додати матеріал


Діоксид вуглецю

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Діоксид вуглецю СО 2
Діяльність людини досягла вже такого рівня розвитку, при якому її вплив на природу набуває глобального характеру. Природні системи - атмосфера, суша, океан, - а також життя на планеті в цілому піддаються цим впливам. Відомо, що протягом останнього століття збільшувався вміст в атмосфері деяких газових складових, таких, як двоокис вуглецю, закис азоту, метан і тропосферний озон.
Спалювання палива, лісові та степові пожежі - це основні причини збільшення вмісту діоксиду вуглецю в атмосфері. У той же час поглинання СО 2 з атмосфери основними його споживачами (лісовими рослинами і фітопланктоном Світового океану) скоротилася за рахунок зменшення площ лісів, загибелі фітопланктону. У результаті цього надходження вуглецю в атмосферу стало перевищувати його споживання рослинами. Щорічний приріст СО 2 в атмосфері становить близько 3,5 млрд. т.
Зростання діоксиду вуглецю в атмосфері посилює парниковий ефект, так як СО 2 успішно пропускає довгохвильові промені сонячного світла до поверхні Землі і затримує короткохвильове випромінювання. Тому чим вище концентрація СО 2 в атмосфері, тим менше тепла розсіює Земля, тим вище середня температура в земної поверхні. Потеплінню клімату Землі сприяє також надходження тепла в атмосферу за рахунок спалювання нафтопродуктів, вугілля, торфу, роботи різноманітних двигунів. Підвищення середніх температур на земній кулі може істотно змінити хід природних процесів біосфери. Наприклад, відомо, що підвищення середніх температур приземного шару повітря в 1930-і роки на 0,4 ° С супроводжувалося скороченням площі льодів в Арктиці на 10%, жорстокими посухами в багатьох країнах, зрушеннями кордонів ландшафтних зон до 200 км на північ.
У протилежному напрямку на клімат впливає запиленість атмосфери. Пилові частки, накопичуючись у верхніх шарах атмосфери, відбивають частина сонячних променів і тим самим скорочують кількість тепла, що надходить на Землю від Сонця. Вчені вважають, що, незважаючи на збільшення концентрації СО 2 в атмосфері в 1940-і роки, потепління змінилося похолоданням саме за рахунок збільшення запиленості повітря.
Ретельні вимірювання вмісту атмосферного СО 2 були розпочаті в 1957 р. Кіллінг в обсерваторії Мауна-Лоа. Регулярні вимірювання вмісту атмосферного СО 2 проводяться також на ряді інших станцій. З аналізу спостережень можна зробити висновок, що річний хід концентрації СО 2 обумовлений в основному сезонними змінами циклу фотосинтезу та деструкції рослин на суші, на нього також впливає, хоча і меншою мірою, річний хід температури поверхні океану, від якого залежить розчинність СО 2 в морській воді . Третім, і, ймовірно, найменш важливим фактором є річний хід інтенсивності фотосинтезу в океані. Середнє за кожен даний рік вміст СО 2 в атмосфері дещо вище в північній півкулі, оскільки джерела антропогенного надходження СО 2 розташовані переважно в північній півкулі. Крім того, спостерігаються невеликі міжрічні зміни вмісту СО 2, які, ймовірно, визначаються особливостями загальної циркуляції атмосфери. З наявних даних по зміні концентрації СО 2 в атмосфері основне значення мають дані про спостережуваний протягом останніх 25 років регулярному зростанні вмісту атмосферного СО 2. Більш ранні вимірювання вмісту атмосферного вуглекислого газу (починаючи з середини минулого століття) були, як правило, недостатньо повні. Зразки повітря відбиралися без необхідної ретельності і не проводилася оцінка похибки результатів. За допомогою аналізу складу бульбашок повітря з льодовикових кернів стало можливим отримати дані для періоду з 1750 по 1960 рік. Було також виявлено, що визначені шляхом аналізу повітряних включень льодовиків значення концентрацій атмосферного СО 2 для 50-х років добре узгоджуються з даними обсерваторії Мауна-Лоа. Концентрація СО 2 протягом 1750-1800 років виявилася близькою до значення 280 млн , Після чого вона стала повільно рости і до 1984 року становила 343 1 млн .
