Tìm hiểu về hiệu ứng nhà kính

Đề tài Tìm hiểu về Hiệu ứng nhà kính 1 Mục Lục Mục Lục...............................................................................................................................................................................2 Phần 1: HIỂU BIẾT CHUNG VỀ HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH...........................................................................................4 1. Các khái niệm cơ bản....................................................................................................................................................4 2. Khái quát về thành phần khí quyển...............................................................................................................................5 3. Khái niệm hiệu ứng nhà kính.........................................................................................................................................7 4. Bản chất của hiện tượng hiệu ứng nhà kính.................................................................................................................7 Phần 2: NGUYÊN NHÂN GÂY HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH..............................................................................................9 1. Các hoạt động phát thải khí nhà kính............................................................................................................................9 i. Hoạt động công nghiệp..............................................................................................................................................9 ii. Giao thông vận tải...................................................................................................................................................10 iii. Khai thác rừng........................................................................................................................................................10 iv. Hoạt động nông nghiệp..........................................................................................................................................10 v. Các hoạt động khác.................................................................................................................................................11 2. Các khí nhà kính phổ biến...........................................................................................................................................11 a. Khí cacbon điôxít (CO2)...........................................................................................................................................11 ii. Khí CFC....................................................................................................................................................................13 iii. Khí mêtan (CH4).....................................................................................................................................................15 iv. Khí nitơ oxit............................................................................................................................................................17 v. Khí Ozon.................................................................................................................................................................. 18 vi. Khí trifluoromethylsulfure (SF CF3)........................................................................................................................18 vii. Phát hiện thêm một chất khí mới gây hiệu ứng nhà kính cực mạnh ....................................................................18 Phần 3: TÁC HẠI CỦA HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH.........................................................................................................20 1. Tác động của khí nhà kính đến môi trường.................................................................................................................20 2. Mối đe dọa từ đại dương............................................................................................................................................21 3. Mối đe doa đối với các loài động, thực vật.................................................................................................................21 4. Thảm họa nắng nóng bất thường................................................................................................................................22 5. Cường độ của các cơn bão..........................................................................................................................................23 6. Hiện tượng El Nino......................................................................................................................................................24 7. Kinh tế toàn cầu..........................................................................................................................................................24 Phần 4: BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HIỆN TƯỢNG HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH...........................................................26 1. Một số văn bản, công ước quốc tế..............................................................................................................................26 a. Công ước khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu (UNFCCC).........................................................................26 ii. Nghị định thư Kyoto (KP).........................................................................................................................................26 2 iii. Cơ chế đối tác đầu tư giữa các nước phát triển và các nước đang phát triển (CDM).............................................26 iv. Thị trường mua bán phát thải khí nhà kính ...........................................................................................................26 2. Một số giải pháp toàn cầu...........................................................................................................................................27 3. Ứng dụng năng lượng hạt nhân..................................................................................................................................27 4. Một số các công nghệ có khả năng được thực thi trong một vài thập niên tới...........................................................28 5. Bảo vệ môi trường ở Việt Nam...................................................................................................................................28 KẾT LUẬN....................................................................................................................................................................... 30 3 Phần 1: HIỂU BIẾT CHUNG VỀ HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH 1. Các khái niệm cơ bản Để hiểu và biết về hiệu ứng nhà kính trước tiên chúng ta cần nắm được một số khái niệm về các vấn đề liên quan • Môi trường: là một tổ hợp các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh bên ngoài của một hệ thống nào đó. Chúng tác động lên hệ thống này và xác định xu hướng và tình trạng tồn tại của nó. Môi trường có thể coi là một tập hợp, trong đó hệ thống đang xem xét là một tập hợp con. Môi trường của một hệ thống đang xem xét cần phải có tính tương tác với hệ thống đó. Một định nghĩa rõ ràng hơn: Môi trường là tập hợp tất cả các yếu tố tự nhiên và xã hội bao quanh con người, ảnh hưởng tới con người và tác động đến các hoạt động sống của con người như: không khí, nước, độ ẩm, sinh vật, xã hội loài người và các thể chế. • Khí hậu: Khí hậu bao gồm các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, áp suất khí quyển, gió, các hiện tượng xảy ra trong khí quyển và nhiều yếu tố khí tượng khác trong khoảng thời gian dài ở một vùng, miền xác định. Điều này trái ngược với khái niệm thời tiết về mặt thời gian, do thời tiết chỉ đề cập đến các diễn biến hiện tại hoặc tương lai gần. Khí hậu của một khu vực ảnh hưởng bởi toạ độ địa lí, địa hình, độ cao, độ ổn định của băng tuyết bao phủ cũng như các dòng nước lưu ở các đại dương lân cận. Khí hậu phân ra các kiểu khác nhau dựa trên các thông số chính xác về nhiệt độ và lượng mưa. • Biến đổi khí hậu: Biến đổi khí hậu Trái Đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo trong một giai đoạn nhất định từ tính bằng thập kỷ hay hàng triệu năm. Sự biển đổi có thế là thay đổi thời tiết bình quân hay thay đổi sự phân bố các sự kiện thời tiết quanh một mức trung bình. Sự biến đổi khí hậu có thế giới hạn trong một vùng nhất định hay có thế xuất hiện trên toàn Địa Cầu. Trong những năm gần đây, đặc biệt trong ngữ cảnh chính sách môi trường, biến đổi khí hậu thường đề cập tới sự thay đổi khí hậu hiện nay, được gọi chung bằng hiện tượng nóng lên toàn cầu. Nguyên nhân chính làm biến đổi khí hậu trái đất là do sự gia tăng các hoạt động tạo ra các chất thải khí nhà kính, các hoạt động khai thác quá mức các bể hấp thụ và bể chứa khí nhà kính như sinh khối, rừng, các hệ sinh thái biển, ven bờ và đất liền khác. • Khí quyển Trái Đất: Khí quyển Trái Đất là lớp các chất khí bao quanh hành tinh Trái Đất và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất. Nó gồm có nitơ (78,1% theo thể tích) và ôxy (20,9%), với một lượng nhỏ agon (0,9%), cacbon điôxít (dao động, khoảng 0,035%), hơi nước và một số chất khí khác. Bầu khí quyển bảo vệ cuộc sống trên Trái Đất bằng cách hấp thụ các bức xạ tia cực tím của mặt trời và tạo ra sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm. Bầu khí quyển không có ranh giới rõ ràng với khoảng không vũ trụ nhưng mật độ không khí của bầu khí quyển giảm dần theo độ cao. Ba phần tư khối lượng khí quyển nằm trong khoảng 11 km đầu tiên của bề mặt hành tinh. Tại Mỹ, những người có thể lên tới độ 4 cao trên 80,5 km được coi là những nhà du hành vũ trụ. Độ cao 120 km được coi là ranh giới do ở đó các hiệu ứng khí quyển có thể nhận thấy được khi quay trở lại. Đường Cacman, tại độ cao 100 km, cũng được sử dụng như là ranh giới giữa khí quyển Trái Đất và khoảng không vũ trụ. • Bức xạ mặt trời: Bức xạ mặt trời là dòng vật chất và năng lượng của Mặt Trời phát ra. Đây chính là nguồn năng lượng chính cho các quá trình phong hóa, bóc mòn, vận chuyển, bồi tụ trên Trái Đất, cũng như chiếu sáng và sưởi ấm cho các hành tinh trong hệ Mặt Trời. Bức xạ mặt trời gồm 2 thành phần là bức xạ hạt và bức xạ điện từ Bức xạ hạt hay còn gọi là gió Mặt Trời chủ yếu gồm các proton và electron. Đa phần thì chúng có hại cho các sinh vật, nhưng Trái Đất đã có tầng ozon bao phủ ngăn được phần nào ảnh hưởng có hại. Năng lượng bức xạ hạt của Mặt Trời thường thấp hơn năng lượng bức xạ nhiệt 107 lần, và thâm nhập vào tầng khí quyển không quá 90 km. Khi đến gần Trái Đất, nó có vận tốc tới 300-1.525 km/s và mật độ 5-80 ion/cm³ Bức xạ điện từ có hai dạng: bức xạ trực tiếp và bức xạ khuếch tán. Có bước sóng khá rộng từ bức xạ gamma đến sóng vô tuyến với năng lượng cực đại ở vùng quang phổ khả kiến. Đây chính là nguồn năng lượng chủ yêu để chiếu sáng và duy trì các hoạt động sinh hóa trên Trái Đất. Khi qua khí quyển Trái Đất, các bức xạ sóng ngắn có hại cho sự sống gần như bị tầng ozon hấp thụ hoàn toàn. Ngày nay do công nghiệp phát triển, các chất CFC thải vào khí quyển đang huỷ hoại dần dần tầng ozon, tạo ra nguy cơ bức xạ sóng ngắn sẽ tiêu diệt sự sống trên Trái Đất. • Đơn vị Dobson: Đơn vị Dobson là đơn vị đo lường ôzôn trong khí quyển, đặc biệt là trong tầng bình lưu. Một đơn vị Dobson bằng 2,69 × 10 20 phân tử ôzôn trên một mét vuông, tương đương với một lớp ôzôn dày 0,001 cm trong điều kiện tiêu chuẩn Đơn vị này được đặt theo họ của Gordon Dobson, là một nhà nghiêng cứu tại Đại học Oxford. Vào thập niên 1920 ông đã tạo ra thiết bị đầu tiên (ngày nay gọi là máy đo ảnh phổ ôzôn Dobson) để đo tổng lượng ôzôn từ mặt đất. • Khí nhà kính: Khí nhà kính là những khí có khả năng hấp thụ các bức xạ sóng dài (hồng ngoại) được phản xạ từ bề mặt trái đất khi được chiếu sáng bằng ánh sáng mặt trời, sau đó phân tán nhiệt lại cho trái đất, gây nên hiệu ứng nhà kính.[1] Các khí nhà kính chủ yếu bao gồm: hơi nước, CO2, CH4, N2O, O3, các khí CFC. Trong hệ mặt trời, bầu khí quyển của sao Kim, sao Hỏa và Titan cũng chứa các khí gây hiệu ứng nhà kính. Khí nhà kính ảnh hưởng mạnh mẽ đến nhiệt độ của Trái Đất, nếu không có chúng nhiệt độ bề mặt Trái Đất trung bình sẽ lạnh hơn hiện tại khoảng 33 °C. 2. Khái quát về thành phần khí quyển Thành phần trái đất khá ổn định theo phương nằm ngang và phân dị theo phương thẳng đứng. Phần lớn toàn bộ khối lượng khí quyển tập trung ở tầng đối lưu và tầng bình 5 lưu. Thành phần khí quyển trái đất bào gồm chủ yếu là ni tơ, ôxi, hơi nước, hidro, ozon và các khí trơ… • Tầng đối lưu là tầng thấp nhất của khí quyển, ở đó luôn có chuyển động đối lưu của khối không khí bị nung từ mặt đất, thành phần khí khá đồng nhất. Ranh giới trên của tầng đối lưu trong khoảng 7 - 8 km ở hai cực và 16 - 18 km ở vùng xích đạo. Tầng đối lưu là nơi tập trung nhiều nhất hơi nước, bụi và các hiện tượng thời tiết chính như mây, mưa, tuyết, mưa đá, bão...Trong tầng đối lưu, thành phần các chất khí chủ yếu tương đối ổn định nhưng nồng độ CO2 và hơi nước dao động mạnh. Lượng hơi nước thay đổi theo thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm đến 0,4% thể tích vào mùa khô lạnh. • Tầng bình lưu nằm trên tầng đối lưu với ranh giới trên dao động trong khoảng độ cao 50 km. Không khí tầng bình lưu loãng hơn, ít chứa bụi và các hiện tượng thời tiết. Trong không khí tầng bình lưu luôn tồn tại một quá trình hình thành và phá hủy khí ozon, dẫn tới việc xuất hiện một lớp ozon mỏng, với chiều dày trong điều kiện mật độ không khí bình thường khoảng vài chục centimet. Lớp khí này có tác dụng ngăn cản các tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt trái đất. Hiện nay, do hoạt động của con người, lớp khí ozon có xu hướng mỏng dần, đe dọa tới sự sống của con người và sinh vật trên trái đất. Vào cuối những năm 1980, các nhà khoa học đã quan sát và phát hiện một lỗ hổng lớn xuất hiện ở vùng Nam Cực. Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cho biết, năm 2006 tầng ozon ở Nam cực bị tổn thương nghiêm trọng nhất. Kết quả khảo sát của vệ tinh Envisat cho thấy tầng ozon ở Nam cực đã bị hao hụt tới 40 triệu tấn trong tháng 10 năm 2006 vượt kỷ lục 39 triệu tấn được ghi nhận năm 2000. Năm 2006, lỗ hổng tầng ozon có diện tích tới 28 triệu km2 và dày 100 đơn vị Dobson. • Tầng trung lưu nằm ngay phía trên tầng bình lưu và ngay phía dưới tầng nhiệt. Tầng trung lưu nằm ở cao độ từ khoảng 50 km tới 80–90 km phía trên bề mặt Trái Đất. Trong tầng này, nhiệt độ giảm xuống theo sự gia tăng của cao độ do nhiệt từ sự hấp thụ tia cực tím đến từ mặt trời của ôzôn bị biến mất và hiệu ứng làm lạnh của CO2 (ở lượng dấu vết) do nó toả nhiệt vào không gian. Điều này ngược lại với hiệu ứng nhà kính trong tầng đối lưu khi CO2 hấp thụ bức xạ nhiệt toả ra từ bề mặt Trái Đất. Vùng có nhiệt độ tối thiểu ở đỉnh của tầng trung lưu gọi là khoảng lặng trung lưu và nó là nơi lạnh nhất trong khí quyển Trái Đất. Đặc trưng động lực học chính trong khu vực này là các dao động khí quyển, các sóng hấp dẫn nội khí quyển (thường gọi là "sóng trọng lực") và sóng hành tinh. Phần lớn các loại sóng và dao động này được kích thích trong tầng đối lưu hay phần dưới của tầng bình lưu và truyền lên phía trên tới tầng bình lưu. Trong tầng bình lưu, biên độ của các sóng trọng lực có thể trở thành đủ lớn làm cho các sóng này trở nên không ổn định và bị tiêu tan. Sự tiêu tan này chuyển xung lượng vào tầng trung lưu và là động lực chính trong lưu thông tại tầng trung lưu ở quy mô toàn cầu. • Tầng điện li (tầng nhiệt): nằm từ 80–85 km đến khoảng 640 km, nhiệt độ tăng theo độ cao có thể lên đến 2.000°C hoặc hơn. Ôxy và nitơ ở tầng này ở trạng thái ion, vì thế gọi là tầng điện li. Sóng vô tuyến phát ra từ một nơi nào đó trên vùng bề mặt Trái đất phải qua sự phản xạ của tầng điện li mới truyền đến các nơi trên thế giới. Tại đây, do bức xạ môi trường, nhiều phản ứng hóa học xảy ra đối với ôxy, nitơ, hơi nước, CO2...chúng bị 6 phân tách thành các nguyên tử và sau đó ion hóa thành các ion và nhiều hạt bị ion hóa phát xạ sóng điện từ khi hấp thụ các tia mặt trời vùng tử ngoại xa. • Tầng ngoài là lớp trên cùng nhất của khí quyển Trái Đất. Trên Trái Đất, ranh giới dưới của nó với rìa trên của tầng nhiệt, ước tính theo các nguồn khác nhau, là khoảng 500 tới 1.000 km phía trên bề mặt Trái Đất, và ranh giới trên của nó là khoảng 10.000 km, tuy nhiên ranh giới trên này không được định nghĩa rõ ràng do mật độ khí giảm liên tục nhưng không bao giờ đạt tới 0. Phần lớn vật chất trong tầng ngoài nằm ở trạng thái ion hóa. Chỉ từ tầng ngoài thì các loại khí của khí quyển (gồm các nguyên tử, phân tử) có thể, ở một mức độ nhất định, thoát ra để bay vào không gian liên hành tinh. Các khí chính trong tầng ngoài là các khí nhẹ nhất, chủ yếu là hidro, với một ít heli, điôxít cacbon, ôxy nguyên tử gần đáy của tầng ngoài. Tầng ngoài là lớp cuối cùng trước khi tiến vào vũ trụ. 3. Khái niệm hiệu ứng nhà kính Hiệu ứng nhà kính, xuất phát từ effet de serre trong tiếng Pháp, do Jean Baptiste Joseph Fourier lần đầu tiên đặt tên, dùng để chỉ hiệu ứng xảy ra khi năng lượng bức xạ của tia sáng mặt trời, xuyên qua các cửa sổ hoặc mái nhà bằng kính, được hấp thụ và phân tán trở lại thành nhiệt lượng cho bầu không gian bên trong, dẫn đến việc sưởi ấm toàn bộ không gian bên trong chứ không phải chỉ ở những chỗ được chiếu sáng. Hiệu ứng này đã được sử dụng từ lâu trong các nhà kính trồng cây. Ngoài ra hiệu ứng nhà kính còn được sử dụng trong kiến trúc, dùng năng lượng mặt trời một cách thụ động để tiết kiệm chất đốt sưởi ấm nhà ở. Khi bức xạ Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất, một phần bức xạ này sẽ phản xạ lại vào vũ trụ tại biên ngoài khí quyển, phần còn lại xuyên qua bầu khí quyển truyền đến bề mặt Trái Đất dưới dạng bước sóng ngắn. Tại đây, một phần bức xạ sóng ngắn phản xạ lại, xuyên qua lớp khí nhà kính vào không gian vũ trụ và một phần đốt nóng Trái Đất. Trái Đất hấp thu phần năng lượng bước sóng ngắn và trở thành vật bức xạ nhiệt vào khí quyển( bức xạ sóng dài). Một phần bức xạ hồng ngoại sóng dài do Trái Đất phát ra được hấp thụ bởi các khí trong khí quyển( hơi nước, CO2, CH4, NOx…)tạo thành một lưới nhiệt bao trùm toàn bộ bề mặt Trái Đất, giữ cho khí quyển và bề mặt Trái Đất ở một nhiệt độ nhất định. Hiện tượng này giống như hiện tượng nhà kính trồng rau khi mà bức xạ Mặt Trời xuyên qua kính bị giữ lại làm cho nhiệt độ của nhà kính tăng lên. Vì vậy, các khí có tính chất trên được gọi là khí nhà kính. Lớp khí bao gồm các khí nhà kính được gọi là lớp khí nhà kính. Qua đó ta có thể rút ra định nghĩa về hiệu ứng nhà kính: “ Hiệu ứng nhà kính là hiện tượng trong khí quyển tầng thấp (tầng đối lưu) tồn tại một lớp khí chỉ cho bức xạ sóng ngắn xuyên qua và giữ lại bức xạ nhiệt của mặt đất dưới dạng sóng dài, nhờ đó bề mặt trái đất luôn có nhiệt độ thích hợp đảm bảo duy trì sự sống trên Trái Đất”. 4. Bản chất của hiện tượng hiệu ứng nhà kính Nhiệt độ bề mặt trái đất, được tạo nên do sự cân bằng giữa năng lượng mặt trời đến bề mặt trái đất và năng lượng bức xạ của trái đất vào khoảng không gian giữa các hành tinh. Năng lượng mặt trời chủ yếu là các tia sóng ngắn dễ dàng xuyên qua cửa sổ khí quyển. Trong khi đó, bức xạ của trái đất với nhiệt độ bề mặt trung bình 16 oC là sóng dài có năng lượng thấp, dễ dàng bị khí quyển giữ lại. Các tác nhân gây ra sự hấp thụ bức xạ sóng 7 dài trong khí quyển là khí CO2, bụi, hơi nước, khí mêtan, khí CFC... Kết quả của sự trao đổi cân bằng về năng lượng giữa trái đất với không gian xung quanh, tạo nên bề mặt trái đất luôn có một nhiệt độ nhất định. Quá trình này có bản chất tự nhiên nên vẫn gọi là “ Hiệu ứng nhà kính tự nhiên” Hiệu ứng nhà kính nhân loại : là Hiệu ứng nhà kính xuất hiện do các hoạt động của con người tạo ra từ khoảng 100 năm nay. Sự gia tăng tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch của loài người đang làm cho nồng độ khí CO2 của khí quyển tăng lên. Sự gia tăng khí CO2 và các khí nhà kính khác trong khí quyển trái đất làm nhiệt độ trái đất tăng. Theo tính toán của các nhà khoa học, khi nồng độ CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi, thì nhiệt độ bề mặt trái đất tăng lên khoảng 3oC. Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ trái đất đã tăng 0,5 oC trong khoảng thời gian từ 1885-1940, do thay đổi của nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% đến 0,035%. Dự báo, nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 1,5- 4,5 oC vào năm 2050. Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp theo thứ tự CO2, CFC, CH4, O3, NO2. Sự gia tăng nhiệt độ trái đất do hiệu ứng nhà kính có tác động mạnh mẽ tới nhiều mặt của môi trường trái đất. Kể từ những năm 1860, công nghiệp hóa đã tăng và những cánh rừng bị thu hẹp làm mức CO2 trong khí quyển tăng lên tới mức 100 phần triệu và nhiệt độ ở Bắc bán cầu cũng tăng lên. Nhiệt độ và các khí nhà kính gia tăng, thậm chí còn nhanh hơn kể từ những năm 1950. 8 Phần 2: NGUYÊN NHÂN GÂY HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH Để đến được bề mặt trái đất, năng lượng mặt trời phải đi qua lớp không khí dày. Một phần năng lượng mặt trời đến trái đất bị giữ lại nhờ các quá trình vật lý, hóa học, sinh học. Một phần được phản xạ về vũ trụ. Bức xạ nhiệt từ trái đất phản xạ lại co bước sòng dài, kho xuyên qua được lớp khí quyển và bị giữ lại bởi các khí nhà kính. Nếu các khí nhà kính tồn tại vừa phải thì chúng giúp cho nhiệt độ trái đất không quá lạnh nhưng nếu chúng có quá nhiều trong khí quyển thì kết quả là trái đất nóng lên. Sự gia tăng của CO2, CFC, CH4, O3, N2O và các khí khác trong khí quyển là nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính. Ngoài ra còn có những loại khí nhân tạo do con người tạo ra như các freon, và một số các chất phóng xạ tự nhiên cúng “góp phần” gây nên hiệu ứng nhà kính. 1. Các hoạt động phát thải khí nhà kính i. Hoạt động công nghiệp Trong số các hoạt động của con người thì hoạt động công nghiệp là tác nhân quan trọng gây ra sự thải các khí nhà kính. Các ngành công nghiệp là nới sử dụng một lượng lớn nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt). Ngoài CO2, các ngành công nghiệp cũng tạo ra các loại khí nhà kính khác như trong quá trình sản xuất phân bón, hóa chất, khai thác khoáng sản.. Nhà máy nhiệt diện thải vào không khí một lượng khổng lồ khí CO2, NOx, CH4.. vào năm 2005, số lượng kênh thải ra khí gaz gây hiệu ứng nhà kính tại các nước công nghiệp phát triển đã tăng quá cao, gần “đánh đổ” kỷ lục của năm 1990 mặc dù trên phạm vi toàn thế giới, cuộc đấu tranh chống lại sự nóng lên của khí hậu toàn cầu đã bắt đầu có những bước chuyển biến tốt đẹp. Văn phòng phụ trách về sự thay đổi khí hậu toàn cầu thuộc Liên hợp quốc cho biết vào năm 2005, các kênh phát tán khí gaz ô nhiễm của 40 quốc gia công nghiệp phát triển nhất đã lên tới con số 18,2 tỷ tấn, cao hơn so với 18,1 tỷ tấn vào năm trước đó. Cũng theo cơ quan này, mức độ khí ô nhiễm thải ra lên đến mức đỉnh điểm là vào năm 1990 với 18,7 tỷ tấn khí gaz gây hiệu ứng nhà kính thải ra bầu khí quyển. Sự gia tăng lượng khí thải vào năm 2005 khẳng định xu hướng biến động tăng lên của các kênh phát tán khí gaz gây hiệu ứng nhà kính trên thế giới, mặc dù hầu hết các quốc gia đều nỗ lực hành động để cố gắng giảm các kênh này. Phần lớn trong số họ đều nhận thức rõ ràng rằng đây chính là nguyên nhân dẫn đến sự nóng lên của khí hậu toàn cầu – một hiện tượng thiên nhiên không hề được trông đợi. Theo những số liệu Liên hợp quốc thu thập được trong thời gian qua, “kể từ năm 2000, các kênh thải ra khí gaz gây hiệu ứng nhà kính đã tăng thêm 2,6%”. Chỉ trong thời gian từ năm 2004 đến năm 2005, riêng số kênh thải ra khí gaz gây hiệu ứng nhà kính của Mỹ đã vượt qua 7,19 tỷ tấn lên 7,24 tỷ tấn. Mặt khác, cũng theo những điều tra, nghiên cứu của Cơ quan phụ trách vấn đề thay đổi khí hậu thuộc Liên hợp quốc, trong giai đoạn này, sự gia tăng số lượng các kênh thải ra 9 loại khí độc hại này trên phạm vi toàn cầu một phần lớn bắt nguồn từ sự phục hồi kinh tế của các nước thuộc hệ thống Liên bang Xô Viết. Các kênh thải khí gaz ô nhiễm của Nga đã vượt qua 2,09 tỷ tấn vào năm 2004 lên 2,13 tỷ tấn vào năm 2005. Tuy vậy, các kênh phát tán khí độc hại của Nga vẫn còn ở mức độ rất xa so với “kỷ lục” của nước này vào năm 1990 với 3 tỷ tấn khí thải, chính xác là trước khi Nga ra lệnh đóng cửa nhiều nhà máy sản xuất công nghiệp. ii. Giao thông vận tải Sự phát triển nhanh các phương tiện giao thông vận tải của thế giới là nguyên nhân tiềm tàng gây tăng Hiệu ứng nhà kính . Trong quá trình hoạt động các phương tiện giao thông phát thải vào không khí một khối lượng lớn các loại khói, khí độc như CO, CO2, hidro cacbon, NO2, SO2, khói đen, chì và các dạng hạt khác. Tùy theo loại động cơ và loại nhiên liệu mà khối lượng các chất thải độc hại chiếm tỷ lệ khác nhau trong khí xả. Trong những năm gần đây người ta chú ý nhiều đến giao thông vận tải vì nó góp phần thải ra CO2 – khí nhà kính quan trọng nhất. Trên toàn thế giới khoảng 15% CO2 trong không khí là do các phương tiện giao thông vận tải thải ra. Khi dòng xe lưu thông trên đường, đặc biệt là khi hãm phanh, các lốp xe sẽ ma sát mạnh với mặt đường làm mòn đường, mòn các lốp xe và tạo ra bụi đá, bụi cao su và bụi sợi. Các bộ phận ma sát của phanh bị mòn cũng thải ra bụi kẽm, đồng, niken, crom, sắt và cadimi. Ngoài ra quá trình cháy không hết nhiên liệu cũng thải ra bụi cacbon. Bên cạnh các nguồn bụi sinh ra từ xe, còn có bụi đất đá, cát tồn đọng trên đường do chất lượng đường kém, do đường bẩn và do chuyên chở các vật liệu xây dựng, chuyên chở rác. iii. Khai thác rừng Việc gia tăng khai thác gỗ và ô nhiễm môi trường không khí ở các nước đang phát triển là cho diện tích rừng suy giảm nhanh chóng. Tính trung bình, tốc độ mất rừng hàng năm của thế giới vào khoảng 20 triệu ha. Bên cạnh suy giảm về diện tích, chất lượng rừng cũng bị suy giảm. Những nguyên nhân trên đang làm giảm khả năng hấp thụ khí C02 của rừng thế giới theo thời gian. Sự mất rừng: chủ yếu là do chuyển đổi đất rừng sang đất nông nghiệp, vẫn ở một tốc độ nhanh: khoảng 13 triệu ha mỗi năm. Trong giai đoạn 2000-2005 thì tỉ lệ mất rừng toàn cầu giảm còn 7,3 triệu ha mỗi năm (so sánh với tỉ lệ mất 8,9 triệu ha mỗi năm trong giai đoạn 1990 -2000). iv. Hoạt động nông nghiệp Dân số ngày càng tăng làm cho nhu cầu về lương thực, thực phẩm của con người tăng lên. Con người phải đẩy mạnh khai thác tài nguyên đất, tăng cường quay vòng sản xuất, sử dụng một khối lượng lớn các phân bón hoá học và các thuốc bảo vệ thực vật. Điều này đã làm cho đất bị giảm độ phì nhiêu, ô nhiễm nặng nề do dư lượng phân hoá học và thuốc bảo vệ thực vật 10 Ngày 12/1, Thông tấn xã Việt Nam dẫn báo cáo của Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO), cho biết chăn nuôi gia súc là một trong những nguyên nhân gây nên hiệu ứng nhà kính. Theo báo cáo trên, phân gia súc không chỉ làm ô nhiễm môi trường, mà còn phát tán khí CO2 cũng như nhiều chất hóa học khác có tác động mạnh tới sự ấm lên của Trái Đất. Đặc biệt trong số đó có chất nito oxit, chiếm 65% lượng khí và chất hóa học phát tán. Chất khí này có khả năng làm Trái Đất ấm lên gấp 296 lần so với khí CO2 và khí mêtan, loại khí độc hại hơn CO2 tới 23 lần. v. Các hoạt động khác Ngoài các nguyên nhân chủ yếu trên còn có các hoạt động sinh hoạt của con người, sự phun trào núi lửa… tạo ra một lượng khoảng 2% khí nhà kính. Sự hoạt động của các ngọn núi lửa và các loài vi khuẩn sống trong không khí cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm không khí. Theo ước tính thì lượng CO2 do núi lửa hoạt động phun ra cao gấp 40.000 lần so với lượng CO2 hiện có trong khí quyển. 2. Các khí nhà kính phổ biến a. Khí cacbon điôxít (CO2) Ngày nay, sự gia tăng nồng độ CO2 trong khí quyển đang là mối quan tâm của toàn cầu. Các nhà nghiên cứu lo ngại rằng sự gia tăng các khí gây hiệu ứng nhà kính, đặc biệt là khí CO2 chính là nhân tố gây nên những biến đổi bất ngờ và không lường trước của khí hậu. Sự tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch cùng với các hoạt động khác của con người là những nguyên nhân chính gây nên những biến động về nồng độ CO2 trong khí quyển. Sự gia tăng khí CO2 và các khí nhà kính khác trong khí quyển làm nhiệt độ trái đất tăng lên. Theo sự tính toán của các nhà khoa học, khi nồng độ của CO2 trong khí quyển tăng gấp đôi thì nhiệt độ bề mặt trái đất tăng khoảng 3OC. Các số liệu nghiên cứu cho thấy nhiệt độ của trái đất đã tăng 0,5OC trong khoảng thời gian từ năm 1885 đến năm 1940 do thay đổi của nồng độ CO2 trong khí quyển từ 0,027% lên 0,035%. Dự báo nếu không có biện pháp khắc phục hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ trái đất sẽ tăng lên 1,5 OC ÷ 4,5OC vào năm 2050. Sự gia tăng CO2 có tác động mạnh mẽ tới nhiều mặt của môi trường trái đất. Kể từ năm 1860, khi nền công nghiệp phát triển cùng với những cánh rừng bị thu hẹp đã làm cho CO2 trong khí quyển tăng lên tới 100 phần triệu và nhiệt độ ở Bắc bán cầu cũng tăng lên. Và hiện tượng này có xu hướng gia tăng hơn kể từ năm 1950. Nồng độ phát thải cacbon hóa thạch ngày càng tăng, ta có thể thấy rõ qua sơ đồ 11 Ước tính mỗi năm riêng việc đốt than đá đã thải vào khí quyển 25000 tỷ tấn cacbon điôxít. Để đánh giá hàm lượng CO2 của khí quyển, các nhà khoa học đã lấy các mẫu băng trong các chỏm núi băng dày 3400m (có niên đại 160 thiên niên kỉ) ở các độ sâu. Kết quả cho thấy rằng không khí bị nhốt trong các khối băng chứa hàm lượng CO2 là 0,02% (200ppm). Giá trị đó thấp hơn 1/3 so với thời kì tiền công nghiệp (trước cách mạng công nghiệp cuối thế kỉ 18) là 279ppm và vào cuối thế kỉ 19, tỷ lệ này là 290ppm. Đến năm 1989, việc phân tích đã cho biết hàm lượng CO2 khí quyển tăng lên 350ppm và đến năm 1990 là 354ppm. Như vậy trong khoảng một thế kỷ, từ năm 1850 đến nay, hàm lượng CO2 trong khí quyển đã tăng lên 25%. Việc đo lường loại khí này trong băng của các đới cực đã cho thấy rõ từ 150 thiên niên kỷ nay chưa bao giờ hàm lượng CO2 trong khí quyển lại tăng nhanh như vậy. Hiện nay, hàm lượng CO2 trong khí quyển tăng lên đều đặn mỗi năm 1.4ppm. Người ta ước đoán đến năm 2030, hàm lượng CO2 của khí quyển trái đất lên tới 600ppm (0,06%) gấp đôi hàm lượng của thế kỷ XIX. Sự biến đổi nồng độ CO2 trong khí quyển được thể hiện rõ qua sơ đồ Sự tăng cao hàm lượng CO2 trong khí quyển sẽ dẫn tới nhiều hậu quả do ô nhiễm môi trường. Sự tăng cao này đến một mức độ nào đó sẽ gây hại cho sự sống của con người và các loài sinh vật. Các nguyên nhân dẫn đến sự gia tăng hàm lượng CO2 trong khí quyển: • Nguyên nhân chính là do đốt các nhiên liệu hóa thạch; • Ngoài ra hoạt động giao thông vận khí CO2 (Một nghiên cứu cho biết hoạt động của các ô tô Mỹ trong một năm đã phát thải vào không khí khoảng 72 triệu tấn CO2 ); • Các vụ nổ hạt nhân hay các tên lửa hạt nhân; • Việc đốt rừng làm rẫy và nạn phá rừng ở các nước đang phát triển cùng với nạn cháy rừng ở khắp các châu lục địa ; • Các vật dụng như tủ lạnh, máy điều hòa nhiệt; • Hoạt động của núi lửa hàng năm trên thế giới cũng đã làm sản sinh ra một lượng khí cacbon dioxit và lưu huỳnh dioxit lớn (Hồ Nyos ở Cameroon nằm gọn trong miệng núi lửa, làm nước hồ chứa một khối lượng CO2 lớn là 200 triệu m3 , vì vậy mà từ nước hồ bốc lên một đám mây CO2 phủ quanh hồ, có lần đã làm chết ngạt 1700 người sống xung quanh hồ và mọi sinh vật đi qua. Hồ Monoun ở cách đó 100km có độ sâu 96m và chứa đến 15 triệu m3 CO2 phát thải vào không khí xung quanh và đã giết chết 37 người sống gần đó). 12 Hiện nay người ta ước tính hàng năm việc đốt nhiên liệu hóa thách đã thải vào khí quyển 5,5 tỷ tấn CO2. Tỷ lệ phát thải CO2 trên toàn cầu được thống kê như sau: Mỹ là quốc gia đứng đầu thế giới về ô nhiễm môi trường bởi CO2 và các loại khí thải khác. Mỹ, Canada và Mêhicô đã tiêu thụ gần 40% năng lượng hóa thạch tiêu thụ trên thế giới. Tại hội nghị Manila 1995, các quốc gia công nghiệp phương Tây bị tố cáo là thủ phạm gây ra ô nhiễm môi trường, hàng năm đã phát thải vào khí quyển 23 tỷ tấn khí CO2 phá hoại lớp ozon. Còn ở Châu Á, Trung Quốc là nước đứng đầu trong phát thải CO2 và các khí khác vào môi trường (6,6% trong tổng số), tiếp theo đó là Nhật Bản (chiếm 3,9% trong tổng số). Chính vì những lý do trên nên có thể nói CO2 la một trong những khí có tác động mạnh mẽ nhất đến môi trường hiện nay. ii. Khí CFC Chiếm 20% trong cơ cấu các khí gây hiệu ứng nhà kính. Là những hóa chất do con người tổng hợp để sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp và từ đó xâm nhập vào khí quyển. Khí CFC là một hợp chất bao gồm clo, flo và cacbon. Bình thường chúng là loại khí trơ nhưng trong khí quyển, dưới tác dụng của tia bức xạ tử ngoại của mặt trời, nó giải thoát clo - mỗi nguyên tử clo phản ứng dây chuyền với 100.000 phân tử ozon và biến ozon thành oxi theo phản ứng sau: Cl + O3 → ClO + O2 ; ClO + O → Cl + O2 ; Và như vậy, theo các phản ứng trên khí ozon (O3) sẽ mất đi, còn khí clo (Cl) luôn tồn tại và tiếp tục phá hủy tầng ozon. Như đã biết, trong tầng bình lưu của khí quyển trái đất ở độ cao 18 ÷ 40km có một lớp giàu khí ozon gọi là tầng ozon. Tầng ozon xuất hiện trong khí quyển đồng thời với sự có mặt của khí oxi. Lượng khí ozon trong khí quyển vô cùng nhỏ, khoảng 4.10-7% thể tích. Tuy nhiên tầng ozon có vai trò cực kì quan trọng đối với đời sống sinh vật trái đất vì nó có khả năng hấp thụ toàn bộ năng lượng bức xạ cực tím của mặt trời với bước sóng 13 0,29µm ÷ 0,22µm, có tác động hủy diệt mọi sinh vật trên trái đất. Ngoài ra tầng ozon còn hấp thụ cả bức xạ hồng ngoại nên được xem là ranh giới ngoài của sinh quyển. Trong khí quyển, khí ozon sinh ra và mất đi rất nhanh, nó tồn tại trong một vài phút. Các tính toán cho thấy nồng độ khí ozon trong khí quyển đạt giá trị cực đại ở độ cao 25 ÷ 30km. Trong khí quyển, nồng độ ozon cũng thay đổi trong ngày theo mùa. Nồng độ ozon vào thời gian buổi chiều cao hơn buổi sáng. Nồng độ ozon đạt giá trị cực đại vào mùa xuân và cực tiểu vào mùa thu. Nồng độ ozon ở tầng đối lưu của vùng cực theo lý thuyết thường cao gấp hai lần vùng xích đạo. Độ cao mà nồng độ ozon đạt giá trị lớn nhất ở xích đạo là 25km, khi di chuyển về hai cực sẽ giảm xuống độ cao 13km. Trong khí quyển, nồng độ ozon lớn hơn 1ppm, ở độ cao mặt biển nồng độ ozon trong khí quyển độ 0,05ppm. Tầng ozon trong khí quyển có lợi cho con người và động vật, nó “bảo vệ, che chắn” bức xạ tử ngoại của mặt trời. Bức xạ mặt trời chiếu qua tầng ozon xuống mặt đất, phần lớn được tầng ozon hấp thụ, điều tiết khí hậu và sinh thái trái đất. Nếu như vậy, tầng ozon trong khí quyển bị chọc thủng sẽ gây ra thảm họa hệ sinh thái ở mặt đất. Một trong nhưng nguyên nhân chính làm tầng ozon bị “chọc thủng” là do loài người đã sử dụng nhiều và thải vào khí quyển. Tầng ozon có tác dụng bảo vệ che chắn bức xạ tử ngoại của mặt trời, chính vì vậy khi tầng ozon bị chọc thủng sẽ gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ sinh thái và môi trường sống. Hiện nay trên thế giới, các quốc gia cũng đang áp dụng các biện pháp cắt giảm phát thải khí CFC, một số hợp chất liên quan cũng bị cấm sử dụng. Tuy nhiên CFC lại được sinh ra từ các quá trình sản xuất công nghiệp nên việc kiểm soát sự phát thải nó là rất khó khăn và nó gây ảnh hưởng đáng kể với các nền kinh tế toàn cầu. Nghị định thư Kyoto đã được soạn thảo (1997) nhằm thực hiện công ước khung của Liên hợp quốc về thay đổi khí hậu. Công ước này kêu gọi các nước công nghiệp hóa phải giảm thải khí nhà kính trên phạm vi toàn cầu (đặc biệt là khí CFC) với tỷ lệ thấp hơn mức năm 1990 là 5,2% vào thập kỷ tới. Tuy nhiên các nước công nghiệp hàng đầu như Mỹ, Nga vì những tính toán thực dụng vẫn đang thoái thác không tham gia ký công ước này. Hiện nay tình trạng suy thoái tầng ozon bình lưu xảy ra mạnh mẽ ở nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là hai cực trái đất. Tại Nam Cực, kể từ khi phát hiên lỗ thủng tầng ozon vào năm 1985, theo số liệu của các cơ quan nghiên cứu quốc tế, kích thước lỗ thủng tầng ozon không ngừng tăng lên. Nó đã đạt 27,2 triệu km2 vào ngày 19/09/1998 và 28,3 triệu km2 vào ngày 03/09/2000. Hiện nay theo NASA, kích thước lỗ thủng đã ổn định nhưng nồng độ ozon trong lỗ thủng tiếp tục giảm. Tại Bắc Cực từ tháng 12/1999 đến 03/2000, nhiệt độ phần thấp khí quyển (10 ÷ 22km) ở Bắc Cực đã giảm 40C ÷ 50C, nên quá trình phá hủy ozon gia tăng. Sự thiếu hụt tổng lượng ozon trong thời gian từ tháng 2 đến tháng 03/2000 so với thời điểm năm 1976 khoảng 2950 triệu tấn, gấp đôi sự thiếu hụt vào các năm 1998 và năm 1999. Tác hại của việc suy thoái tầng ozon: 14 • Người ta đã ước tính ràng nếu ozon bình lưu giảm 1% thì sẽ tăng 2% UVR (UVR cường độ bức xạ mặt trời) trên bề mặt trái đất và do đó làm tăng: 0,6 ÷ 0,8% ca đục thủy tinh thể; 2% ca mắc ung thư da không sắc tố; 0,6% tỷ lệ mắc sắc tố da ác tính. • Nếu ozon tầng bình lưu giảm 10% thì ung thư da không sắc tố tăng 24%, nếu suy giảm 30% thì sẽ tăng gấp đôi và khi giảm 50% sẽ tăng gấp 4 lần. • Bên cạnh gây bệnh cho con người, UVB còn có ảnh hưởng rất lớn đến năng suất sơ cấp của thực vật. Theo số liệu nghiên cứu ở Châu Nam Cực thì bức xạ cực tím UVB đã làm giảm 23% năng suất sơ cấp thực vật phù du, nguồn thức ăn của 500 ÷ 700 triệu tấn thân mềm và 120 loài cá, 80 loài chim biển, 