

आधुनिक वास्तविकता

आज, कार्बन डाइऑक्साइड की एक बड़ी मात्रा ईंधन के दहन के साथ-साथ वनों की कटाई और कृषि भूमि में वृद्धि के कारण प्रकृति में होने वाले परिवर्तनों के कारण वातावरण में जारी की जाती है।

वन्यजीवों पर कार्बन डाइऑक्साइड के प्रभाव का तंत्र

वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की वृद्धि ग्रीनहाउस प्रभाव का कारण बन रही है। यदि कार्बन मोनोऑक्साइड (IV) शॉर्ट-वेव सौर विकिरण के साथ पारदर्शी है, तो यह सभी दिशाओं में ऊर्जा उत्सर्जित करते हुए लंबी-तरंग विकिरण को अवशोषित करता है। नतीजतन, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा काफी बढ़ जाती है, पृथ्वी की सतह गर्म हो जाती है, और वातावरण की निचली परतें गर्म हो जाती हैं। कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में बाद में वृद्धि के साथ, वैश्विक जलवायु परिवर्तन संभव है।

इसलिए पृथ्वी के वायुमंडल में कुल कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा का अनुमान लगाना महत्वपूर्ण है।

वायुमंडल में विमोचन के स्रोत

उनमें से, औद्योगिक उत्सर्जन को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। मानवजनित उत्सर्जन के कारण वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ रही है। आर्थिक विकास सीधे जले हुए प्राकृतिक संसाधनों की मात्रा पर निर्भर करता है, क्योंकि कई उद्योग ऊर्जा की खपत करने वाले उद्यम हैं।

सांख्यिकीय अध्ययनों के परिणामों से संकेत मिलता है कि पिछली शताब्दी के अंत से, कई देशों में बिजली की कीमतों में उल्लेखनीय वृद्धि के साथ यूनिट ऊर्जा खपत में कमी आई है।

इसका प्रभावी उपयोग तकनीकी प्रक्रिया, वाहनों के आधुनिकीकरण, उत्पादन कार्यशालाओं के निर्माण में नई तकनीकों के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। कुछ विकसित औद्योगिक देश प्रसंस्करण और कच्चे माल के उद्योगों के विकास से उन क्षेत्रों के विकास में चले गए हैं जो अंतिम उत्पाद के निर्माण में लगे हुए हैं।

एक गंभीर औद्योगिक आधार वाले बड़े महानगरीय क्षेत्रों में, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन काफी अधिक होता है, क्योंकि सीओ 2 अक्सर उन उद्योगों का उप-उत्पाद होता है जिनकी गतिविधियां शिक्षा और चिकित्सा की जरूरतों को पूरा करती हैं।

विकासशील देशों में, प्रति व्यक्ति उच्च गुणवत्ता वाले ईंधन के उपयोग में उल्लेखनीय वृद्धि को उच्च जीवन स्तर में संक्रमण के लिए एक गंभीर कारक माना जाता है। वर्तमान में, इस विचार को आगे रखा जा रहा है जिसके अनुसार आर्थिक विकास की निरंतरता और जीवन स्तर में वृद्धि बिना ईंधन के जलने की मात्रा में वृद्धि के बिना संभव है।

क्षेत्र के आधार पर, वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 10 से 35% तक होती है।

ऊर्जा की खपत और CO2 उत्सर्जन के बीच संबंध

सबसे पहले, ऊर्जा का उत्पादन केवल इसे प्राप्त करने के लिए नहीं किया जाता है। विकसित औद्योगिक देशों में, इसका अधिकांश उपयोग उद्योग में, इमारतों को गर्म करने और ठंडा करने और परिवहन के लिए किया जाता है। बड़े वैज्ञानिक केंद्रों द्वारा किए गए अध्ययनों से पता चला है कि ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों का उपयोग करते समय, पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जन में उल्लेखनीय कमी प्राप्त करना संभव है।

उदाहरण के लिए, वैज्ञानिक यह गणना करने में सक्षम थे कि यदि संयुक्त राज्य अमेरिका उपभोक्ता वस्तुओं के उत्पादन में कम ऊर्जा-गहन प्रौद्योगिकियों पर स्विच करता है, तो इससे वातावरण में जारी कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 25% तक कम हो जाएगी। विश्व स्तर पर, इससे ग्रीनहाउस प्रभाव की समस्या 7% तक कम हो जाएगी।

प्रकृति में कार्बन

पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड के उत्सर्जन से संबंधित समस्या का विश्लेषण करते हुए, हम देखते हैं कि कार्बन, जो इसकी संरचना में शामिल है, जैविक जीवों के अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण है। जटिल कार्बन श्रृंखला (सहसंयोजक बंधन) बनाने की इसकी क्षमता जीवन के लिए आवश्यक प्रोटीन अणुओं को जन्म देती है। बायोजेनिक कार्बन चक्र एक जटिल प्रक्रिया है, क्योंकि इसमें न केवल जीवित चीजों की कार्यप्रणाली शामिल है, बल्कि विभिन्न कार्बन जलाशयों के साथ-साथ उनके भीतर अकार्बनिक यौगिकों का स्थानांतरण भी शामिल है।

इनमें वायुमंडल, महाद्वीपीय द्रव्यमान, मिट्टी सहित, साथ ही जलमंडल, स्थलमंडल शामिल हैं। पिछली दो शताब्दियों में, बायोफर-वायुमंडल-जलमंडल प्रणाली में कार्बन प्रवाह में परिवर्तन देखा गया है, जो इसकी तीव्रता में इस तत्व के हस्तांतरण की भूवैज्ञानिक प्रक्रियाओं की दर से काफी अधिक है। इसलिए यह आवश्यक है कि खुद को मिट्टी सहित व्यवस्था के भीतर संबंधों पर विचार करने तक ही सीमित रखा जाए।

पिछली शताब्दी के मध्य से पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रात्मक सामग्री के निर्धारण से संबंधित गंभीर अध्ययन किए गए हैं। इस तरह की गणना में अग्रणी किलिंग था, जो प्रसिद्ध मौना लोआ वेधशाला में काम करता है।

अवलोकनों के विश्लेषण से पता चला है कि वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता में परिवर्तन प्रकाश संश्लेषण चक्र, भूमि पर पौधों के विनाश, साथ ही विश्व महासागर में वार्षिक तापमान परिवर्तन से प्रभावित होते हैं। प्रयोगों के दौरान, यह पता लगाना संभव था कि उत्तरी गोलार्ध में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रात्मक सामग्री काफी अधिक है। वैज्ञानिकों ने सुझाव दिया है कि यह इस तथ्य के कारण है कि अधिकांश मानवजनित इनपुट ठीक इसी सांसारिक गोलार्ध पर पड़ता है।

विश्लेषण के लिए, उन्हें विशेष तरीकों के बिना लिया गया था, इसके अलावा, सापेक्ष और पूर्ण गणना त्रुटियों को ध्यान में नहीं रखा गया था। ग्लेशियल कोर में निहित हवा के बुलबुले के विश्लेषण के लिए धन्यवाद, शोधकर्ता 1750-1960 की सीमा में पृथ्वी के वायुमंडल में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री पर डेटा स्थापित करने में सक्षम थे।

निष्कर्ष

पिछली शताब्दियों में, महाद्वीपीय पारिस्थितिक तंत्र में महत्वपूर्ण परिवर्तन हुए हैं, इसका कारण मानवजनित प्रभाव में वृद्धि थी। हमारे ग्रह के वातावरण में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रात्मक सामग्री में वृद्धि के साथ, ग्रीनहाउस प्रभाव बढ़ता है, जो जीवों के अस्तित्व को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है। यही कारण है कि ऊर्जा-बचत प्रौद्योगिकियों पर स्विच करना महत्वपूर्ण है जो वायुमंडल में सीओ 2 की रिहाई को कम करते हैं।