У стаціонарному стані, що існував в доіндустріальне час, більше 90% міститься на Землі ізотопу 14 С знаходилося в морській воді і донних відкладах (зміст 14 С в останніх становить всього декілька відсотків). Існував приблизний баланс між переносом 14 С з атмосфери в океан і радіоактивним розпадом всередині океану. Середній глобальний обмін СО 2 між атмосферою й океаном можна визначити шляхом вимірювання різниці змісту 14 С в вуглекислому газі атмосфери і розчиненому СО 2 у поверхневому шарі океану. Дані спостережень за зменшенням концентрації 14 С в атмосфері та її збільшенням у поверхневих водах океану після проведення випробувань ядерної зброї дають ще одну можливість визначити швидкість газообміну. Третій спосіб оцінки швидкості газообміну між атмосферою й океаном полягає у вимірі відхилення від стану рівноваги між 226 Ra і 222 Rn, обумовленого надходженням 222 Rn з океану в атмосферу. Середня швидкість газообміну СО 2 між атмосферою й океаном при концентрації СО 2 в атмосфері 300 млн , Отримана на основі цих трьох способів, дорівнює 18 5 моль / (м рік). Це означає, що середній час перебування СО 2 в атмосфері одно 8,5 2 років. Швидкість газообміну на межі розділу між атмосферою й океаном залежить від стану поверхні океану, від швидкості вітру і хвилювання.
За останні десятиліття була створена велика кількість моделей глобального вуглецевого циклу, розглядати які в даній роботі не представляється доцільним через те, що вони в достатній мірі складні і об'ємні. Розглянемо лише коротко основні їхні висновки. Різні сценарії, використані для прогнозу вмісту СО 2 в атмосфері в майбутньому, дали схожі результати. Нижче наведена спроба підвести загальний підсумок наших сьогоднішніх знань і припущень, що стосуються проблеми антропогенної зміни концентрації СО 2 в атмосфері.
З 1860 по 1984 рік в атмосферу надійшло г С за рахунок спалювання викопного палива, швидкість викиду СО 2 в даний час (за даними на 1984 рік) дорівнює г С / рік.
Протягом цього ж періоду часу надходження СО 2 в атмосферу через вирубку лісів і зміни характеру землекористування склало г С, інтенсивність-ність цього надходження в даний час дорівнює г С / рік.
З середини минулого століття концентрація СО 2 в атмосфері збільшилася від до млн в 1984 році.
Основні характеристики глобального вуглецевого циклу добре вивчені. Стало можливим створення кількісних моделей, які можуть побут покладені в основу прогнозів зростання концентрації СО 2 в атмосфері при використанні певних сценаріїв викиду.
Невизначеності прогнозів ймовірних змін концентрації СО 2 в майбутньому, одержуваних на основі сценаріїв викидів, значно менше значно менше невизначеностей самих сценаріїв викидів.
Якщо інтенсивність викидів СО 2 в атмосферу протягом найближчих чотирьох десятиліть залишатиметься сталою або буде зростати дуже повільно (не більше 0,5% на рік) і в більш віддаленому майбутньому також буде рости дуже повільно, то до кінця XXI століття концентрація атмосферного СО 2 складе близько 440 млн , Тобто не більше, ніж на 60% перевищить доіндустріальний рівень.
Якщо інтенсивність викидів СО 2 протягом найближчих чотирьох десятиліть буде зростати в середньому на 1-2% на рік, тобто також, як вона зростала з 1973 року до теперішнього часу, а в більш віддаленому майбутньому темпи її зростання сповільняться, то подвоєння вмісту СО 2 в атмосфері в порівнянні з доіндустріальним рівнем відбудеться до кінця XXI століття.
