Az elmúlt 20 évben egyre többet vitatják meg a beltéri levegőben lévő szén-dioxid-többlet problémáját. Új tanulmányok jelennek meg, és új adatokat tesznek közzé. Az általunk lakott és dolgozó épületekre vonatkozó építési előírások betartják-e?
Az ember jóléte és teljesítménye szorosan összefügg a levegő minőségével, ahol dolgozik és pihen. A levegő minősége pedig a szén-dioxid CO2 koncentrációjával határozható meg.
Miért pontosan CO2?
- Ez a gáz mindenhol ott van, ahol emberek vannak.
- A helyiségben lévő szén-dioxid koncentrációja közvetlenül függ az emberi élet folyamataitól - mert kilélegzjük.
- A szén-dioxid-szint túllépése káros az emberi szervezet állapotára, ezért azt ellenőrizni kell.
- A CO2-koncentráció növekedése egyértelműen szellőzési problémákra utal.
- Minél rosszabb a szellőzés, annál több szennyezőanyag koncentrálódik a levegőben. Ezért a helyiség szén-dioxid-tartalmának növekedése annak a jele, hogy a levegő minősége romlik.
Az elmúlt években az orvosok és épülettervezők szakmai közösségeiben javaslatok hangzottak el a levegőminőség-meghatározási módszer felülvizsgálatára és a mért anyagok listájának bővítésére. De eddig semmi láthatóbbat nem találtak, mint a CO2-szint változását.
Honnan tudhatod, hogy elfogadható-e a helyiség szén-dioxid szintje? A szakértők szabványlistákat kínálnak, és a különböző célú épületeknél ezek eltérőek lesznek.
Szén-dioxid szabványok a lakóhelyiségekben
A többlakásos és magánházak tervezői a GOST 30494-2011 „Lakó- és középületek” elnevezésű szabványt veszik alapul. Beltéri mikroklíma paraméterei. Ez a dokumentum az emberi egészség szempontjából optimális CO2-szintet 800-1000 ppm-nek tekinti. Az 1400 ppm-es jelölés a megengedett szén-dioxid-tartalom határértéke a helyiségben. Ha magasabb, akkor a levegő minősége alacsonynak tekinthető.
Számos tanulmány azonban már 1000 ppm-et nem ismeri el a norma változataként a test állapotának a CO2-szinttől való függőségéről. Adataik azt mutatják, hogy 1000 ppm körül az alanyok több mint fele érez romlást a mikroklímában: pulzusszám növekedést, fejfájást, fáradtságot, és természetesen a hírhedt "nincs mit lélegezni".
A fiziológusok a CO2 normál szintjét 600-800 ppm-nek tartják.
Bár a jelzett koncentráció mellett előfordulhat néhány elszigetelt fülledt panasz.
Kiderült, hogy a CO2-szintre vonatkozó építési szabványok ellentétesek a fiziológusok következtetéseivel. Az utóbbi években éppen ez utóbbiakból hangzanak el egyre hangosabban a megengedett határértékek frissítésére irányuló hívások, de a hívásokon túl most sem ment a dolog. Minél alacsonyabb a CO2-norma, amelyet az építők követnek, annál olcsóbb. Ezt pedig fizetni kell annak, aki kénytelen egyedül megoldani a lakás szellőztetését.
A szén-dioxidra vonatkozó előírások az iskolákban
Minél több szén-dioxid van a levegőben, annál nehezebb fókuszálni és megbirkózni a tanulmányi terheléssel. Ennek ismeretében az amerikai hatóságok azt javasolják az iskoláknak, hogy a CO2-szintet tartsák 600 ppm alatt. Oroszországban ez a mutató valamivel magasabb: a már említett GOST a 800 ppm-et vagy az alatti értéket tartja optimálisnak a gyermekintézmények számára. A gyakorlatban azonban nem csak az amerikai, hanem az orosz ajánlott szint is kék álom a legtöbb iskola számára.
