İç ortam havasındaki aşırı karbondioksit sorunu son 20 yılda giderek daha fazla tartışılıyor. Yeni çalışmalar çıkıyor ve yeni veriler yayınlanıyor. Yaşadığımız ve çalıştığımız binaların yapı kodları buna ayak uyduruyor mu?

Bir kişinin refahı ve performansı, çalıştığı ve dinlendiği havanın kalitesi ile yakından ilgilidir. Ve hava kalitesi karbondioksit CO2 konsantrasyonu ile belirlenebilir.

Neden tam olarak CO2?

• Bu gaz, insanların olduğu her yerdedir.
• Odadaki karbondioksit konsantrasyonu doğrudan insan yaşamının süreçlerine bağlıdır - çünkü onu soluruz.
• Karbondioksit seviyesinin aşılması insan vücudunun durumuna zararlıdır, bu nedenle izlenmelidir.
• CO2 konsantrasyonundaki bir artış, havalandırma ile ilgili sorunları açıkça gösterir.
• Havalandırma ne kadar kötü olursa, havada o kadar fazla kirletici yoğunlaşır. Bu nedenle, odadaki karbondioksit içeriğindeki artış, hava kalitesinin düştüğünün bir işaretidir.

Son yıllarda, doktorların ve bina tasarımcılarının profesyonel topluluklarında, hava kalitesini belirleme yöntemini gözden geçirme ve ölçülen maddeler listesini genişletme önerileri olmuştur. Ancak şu ana kadar CO2 seviyelerindeki değişimden daha görünür bir şey bulunamadı.

Bir odadaki karbondioksit seviyesinin kabul edilebilir olup olmadığını nasıl anlarsınız? Uzmanlar standart listeleri sunar ve farklı amaçlara sahip binalar için farklı olacaktır.

Konutlarda karbondioksit standartları

Çok daireli ve özel evlerin tasarımcıları, “Konut ve kamu binaları” olarak adlandırılan GOST 30494-2011'i temel alır. İç mekan mikro iklim parametreleri. Bu belge, insan sağlığı için en uygun CO2 seviyesinin 800 - 1.000 ppm olduğunu kabul eder. 1.400 ppm işareti, odadaki izin verilen karbondioksit içeriği için sınırdır. Daha yüksekse, hava kalitesi düşük kabul edilir.

Bununla birlikte, halihazırda 1.000 ppm, vücudun durumunun CO2 seviyesine bağımlılığına ilişkin bir dizi çalışma tarafından normun bir varyantı olarak tanınmamaktadır. Verileri, yaklaşık 1000 ppm'de, deneklerin yarısından fazlasının mikro iklimde bir bozulma hissettiğini gösteriyor: artan kalp hızı, baş ağrısı, yorgunluk ve elbette, kötü şöhretli "nefes alacak hiçbir şey" yok.

Fizyologlar, normal CO2 seviyesinin 600 - 800 ppm olduğunu düşünürler.

Belirtilen konsantrasyonda bazı izole tıkanıklık şikayetleri mümkündür.

CO2 seviyeleri için bina standartlarının fizyologların sonuçlarıyla çeliştiği ortaya çıktı. Son yıllarda, izin verilen sınırları güncellemek için giderek daha yüksek sesle çağrılar yapıldı, ancak şimdiye kadar işler çağrıların ötesine geçmedi. İnşaatçıların yönlendirdiği CO2 normu ne kadar düşükse, o kadar ucuz olur. Ve daireyi havalandırma sorununu kendi başına çözmek zorunda kalanlar bunun için ödeme yapmak zorunda.

Okullarda Karbondioksit Düzenlemeleri

Havadaki karbondioksit ne kadar fazlaysa, odaklanmak ve çalışma yüküyle baş etmek o kadar zor olur. Bunu bilen ABD yetkilileri, okulların CO2 seviyelerini 600 ppm'nin altında tutmasını tavsiye ediyor. Rusya'da, puan biraz daha yüksektir: daha önce bahsedilen GOST, 800 ppm veya daha azını çocuk kurumları için optimal olarak görmektedir. Ancak pratikte sadece Amerika değil, Rusya'nın da tavsiye ettiği seviye çoğu okul için mavi bir rüyadır.

Birimiz eğitim süresinin yarısından fazlasının havadaki karbondioksit miktarının 1.500 ppm'yi aştığını ve bazen 2.500 ppm'ye yaklaştığını gösterdi! Bu gibi durumlarda konsantre olmak imkansızdır, bilgiyi algılama yeteneği kritik olarak azalır. Çok fazla CO2'nin diğer olası semptomları hiperventilasyon, terleme, göz iltihabı, burun tıkanıklığı ve nefes almada zorluktur.

Bu neden oluyor? Sınıflar nadiren havalandırılır, çünkü açık bir pencere soğuk çocuklar ve sokaktan gelen gürültü anlamına gelir. Okul binası güçlü merkezi havalandırma ile donatılmış olsa bile, genellikle ya gürültülüdür ya da modası geçmiştir. Ancak çoğu okuldaki pencereler moderndir - plastik, hava geçirmez, hava geçirmez. 50-60 m2'lik pencereleri kapalı bir odada 25 kişilik bir sınıfla havadaki karbondioksit sadece yarım saatte 800 ppm sıçrar.

Ofislerde karbondioksit standartları

Ofislerde, okullardakiyle aynı sorunlar gözleniyor: artan CO2 konsantrasyonu, konsantre olmayı zorlaştırıyor. Hatalar çoğalıyor ve verimlilik düşüyor.

Ofisler için havadaki karbondioksit içeriğine ilişkin standartlar genellikle apartmanlar ve evlerle aynıdır: 800 - 1.400 ppm kabul edilebilir olarak kabul edilir. Ancak, daha önce öğrendiğimiz gibi, zaten 1000 ppm, her ikinci kişiye rahatsızlık veriyor.

Ne yazık ki, birçok ofiste sorun hiçbir şekilde çözülmemektedir. Bir yerde bu konuda hiçbir şey bilmiyorlar, bir yerde yönetim kasıtlı olarak görmezden geliyor ve bir yerde klima yardımıyla çözmeye çalışıyorlar. Bir soğuk hava jeti gerçekten kısa süreli bir rahatlık yanılsaması yaratır, ancak karbondioksit hiçbir yerde kaybolmaz ve "kirli işini" yapmaya devam eder.

Ofis alanı tüm standartlara uygun olarak inşa edilmiş ancak ihlallerle işletilmiş de olabilir. Örneğin, çalışan yoğunluğu çok fazladır. Yapı yönetmeliğine göre, bir kişinin 4 ila 6,5 ​​m2 alana sahip olması gerekir. Daha fazla çalışan varsa, havadaki karbondioksit daha hızlı birikir.

Sonuçlar ve Çıktılar

Havalandırma ile ilgili sorun en çok apartmanlarda, ofis binalarında ve çocuk kurumlarında akuttur.
Bunun iki nedeni vardır:

1. Bina yönetmelikleri ile sıhhi ve hijyenik tavsiyeler arasındaki tutarsızlık.
Birincisi: 1.400 ppm CO2'den fazla değil, ikincisi uyarıyor: bu çok fazla.

CO2 konsantrasyonu (ppm)	İnşaat standartları (GOST 30494-2011'e göre)	Vücut üzerindeki etkisi (sıhhi ve hijyenik çalışmalara göre)
800'den az	Yüksek kaliteli hava	Mükemmel sağlık ve canlılık
800 – 1 000	Orta kalite hava	1000 ppm düzeyinde, her saniye havasızlık, uyuşukluk, konsantrasyon azalması, baş ağrısı hisseder
1 000 - 1 400	Kabul edilebilir normun alt sınırı	Uyuşukluk, dikkat ve bilgi işleme sorunları, ağır solunum, nazofarenks ile ilgili sorunlar
1 400'ün üzerinde	Düşük kaliteli hava	Aşırı yorgunluk, inisiyatif eksikliği, konsantre olamama, kuru mukoza zarları, uyku sorunu

2. Binanın inşaatı, yeniden inşası veya işletilmesi sırasında standartlara uyulmaması.
En basit örnek, dışarıdaki havanın geçmesine izin vermeyen ve böylece odadaki karbondioksit birikimi ile durumu daha da kötüleştiren plastik pencerelerin kurulmasıdır.

Karbondioksit (CO2).

Karbondioksit, insanlar tarafından atmosfere salınan tüm sera gazlarının belki de en önemlisidir, çünkü birincisi güçlü bir sera etkisine neden olur ve ikincisi, bu gazın büyük bir kısmı insanlar tarafından üretilir.

Karbondioksit, atmosferin çok "doğal" bir bileşenidir - o kadar doğaldır ki, antropojenik karbondioksiti bir kirletici olarak daha yeni düşünmeye başladık. Karbondioksit yararlı bir şey olabilir. Ancak asıl soru şu: CO2 hangi noktada çok fazla oluyor? Veya başka bir deyişle, çevre üzerinde hangi miktarlarda zararlı bir etki yaratmaya başlar?

Bugün insanın bakış açısından doğal görünen şey, evrimsel gelişim sürecinde Dünya için doğal olandan önemli ölçüde farklı olabilir. İnsanlık tarihi, 4,6 milyar yıldan fazla bir jeolojik katman üzerinde sadece çok ince bir dilimdir (birkaç milyon yıldan fazla değildir).

Bazı çevreciler, Bill McKibben'in Nature's End kitabında anlatılanlar gibi, karbondioksitin iklimde feci değişikliklere yol açacağından korkuyorlar.

Büyük olasılıkla, karbondioksit, Dünya'nın erken atmosferine hakim oldu. Atmosferik CO2 bugün sadece yüzde 0,03 ve en karamsar tahminler 2100 yılına kadar yüzde 0,09'a yükselmesi yönünde. Yaklaşık 4,5 milyar yıl önce, bazı bilim adamları CO2'nin Dünya atmosferinin bileşiminin yüzde 80'ini oluşturduğuna ve sonraki 2,5 milyar yıl içinde başlangıçta yavaş yavaş yüzde 30-20'ye düştüğüne inanıyor. İlk atmosferde serbest oksijen neredeyse yoktu ve o zamanlar var olan anaerobik yaşam formları için zehirliydi.

Bugün bildiğimiz gibi, atmosferdeki aşırı karbondioksit koşullarında insanın varlığı kesinlikle imkansızdı. Neyse ki insanlar ve hayvanlar için, CO2'nin çoğu, deniz sakinleri, erken alg türleri, fotosentez yapma yeteneğini geliştirdiğinde, Dünya tarihinin sonlarında atmosferden uzaklaştırıldı. Fotosentez sırasında bitkiler, karbondioksit ve suyu şeker ve oksijene dönüştürmek için güneş enerjisini kullanır. Sonunda, evrim sürecinde ortaya çıkan algler ve diğer daha gelişmiş yaşam formları (planktonlar, bitkiler ve ağaçlar) öldü ve karbonun çoğunu yerkabuğundaki çeşitli karbon minerallerinde (petrol şist, kömür ve petrol) tuttu. Atmosferde kalan artık soluduğumuz oksijendir.

Karbondioksit, atmosfere çoğu doğal olan çeşitli kaynaklardan girer. Ancak CO2 miktarı genellikle aynı seviyede kalır çünkü karbondioksiti atmosferden uzaklaştıran mekanizmalar vardır (Şekil 5, CO2'nin atmosferdeki dolaşımının basitleştirilmiş bir diyagramını vermektedir).

CO2 dolaşımının ana doğal mekanizmalarından biri, atmosfer ile okyanusların yüzeyi arasındaki gaz alışverişidir. Bu değiş tokuş çok incelikli, iyi dengelenmiş bir geri bildirim sürecidir. İçinde bulunan karbondioksit miktarı gerçekten çok büyük. Bilim adamları, kolaylık sağlamak için bu miktarları giga ton (Ggt - milyarlarca metrik ton) karbon cinsinden ölçer.

Karbondioksit suda kolayca çözünür (karbonatlı su üreten süreç). Ayrıca sudan kolayca salınır (karbonatlı suda bunu bir fizz olarak görürüz). Atmosferik karbondioksit, okyanusların yüzeyinde sürekli olarak suda çözülür ve tekrar atmosfere salınır. Bu fenomen neredeyse tamamen fiziksel ve kimyasal süreçlerle açıklanmaktadır. Dünya okyanuslarının yüzeyi yılda 90 Ggt karbon salıyor ve 92 Ggt karbonu emiyor. Bilim adamları bu iki süreci karşılaştırdıklarında, dünya okyanuslarının yüzeyinin aslında bir karbondioksit yutağı olduğu, yani atmosfere geri saldığından daha fazla CO2 emdiği ortaya çıkıyor.

Atmosfer/okyanus döngüsündeki karbondioksit akışının büyüklüğü en önemli faktör olmaya devam ediyor çünkü mevcut dengedeki küçük değişikliklerin diğer doğal süreçler üzerinde öngörülemeyen etkileri olabilir.

Biyolojik süreçler, atmosferdeki karbondioksitin dolaşımında eşit derecede önemli bir rol oynar. CO2 fotosentez için gereklidir. Bitkiler, yılda yaklaşık 102 Ggt karbon emerek karbondioksiti "soluklar". Ancak bitkiler, hayvanlar ve diğer organizmalar da CO2 yayar. Karbondioksit oluşumunun nedenlerinden biri metabolik süreç - solunum ile açıklanmaktadır. Canlı organizmalar nefes alırken soludukları oksijeni yakarlar. Örneğin insanlar ve diğer kara hayvanları, yaşamı sürdürmek için oksijeni solur ve karbondioksiti atık olarak atmosfere geri verir. Hesaplamalara göre, Dünya'daki tüm canlı organizmalar yılda yaklaşık 50 Ggt karbon solumaktadır.

Bitkiler ve hayvanlar öldüğünde, içlerinde bulunan organik karbon bileşikleri bataklıklardaki toprağa veya alüvyona karışır. Doğa, çürümüş yaşamın bu ürünlerini bir bahçıvan gibi kompost yapar, çeşitli kimyasal dönüşümler ve mikroorganizmaların çalışmasıyla onları bileşenlerine ayırır. Bilim adamlarına göre, çürüme sırasında yaklaşık 50 Ggt karbon atmosfere geri dönüyor.

Böylece atmosferden yıllık olarak alınan 102 Gg ton karbon, hayvanların ve bitkilerin solunumu ve çürümesi yoluyla her yıl atmosfere giren 102 Gg ton karbon ile neredeyse yüzde yüz dengelenir. Mevcut dengedeki küçük sapmalar geniş kapsamlı sonuçlara yol açabileceğinden, doğadaki karbon akışının büyüklüğünün tam olarak farkında olmak gerekir.

Atmosfer-okyanus döngüsü ve biyolojik döngü ile karşılaştırıldığında, insan faaliyetleri sonucunda atmosfere salınan karbondioksit miktarı ilk bakışta yok denecek kadar azdır. Kömür, petrol ve doğal gaz yakan bir kişi atmosfere yaklaşık 5,7 Ggt karbon salmaktadır (IPCC'ye göre). Ormanları keserken ve yakarken, insanlar 2 Gg ton daha ekliyor. Ormansızlaşmanın bir sonucu olarak atmosfere salınan karbon miktarına ilişkin farklı tahminler olduğu unutulmamalıdır.

Bu miktarlar kuşkusuz bir rol oynamaktadır çünkü doğal karbon döngüleri (atmosfer/okyanus ve biyolojik döngü) uzun süredir iyi ayarlanmış bir dengededir. En azından, insanlığın kökeninin ve gelişiminin gerçekleştiği zaman diliminde denge korunmuştur. İnsan endüstriyel ve tarımsal faaliyetleri, karbon dengesini önemli ölçüde bozmuş gibi görünüyor.

Çeşitli bilimsel çalışmalar, son birkaç yüzyılda atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonlarında bir artış olduğunu göstermiştir. Bu süre zarfında dünya nüfusu katlanarak arttı, endüstri buhar motorunu kullanmaya başladı, içten yanmalı motorlu arabalar gezegenin her tarafına yayıldı ve göçmen çiftçiler Amerika, Avustralya ve Asya'nın geniş alanlarını bitki örtüsünden temizledi.

Aynı zamanda, atmosferik karbondioksit konsantrasyonları, sanayi öncesi (1750) milyonda 280 parçadan (ppmv) yaklaşık yüzde 25, yaklaşık 353 ppmv'ye yükseldi. Bu miktar, iklim gerçekten de bilim adamlarının önerdiği ölçüde sera gazlarına duyarlıysa, önemli değişikliklere neden olmak için yeterli olabilir. Endüstriyel kirlilik kaynaklarından çok uzakta bulunan Hawaii'deki Manua Loa Gözlemevinde yapılan ölçümler, 1958 ve 1990 yılları arasında CO2 konsantrasyonlarında sürekli bir artış olduğunu gösteriyor (Şekil 6). Ancak son iki yılda karbondioksit konsantrasyonlarında herhangi bir artış gözlemlenmedi.

Karbondioksit konsantrasyonları ile tahmini ortalama küresel sıcaklıklar arasındaki yakın ilişki şaşırtıcıdır (Şekil 7)! Bununla birlikte, bu korelasyonun rastgele olup olmadığı hala bir gizemdir. Sıcaklıktaki dalgalanmaları CO2 konsantrasyonlarındaki dalgalanmalara bağlamanın cezbedilmesi kolaydır. Ancak bu ilişki tersine çevrilebilir - sıcaklıktaki bir değişiklik karbondioksit konsantrasyonlarında bir değişikliğe neden olabilir.

Kimyasal bileşim

Dünyanın atmosferi, volkanik patlamalar sırasında gazların salınması sonucu ortaya çıktı. Okyanusların ve biyosferin ortaya çıkmasıyla birlikte, su, bitkiler, hayvanlar ve bunların toprak ve bataklıklardaki ayrışma ürünleri ile gaz alışverişi nedeniyle de oluşmuştur.

Şu anda, Dünya'nın atmosferi esas olarak gazlardan ve çeşitli kirliliklerden (toz, su damlaları, buz kristalleri, deniz tuzları, yanma ürünleri) oluşmaktadır.

Atmosferi oluşturan gazların konsantrasyonu, su (H 2 O) ve karbon dioksit (CO 2 ) dışında hemen hemen sabittir.

Tabloda belirtilen gazlara ek olarak atmosferde küçük miktarlarda SO2, NH3, CO, ozon, hidrokarbonlar, HCl, HF, Hg buharı, I 2, NO ve diğer birçok gaz bulunur. Troposferde sürekli olarak büyük miktarda askıda katı ve sıvı parçacık (aerosol) bulunur.

Dünya atmosferinde karbondioksit, 2011 yılı itibariyle 392 ppm veya %0.0392 miktarında sunulmuştur. Karbondioksitin rolü ( CO 2 , dioksit veya karbon dioksit) biyosferin yaşamında öncelikle bitkiler tarafından gerçekleştirilen fotosentez sürecinin sürdürülmesinden oluşur. Bir sera gazı olan havadaki karbondioksit, gezegenin çevresindeki boşlukla olan ısı alışverişini etkiler, yeniden yayılan ısıyı bir dizi frekansta etkili bir şekilde engeller ve böylece gezegenin ikliminin oluşumuna katılır.

Fosil enerji taşıyıcılarının insanoğlu tarafından yakıt olarak aktif olarak kullanılmasıyla bağlantılı olarak, bu gazın atmosferdeki konsantrasyonunda hızlı bir artış var. İlk kez, 19. yüzyılın ortalarından beri karbondioksit konsantrasyonu üzerindeki antropojenik etki kaydedildi. O zamandan beri büyüme hızı artıyor ve 2000'li yılların sonlarında 2,20 ± 0,01 ppm/yıl veya yılda %1,7 oranında gerçekleşti. Ayrı çalışmalara göre, atmosferdeki mevcut CO2 seviyesi son 800 bin yılın ve muhtemelen son 20 milyon yılın en yüksek seviyesidir.

Sera etkisindeki rolü

Havadaki nispeten düşük konsantrasyonuna rağmen CO2, dünya atmosferinin önemli bir bileşenidir, çünkü 4,26 µm (titreşim modu - molekülün asimetrik gerilmesi) ve 14,99 µm (bükülme dalgalanmaları) dahil olmak üzere çeşitli dalga boylarında kızılötesi radyasyonu emer ve yeniden yayar. ). Bu süreç, sera etkisine yol açan bu dalga boylarında Dünya'nın uzaya radyasyonunu hariç tutar veya azaltır. Atmosferik CO2 konsantrasyonundaki mevcut değişiklik, Dünya'nın yeniden emisyon spektrumu üzerindeki mevcut etkisinin yalnızca kısmi absorpsiyona yol açtığı absorpsiyon bantlarını etkiler.

Karbondioksitin sera etkisi yapan özelliklerinin yanı sıra havadan daha ağır bir gaz olması da önemlidir. Havanın ortalama nispi molar kütlesi 28.98 g / mol ve CO2'nin molar kütlesi 44.01 g / mol olduğundan, karbondioksit oranındaki bir artış hava yoğunluğunda bir artışa ve buna bağlı olarak bir değişikliğe yol açar. yüksekliğe bağlı olarak basınç profili. Sera etkisinin fiziksel doğası gereği, atmosferin özelliklerinde böyle bir değişiklik, ortalama yüzey sıcaklığında bir artışa yol açar.

Genel olarak, 280 ppm'lik sanayi öncesi bir seviyeden modern 392 ppm'lik bir konsantrasyondaki artış, gezegen yüzeyinin metrekaresi başına 1.8 watt'lık ek bir salınımla eşdeğerdir. Bu gaz aynı zamanda iklim üzerinde uzun vadeli bir etkiye sahip olma özelliğine de sahiptir ve buna neden olan emisyon sona erdikten sonra bin yıla kadar büyük ölçüde sabit kalır. Metan ve azot oksit gibi diğer sera gazları atmosferde daha kısa süre serbest halde bulunur.

Karbondioksit kaynakları

Atmosferdeki doğal karbondioksit kaynakları arasında volkanik patlamalar, havada organik maddenin yanması ve hayvan dünyasının temsilcilerinin (aerobik organizmalar) solunumu bulunur. Ayrıca bazı mikroorganizmalar tarafından fermantasyon süreci, hücresel solunum ve havadaki organik kalıntıların çürümesi sonucunda karbondioksit üretilir. Atmosfere CO 2 emisyonunun antropojenik kaynakları şunları içerir: ısı üretmek, elektrik üretmek ve insanları ve malları taşımak için fosil yakıtların yakılması. Çimento üretimi ve gazların yakılarak kullanılması gibi belirli endüstriyel faaliyetler, önemli CO2 emisyonlarına yol açar.

Bitkiler, güneş ışınlarının enerjisini kullanan klorofil pigmenti aracılığıyla gerçekleştirilen fotosentez sırasında aldıkları karbondioksiti karbonhidratlara dönüştürürler. Ortaya çıkan gaz, oksijen, Dünya atmosferine salınır ve heterotrofik organizmalar ve diğer bitkiler tarafından solunum için kullanılır, böylece karbon döngüsünü oluşturur.

antropojenik emisyon

Balo sonucunda atmosfere karbon salınımı. 1800 - 2004 yıllarında faaliyet

19. yüzyılın ortalarında sanayi devriminin ortaya çıkmasıyla birlikte, atmosfere insan kaynaklı karbondioksit emisyonlarında kademeli bir artış oldu, bu da karbon döngüsünde bir dengesizliğe ve CO2 konsantrasyonunda bir artışa yol açtı. Şu anda, insanlık tarafından üretilen karbondioksitin yaklaşık %57'si atmosferden bitkiler ve okyanuslar tarafından uzaklaştırılıyor. Atmosferdeki CO2 miktarındaki artışın salınan toplam CO2'ye oranı yaklaşık %45'lik sabit bir değerdir ve beş yıllık bir süre ile kısa süreli dalgalanmalara ve dalgalanmalara maruz kalır.

Kömür, petrol ve doğal gaz gibi fosil yakıtların yakılması, antropojenik CO 2 emisyonlarının ana nedenidir, ormansızlaşma ikinci önde gelen nedendir. 2008 yılında fosil yakıtların yakılması sonucu atmosfere 8,67 milyar ton karbon (31,8 milyar ton CO 2 ) salınırken, 1990 yılında yıllık karbon salınımı 6,14 milyar ton olmuştur. Arazi kullanımı için ormanların envanteri, 2008'de 1,2 milyar ton kömürün yakılmasına eşdeğer atmosferik karbondioksitte bir artışla sonuçlandı (1990'da 1.64 milyar ton). 18 yıllık kümülatif artış, yıllık doğal CO 2 döngüsünün %3'ü kadardır, bu da sistemi dengeden çıkarmaya ve CO 2 seviyelerinin hızla yükselmesine neden olmaya yeterlidir. Sonuç olarak, karbondioksit yavaş yavaş atmosferde birikmiş ve 2009 yılında konsantrasyonu sanayi öncesi değerden %39 daha yüksek olmuştur.

Bu nedenle, (2011 itibariyle) toplam antropojenik CO2 emisyonunun doğal yıllık döngüsünün %8'ini geçmemesine rağmen, sadece antropojenik emisyon seviyesinden değil, aynı zamanda sabit Zamanla emisyon seviyesindeki artış.

İnsan faaliyetleri şimdiden öyle bir ölçeğe ulaştı ki, Dünya atmosferindeki toplam karbondioksit içeriği izin verilen maksimum değerlere ulaştı. Doğal sistemler - kara, atmosfer, okyanus - yıkıcı etki altındadır.

Önemli gerçekler

Örneğin, bunlar floroklorohidrokarbonları içerir. Bu gaz kirlilikleri, gezegenin iklimini etkileyen güneş radyasyonu yayar ve emer. Atmosferde son bulan diğer gaz halindeki bileşikler olan CO2, birlikte sera gazları olarak adlandırılır.

Geçmiş referansı

Yakılan yakıt hacmindeki bir artışın, Dünya'nın radyasyon dengesinin ihlaline yol açabileceği konusunda uyardı.

modern gerçekler

Günümüzde, yakıt yandığında ve ayrıca ormansızlaşma ve tarım arazilerindeki artış nedeniyle doğada meydana gelen değişiklikler nedeniyle atmosfere daha fazla karbondioksit giriyor.

Yaban hayatı üzerindeki karbondioksit etkisinin mekanizması

Atmosferdeki karbondioksit miktarının artması sera etkisine neden olur. Kısa dalgalı güneş radyasyonu sırasında karbon monoksit (IV) şeffafsa, uzun dalga radyasyonu emer ve her yöne enerji yayar. Sonuç olarak, atmosferdeki karbondioksit içeriği önemli ölçüde artar, Dünya'nın yüzeyi ısınır ve atmosferin alt katmanları ısınır. Karbondioksit miktarında müteakip bir artış ile küresel iklim değişikliği mümkündür.

Bu nedenle, Dünya atmosferindeki toplam karbondioksit miktarını tahmin etmek önemlidir.

Atmosfere salınım kaynakları

Bunlar arasında endüstriyel emisyonlar vardır. Atmosferdeki karbondioksit içeriği, antropojenik emisyonlar nedeniyle artmaktadır. Birçok endüstri enerji yoğun işletmeler olduğundan, ekonomik büyüme doğrudan yakılan doğal kaynakların miktarına bağlıdır.

İstatistiksel çalışmaların sonuçları, geçen yüzyılın sonundan bu yana birçok ülkede elektrik fiyatlarında önemli bir artışla birlikte spesifik enerji maliyetlerinde bir düşüş olduğunu göstermektedir.

Etkili kullanımı, teknolojik sürecin modernizasyonu, araçlar, üretim atölyelerinin yapımında yeni teknolojilerin kullanılmasıyla sağlanır. Bazı gelişmiş sanayi ülkeleri, işleme ve hammadde endüstrilerinin geliştirilmesinden nihai ürünün imalatıyla uğraşan alanların gelişimine geçmiştir.

Ciddi bir endüstriyel temele sahip büyük metropol alanlarda, CO2 genellikle faaliyetleri eğitim ve tıp ihtiyaçlarını karşılayan endüstrilerin bir yan ürünü olduğundan, atmosfere verilen karbondioksit emisyonları önemli ölçüde daha yüksektir.

Gelişmekte olan ülkelerde, kişi başına düşen yüksek kaliteli yakıt kullanımında önemli bir artış, daha yüksek bir yaşam standardına geçişte önemli bir faktör olarak kabul edilmektedir. Ortaya atılan fikir, yakılan yakıt miktarını artırmadan sürekli ekonomik büyümenin ve iyileştirilmiş yaşam standartlarının mümkün olduğudur.

Bölgeye bağlı olarak, atmosferdeki karbondioksit içeriği %10 ile %35 arasında değişmektedir.

Enerji tüketimi ve CO2 emisyonları arasındaki ilişki

Enerjinin sadece onu almak için üretilmediği gerçeğiyle başlayalım. Gelişmiş sanayi ülkelerinde çoğu sanayide, binaların ısıtılması ve soğutulmasında ve ulaşımda kullanılmaktadır. Büyük araştırma merkezleri tarafından yürütülen araştırmalar, enerji tasarrufu sağlayan teknolojilerin kullanılmasının, dünya atmosferine karbondioksit emisyonlarında önemli bir azalmaya yol açabileceğini göstermiştir.

Örneğin bilim adamları, Amerika Birleşik Devletleri tüketim mallarının üretiminde daha az enerji yoğun teknolojilere geçerse, bunun atmosfere giren karbondioksit miktarını %25 oranında azaltacağını hesaplayabildiler. Küresel ölçekte bu, sera etkisi sorununu %7 oranında azaltacaktır.

doğada karbon

Dünya atmosferine karbondioksit emisyonu sorununu analiz ederken, onun bir parçası olan karbonun biyolojik organizmaların varlığı için hayati önem taşıdığına dikkat çekiyoruz. Karmaşık karbon zincirleri (kovalent bağlar) oluşturma yeteneği, yaşam için gerekli protein moleküllerinin ortaya çıkmasına neden olur. Biyojenik karbon döngüsü, sadece canlıların işleyişini değil, aynı zamanda inorganik bileşiklerin farklı karbon rezervuarları arasında ve bunların içinde transferini içerdiğinden karmaşık bir süreçtir.

Bunlara atmosfer, topraklar dahil kıta kütlesi ve ayrıca hidrosfer, litosfer dahildir. Son iki yüzyıl boyunca, biyosfer-atmosfer-hidrosfer sisteminde, yoğunluklarında bu elementin jeolojik transfer süreçlerinin hızını önemli ölçüde aşan karbon akışlarında değişiklikler gözlendi. Bu nedenle, toprak da dahil olmak üzere sistem içindeki ilişkileri dikkate almakla yetinmek zorundayız.

Geçen yüzyılın ortalarından itibaren, dünya atmosferindeki karbondioksitin niceliksel içeriğinin belirlenmesine ilişkin ciddi çalışmalar yapılmaya başlandı. Bu tür hesaplamaların öncüsü, ünlü Mauna Loa gözlemevinde çalışan Killing'di.

Gözlemlerin bir analizi, atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonundaki değişikliklerin fotosentez döngüsünden, karadaki bitkilerin yok edilmesinden ve okyanuslardaki yıllık sıcaklık değişiminden etkilendiğini gösterdi. Deneyler sırasında, kuzey yarımküredeki kantitatif karbondioksit içeriğinin önemli ölçüde daha yüksek olduğunu bulmak mümkün oldu. Bilim adamları bunun, antropojenik gelirin çoğunun bu yarımküreye düştüğü gerçeğinden kaynaklandığını öne sürdüler.

Analizler için özel yöntemler kullanılmadan alınmış, ayrıca bağıl ve mutlak hesaplama hataları dikkate alınmamıştır. Araştırmacılar, buzul çekirdeklerinde bulunan hava kabarcıklarının analizi sayesinde, 1750-1960 aralığında dünya atmosferindeki karbondioksit içeriği hakkında veri oluşturabildiler.

Çözüm

Geçtiğimiz yüzyıllarda kıtasal ekosistemlerde önemli değişiklikler meydana geldi, bunun nedeni antropojenik etkinin artmasıydı. Gezegenimizin atmosferindeki kantitatif karbondioksit içeriğindeki artışla birlikte, canlı organizmaların varlığını olumsuz yönde etkileyen sera etkisi artar. Bu nedenle, atmosfere CO2 emisyonlarını azaltmaya izin veren enerji tasarrufu sağlayan teknolojilere geçmek önemlidir.