Основні невизначеності прогнозів концентрації СО 2 в атмосфері викликані недостатнім знанням ролі таких чинників:
· Швидкості водообміну між поверхневими, проміжними і глибинними шарами океану;
· Чутливості морської первинної продукції до змін вмісту поживних речовин у поверхневих водах;
· Поховання органічної речовини в опадах в прибережних районах (і озерах);
· Зміна лужності, і, отже, буферного фактора морської води, викликаних зростанням вмісту розчиненого неорганічного вуглецю;
· Збільшення інтенсивності фотосинтезу і росту біомаси і грунтового органічної речовини в континентальних екосистемах за рахунок зростання концентрації СО 2 в атмосфері і можливого відкладення поживних речовин, що надходять з антропогенних джерел;
· Збільшення швидкості розкладання органічної речовини грунтів, особливо в процесі експлуатації лісів;
· Освіти деревного вугілля в процесі горіння біомаси.
Величина очікуваної зміни середньої глобальної температури при подвоєнні концентрації СО 2 приблизно відповідає величині її зміни при переході від останнього льодовикового періоду до сучасного межледниковья. Більш помірне споживання викопного палива протягом найближчих десятиліть могло б продовжити можливість його використання на більш віддалену перспективу. У цьому випадку концентрація СО 2 в атмосфері не досягне подвоєного значення в порівнянні з доіндустріальним рівнем.
Проблема зміни клімату в результаті емісії парникових газів повинна розглядатися як одна з найбільш важливих сучасних проблем, пов'язаних з довгостроковими впливами на навколишнє середовище, і розглядати її потрібно в сукупності з іншими проблемами, викликаними антропогенними впливами на природу.
У 1988 р. Генеральною Асамблеєю ООН була створена Міжурядова група експертів з проблем зміни клімату (IРСС). У завдання цієї групи входило оцінити стан проблеми та привернути до неї увагу світових лідерів.
Вченими було зроблено однозначний висновок про те, що викиди в атмосферу, викликані людською діяльністю, призводять до істотного збільшення концентрації парникових газів в атмосфері. На основі розрахунків з використанням комп'ютерних моделей було показано, що якщо збережеться нинішня швидкість надходження парникових газів в атмосферу, то всього за 30 років температура в середньому по Земній кулі підвищиться, приблизно, на 1 °. Це незвичайно велике підвищення температури, якщо судити по палеокліматичні даними.
Перед лицем глобальної небезпеки зміни клімату в 1992 р. на Конференції ООН з навколишнього середовища та розвитку в Ріо-де-Жанейро країнами-членами ООН була підписана рамкова Конвенція про зміну клімату, яка ратифікована Російською Федерацією 4 листопада 1994 В даний час Конвенція вступила в силу. Згідно зі статтями 4 і 12 Конвенції Російська Федерація зобов'язана регулярно розробляти і подавати Конференції сторін Конвенції національні програми та повідомлення з докладним описом політики і заходів з регулювання антропогенних викидів і стоків парникових газів, а також заходів з адаптації до змін клімату.
Список літератури
1) Акімова Т.А., Хаскин В.В. Екологія. - М.: ЮНИТИ, 1998.
2) Гарін В.М. Екологія для технічних вузів. - Ростов на Дону, 2001.
3) Константинов В. М. Охорона природи. - М.: Видавничий центр «Академія», 2000.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Реферат
24.8кб. | скачати


Схожі роботи:
Заміна вуглецю
Отруєння окисом вуглецю
Оксид вуглецю як професійна шкідливість
Алотропні видозміни вуглецю графіт і алмаз
Синтези органічних сполук на основі оксиду вуглецю
Нуклеофільне заміщення біля тетраедричного атома вуглецю
Експериментальні дослідження процесу тепломасообміну і хімічних реакцій вуглецю з газами
Заміщення дефектів довгих кісток штучними імплантантами на основі вуглецю
Виявлення впливу вуглецю на міжатомну взаємодію сплавів на основі заліза і нікелю
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru