Anglies dioksido pertekliaus patalpų ore problema per pastaruosius 20 metų buvo kalbama vis dažniau. Ateina nauji tyrimai ir skelbiami nauji duomenys. Ar laikomasi pastatų, kuriuose gyvename ir dirbame, statybos taisyklių?
Žmogaus savijauta ir veiklos rezultatai yra glaudžiai susiję su oro kokybe, kurioje jis dirba ir ilsisi. O oro kokybę galima nustatyti pagal anglies dvideginio CO2 koncentraciją.
Kodėl būtent CO2?
- Šios dujos yra visur, kur yra žmonių.
- Anglies dvideginio koncentracija patalpoje tiesiogiai priklauso nuo žmogaus gyvenimo procesų – nes mes jį iškvėpiame.
- Anglies dioksido kiekio viršijimas kenkia žmogaus organizmo būklei, todėl jį būtina stebėti.
- Padidėjusi CO2 koncentracija aiškiai rodo ventiliacijos problemas.
- Kuo blogesnė ventiliacija, tuo daugiau teršalų susikaupia ore. Todėl anglies dvideginio kiekio padidėjimas patalpoje yra ženklas, kad oro kokybė prastėja.
Pastaraisiais metais gydytojų ir pastatų projektuotojų profesinėse bendruomenėse pasigirdo siūlymai peržiūrėti oro kokybės nustatymo metodą ir išplėsti išmatuojamų medžiagų sąrašą. Tačiau iki šiol nieko labiau matomo už CO2 lygio pokytį nerasta.
Kaip sužinoti, ar anglies dioksido lygis kambaryje yra priimtinas? Ekspertai siūlo standartų sąrašus, o skirtingos paskirties pastatams jie skirsis.
Anglies dioksido normos gyvenamosiose patalpose
Daugiabučių ir privačių namų projektuotojai remiasi GOST 30494-2011 pavadinimu „Gyvenamieji ir visuomeniniai pastatai. Patalpų mikroklimato parametrai. Šiame dokumente manoma, kad optimalus CO2 lygis žmogaus sveikatai yra 800–1000 ppm. 1400 ppm žyma yra leistino anglies dioksido kiekio patalpoje riba. Jei jis didesnis, tada oro kokybė laikoma žema.
Tačiau jau 1000 ppm daugelio tyrimų apie organizmo būklės priklausomybę nuo CO2 lygio nepripažįsta normos variantu. Jų duomenys rodo, kad esant maždaug 1000 ppm, daugiau nei pusė tiriamųjų jaučia mikroklimato pablogėjimą: padažnėja širdies susitraukimų dažnis, skauda galvą, atsiranda nuovargis ir, žinoma, liūdnai pagarsėjęs „nėra kuo kvėpuoti“.
Fiziologai mano, kad normalus CO2 lygis yra 600 - 800 ppm.
Nors esant nurodytai koncentracijai, galimi kai kurie pavieniai skundai dėl užgulimo.
Pasirodo, CO2 lygio statybos standartai prieštarauja fiziologų išvadoms. Pastaraisiais metais būtent iš pastarųjų vis garsiau skambinama atnaujinti leistinas ribas, tačiau iki šiol viskas neapsiriboja skambučiais. Kuo žemesnė CO2 norma, kuria vadovaujasi statybininkai, tuo ji pigesnė. O už tai turi susimokėti tie, kurie priversti buto vėdinimo problemą spręsti patys.
Anglies dioksido taisyklės mokyklose
Kuo daugiau anglies dioksido ore, tuo sunkiau susikaupti ir susidoroti su tyrimo krūviu. Tai žinodamos, JAV valdžios institucijos rekomenduoja mokyklose palaikyti žemesnį nei 600 ppm CO2 lygį. Rusijoje pažymys yra šiek tiek didesnis: jau minėtas GOST mano, kad 800 ppm ar mažiau yra optimalus vaikų įstaigoms. Tačiau praktiškai ne tik amerikietiškas, bet ir rusiškas rekomenduojamas lygis daugeliui mokyklų yra mėlyna svajonė.
Vienas mūsiškių parodė, kad daugiau nei pusę treniruočių laiko anglies dvideginio kiekis ore viršija 1500 ppm, o kartais priartėja prie 2500 ppm! Tokiomis sąlygomis neįmanoma susikaupti, kritiškai sumažėja gebėjimas suvokti informaciją. Kiti galimi per didelio CO2 simptomai yra hiperventiliacija, prakaitavimas, akių uždegimas, nosies užgulimas ir pasunkėjęs kvėpavimas.
Kodėl tai vyksta? Klasės retai vėdinamos, nes atviras langas reiškia šaltus vaikus ir triukšmą iš gatvės. Net jei mokyklos pastate įrengta galinga centrinė ventiliacija, ji dažniausiai būna triukšminga arba pasenusi. Bet langai daugumoje mokyklų modernūs – plastikiniai, sandarūs, sandarūs. 50-60 m2 ploto biure su uždarytu langu klasėje yra 25 žmonės, anglies dvideginio kiekis ore per pusvalandį šokteli 800 ppm.
Anglies dioksido standartai biuruose
Biuruose pastebimos tos pačios problemos kaip ir mokyklose: dėl padidėjusios CO2 koncentracijos sunku susikaupti. Klaidų daugėja, o produktyvumas krenta.
Anglies dioksido kiekio ore biurams standartai paprastai yra tokie patys kaip butams ir namams: 800–1 400 ppm laikoma priimtina. Tačiau, kaip jau išsiaiškinome, jau 1000 ppm sukelia diskomfortą kas antram žmogui.
Deja, daugelyje biurų problema niekaip neišsprendžiama. Kai kur jie tiesiog nieko apie tai nežino, kai kur vadovybė sąmoningai ignoruoja, o kai kur bando išspręsti oro kondicionieriaus pagalba. Vėsaus oro čiurkšlė tikrai sukuria trumpalaikę komforto iliuziją, tačiau anglies dvideginis niekur nedingsta ir toliau daro savo „nešvarius darbus“.
Gali būti ir taip, kad biuro patalpos pastatytos laikantis visų standartų, tačiau eksploatuojamos su pažeidimais. Pavyzdžiui, per didelis darbuotojų skaičius. Pagal statybos reglamentą vienam žmogui turėtų būti nuo 4 iki 6,5 m2 ploto. Jei darbuotojų daugiau, tai anglies dvideginis ore kaupiasi greičiau.
Išvados ir rezultatai
Vėdinimo problema opiausia butuose, biurų pastatuose ir vaikų įstaigose.
Tam yra dvi priežastys:
1. Statybos normų ir sanitarinių bei higienos rekomendacijų neatitikimas.
Pirmieji sako: ne daugiau kaip 1400 ppm CO2, antrieji įspėja: tai per daug.
| CO2 koncentracija (ppm) | Statybos standartai (pagal GOST 30494-2011) | Poveikis organizmui (pagal sanitarinius ir higieninius tyrimus) |
|---|---|---|
| mažiau nei 800 | Aukštos kokybės oras | Tobula sveikata ir gyvybingumas |
| 800 – 1 000 | Vidutinės kokybės oras | Esant 1000 ppm lygiui, kas sekundę jaučia tvankumą, mieguistumą, susilpnėjusią koncentraciją, galvos skausmą |
| 1 000 - 1 400 | Apatinė priimtinos normos riba | Letargija, dėmesio ir informacijos apdorojimo problemos, sunkus kvėpavimas, nosiaryklės problemos |
| Virš 1400 | Žemos kokybės oras | Didelis nuovargis, iniciatyvos stoka, nesugebėjimas susikaupti, sausos gleivinės, miego sutrikimai |
2. Standartų nesilaikymas statant, rekonstruojant ar eksploatuojant statinį.
Paprasčiausias pavyzdys yra plastikinių langų montavimas, kurie nepraleidžia lauko oro ir taip pablogina situaciją, kai patalpoje kaupiasi anglies dioksidas.
Anglies dioksidas (CO2).
Anglies dioksidas yra bene svarbiausias iš visų šiltnamio efektą sukeliančių dujų, kurias į atmosferą išskiria žmonės, visų pirma todėl, kad jis sukelia stiprų šiltnamio efektą ir, antra, todėl, kad tiek daug šių dujų gamina žmonės.
Anglies dioksidas yra labai „natūralus“ atmosferos komponentas – toks natūralus, kad tik neseniai pradėjome galvoti apie antropogeninį anglies dioksidą kaip teršalą. Anglies dioksidas gali būti naudingas dalykas. Tačiau pagrindinis klausimas – kada CO2 tampa per daug? Arba, kitaip tariant, kokiais kiekiais jis pradeda daryti žalingą poveikį aplinkai?
Tai, kas šiandieninio žmogaus požiūriu atrodo natūralu, gali labai skirtis nuo to, kas buvo natūralu Žemei jos evoliucinio vystymosi metu. Žmonijos istorija yra tik labai plonas pjūvis (ne daugiau nei keli milijonai metų) daugiau nei 4,6 milijardo metų geologiniame sluoksnyje.
Kai kurie aplinkosaugininkai baiminasi, kad anglies dioksidas sukels katastrofiškus klimato pokyčius, tokius, kaip aprašyta Billo McKibeno knygoje „Nature's End“.
Labiausiai tikėtina, kad ankstyvoje Žemės atmosferoje dominavo anglies dioksidas. Šiandien atmosferos CO2 lygis yra tik apie 0,03 proc., o pesimistiškiausios prognozės rodo, kad iki 2100 m. jis padidės iki 0,09 proc. Maždaug prieš 4,5 milijardo metų kai kurie mokslininkai mano, kad CO2 sudarė 80 procentų Žemės atmosferos sudėties, o per ateinančius 2,5 milijardo metų iš pradžių lėtai mažėjo iki 30–20 procentų. Ankstyvojoje atmosferoje laisvo deguonies praktiškai nebuvo ir jis buvo nuodingas tuo metu egzistavusioms anaerobinėms gyvybės formoms.
Žmogaus egzistavimas, kaip žinome šiandien, esant anglies dioksido pertekliui atmosferoje, buvo tiesiog neįmanomas. Žmonių ir gyvūnų laimei, didžioji dalis CO2 buvo pašalinta iš atmosferos vėlyvoje Žemės istorijoje, kai jūros gyventojai, ankstyvosios dumblių formos, išsiugdė gebėjimą fotosintezuoti. Fotosintezės metu augalai naudoja saulės energiją anglies dioksidui ir vandeniui paversti cukrumi ir deguonimi. Galiausiai žuvo dumbliai ir kitos pažangesnės gyvybės formos, atsiradusios evoliucijos procese (planktonas, augalai ir medžiai), žemės plutoje suskirstydami didžiąją dalį anglies, esančios įvairiuose anglies mineraluose (naftos skalūnuose, anglies ir naftos). Atmosferoje liko deguonis, kuriuo dabar kvėpuojame.
Anglies dioksidas į atmosferą patenka iš įvairių šaltinių – dauguma jų yra natūralūs. Tačiau CO2 kiekis paprastai išlieka maždaug toks pat, nes yra mechanizmų, pašalinančių anglies dioksidą iš atmosferos (5 pav. pateikta supaprastinta CO2 cirkuliacijos atmosferoje diagrama).
Vienas iš pagrindinių natūralių CO2 cirkuliacijos mechanizmų yra dujų mainai tarp atmosferos ir vandenynų paviršiaus. Šie mainai yra labai subtilus, gerai subalansuotas grįžtamojo ryšio procesas. Jame dalyvaujantis anglies dioksido kiekis yra tikrai milžiniškas. Patogumo sumetimais mokslininkai šiuos kiekius matuoja giga tonomis (Ggt – milijardai metrinių tonų).
Anglies dioksidas lengvai tirpsta vandenyje (procesas, kurio metu susidaro gazuotas vanduo). Jis taip pat lengvai išsiskiria iš vandens (gazuotame vandenyje mes tai matome kaip putojantį). Atmosferos anglies dioksidas nuolat tirpsta vandenyje vandenynų paviršiuje ir išleidžiamas atgal į atmosferą. Šis reiškinys beveik visiškai paaiškinamas fizikiniais ir cheminiais procesais. Pasaulio vandenynų paviršius kasmet išskiria 90 Ggt anglies ir sugeria 92 Ggt anglies. Kai mokslininkai palygina šiuos du procesus, paaiškėja, kad pasaulio vandenynų paviršius iš tikrųjų yra anglies dvideginio absorbentas, tai yra, jis sugeria daugiau CO2, nei išleidžia atgal į atmosferą.
Anglies dioksido srautų dydis atmosferos / vandenyno cikle išlieka svarbiausiu veiksniu, nes nedideli esamos pusiausvyros pokyčiai gali turėti nenuspėjamą poveikį kitiems gamtos procesams.
Biologiniai procesai atlieka ne mažiau svarbų vaidmenį anglies dioksido cirkuliacijoje atmosferoje. CO2 yra būtinas fotosintezei. Augalai „kvėpuoja“ anglies dioksidu, per metus sugerdami apie 102 Ggt anglies. Tačiau augalai, gyvūnai ir kiti organizmai taip pat išskiria CO2. Viena iš anglies dioksido susidarymo priežasčių paaiškinama medžiagų apykaitos procesu – kvėpavimu. Kvėpuodami gyvi organizmai sudegina kvėpuojamą deguonį. Pavyzdžiui, žmonės ir kiti sausumos gyvūnai įkvepia deguonį, kad palaikytų gyvybę, o anglies dioksidą iškvepia atgal į atmosferą kaip atliekas. Remiantis skaičiavimais, visi gyvi organizmai Žemėje kasmet iškvepia apie 50 Ggt anglies.
Žuvus augalams ir gyvūnams, juose randami organinės anglies junginiai įterpiami į dirvožemį ar dumblą pelkėse. Gamta šiuos nudžiūvusios gyvybės produktus kompostuoja kaip sodininkas, įvairiais cheminiais virsmais ir mikroorganizmų veikla suskaidydama į sudedamąsias dalis. Mokslininkų teigimu, skilimo metu į atmosferą grįžta apie 50 Ggt anglies.
Taigi, kasmet iš atmosferos paimama 102 Ggt anglies beveik 100 % yra subalansuota 102 Gg tonų anglies, kuri kasmet patenka į atmosferą gyvūnų ir augalų kvėpavimo bei irimo metu. Būtina gerai žinoti anglies srautų mastą gamtoje, nes nedideli esamos pusiausvyros nukrypimai gali turėti toli siekiančių pasekmių.
Palyginti su atmosferos-vandenyno ciklu ir biologiniu ciklu, iš pirmo žvilgsnio žmogaus veiklos į atmosferą išmetamo anglies dvideginio kiekis atrodo nereikšmingas. Deginant anglį, naftą ir gamtines dujas, žmogus į atmosferą išskiria apie 5,7 Ggt anglies (pagal IPCC). Kirsdami ir degindami miškus žmonės prideda dar 2 Gg tonas. Reikėtų pažymėti, kad dėl miškų naikinimo į atmosferą išmetamo anglies kiekio vertinimai skiriasi.
Šie kiekiai neabejotinai atlieka tam tikrą vaidmenį, nes natūralūs anglies ciklai (atmosfera/vandenynas ir biologinis ciklas) jau seniai buvo gerai sureguliuotoje pusiausvyroje. Bent jau pusiausvyra buvo išlaikyta tuo laikotarpiu, kai vyko žmonijos atsiradimas ir vystymasis. Atrodo, kad žmonių pramoninė ir žemės ūkio veikla gerokai iškreipė anglies balansą.
Įvairūs moksliniai tyrimai parodė, kad per pastaruosius kelis šimtmečius atmosferoje padidėjo anglies dioksido koncentracija. Per tą laiką pasaulio gyventojų skaičius išaugo eksponentiškai, pramonė pradėjo naudoti garo variklį, automobiliai su vidaus degimo varikliais paplito po visą planetą, o ūkininkai migrantai išvalė didžiulius Amerikos, Australijos ir Azijos plotus nuo augmenijos.
Per tą patį laiką anglies dioksido koncentracija atmosferoje padidėjo nuo 280 milijoninių dalių (ppmv) ikipramoninio laikotarpio (1750) iki maždaug 353 ppmv, apie 25 proc. Šio kiekio gali pakakti reikšmingiems pokyčiams sukelti, jei klimatas iš tiesų yra jautrus šiltnamio efektą sukeliančioms dujoms tiek, kiek teigia mokslininkai. Matavimai Manua Loa observatorijoje Havajuose, toli nuo pramoninės taršos šaltinių, rodo, kad nuo 1958 iki 1990 m. nuolat didėja CO2 koncentracija (6 pav.). Tačiau per pastaruosius dvejus metus anglies dioksido koncentracijos padidėjimo nepastebėta.
Glaudus ryšys tarp anglies dioksido koncentracijos ir apskaičiuotos vidutinės pasaulinės temperatūros yra nuostabus (7 pav.)! Tačiau ar ši koreliacija yra atsitiktinė, vis dar yra paslaptis. Lengva susigundyti temperatūros svyravimus priskirti CO2 koncentracijos svyravimams. Tačiau ryšys gali būti ir atvirkštinis – temperatūros pokytis gali sukelti anglies dvideginio koncentracijos pokyčius.
Cheminė sudėtis
Žemės atmosfera susidarė dėl dujų išsiskyrimo ugnikalnių išsiveržimų metu. Atsiradus vandenynams ir biosferai, susiformavo ir dėl dujų mainų su vandeniu, augalais, gyvūnais bei jų skilimo produktais dirvose ir pelkėse.
Šiuo metu Žemės atmosferą daugiausia sudaro dujos ir įvairios priemaišos (dulkės, vandens lašai, ledo kristalai, jūros druskos, degimo produktai).
Atmosferą sudarančių dujų koncentracija yra beveik pastovi, išskyrus vandenį (H 2 O) ir anglies dioksidą (CO 2).
Be lentelėje nurodytų dujų, atmosferoje nedideliais kiekiais yra SO 2, NH 3, CO, ozono, angliavandenilių, HCl, HF, Hg garų, I 2, taip pat NO ir daugelio kitų dujų. Troposferoje nuolat yra daug skendinčių kietųjų ir skystųjų dalelių (aerozolio).
Anglies dioksidas žemės atmosferoje, 2011 m. duomenimis, pateikiama 392 ppm arba 0,0392 proc. Anglies dioksido vaidmuo ( CO 2, dioksidas arba anglies dioksidas) biosferos gyvenime pirmiausia yra fotosintezės proceso palaikymas, kurį vykdo augalai. Būdamas šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis, ore esantis anglies dioksidas veikia planetos šilumos mainus su supančia erdve, efektyviai blokuodamas daugybe dažnių pakartotinai išspinduliuojamą šilumą ir taip dalyvauja formuojant planetos klimatą.
Žmonijai aktyviai naudojant iškastinius energijos nešiklius kaip kurą, šių dujų koncentracija atmosferoje sparčiai didėja. Pirmą kartą antropogeninė įtaka anglies dioksido koncentracijai pastebėta nuo XIX amžiaus vidurio. Nuo to laiko jo augimo tempas augo ir 2000-ųjų pabaigoje buvo 2,20 ± 0,01 ppm per metus arba 1,7% per metus. Atskirų tyrimų duomenimis, dabartinis CO 2 lygis atmosferoje yra didžiausias per pastaruosius 800 tūkstančių metų ir, galbūt, per pastaruosius 20 milijonų metų.
Vaidmuo šiltnamio efektui
Nepaisant santykinai mažos koncentracijos ore, CO 2 yra svarbus Žemės atmosferos komponentas, nes sugeria ir iš naujo spinduliuoja įvairių bangų ilgių infraraudonąją spinduliuotę, įskaitant 4,26 µm bangos ilgį (vibracinis režimas – asimetrinis molekulės tempimas) ir 14,99 µm. (lenkimo svyravimai). Šis procesas pašalina arba sumažina Žemės spinduliuotę į kosmosą šiais bangos ilgiais, o tai sukelia šiltnamio efektą. Dabartinis atmosferos CO 2 koncentracijos pokytis turi įtakos sugerties juostoms, kur jo dabartinė įtaka Žemės pakartotinio emisijos spektrui sukelia tik dalinę absorbciją.
Be anglies dioksido šiltnamio efektą sukeliančių savybių, reikšminga ir tai, kad tai sunkesnės dujos už orą. Kadangi vidutinė santykinė oro molinė masė yra 28,98 g / mol, o CO 2 molinė masė yra 44,01 g / mol, padidėjus anglies dioksido kiekiui, padidėja oro tankis ir atitinkamai pasikeičia jo slėgio profilis priklausomai nuo aukščio. Dėl šiltnamio efekto fizikinės prigimties toks atmosferos savybių pasikeitimas lemia vidutinės paviršiaus temperatūros padidėjimą.
Apskritai koncentracijos padidėjimas nuo ikiindustrinio lygio 280 ppm iki šiuolaikinių 392 ppm prilygsta papildomam 1,8 vato išmetimui į kvadratinį metrą planetos paviršiaus. Šios dujos taip pat turi unikalią savybę turėti ilgalaikį poveikį klimatui, kuris, pasibaigus jas sukėlusiam išmetimui, iš esmės išlieka pastovus iki tūkstančio metų. Kitos šiltnamio efektą sukeliančios dujos, tokios kaip metanas ir azoto oksidas, laisvos atmosferoje egzistuoja trumpiau.
Anglies dioksido šaltiniai
Natūralūs anglies dvideginio šaltiniai atmosferoje yra ugnikalnių išsiveržimai, organinių medžiagų degimas ore, gyvūnų pasaulio atstovų (aerobinių organizmų) kvėpavimas. Taip pat anglies dioksidą gamina kai kurie mikroorganizmai dėl fermentacijos proceso, ląstelių kvėpavimo ir organinių likučių ore irimo proceso. Antropogeniniai CO 2 išmetimo į atmosferą šaltiniai yra: iškastinio kuro deginimas, siekiant gaminti šilumą, elektros energiją ir transportuoti žmones bei prekes. Tam tikra pramoninė veikla, pvz., cemento gamyba ir dujų panaudojimas deginant, sukelia didelį CO 2 išmetimą.
Augalai gautą anglies dioksidą paverčia angliavandeniais fotosintezės metu, kuri vyksta per pigmentą chlorofilą, kuris naudoja saulės spinduliuotės energiją. Susidariusios dujos deguonis patenka į Žemės atmosferą ir jas kvėpuoja heterotrofiniai organizmai ir kiti augalai, taip formuojant anglies ciklą.
Antropogeninė emisija
Anglies išmetimas į atmosferą dėl prom. veikla 1800 - 2004 m
XIX amžiaus viduryje prasidėjus pramonės revoliucijai, laipsniškai didėjo antropogeninės kilmės anglies dvideginio išmetimas į atmosferą, o tai lėmė anglies ciklo disbalansą ir CO 2 koncentracijos padidėjimą. Šiuo metu apie 57% žmonijos pagaminto anglies dvideginio iš atmosferos pašalina augalai ir vandenynai. CO 2 kiekio atmosferoje padidėjimo ir bendro išmetamo CO 2 kiekio santykis yra pastovus apie 45% ir patiria trumpalaikius svyravimus ir svyravimus penkerių metų laikotarpiu.
Iškastinio kuro, pvz., anglies, naftos ir gamtinių dujų, deginimas yra pagrindinė antropogeninio CO 2 emisijų priežastis, o miškų naikinimas yra antra pagrindinė priežastis. 2008 m. deginant iškastinį kurą į atmosferą buvo išmesta 8,67 mlrd. tonų anglies (31,8 mlrd. tonų CO 2 ), o 1990 m. metinė anglies emisija siekė 6,14 mlrd. tonų. Miškų inventorizacija lėmė atmosferos anglies dioksido padidėjimą tiek, kiek 2008 m. buvo sudeginta 1,2 mlrd. tonų anglies (1,64 mlrd. tonų 1990 m.). Suminis padidėjimas per 18 metų yra 3% metinio natūralaus CO 2 ciklo, to pakanka, kad sistema išmuštų iš pusiausvyros ir paspartintų CO 2 augimą. Dėl to anglies dioksidas palaipsniui kaupėsi atmosferoje ir 2009 metais jo koncentracija buvo 39% didesnė nei priešindustrinė vertė.
Taigi, nepaisant to, kad (2011 m.) bendra antropogeninė CO 2 emisija neviršija 8 % natūralaus metinio ciklo, koncentracija didėja ne tik dėl antropogeninių emisijų lygio, bet ir dėl nuolatinės laikui bėgant didėja išmetamųjų teršalų kiekis.
Žmogaus veikla jau pasiekė tokį mastą, kad bendras anglies dvideginio kiekis Žemės atmosferoje pasiekė didžiausias leistinas vertes. Gamtinės sistemos – žemė, atmosfera, vandenynas – patiria destruktyvų poveikį.
Svarbūs faktai
Pavyzdžiui, tai apima fluorchlorangliavandenilius. Šios dujų priemaišos išskiria ir sugeria saulės spinduliuotę, kuri veikia planetos klimatą. CO 2 , kiti dujiniai junginiai, kurie patenka į atmosferą, kartu vadinami šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis.
Istorijos nuoroda
Jis perspėjo, kad padidėjus deginamo kuro kiekiui gali būti pažeistas Žemės radiacijos balansas.
Šiuolaikinės realybės
Šiandien daugiau anglies dvideginio į atmosferą patenka deginant kurą, o taip pat ir dėl gamtoje vykstančių pokyčių dėl miškų kirtimo ir didėjančios žemės ūkio paskirties žemės.
Anglies dioksido poveikio laukinei gamtai mechanizmas
Padidėjęs anglies dioksido kiekis atmosferoje sukelia šiltnamio efektą. Jei trumpųjų bangų saulės spinduliuotės metu anglies monoksidas (IV) yra skaidrus, tai jis sugeria ilgųjų bangų spinduliuotę, spinduliuodamas energiją visomis kryptimis. Dėl to atmosferoje labai padidėja anglies dvideginio kiekis, įkaista Žemės paviršius, įkaista apatiniai atmosferos sluoksniai. Vėliau didėjant anglies dioksido kiekiui, galimi pasauliniai klimato pokyčiai.
Štai kodėl svarbu numatyti bendrą anglies dvideginio kiekį Žemės atmosferoje.
Išmetimo į atmosferą šaltiniai
Tarp jų – pramoninės emisijos. Anglies dioksido kiekis atmosferoje didėja dėl antropogeninių emisijų. Ekonomikos augimas tiesiogiai priklauso nuo sudegintų gamtos išteklių kiekio, nes daugelis pramonės šakų yra daug energijos sunaudojančios įmonės.
Statistinių tyrimų rezultatai rodo, kad nuo praėjusio šimtmečio pabaigos daugelyje šalių mažėjo savitosios energijos sąnaudos, ženkliai išaugo elektros kainos.
Efektyvus jo panaudojimas pasiekiamas modernizuojant technologinį procesą, transporto priemones, naudojant naujas technologijas statant gamybos cechus. Kai kurios išsivysčiusios pramonės šalys nuo perdirbimo ir žaliavų pramonės plėtros perėjo prie tų sričių, kurios užsiima galutinio produkto gamyba, plėtra.
Didelėse didmiesčių zonose, turinčiose rimtą pramoninę bazę, anglies dvideginio išmetimas į atmosferą yra žymiai didesnis, nes CO 2 dažnai yra pramonės šakų, kurių veikla tenkina švietimo ir medicinos poreikius, šalutinis produktas.
Besivystančiose šalyse reikšmingas aukštos kokybės degalų naudojimo 1 gyventojui padidėjimas laikomas pagrindiniu veiksniu pereinant prie aukštesnio gyvenimo lygio. Siūloma idėja, kad tolesnis ekonomikos augimas ir gyvenimo lygio gerėjimas yra įmanomi nedidinant sudeginamo kuro kiekio.
Priklausomai nuo regiono, anglies dioksido kiekis atmosferoje svyruoja nuo 10 iki 35%.
Energijos suvartojimo ir CO2 emisijų ryšys
Pradėkime nuo to, kad energija nėra gaminama vien tam, kad ją gautume. Išsivysčiusiose pramonės šalyse didžioji jo dalis naudojama pramonėje, pastatams šildyti ir vėsinti, transportui. Didžiųjų tyrimų centrų atlikti tyrimai parodė, kad naudojant energiją taupančias technologijas galima žymiai sumažinti anglies dvideginio išmetimą į žemės atmosferą.
Pavyzdžiui, mokslininkai sugebėjo paskaičiuoti, kad JAV perėjus prie mažiau energijos suvartojančių technologijų plataus vartojimo prekių gamyboje, į atmosferą patenkančio anglies dvideginio kiekis sumažėtų 25%. Pasauliniu mastu tai sumažintų šiltnamio efekto problemą 7 proc.
anglies gamtoje
Analizuodami anglies dioksido išmetimo į Žemės atmosferą problemą, pastebime, kad anglis, kuri yra jos dalis, yra gyvybiškai svarbi biologiniams organizmams egzistuoti. Jo gebėjimas sudaryti sudėtingas anglies grandines (kovalentines jungtis) lemia gyvybei reikalingų baltymų molekulių atsiradimą. Biogeninis anglies ciklas yra sudėtingas procesas, nes jis apima ne tik gyvų būtybių funkcionavimą, bet ir neorganinių junginių pernešimą tarp skirtingų anglies rezervuarų, taip pat juose.
Tai atmosfera, žemyninė masė, įskaitant dirvožemį, taip pat hidrosfera, litosfera. Per pastaruosius du šimtmečius sistemoje biosfera-atmosfera-hidrosfera buvo stebimi anglies srautų pokyčiai, kurie savo intensyvumu žymiai viršija šio elemento geologinių procesų perdavimo greitį. Štai kodėl būtina apsiriboti santykių sistemos viduje, įskaitant dirvožemį, svarstymu.
Rimti tyrimai dėl kiekybinio anglies dioksido kiekio nustatymo žemės atmosferoje pradėti vykdyti nuo praėjusio amžiaus vidurio. Tokių skaičiavimų pradininkas buvo Killingas, dirbantis garsiojoje Mauna Loa observatorijoje.
Stebėjimų analizė parodė, kad anglies dvideginio koncentracijos pokyčiams atmosferoje įtakos turi fotosintezės ciklas, augalų naikinimas sausumoje, taip pat metinis temperatūros pokytis vandenynuose. Atliekant eksperimentus pavyko išsiaiškinti, kad kiekybinis anglies dvideginio kiekis šiauriniame pusrutulyje yra žymiai didesnis. Mokslininkai teigia, kad taip yra dėl to, kad didžioji dalis antropogeninių pajamų tenka šiam pusrutuliui.
Analizei jos buvo paimtos be specialių metodų, be to, nebuvo atsižvelgta į santykines ir absoliučias skaičiavimo paklaidas. Ledynų branduoliuose esančių oro burbuliukų analizės dėka mokslininkai sugebėjo nustatyti duomenis apie anglies dioksido kiekį žemės atmosferoje 1750–1960 m.
Išvada
Per pastaruosius šimtmečius žemynų ekosistemose įvyko didelių pokyčių, kurių priežastis buvo antropogeninio poveikio padidėjimas. Didėjant kiekybiniam anglies dioksido kiekiui mūsų planetos atmosferoje, sustiprėja šiltnamio efektas, o tai neigiamai veikia gyvų organizmų egzistavimą. Štai kodėl svarbu pereiti prie energiją taupančių technologijų, kurios leidžia sumažinti CO2 išmetimą į atmosferą.
Įkeliama...