Đang tải... (xem toàn văn)
Nguồn gốc chính của khí nhà kính do con người tạo ra là từ sử dụng nhiên liệu hóa thạch. Hai khí nhà kính quan trọng là điôxit carbon và mêtan. Nguyên tố chung của hai loại khí này là carbon. Carbon cũng là nguyên tố chung của than, dầu và khí đốt Carbon không nguy hiểm. Ngược lại, nó là một phần của cuộc sống. Carbon có trong tất cả sinh vật. Đại dương, đất, rừng, tất cả các cơ thể sống đều chứa carbon. Tất cả thực vật đều hấp thụ carbon để lớn lên. Khi chúng lụi tàn, cháy hay phân hủy, carbon được thải ra dưới dạng khí điôxít carbon (CO2) hay khí mêtan. Đó là một phần của tuần hoàn carbon trong tự nhiên. Nhưng than, dầu và khí tự nhiên được hình thành từ những thực vật đã sống hàng triệu năm trước đây. Chúng được lấp dưới cát, đá phấn hoặc các trầm tích khác. Dưới áp lực cao, một phần biến thành than. Các phần khác của thực vật kết hợp với hyđrô thành dầu và khí tự nhiên. Bằng cách này, một lượng lớn carbon được giữ lại dưới đất cho đến khi con người bắt đầu khai thác mỏ và khoan xuống đất. Khi nhiên liệu hóa thạch bị đốt và cháy trong các nhà máy điện, các công xưởng, tòa nhà, ôtô, và các động cơ khác, carbon được giải phóng. Ngày nay, thiên nhiên chỉ có thể hấp thụ một phần của lượng carbon tăng thêm đó. Phá rừng làm cho vấn đề tồi tệ thêm, bởi vì đất bị để trống và carbon bị thải ra nhanh hơn nhiều so với lượng thực vật có thể tăng trưởng và hấp thụ carbon ở những nơi khác.
ĐỀ TÀI: ĐẤT VÀ CÁC KHÍ NHÀ KÍNH NỘI DUNG TRÌNH BÀI □Nguồn gốc khí nhà kính □Các chu trình biến đổi □Sự trao đổi khí nhà kính đất khí □Những ảnh hưởng xảy hiệu ứng nhà kính □Những giải pháp giảm thiểu hậu gia tăng hiệu ứng nhà kính Nguồn gốc khí nhà kính Các chu trình biến đổi Chu trình cacbon Các chu trình biến đổi Chu trình Nitơ □ NH2- CO- NH2 + H2O ==> NH3 + CO2 (1)(Urê) □ NH3 + H2O ==> NH4+ + OH- (2) □ NH4+ - N bị ơxy hố vi khuẩn hố dưỡng qua q trình nitrat hố theo hai giai đoạn: □ - Do vi khuẩn Nitrosomonas.sp □ 2NH4+ + 3O2 ==> 2NO2- + 2H2O + 4H+ + lượng (3) □ - Do vi khuẩn Nitrobacter sp □ 2NO2- + O2 ==> 2NO3- + lượng (4) □ NO3- linh động dung dịch đất biến đổi theo nhiều cách khác □ Một trình khác chiếm ưu khử NH4+ phản nitrat hoá hoạt động vi khuẩn denitrificans điều kiện kỵ khí thành ơxyt nitơ khí nitơ phân tử □ C6H12O6 + NO3- ==> 6CO2 + H2O + N2 (5) Sự trao đổi khí nhà kính đất khí □ Khí cacbonic (CO2) □ Trao đổi cacbon monoxyt (CO) □ Trao đổi khí metan (CH4) □ Trao đổi dinitro oxyt (N2O) □ Trao đổi nitơ oxyt (NO) nitơ đioxyt (NO2) □ Amoniac (NH3) Khí cacbonic (CO2) □ Q trình khóang hố chất hữu đất giải phóng CO2 phụ thuộc vào nhiều điều kiện khác nhau, hoạt đông vi sinh vật đất, độ ẩm, cấu trúc thành phần giới đất, thành phần khóang hóa đất, khơng khí đất… □ Các hoạt động sản xuất nông nghiệp, sử dụng đất có tác động mạnh đến q trình phân giải chất hữu giải phóng CO2 từ đất □ Trong nông nghiệp đại, với trồng độc canh, sử dụng chủ yếu loại phân khóang làm giảm đáng kể chất hữu đất Các đất rừng hệ sinh thái tự nhiên chuyển sang đất nông nghiệp làm tăng cường chất hữu đất Lượng C chuyển đổi sử dụng đất từ trạng thái hệ sinh thái tự nhiên sang sản xuất nông nghiệp ( nguồn Schesinger, 1986) Lượng Trạng thái tự trung bình (%) nhiên Rừng ôn đới Đồng cỏ ôn đới Rừng nhiệt đới Savan nhiệt đới 34,0 28,6 21,0 46,0 C Khoảng dao động (%) 3,0 – 56,5 2,5 – 47,5 1,7 – 69,2 Ước tính lượng cacbon giải phóng từ đất năm thập kỷ 80 (1980s) Tác giả Bolin, 1977 Schesinger, 1977 Buringh, 1984 Bouwman, 1989 Detwilet and Hall, 1988 Lượng C giải phóng từ đất, Dt C/ năm 0,30 0,85 1,50 – 5,40 0,10 – 0,40 0,11 – 0,25 Trao đổi cacbon monoxyt (CO) Các nguồn sản sinh hấp thu CO (Tg CO/năm) Dao động Nguồn 1.Nguồn sinh CO - Thực vật - Đất - Đốt cháy sinh khối - Đại dương - Đốt nhiên liệu hóa thạch - Oxy hố NHMC* tự nhiên - Oxy hóa NHMC nhân tạo - Oxy hóa CH4 2.Nguồn hấp thu CO - Oxy hóa CO thành CO2 - Tích lũy tầng binh lưu - Oxy hóa vi sinh vật đất 20 – 200 – 30 240 – 1660 20 – 80 400 – 1000 280 – 1200 – 180 400 – 1000 1600 – 4000 190 – 580 190 – 580 *NHMC: hydratcacbon không chứa metan Trung bình 110 17 840 40 450 560 90 810 3170 170 450 Tác giả Crutzen, 1983 Conrad Seiler, 1985 Crutzen et al, 1979 Longgan et al, 1981 Longgan et al,1981 Longgan et al,1981 Longgan et al,1981 Longgan et al, 1981 Longgan et al,1981 Crutzen et al, 1983 Crutzen et al, 1983 Trao đổi khí metan (CH4) Khí metan tầng khí biết đến từ năm 1940 CH4 có khả hấp thu mạnh lượng tia hồng ngoại Hàm lượng CH4 khí vào khoảng 1,7 ppm.V (ppm V = phần triệu theo thể tích) Bắc bán cầu, 1,6 ppm.V Nam bán cầu (Rasmussen Khalil, 1986; Steele et al 1987) Trong thời gian qua lượng CH4 khí ngày gia tăng Chỉ tính riêng giai đoạn 1978 – 1983, lượng CH4 tăng trung bình 18 ppb.V/năm (ppb.V: phần tỷ theo thể tíc) 1,1% (Bolle et al, 1986) Nguyên nhân làm tăng CH4 khí nguồn thải tăng nguồn hấp thu phân hủy CH4 lại có hạn (Khalil Rusmussen, 19885) Lượng phát thải CH4 từ nguồn khác trình bày bảng 8.4 (Bouwman, 1990) Nguồn phát thải CH4 Nguồn Đồng lúa Đất ướt Bãi rác thải Đại dương, mặt nước khác Động vật nhai lại Mối Khai thác khí thiên nhiên Khai thác than Đốt sinh khối Các nguồn khác Cộng Tổng nguồn phát thải Tổng nguồn hấp Lượng CH4 (1012 g CH4/năm) 60 – 140 40 – 160 30 – 70 15 – 35 66 – 99 2–5 30 – 40 35 55 – 100 1–2 334 – 714 400 – 600 300 – 6500 Trao đổi dinitro oxyt (N2O) □ Hàm lượng oxy độ ẩm đất có ảnh hưởng lớn đến trình hình thành N2O Quá trình bị hàn chế độ ẩm đất nhỏ 2/3 độ trử ẩm toàn phần xảy mạnh đất ngập nước □ Khi đất làm ướt, N2O giải phóng nhanh Khi đất làm khơ đủ nhanh q trình khử N2O thành N2 bị hạn chế N2O giải phóng vào khí tăng □ Các tính chất đất độ pH, thành phần nguyên tố hóa học đất có ảnh hưởng đến q trình giải phóng N2O Trong mơi trường axít q trình bị hạn chế □ Tốc độ giải phóng N2O từ đất khác phụ thuộc vào loại đất , điều kiện khí hậu trồng Nhìn chung N2O giải phóng từ rừng nhiệt đới ẩm lớn so với vùng ôn đới( Keller et al, 1988) □ Rừng ơn đới có khả sinh nhiều N2O so với đồng cỏ Rừng rụng ôn đới giải phóng N2O nhiều so với rừng kim (Keeney, 1984) Trao đổi nitơ oxyt (NO) nitơ đioxyt (NO2) Nguồn phát thải khí NOx trơng tầng đối lưu (Tg N/năm) (brouwman,1990) Nguồn Đốt nhiên liệu hoá thạch Đốt cháy sinh khối Từ trình đất Sấm sét Oxy hóa NH3 khí -Từ tầng bình lưu -Từ máy bay Tổng số Trung bình Dao động 21 5,1 8 0,5 0,25 50 14 – 28 3,6 – 6,7 – 16 – 20 25 – 90 Amoniac (NH3) □ Lượng NH3 phát thải vào khơng khí q trình sản suất phân bón nitơ 29 x 1010 g N/năm, trung bình sản suất phân bón Nitơ sinh kg N Còn lượng NH3 phát thải đốt than đá – 12 Tg N/năm, tương ứng x 103 g N – NH3 than lượng than tiêu thụ hàng năm 3000 Tg (Svenson, 1970) □ Lượng N – NH3 sinh từ q trình bón phân khống nitơ ước tính đạt 3,7 Tg/năm (Crutzen, 1983) Trong lượng phát thải từ động vật 20 – 30 Tg N-NH3/năm □ Trong khí lượng NH3 bị biến đổi lớn Theo Crutzen (1983) ước tính có khoảng 10% lượng NH3 khí (12 – 15 Tg N) tham gia phản ứng với OH để hình thành NO NO2 Những ảnh hưởng xảy hiệu ứng nhà kính nhân loại □ * Các nguồn nước: Chất lượng số lượng nước uống, nước tưới tiêu, nước cho kỹ nghệ cho máy phát điện, sức khỏe loài thủy sản bị ảnh hưởng nghiêm trọng thay đổi trận mưa rào tăng khí bốc Mưa tăng gây lụt lội thường xun Khí hậu thay đổi làm đầy lịng chảo nối với sơng ngịi giới □ * Các tài nguyên bờ biển: Chỉ riêng Hoa Kỳ, mực nước biển dự đoán tăng 50 cm vào năm 2100, làm 5.000 dặm vuông đất khô 4.000 dặm vuông đất ướt * Sức khỏe: Số người chết nóng tăng nhiệt độ cao chu kì dài trước Sự thay đổi lượng mưa nhiệt độ đẩy mạnh bệnh truyền nhiễm Nhiệt độ tăng lên làm tăng q trình chuyển hóa sinh học hóa học thể sống, gây nên cân □ * Lâm nghiệp: Nhiệt độ cao tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy * Năng lượng vận chuyển: Nhiệt độ ấm tăng nhu cầu làm lạnh giảm nhu cầu làm nóng Sẽ có hư hại vận chuyển mùa đông hơn, vận chuyển đường thủy bị ảnh hưởng số trận lụt tăng hay giảm mực nước sông Xa nhiệt độ đất đủ cao làm tan nhanh băng tuyết Bắc Cực Nam Cực mực nước biển tăng cao, dẫn đến nạn hồng thủy