Egyikünk azt mutatta ki, hogy az edzésidő több mint felében a levegőben lévő szén-dioxid mennyisége meghaladja az 1500 ppm-et, néha pedig megközelíti a 2500 ppm-et! Ilyen körülmények között lehetetlen koncentrálni, kritikusan csökken az információérzékelés képessége. A túl sok CO2 további valószínű tünetei a hiperventiláció, izzadás, szemgyulladás, orrdugulás és légzési nehézség.
Miért történik ez? A tantermeket ritkán szellőztetik, mert a nyitott ablak hideg gyerekeket és utcai zajt jelent. Még akkor is, ha az iskola épülete erős központi szellőztetéssel van felszerelve, általában zajos vagy elavult. De a legtöbb iskola ablakai modernek - műanyagok, légmentesek, légmentesek. Egy 25 fős osztálylétszámú, 50-60 m2-es, zárt ablakkal rendelkező irodában a levegőben lévő szén-dioxid mindössze fél óra alatt 800 ppm-et ugrik meg.
Szén-dioxid szabványok az irodákban
Az irodákban ugyanazok a problémák figyelhetők meg, mint az iskolákban: a megnövekedett CO2-koncentráció megnehezíti a koncentrálást. A hibák szaporodnak és a termelékenység csökken.
Az irodák levegőjének szén-dioxid-tartalmára vonatkozó szabványok általában ugyanazok, mint a lakások és házak esetében: 800-1400 ppm elfogadható. Azonban, mint már megtudtuk, már 1000 ppm minden második embernek okoz kellemetlenséget.
Sajnos sok irodában a probléma semmilyen módon nem oldódik meg. Valahol egyszerűen nem tudnak róla semmit, valahol a vezetőség szándékosan figyelmen kívül hagyja, valahol pedig klíma segítségével próbálják megoldani. Egy hűvös levegősugár valóban a kényelem rövid távú illúzióját kelti, de a szén-dioxid nem tűnik el sehol, és folytatja „piszkos tetteit”.
Az is előfordulhat, hogy az irodahelyiség minden szabványnak megfelelően épült, de szabálysértésekkel üzemeltetik. Például az alkalmazottak sűrűsége túl magas. Az építési előírások szerint egy személynek 4-6,5 m2 területtel kell rendelkeznie. Ha több az alkalmazott, akkor a levegőben lévő szén-dioxid gyorsabban halmozódik fel.
Következtetések és eredmények
A szellőztetés problémája leginkább a lakásokban, irodaházakban és gyermekintézményekben jelentkezik.
Ennek két oka van:
1. Az építési előírások és az egészségügyi és higiéniai ajánlások közötti eltérés.
Előbbiek azt mondják: legfeljebb 1400 ppm CO2, utóbbiak figyelmeztetnek: ez túl sok.
| CO2 koncentráció (ppm) | Építési szabványok (a GOST 30494-2011 szerint) | Testre gyakorolt hatás (egészségügyi és higiéniai vizsgálatok szerint) |
|---|---|---|
| kevesebb, mint 800 | Kiváló minőségű levegő | Tökéletes egészség és vitalitás |
| 800 – 1 000 | Közepes minőségű levegő | 1000 ppm szinten minden másodpercben fülledtséget, levertséget, koncentrációs csökkenést, fejfájást érez |
| 1 000 - 1 400 | Az elfogadható norma alsó határa | Letargia, figyelem- és információfeldolgozási problémák, nehéz légzés, orrgarat-problémák |
| 1400 felett | Alacsony minőségű levegő | Rendkívüli fáradtság, kezdeményezőkészség hiánya, koncentrálási képtelenség, száraz nyálkahártya, alvászavar |
2. Szabványok be nem tartása az épület építése, átépítése vagy üzemeltetése során.
A legegyszerűbb példa a műanyag ablakok beszerelése, amelyek nem engedik át a külső levegőt, és ezáltal súlyosbítják a helyzetet a szén-dioxid felhalmozódásával a helyiségben.
Szén-dioxid (CO2).
A szén-dioxid talán a legfontosabb az emberek által a légkörbe kibocsátott üvegházhatású gázok közül, egyrészt azért, mert erős üvegházhatást vált ki, másrészt pedig azért, mert e gáz nagy részét az ember állítja elő.
A szén-dioxid a légkör nagyon „természetes” összetevője – annyira természetes, hogy csak mostanában kezdtünk el gondolkodni az antropogén szén-dioxidról, mint szennyező anyagról. A szén-dioxid hasznos dolog lehet. A kulcskérdés azonban az, hogy mikor lesz túl sok a CO2? Vagy más szóval, milyen mennyiségben kezd káros hatást gyakorolni a környezetre?
Ami a mai ember szemszögéből természetesnek tűnik, az jelentősen eltérhet attól, ami a Föld evolúciós fejlődése során természetes volt. Az emberiség története csak egy nagyon vékony szelet (nem több, mint néhány millió év) egy több mint 4,6 milliárd éves geológiai rétegen.
Egyes környezetvédők attól tartanak, hogy a szén-dioxid katasztrofális változásokhoz vezet az éghajlatban, például Bill McKibben Nature's End című könyvében leírtakat.
Valószínűleg a szén-dioxid uralta a Föld korai légkörét. A légkör CO2-tartalma ma csak körülbelül 0,03 százalék, és a legpesszimistább előrejelzések szerint 2100-ra 0,09 százalékra fog emelkedni. Körülbelül 4,5 milliárd évvel ezelőtt egyes tudósok úgy vélik, hogy a CO2 a Föld légkörének 80 százalékát tette ki, és kezdetben lassan 30-20 százalékra csökken a következő 2,5 milliárd év során. A korai légkörben gyakorlatilag nem létezett szabad oxigén, és mérgező volt az akkoriban létező anaerob életformákra.
Az ember létezése, amint azt ma ismerjük, a légköri szén-dioxid-felesleg körülményei között egyszerűen lehetetlen volt. Az emberek és az állatok szerencséjére a CO2 nagy részét a Föld történetének késői szakaszában távolították el a légkörből, amikor a tengerlakók, az algák korai formái kifejlesztették a fotoszintetizáló képességet. A fotoszintézis során a növények a nap energiáját használják fel a szén-dioxid és a víz cukorrá és oxigénné történő átalakítására. Végül az evolúció során megjelent algák és más, fejlettebb életformák (planktonok, növények és fák) elpusztultak, megkötve a földkéregben található különféle szénásványokban (olajpala, szén és olaj) található szén nagy részét. Ami a légkörben maradt, az az oxigén, amelyet most belélegzünk.
A szén-dioxid különböző forrásokból kerül a légkörbe – ezek többsége természetes. Ám a CO2 mennyisége általában ugyanazon a szinten marad, mert léteznek olyan mechanizmusok, amelyek eltávolítják a szén-dioxidot a légkörből (az 5. ábra a CO2 légköri keringésének egyszerűsített diagramját mutatja).
A CO2 keringésének egyik fő természetes mechanizmusa a légkör és az óceánok felszíne közötti gázcsere. Ez a csere egy nagyon finom, kiegyensúlyozott visszacsatolási folyamat. A benne lévő szén-dioxid mennyisége valóban óriási. A tudósok ezeket a mennyiségeket giga tonnában (Ggt – milliárd metrikus tonna) mérik a kényelem kedvéért.
A szén-dioxid könnyen oldódik vízben (a folyamat szénsavas vizet állít elő). Könnyen ki is válik a vízből (szénsavas vízben ezt pezsgésnek látjuk). A légköri szén-dioxid az óceánok felszínén folyamatosan vízben oldódik, és visszakerül a légkörbe. Ezt a jelenséget szinte teljes egészében fizikai és kémiai folyamatok magyarázzák. A világóceán felszíne évente 90 Ggt szenet bocsát ki, és 92 Ggt szenet nyel el. Amikor a tudósok összehasonlítják ezt a két folyamatot, kiderül, hogy a világóceán felszíne valójában egy szén-dioxid-nyelő, vagyis több CO2-t nyel el, mint amennyit visszaenged a légkörbe.
A légkör/óceán körforgásában a szén-dioxid fluxusok nagysága továbbra is a legfontosabb tényező, mivel a meglévő egyensúly kismértékű változása előre nem látható hatással lehet más természetes folyamatokra.
A biológiai folyamatok ugyanolyan fontos szerepet játszanak a szén-dioxid légköri keringésében. A CO2 elengedhetetlen a fotoszintézishez. A növények „belélegzik” a szén-dioxidot, és évente körülbelül 102 Ggt szenet nyelnek el. Ugyanakkor a növények, állatok és más szervezetek is CO2-t bocsátanak ki. A szén-dioxid képződésének egyik oka a metabolikus folyamat - a légzés. Légzés közben az élő szervezetek elégetik a belélegzett oxigént. Az emberek és más szárazföldi állatok például oxigént lélegeznek be, hogy fenntartsák az életet, és a szén-dioxidot hulladékként lélegezzék vissza a légkörbe. Számítások szerint a Föld összes élő szervezete évente körülbelül 50 Ggt szenet lélegzik ki.
Amikor a növények és állatok elpusztulnak, a bennük található szerves szénvegyületek beépülnek a talajba vagy a mocsarakban iszapba. A természet ezeket az elszáradt élettermékeket kertész módjára komposztálja, különféle kémiai átalakulások és mikroorganizmusok munkájával alkotórészekre bontva. A tudósok szerint a bomlás során körülbelül 50 Ggt szén kerül vissza a légkörbe.
Így az atmoszférából évente kivett 102 Ggt szén csaknem 100%-ban egyensúlyban van azzal a 102 Gg tonna szénnel, amely az állatok és növények légzése és bomlása során évente kerül a légkörbe. Teljesen tisztában kell lenni a természetben előforduló szén-áramlás nagyságrendjével, mivel a meglévő egyensúly enyhe eltérései messzemenő következményekkel járhatnak.
A légkör-óceán körforgáshoz és a biológiai körforgáshoz képest az emberi tevékenység következtében a légkörbe kerülő szén-dioxid mennyisége első pillantásra elenyészőnek tűnik. Szén, olaj és földgáz elégetésekor egy személy körülbelül 5,7 Ggt szenet bocsát ki a légkörbe (az IPCC szerint). Az erdők kivágása és felgyújtása során az emberek további 2 Gg tonnát adnak hozzá. Megjegyzendő, hogy az erdőirtás következtében a légkörbe kerülő szén mennyiségére vonatkozóan különböző becslések vannak.
Ezek a mennyiségek kétségtelenül szerepet játszanak, mert a természetes szénciklusok (légkör/óceán és biológiai körforgás) régóta jól beállított egyensúlyban vannak. Legalább az egyensúly megmaradt abban az időszakban, amikor az emberiség keletkezett és fejlődött. Úgy tűnik, hogy az emberi ipari és mezőgazdasági tevékenységek jelentősen torzították a szén-dioxid egyensúlyt.
Különböző tudományos vizsgálatok kimutatták, hogy az elmúlt évszázadok során megnőtt a légkör szén-dioxid-koncentrációja. Ez idő alatt a világ népessége ugrásszerűen megnőtt, az ipar elkezdte használni a gőzgépet, a belső égésű járművek elterjedtek az egész bolygón, a migráns gazdák pedig Amerika, Ausztrália és Ázsia hatalmas területeit tisztították meg a növényzettől.
Ugyanezen idő alatt a szén-dioxid légköri koncentrációja az iparosodás előtti (1750) 280 ppmv-ről körülbelül 353 ppmv-re, körülbelül 25 százalékra nőtt. Ez a mennyiség elegendő lehet ahhoz, hogy jelentős változásokat idézzen elő, ha az éghajlat valóban olyan mértékben érzékeny az üvegházhatású gázokra, ahogy azt a tudósok javasolják. Az ipari szennyezőforrásoktól távol fekvő hawaii Manua Loa Obszervatóriumban végzett mérések a CO2-koncentráció folyamatos növekedését mutatják 1958 és 1990 között (6. ábra). Az elmúlt két évben azonban a szén-dioxid-koncentráció növekedését nem figyelték meg.
A szén-dioxid-koncentráció és a becsült globális átlaghőmérséklet közötti szoros kapcsolat elképesztő (7. ábra)! Az azonban, hogy ez az összefüggés véletlenszerű-e, továbbra is rejtély. Könnyű a kísértés, hogy a hőmérséklet-ingadozásokat a CO2-koncentráció ingadozásának tulajdonítsuk. De a kapcsolat meg is fordítható – a hőmérséklet változása a szén-dioxid koncentráció változását idézheti elő.
Kémiai összetétel
A Föld légköre a vulkánkitörések során felszabaduló gázok következtében keletkezett. Az óceánok és a bioszféra megjelenésével a vízzel, növényekkel, állatokkal és ezek bomlástermékeivel a talajban és a mocsarakban történő gázcsere miatt is kialakult.
A Föld légköre jelenleg főleg gázokból és különféle szennyeződésekből (por, vízcseppek, jégkristályok, tengeri sók, égéstermékek) áll.
A légkört alkotó gázok koncentrációja a víz (H 2 O) és a szén-dioxid (CO 2) kivételével szinte állandó.
A táblázatban feltüntetett gázokon kívül a légkör kis mennyiségben tartalmaz még SO 2-t, NH 3-t, CO-t, ózont, szénhidrogéneket, HCl-t, HF-t, Hg-gőzt, I 2 -t, valamint NO-t és sok más gázt. A troposzférában folyamatosan nagy mennyiségű lebegő szilárd és folyékony részecskék (aeroszol) találhatók.
Szén-dioxid a Föld légkörében 2011-ben 392 ppm, azaz 0,0392% mennyiségben szerepel. A szén-dioxid szerepe ( CO 2, dioxid vagy szén-dioxid) a bioszféra életében elsősorban a fotoszintézis folyamatának fenntartásából áll, amelyet a növények hajtanak végre. Üvegházhatású gáz lévén a levegőben lévő szén-dioxid befolyásolja a bolygó hőcseréjét a környező térrel, számos frekvencián hatékonyan gátolja a visszasugárzó hőt, így részt vesz a bolygó klímájának kialakításában.
Az emberiség által fosszilis energiahordozók tüzelőanyagként történő aktív felhasználásával összefüggésben ennek a gáznak a koncentrációja a légkörben gyorsan növekszik. A 19. század közepe óta először figyeltek meg antropogén hatást a szén-dioxid koncentrációjára. Azóta növekedési üteme nőtt, és a 2000-es évek végén 2,20±0,01 ppm/év, azaz évi 1,7%-os ütemben fordult elő. Külön tanulmányok szerint a légkör jelenlegi CO 2 szintje az elmúlt 800 ezer év, és valószínűleg az elmúlt 20 millió év legmagasabb szintje.
Szerep az üvegházhatásban
A levegőben lévő viszonylag alacsony koncentrációja ellenére a CO 2 a föld atmoszférájának fontos alkotóeleme, mivel elnyeli és újrasugározza az infravörös sugárzást különböző hullámhosszokon, beleértve a 4,26 µm-es (rezgésmód - a molekula aszimmetrikus nyújtása) és a 14,99 µm-es (hajlítási fluktuációk) infravörös sugárzást. ). Ez a folyamat kizárja vagy csökkenti a Föld űrbe történő kisugárzását ezeken a hullámhosszokon, ami üvegházhatáshoz vezet. A légköri CO 2 koncentrációjának jelenlegi változása az abszorpciós sávokat érinti, ahol a Föld reemissziós spektrumára gyakorolt jelenlegi hatása csak részleges abszorpcióhoz vezet.
A szén-dioxid üvegházhatású tulajdonságai mellett az is jelentős, hogy a levegőnél nehezebb gáz. Mivel a levegő átlagos relatív moláris tömege 28,98 g/mol, a CO 2 moláris tömege pedig 44,01 g/mol, a szén-dioxid arányának növekedése a levegő sűrűségének növekedéséhez, és ennek megfelelően a légsűrűség változásához vezet. nyomásprofilja magasságtól függően. Az üvegházhatás fizikai természetéből adódóan a légkör tulajdonságainak ilyen változása az átlagos felszíni hőmérséklet növekedéséhez vezet.
Általánosságban elmondható, hogy a koncentráció növekedése az iparosodás előtti 280 ppm-ről a modern 392 ppm-re a bolygó felszínének négyzetméterenkénti további 1,8 watt kibocsátásával egyenértékű. Ennek a gáznak az az egyedülálló tulajdonsága is, hogy hosszú távú hatást gyakorol az éghajlatra, amely az azt okozó kibocsátás megszűnése után nagyjából ezer évig is állandó marad. Más üvegházhatású gázok, mint például a metán és a dinitrogén-oxid, rövidebb ideig szabadon vannak a légkörben.
A szén-dioxid forrásai
A légkör természetes szén-dioxid-forrásai a vulkánkitörések, a levegőben lévő szerves anyagok elégetése, valamint az állatvilág képviselőinek (aerob szervezetek) légzése. Ezenkívül egyes mikroorganizmusok szén-dioxidot termelnek a fermentációs folyamat, a sejtlégzés és a levegőben lévő szerves maradványok bomlási folyamata során. A CO 2 légkörbe történő kibocsátásának antropogén forrásai a következők: a fosszilis tüzelőanyagok elégetése hőtermelés, villamos energia, valamint emberek és áruk szállítása céljából. Bizonyos ipari tevékenységek, mint például a cementgyártás és a gázok fáklyázással történő hasznosítása jelentős CO 2 -kibocsátással járnak.
A növények a kapott szén-dioxidot a fotoszintézis során szénhidrátokká alakítják, ami a napsugárzás energiáját hasznosító pigment klorofillon keresztül megy végbe. A keletkező gáz, az oxigén a Föld légkörébe kerül, és a heterotróf szervezetek és más növények légzésre használják fel, így alakul ki a szénkörforgás.
Antropogén emisszió
Szén-kibocsátás a légkörbe a prom. tevékenysége 1800-2004 között
A 19. század közepén az ipari forradalom beköszöntével fokozatosan növekedett az antropogén szén-dioxid légkörbe történő kibocsátása, ami a szénciklus egyensúlyának felborulásához és a CO 2 koncentráció növekedéséhez vezetett. Jelenleg az emberiség által termelt szén-dioxid mintegy 57%-át a növények és az óceánok távolítják el a légkörből. A légkörben lévő CO 2 mennyiségének növekedésének az összes kibocsátott CO 2 mennyiséghez viszonyított aránya körülbelül 45% állandó érték, és rövid távú ingadozásokon és ingadozásokon megy keresztül, öt éves időtartammal.
A fosszilis tüzelőanyagok, például szén, olaj és földgáz elégetése az antropogén CO 2 -kibocsátás fő oka, az erdőirtás pedig a második vezető ok. 2008-ban a fosszilis tüzelőanyagok elégetése során 8,67 milliárd tonna szén (31,8 milliárd tonna CO 2 ) került a légkörbe, míg 1990-ben az éves szén-dioxid-kibocsátás 6,14 milliárd tonna volt. A földhasználati célú erdők számbavétele 1,2 milliárd tonna szén elégetésével egyenértékű növekedést eredményezett a légkörben 2008-ban (1990-ben 1,64 milliárd tonna). A 18 év alatti összesített növekedés az éves természetes CO 2 ciklus 3%-a, ami elegendő ahhoz, hogy a rendszert kibillentsék az egyensúlyból, és a CO 2 szintek gyors növekedését idézze elő. Ennek eredményeként a szén-dioxid fokozatosan felhalmozódott a légkörben, és 2009-ben koncentrációja 39%-kal haladta meg az iparosodás előtti értéket.
Így annak ellenére, hogy (2011-től) a teljes antropogén CO 2 kibocsátás nem haladja meg a természetes éves ciklusának 8%-át, koncentrációnövekedés tapasztalható nemcsak az antropogén kibocsátások szintjének, hanem az állandó állandóságnak köszönhetően. a kibocsátások szintjének időbeli növekedése.
Az emberi tevékenység már elérte azt a mértéket, hogy a Föld légkörének összes szén-dioxid-tartalma elérte a megengedett legnagyobb értékeket. A természeti rendszerek – szárazföld, légkör, óceán – pusztító hatás alatt állnak.
Fontos tények
Ilyenek például a fluor-klór-szénhidrogének. Ezek a gázszennyeződések kibocsátják és elnyelik a napsugárzást, ami hatással van a bolygó éghajlatára. A CO 2 -t, más, a légkörbe kerülő gáznemű vegyületeket együtt üvegházhatású gázoknak nevezzük.
Történeti hivatkozás
Arra figyelmeztetett, hogy az elégetett üzemanyag mennyiségének növekedése a Föld sugárzási egyensúlyának megsértéséhez vezethet.
Modern valóságok
Ma több szén-dioxid kerül a légkörbe az üzemanyag elégetésekor, illetve az erdőirtás és a mezőgazdasági területek növekedése miatt a természetben bekövetkező változások miatt.
A szén-dioxid vadvilágra gyakorolt hatásának mechanizmusa
A légkörben lévő szén-dioxid növekedése üvegházhatást okoz. Ha a szén-monoxid (IV) átlátszó a rövidhullámú napsugárzás során, akkor a hosszúhullámú sugárzást elnyeli, energiát sugározva minden irányba. Ennek hatására jelentősen megnő a légkör szén-dioxid tartalma, a Föld felszíne felmelegszik, a légkör alsó rétegei felforrósodnak. A szén-dioxid mennyiségének ezt követő növekedésével globális klímaváltozás lehetséges.
Éppen ezért fontos megjósolni a Föld légkörében található szén-dioxid teljes mennyiségét.
A légkörbe való kibocsátás forrásai
Ezek közé tartozik az ipari kibocsátás. A légkör szén-dioxid-tartalma az antropogén kibocsátások miatt növekszik. A gazdasági növekedés közvetlenül függ az elégetett természeti erőforrások mennyiségétől, mivel sok iparág energiaintenzív vállalkozás.
A statisztikai vizsgálatok eredményei azt mutatják, hogy a múlt század vége óta számos országban a fajlagos energiaköltségek csökkenése és a villamosenergia-árak jelentős emelkedése következett be.
Hatékony felhasználása a technológiai folyamat, a járművek korszerűsítésével, az új technológiák felhasználásával a gyártóműhelyek építésében érhető el. Egyes fejlett ipari országok a feldolgozó- és nyersanyagipar fejlesztésétől a végtermék előállításával foglalkozó területek fejlesztése felé mozdultak el.
A komoly ipari bázissal rendelkező nagyvárosokban lényegesen magasabb a légkörbe kerülő szén-dioxid-kibocsátás, mivel a CO 2 gyakran olyan iparágak mellékterméke, amelyek tevékenysége az oktatás és az orvostudomány igényeit elégíti ki.
A fejlődő országokban az 1 lakosra jutó jó minőségű üzemanyag használatának jelentős növekedését tekintik a magasabb életszínvonalra való átállás egyik fő tényezőjének. A felvetett ötlet az, hogy a folyamatos gazdasági növekedés és az életszínvonal javulása lehetséges az elégetett üzemanyag mennyiségének növelése nélkül.
A légkör szén-dioxid-tartalma régiótól függően 10-35%.
Az energiafogyasztás és a CO2-kibocsátás kapcsolata
Kezdjük azzal, hogy az energiát nem csak a befogadás kedvéért állítják elő. A fejlett ipari országokban nagy részét az iparban, épületek fűtésére-hűtésére, valamint közlekedésre használják. Jelentős kutatóközpontok által végzett tanulmányok kimutatták, hogy az energiatakarékos technológiák alkalmazása jelentősen csökkentheti a Föld légkörébe jutó szén-dioxid-kibocsátást.
A tudósok például ki tudták számolni, hogy ha az Egyesült Államok kevésbé energiaigényes technológiákra tér át a fogyasztási cikkek gyártásában, az 25%-kal csökkentené a légkörbe jutó szén-dioxid mennyiségét. Világviszonylatban ez 7%-kal csökkentené az üvegházhatás problémáját.
szén a természetben
A Föld légkörébe történő szén-dioxid-kibocsátás problémáját elemezve megjegyezzük, hogy az ennek részét képező szén létfontosságú a biológiai szervezetek létezéséhez. Összetett szénláncokat (kovalens kötéseket) képező képessége az élethez szükséges fehérjemolekulák megjelenéséhez vezet. A biogén szénkörforgás összetett folyamat, hiszen nemcsak az élőlények működését jelenti, hanem a szervetlen vegyületek átvitelét is a különböző széntárolók között, illetve azokon belül.
Ide tartozik a légkör, a kontinentális tömeg, beleértve a talajokat, valamint a hidroszféra, litoszféra. Az elmúlt két évszázad során a szénáramlás változásait figyelték meg a bioszféra-légkör-hidroszféra rendszerben, amelyek intenzitásukban jelentősen meghaladják ennek az elemnek a geológiai folyamatainak sebességét. Ezért szükséges a rendszeren belüli kapcsolatok figyelembevételére szorítkoznunk, beleértve a talajt is.
A földi légkör szén-dioxid mennyiségi meghatározásával kapcsolatos komoly vizsgálatok a múlt század közepétől kezdődtek. Az ilyen számítások úttörője Killing volt, aki a híres Mauna Loa obszervatóriumban dolgozik.
A megfigyelések elemzése kimutatta, hogy a légkör szén-dioxid-koncentrációjának változását befolyásolja a fotoszintézis ciklusa, a szárazföldi növények pusztulása, valamint az óceánok éves hőmérséklet-változása. A kísérletek során sikerült megállapítani, hogy az északi féltekén lényegesen magasabb a szén-dioxid mennyiségi tartalma. A tudósok szerint ez annak a ténynek köszönhető, hogy az antropogén bevételek nagy része erre a féltekére esik.
Az elemzéshez speciális módszerek nélkül vettük őket, emellett nem vettük figyelembe a számítások relatív és abszolút hibáit. A gleccsermagokban található légbuborékok elemzésének köszönhetően a kutatóknak sikerült adatokat állítaniuk a Föld légkörének szén-dioxid-tartalmáról 1750-1960 között.
Következtetés
Az elmúlt évszázadok során jelentős változások mentek végbe a kontinentális ökoszisztémákban, ennek oka az antropogén hatások növekedése volt. Bolygónk légkörében a szén-dioxid mennyiségi tartalmának növekedésével az üvegházhatás fokozódik, ami negatívan befolyásolja az élő szervezetek létezését. Ezért fontos áttérni olyan energiatakarékos technológiákra, amelyek lehetővé teszik a légkörbe kerülő CO 2 -kibocsátás csökkentését.
Betöltés...