6 loài hải cẩu, 15 loài cá voi. Có thể nói đó là những minh chứng tiêu biểu cho sự tác động của việc suy thoái ozon. Như vậy, tình trạng suy thoái tầng ozon đang là nguyên nhân làm cho mức độ tác động tiêu cực của hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu đang ngày càng trở nên trầm trọng hơn. iii. Khí mêtan (CH4) Khí CH4 là một trong các khí có tác động mạnh mẽ gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính. CH4 là thành phần chính của khí tự nhiên, khí dầu mỏ, khí bùn ao, đầm lầy. Mặc dù CO2 là nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính, còn CH4 chỉ thải vào không khí với một lượng thấp hơn rất nhiều thế nhưng CH4 có hại cho khí hậu lớn gấp 30 lần so với cùng một lượng nhất định khí CO2. Hiện nay, mật độ của khí CH4 đã tăng khoảng 150% từ năm 1750 đến năm 1998. Mật độ trung bình của nó trên bề mặt trái đất là khoảng 1745ppb. Mật độ ở Bắc bán cầu cao hơn vì ở đó có nhiều nguồn CH4 hơn (cả thiên nhiên lẫn nhân tạo). Mật độ của CH4 cũng thay đổi theo mùa, thấp nhất vào cuối hè. Hiện nay, khí này phát thải vào khí quyển ngày càng nhiều do các hoạt động của con người. Nguyên nhân phát thải CH4 là: • Sự khai thác, vận chuyển các loại khí đốt, than đá và dầu mỏ. • Sự phân hủy các chất hữu cơ trong các bãi rác thải rắn. 15 • Được sinh ra từ các quá trình sinh học, như sự men hóa đường ruột của các loài động vật, sự phân giải kị khí ở đất ngập nước, ruộng lúa. 16 • Việc sử dụng và đốt nhiên liệu hóa thạch. Các hồ chứa nước thủy điện do đầu ống dẫn nước vào các tuabin đặt sau dưới đáy hồ, ở điều kiện áp suất cao, khí CH4 trong nước dễ dàng thoát ra bên ngoài, gây tổn hại cho môi trường. Qua sơ đồ ta có thể dễ dáng nhận thấy lượng khí CH4 phát thải tang nhanh qua các năm Sự gia tăng hàm lượng CH4 trong khí quyển trong vài thập niên trở lại đây được đo tại đảo Mauna Loa (thuộc quần đảo Hawaii – Hoa Kỳ) thể hiện rõ qua sơ đồ Người ta tính trung bình cứ 100 năm, mỗi kg CH4 làm ấm trái đất gấp 23 lần so với cùng một khối lượng CO2. Khí CH4 tồn tại được trong khí quyển khoảng 9,6 năm. Ở áp suất lớn, ví dụ ở dưới đáy đại dương, CH4 tạo ra một dạng sàng rắn với nước được gọi là mêtan hidrat. Một số lượng lớn chưa từng xác định nhưng có lẽ là rất nhiều CH4 bị giữ lại dưới dạng này ở đáy biển. Sự giải phóng đột ngột của một thể tích lớn CH4 từ những nơi đó vào khí quyển là một giả thuyết về nguyên nhân dẫn tới hiện tượng trái đất nóng lên trong quá khứ, đỉnh cao là khoảng 55 triệu năm trước. Một tổ chức đã ước tính trữ lượng mêtan hidrat trong đáy đại dương vào khoảng 10 nghìn tỷ tấn. Giả thuyết rằng nếu trái đất nóng lên đến một nhiệt độ nhất định nào đó, toàn bộ lượng CH4 này có thể một lần nữa bị giải phóng vào khí quyển, khuếch đại hiệu ứng nhà kính lên nhiều lần và làm trái đất nóng lên chưa từng có. iv. Khí nitơ oxit N2O là loại khí gây hiệu ứng nhà kính, Chiếm 5% trong cơ cấu các khí gây hiệu ứng nhà kính. Mỗi phân tử N2O bắt giữ năng lượng nhiệt gấp 270 lần phân tử CO2. Khí nito oxit được sinh ra trong các quá trình • Khí thải từ ô tô, xe máy ( chủ yếu là oxit cacbon, hidro cacbon, oxit nitơ) • Quá trình đốt cháy các rác thải rắn và nguyên liệu. • Một lượng nhỏ N2O xâm nhập vào khí quyển do kết quả của quá trình nitrat hóa các loại phân bón hữu cơ và vô cơ hay các quá trình xử lí nước thải • Quá trình sản xuất nông nghiệp và các hoạt động công nghiệp 17 N2O xâm nhập vào không khí sẽ không thay đổi dạng trong thời gian dài, chỉ khi đạt tới những tầng trên của khí quyển nó mới tác động một cách chậm chạp với nguyên tử oxi. Hợp chất này khi phản ứng với nguyên tử oxi năng lượng cao sẽ tạo thành hợp chất nito monooxit (NO), là tác nhân làm suy yếu tầng ozon Hàm lượng của nó đang tăng dần trên phạm vi toàn cầu, hàng năm khoảng từ 0,2 0,3%. Mỗi năm có khảng 10 triệu tấn N2O được thải ra môi trường. v. Khí Ozon Chiếm 8% trong cơ cấu các khí gây hiệu ứng nhà kính. Là thành phần chính của tầng bình lưu, khoảng 90% ozon tập trung ở độ cao 19-23km so với mặt đất. Có chức năng bảo vệ sinh quyển do khả năng hấp thụ bức xạ tử ngoại và toả nhiệt của phân tử ozon. Người ta ước tính trong thời gian vừa qua, mức suy giảm tầng ozon trung bình toàn cầu là 5% và số lượng suy giảm ngày càng tăng do phân hủy ozon vượt quá khả năng tái tạo lại. Hầu hết phân tử ozon bị phân hủy do 4 tác nhân cơ bản: các nguyên tử ôxy, các gốc hydroxyl hoạt động, các oxit nito và quan trọng là các hợp chất clo. Tầng ozon bị phá hủy làm tăng lượng mưa axit tạo thành khói quang hóa gây hiệu ứng nhà kính… vi. Khí trifluoromethylsulfure (SF CF3) Một nhóm các nhà khoa học Mỹ và Châu Âu đã phát hiện ra ở độ cao cách mặt đất từ 8 ÷ 32km có một loại khí lạ trifluoromethylsulfure (SF CF3). Loại khí này có khả năng hấp thụ ánh sáng mặt trời cực lớn, gấp 18.000 ÷ 20.000 lần khí cacbon điôxít, có thể tồn tại trên tầng cao của khí quyển khoảng 3500 năm. Nguy hiểm hơn, mật độ của nó tăng rất nhanh, từ một lượng nhỏ không đáng kể vào đầu những năm 1986 đã tăng lên tới 0,12 phần tỷ vào năm 1999. Hiện nay các nhà khoa học vẫn chưa biết chính xác nguồn gốc của loại khí lạ nguy hiểm này. Tuy nhiên theo một giả thuyết, loại khí này có thể sinh ra từ sự phân hủy hoặc do phụ phẩm của quá trình sản xuất hexafluoridesunfure (SF6) - một chất lỏng cách điện được dùng nhiều trong công nghiệp điện tử hoặc từ khí CF4 phát ra từ các lò luyện nhôm. Các nhà khoa học đã lên tiếng cảnh báo về độ nguy hiểm đặc biệt của loại khí này vì nó có thể tích tụ nhiều lên và tồn tại một thời gian dài trong bầu khí quyển làm cho nhiệt độ trái đất tăng nhanh. vii. Phát hiện thêm một chất khí mới gây hiệu ứng nhà kính cực mạnh Các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu Không khí Na Uy (NILU) vừa ghi nhận sự gia tăng của một chất khí HFC134a gây hiệu ứng nhà kính cực mạnh. Loại khí HFC134a ngày càng được sử dụng nhiều ở các hệ thống điều hòa không khí trong xe hơi và nhà ở. Dù các nhà sản xuất đảm bảo rằng các hệ thống này đã được thiết kế để tránh mọi rò rỉ, nồng độ HFC134a đã tăng gấp đôi từ nằm 2001 đến năm 2004. Theo các nhà nghiên cứu, chất khí này có tác động gây hiệu ứng nhà kính cực mạnh (gấp 1000 lần so với khí 18 CO2). Do đó, cần phải theo dõi sự tiến triển của nó dù chưa đạt đến nồng độ đủ để tác động trực tiếp đến hiện tượng khí hậu toàn cầu nóng dần. 19 Phần 3: TÁC HẠI CỦA HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH Nhiều nhà khí tượng học cho rằng việc nhiệt độ tăng lên tới mức kỉ lục như hiện nay phần lớn là do cách ứng xử vô trách nhiệm của con người đối với môi trường. Nguyên nhân sâu xa được xem là hiệu ứng nhà kính, hậu quả thực dụng của cách hành xử thực dụng của các nước phát triển. Lượng khí cacbon dioxide và nhiều loại khí thải khác trong bầu khí quyển nhiều năm trước đã khiến nhiệt độ cao hơn mức bình thường 3OC ÷ 4OC. 1. Tác động của khí nhà kính đến môi trường Do quá trình phát triển công nghiệp mạnh mẽ trên thế giới, đặc biệt từ những thập niên cuối cùng của thế kỷ XX, bằng các hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch, phá rừng, sản xuất chăn nuôi… đã làm cho nồng độ của các khí nhà kính tăng lên nhanh chóng. Điều này khiến cho nhiệt độ trái đất tăng nhanh với tốc độ chưa từng có trong quá khứ. Hậu quả là: • Làm thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự nhiên và các chu trình sinh địa hóa khác. • Làm thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển, thổ nhưỡng quyển. • Làm di chuyển các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của trái đất dẫn tới nguy cơ đe dọa sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh thái và các hoạt động bình thường khác của con người. • Nhiệt độ trái đất tăng lên làm băng tan ở hai cực. Mực nước biển dâng cao dẫn đến ngập úng các vùng trũng thấp trên mặt đất, làm biến động dòng chảy của các sông ngòi, phá vỡ nhiều công trình trên các dòng sông đó. • Nguồn nước: Chất lượng và số lượng của nước uống, nước tưới tiêu, nước dùng cho các quá trình công nghệ, cho các nhà máy phát điện cũng như sức khỏe của các loài thủy sản có thể bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi sự thay đổi của các trận mưa rào và bởi sự tăng khí bốc hơi. • Mưa tăng có thể gây lụt lội thường xuyên hơn, khí hậu thay đổi có thể làm đầy các lòng chảo nối với sông ngòi trên thế giới. • Các tài nguyên bờ biển: Chỉ riêng ở Hoa Kỳ, mực nước biển dự đoán sẽ tăng 50 cm vào năm 2100, có thể mất đi 5.000 dặm vuông đất khô ráo và 4.000 dặm vuông đất ướt. • Sức khỏe: Số người chết vì nắng nóng có thể tăng do nhiệt độ cao trong những chu kì dài hơn trước. Sự thay đổi lượng mưa và nhiệt độ có thể đẩy mạnh các bệnh truyền nhiễm, nhiều loại bệnh tật mới đối với con người sẽ xuất hiện, và sẽ làm cho sức khỏe con người bị suy giảm. • Lâm nghiệp: Nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy ra hơn. • Năng lượng và vận chuyển: Nhiệt độ ấm hơn tăng nhu cầu làm lạnh và giảm nhu cầu làm nóng. Sẽ có ít sự hư hại do vận chuyển trong mùa đông hơn nhưng vận chuyển bằng đường thủy có thể bị ảnh hưởng bởi số trận lụt tăng hay bởi sự giảm mực nước sông. 20 • Sinh vật: Sự nóng lên của trái đất làm thay đổi điều kiện sống bình thường của các sinh vật trên trái đất. Một số loài sinh vật thích nghi với điều kiện mới sẽ thuận lợi phát triển, trong khi đó nhiều loài sẽ bị thu hẹp về diện tích hoặc bị tiêu diệt. Sau đây chúng ta sẽ xem xét một số hiểm họa toàn cầu và tác động của hiệu ứng nhà kính. 2. Mối đe dọa từ đại dương Trong một nghiên cứu kéo dài ba năm qua của nhà khoa học Na Uy- giáo sư Ola Johannessen thì vào cuối thế kỷ 21, băng Bắc Cực đã giảm 7,4% trong vòng 25 năm qua do hiệu ứng nhà kính. Theo giáo sư Johannessen, vào cuối thế kỉ 21, khí hậu toàn cầu nóng lên sẽ làm tan chảy 80% chỏm băng ở đây trong mùa hè; biển Barents ở phía Bắc của Nga và Na Uy sẽ không còn băng, thậm chí là trong mùa đông. Hiện tượng này sẽ cho phép dòng nước lạnh của Bắc Băng Dương bị thất thoát sang Thái Bình Dương khiến cho nhiệt độ của Bắc Băng Dương tăng cao hơn hàng năm, lúc này nắng nóng vào mùa hè là điều không thể tránh khỏi. Báo cáo cũng chỉ ra rằng hiện tượng trên liên quan mật thiết tới việc con người thải ra các loại khí nhà kính. Một báo cáo khác của các nhà khoa học Ấn Độ, nước biển dâng cao đã nuốt chửng hai trong số 100 hòn đảo nhỏ tại vùng châu thổ Sunderbans và đe dọa nhấn chìm hàng chục đảo khác với 10.000 dân cư. Báo cáo cũng cho biết tiến trình lún chìm của các đảo bắt đầu từ thập niên 1940 của thế kỷ XX. Lúc đầu tiến trình này con diễn ra chậm chạp nhưng hiện nay càng ngày càng nhanh. Ngoài ra theo báo cáo của tổ chức nghiên cứu Công nghệ và Khoa học của khối Thịnh Vượng Chung, hiện tượng trái đất nóng lên ở khu vực Châu Á Thái Bình Dương có thể làm cho nước biển dâng cao thêm 16 cm vào năm 2030 và 50 cm vào năm 2070. Nước biển dâng lên, hàng triệu người dân các nước miền duyên hải các nước Việt Nam, Ấn Độ, Trung Quốc, Bangladesh và các đảo ở Thái Bình Dương sẽ đứng trước nguy cơ mất hết nhà cửa. Núi băng Qori Kalis (Pêru) hiện chìm trung bình 200m/năm, gấp 40 lần so với năm 1978, Qori Kalis là một trong hàng trăm núi băng đang biến mất. 3. Mối đe doa đối với các loài động, thực vật Theo quĩ bảo tồn động vật hoang dã thế giới WWF cảnh báo, tình trạng nóng lên của khí hậu trái đất nếu không được kiểm soát có thể đẩy 72% số loài chim trên hành tinh tới bờ vực của sự tuyệt chủng. Ngay tại thời điểm hiện nay, tình trạng nóng lên của trái đất đang gây nên những tác động xấu đối với cuộc sống của nhiều loài, kể cả chim cánh cụt và chim hút mật. Sự biến mất của nhiều loài chim cho thấy hiệu ứng nhà kính đã gây ra một chuỗi tác động đối với các hệ sinh thái trên phạm vi toàn cầu. Tình trạng thay đổi khí hậu cũng tác động tới hành vi của chim di cư. Bằng chứng là một số loài chim di cư đã không còn bản năng thay đổi nơi sinh sống nữa. Số lượng loài chim di cư đang giảm đi ở Châu Âu và Mỹ khi nguồn thức ăn cho chúng bị biến mất bởi tình trạng nóng lên của khí hậu. Tại nhiều nơi, chẳng hạn như phía bắc vịnh Hudson của Canada, muỗi đang sinh sôi nảy nở rất nhanh và đã đạt tới mức độ kỉ lục về số lượng vào mùa xuân năm nay. Thế nhưng các loài chim biển ở những nơi này 21 không hề thay đổi hành vi để thích ứng với những điều kiện mới. Tình trạng tương tự cũng diễn ra ở Hà Lan, nơi 90% số lượng cá thể ở một số loài chim đã bị biến mất trong hai thập kỉ qua. Nếu nhiệt độ tiếp tục tăng, nhiều vùng ẩm ướt ở bờ biển Địa Trung Hải – nơi sinh sống của đa số các loài chim di cư trên hành tinh – sẽ trở nên khô hạn vào năm 2080. Ngoài ra, sự tăng lên của nhiệt độ cũng sẽ hủy diệt nhiều điểm đến khác của chim di cư khiến chúng có ít chọn lựa hơn. Cách đây hai thập niên, đảo Biscoe thuộc bán đảo Nam Cực còn là nhà của 2.800 cặp chim cánh cụt Adélie, hiện nay chỉ con chừng khoảng 1.000 cặp. Tại các đảo gần đó, dân số Adélie giảm 66%. Nghiên cứu 34 loài bướm không di cư tại Châu Âu cho thấy 75% loài này hiện đang bay xa hơn từ 3,5 ÷ 240km về phương Bắc. Nhiều loài hoa ở Châu Âu cũng đã nở sớm hơn một tuần và rụng lá muộn hơn 5 ngày so với cách đây 50 năm. Chim tại Anh cũng sinh sớm hơn trung bình 9 ngày so với giai đoạn trước thế kỷ 20 và ếch đột ngột bước vào mùa giao phối sớm hơn 7 tuần. Tại Bắc Mỹ, chim én di cư vào mùa xuân sớm hơn 12 ngày so với cách đây 25 năm. Cáo đỏ Canada cũng rủ nhau lên vùng cực, xâm phạm lãnh thổ cộng đồng cao Bắc Cực. Và cũng do ảnh hưởng thời tiết nóng dần, sâu bướm biến thành bướm sớm hơn 2 tuần. 4. Thảm họa nắng nóng bất thường Người Pháp vừa chứng kiến một mùa hè nóng nhất kể từ năm 1949. Tại Bordeaux, nhiệt độ lên tới 40OC. Với 3.000 người thiệt mạng do nóng, Pháp là nước chịu hậu quả nặng nề nhất về người trong cơn giận dữ của thiên nhiên này. Có thể nói nếu so với nạn nhân của chiến tranh hoặc dịch bệnh thì số người chết vì nắng nóng không hề thua kém. Bồ Đào Nha là nước chịu hậu quả lớn nhất về của, 54.000 ha rừng bị biến mất trong vụ cháy rừng lớn nhất hơn 20 năm qua tại nước này, vụ cháy được gọi là thảm họa quốc gia. Hậu quả là 11 người chết, hàng trăm người phải sơ tán, 3.000 lính cứu hỏa và hàng chục máy bay chữa cháy đã phải vật lộn với hơn 70 đám cháy đang hoành hành dọc khu vực biên giới Trung, Bắc và Đông Bắc đất nước. Tại Tây Ban Nha, nhiệt độ đã lên tới 46 OC so với hàng năm (40OC ), một chỉ số chưa từng có trong lịch sử. Cháy rừng cũng hoành hành tại một số vùng miền Nam và miền Trung nước này. Tại Anh, nhiệt độ cao nhất lên tới 38OC - một điều chưa từng có tại quốc đảo sương mù. Tốc độ xe lửa được hạn chế bởi người ta lo sợ đường ray sẽ bị oằn cong do nóng. Tại Berlin (Đức), cái nóng 40 OC đã giết chết 5 người, nhiều tuyến đường sắt phải ngừng hoạt động. Các dòng sông lớn như Rhine đã cạn kiệt, 80% diện tích hoa màu trong một số khu vực chịu nắng nóng đã bị tàn phá. Dòng sông Po - Italia, với lưu lượng khổng lồ hiện đã giảm mực nước, thậm chí tuyết và sông băng trên những ngọn núi cao nhất đã tan với tốc độ chóng mặt. Thảm họa vẫn liên tiếp xảy ra, lũ lụt tại Trung Quốc, Pakistan; cháy rừng ở Canada. 22 Nhiệt độ trung bình trên toàn cầu trong vài thập niên trở lại đây đang ngày càng tăng, sơ đồ dưới đây cho chúng ta phần nào thấy rõ được điều đó Có thể nói chưa bao giờ sự khắc nghiệt của thiên nhiên và cách ứng xử vô trách nhiệm của con người đối với môi trường lại gây ra hậu quả nghiêm trọng đến thế. Các nhà khoa học tiên đoán rằng nhiệt độ trái đất trong 30 năm cuối của thế kỷ 21 do hiệu ứng nhà kính sẽ vẫn chưa có điểm dừng. Theo ước tính, lượng khí nhà kính trong khí quyển đã lên tới 7 tỷ tấn - một con số chưa từng có ở bất kì giai đoạn nào trong lịch sử phát triển của trái đất. 5. Cường độ của các cơn bão Con người đã làm cho các cơn bão ngày càng trở nên hung dữ. Theo một công bố mới đây, chính những loại khí gây hiệu ứng nhà kính do con người thải ra đã làm tăng nhiệt độ nước biển- một trong những nhân tố trực tiếp làm tăng cường độ các cơn bão. Tháng 7 năm ngoái, học viện công nghệ Masschussets đã công bố một bản bảo cáo trong đó đã chỉ ra rằng: ”Thời gian, tốc độ gió tối đa và năng lượng giải phóng của các cơn bão nhiệt đới đã tăng lên rõ rệt cả ở Bắc Đại Tây Dương và Bắc Thái Bình Dương kể từ những năm 70”. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng trong vòng 15 năm qua kể từ năm 1975 đến năm 1989 đã xuất hiện 171 cơn bão cực mạnh (loại cấp 4 hoặc cấp 5) nhưng trong 15 năm trở lại đây con số đó đã tăng lên 269. Việc tăng cường độ các cơn bão chính là do nhiệt độ bề mặt nước biển - hệ quả của hiệu ứng nhà kính liên tục tăng cao trong những năm gần đây. Tại trung tâm nghiên cứu khí quyển của Mỹ, kết quả phân tích những trận bão ở Bắc Đại Tây Dương (2005) đã cho thấy nhiệt độ bề mặt ở khu vực này đã tăng lên 0,9 OC so với mức trung bình của những năm trước đó. Và sau khi so sánh nhiệt độ bề mặt ở khu vực này với các đại dương khác thì các nhà khoa học đã nhận định rằng một nửa số lần tăng nhiệt độ bề mặt ở Đại Tây Dương là do những khí thải hiệu ứng nhà kính gây ra. Ngoài ra theo các nhà khoa học thì hiện tượng thời tiết như hạn hán, lũ lụt hay sự tan băng ở các địa cực cũng là mối đe dọa đối với hàng triệu sự sống khác. Có thể thấy qua vài thập niên gần đây, trái đất ngày càng nóng dần đã tạo ra những chuyển biến nghiêm trọng trên bề mặt hành tinh. Nó đã gây nhiều tác động mạnh mẽ đến 23 con người và động vật, hệ sinh thái trên hành tinh. Và nếu với cứ tốc độ gia tăng khí nhà kính như hiện nay thì sẽ có thể xảy ra một sự thay đổi đột ngột và cực mạnh, làm biến đổi hoàn toàn hệ sinh thái hành tinh. 6. Hiện tượng El Nino El Nino được dùng để chỉ hiện tượng nóng lên khác thường của nước biển vả vành đai xích đạo rộng lớn dài gần 10.000 km, từ bờ biển Nam Mỹ đến quần đảo Macsan, Marudơ ở khu vực giữa Thái Bình Dương. El Nino thường gắn với một quá trình lớn của khí quyển - đại dương là dao động nam bán cầu và được gọi chung là ENSO. Hiện tượng El Nino thường lặp lại với chu kỳ khoảng 8 đến 11 năm, chu kỳ ngắn hơn là 2 đến 3 năm. Khi xuất hiện, El Nino gây ra những thiên tai nặng nề (mưa lớn, bão, lũ lụt ở vùng này, hạn hán cháy rừng ở vùng khác), làm thiệt hại lớn về người, thảm hoạ về kinh tế - xã hội (mất mùa, đói kém, bệnh tật...) và đặc biệt là những thiệt hại không thể khắc phục được về môi trường. Trong khoảng 100 năm trở lại đây đã có 4 lần xuất hiện El Nino gây thiệt hại lớn, đó là vào các năm 1877 – 1878; 1888; Đối El Nino (LaNina) 1973 - 1975 và đặc biệt là "El Nino thế kỷ - 1982 - 1983". Theo thống kê, tổng thiệt hại do "El Nino thế kỷ" gây ra cho toàn thế giới là 13 tỷ USD. Hiện tượng El Nino mạnh kỷ lục năm 1997 - 1998, theo nguồn tin nước ngoài, ước tính thiệt hại do El Nino 1997 - 1998 gây ra cho Inđônêxia, Malaysia, Singapo và đảo Thái Bình Dương đã lên tới khoảng 20 tỷ USD. Các nhà khoa học dự tính nếu El-Nino tái xuất thì trung và tây Canada, miền tây nước Mỹ sẽ có mùa đông ấm hơn. Hạn hán, cháy rừng sẽ đe dọa miền đông Australia, Trung Mỹ, và các quần đảo tây Thái Bình Dương như Indonesia, Philippines, thậm chí cả ở Nam Ấn Độ... 7. Kinh tế toàn cầu Thiệt hại nặng nề do biến đổi khí hậu gây ra có thể làm giảm 20% kinh tế toàn cầu và có thể gây ra những đảo lộn về kinh tế - xã hội, có thể so sánh với thiệt hại của hai cuộc chiến tranh thế giới và cuộc đại suy thoái kinh tế trong thế kỷ trước”. Đây là nhận định của hơn 100 bộ trưởng và 6000 đại biểu là các nhà quản lý, kinh tế, khoa học tham dự Hội nghị môi trường tổ chức ở Nairobi (Kenya) mới đây nhằm đối phó với tình trạng biến đổi khí hậu và cam kết giảm khí thải gây hiệu ứng nhà kính sau năm 2012 khi Nghị định thư Kyoto hết hiệu lực. Các quan chức LHQ cũng cảnh báo rằng thiệt hại do hạn hán, bão lụt và những hiện tượng thời tiết bất thường gây ra trong năm 2005 đã ở mức kỷ lục 210 tỷ USD và có thể lên tới 1.000 tỷ USD vào năm 2040. Riêng thiệt hại do trận bão Katrina tại Mỹ lên tới 120 tỷ USD. Những trận bão xảy ra từ tháng 7 đến tháng 9 - 2006 tại Trung Quốc, Nhật Bản và Philippines đã gây thiệt hại 13 tỷ USD. Tại châu Phi, nạn hạn hán và lụt lội diễn ra ở Ethiopia và Somali đã làm cho 280.000 người mất nhà ở, gây ảnh hưởng tới cuộc sống của hơn 3 triệu người. 24 Đại diện của Tổ chức nông nghiệp và lương thực Liên hợp quốc (FAO) cho rằng, cộng đồng thế giới cần quan tâm đặc biệt tới tác động của sự biến đổi khí hậu đối với nông nghiệp, rừng và nghề cá. Hội đồng ngũ cốc quốc tế cũng dự báo nhu cầu lương thực thế giới sẽ vượt cung trong niên vụ 2006 - 2007 và thế giới có thể thiếu hụt 64 triệu tấn lương thực. Sản lượng lương thực toàn cầu giảm do hạn hán, lũ lụt diễn ra tại nhiều nước, làm cho giá lúa mì tại Chicago, Luân Đôn, Paris và giá thóc gạo tại nhiều nước ở châu Á tăng cao. Các chuyên gia kinh tế dự đoán rằng toàn cầu sẽ thiệt hại tới 7.000 tỷ USD do hiện tượng trái đất nóng lên trong 10 năm tới nếu như các nước không thực hiện những biện pháp có hiệu quả nhằm ngăn chặn hiện tượng biến đổi khí hậu đang diễn ra nhanh. 25 Phần 4: BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HIỆN TƯỢNG HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH 1. Một số văn bản, công ước quốc tế a. Công ước khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu (UNFCCC) Trước những hiểm hoạ và thách thức lớn đối với toàn nhân loại, Liên hợp quốc đã tập hợp nhiều nhà khoa học, chuyên gia trên thế giới để bàn bạc và nhất trì rằng cần phải có một công ước quốc tế về khí hậu và coi đó là cơ sở pháp lý để tập trung cộng đồng thế giới đối phó với những diễn biến tích cực của biến đổi khí hậu. Công ước khung của Liên hợp quốc về biến đổi khí hậu đã được chấp nhận ngày 9/5/1992 ở New York. Mục tiêu cuối cùng của UNFCCC là ổn định nồng độ khí nhà kính trong khí quyển ở mức có thể ngăn ngừa được sự can thiệp nguy hiểm của con người đối với hệ thống khí hậu. ii. Nghị định thư Kyoto (KP) Một trong những cố gắng đầu tiên của nhân loại để giảm mức độ ấm dần do khí nhà kính là việc các quốc gia đã tham gia bàn thảo và tìm cách kí kết một hiệp ước có tên là “Nghị định thư Kyoto” (gọi tắt KP) vào tháng 12/1997. Hội nghị đưa ra cam kết đối với các nước phát triển về giảm lượng phát thải khí nhà kính. Cụ thể trong thời gian kí cam kết từ năm 2003 đến năm 2012, phải giảm thiểu trung bình là 5,2% (tương đương 2.800 4.800 triệu tấn cacbon dioxit), trong đó liên minh châu Âu 8%, Hoa Kì 7%, Nhật 6%. Kể từ tháng 9/2011 đã có khoảng 191 nước kí kết tham gia chương trình này. Trong đó có khoảng 36 nước phát triển được yêu cầu phải có hành động giảm thiểu khí thải nhà kính mà họ đã cam kết cụ thể trong nghị trình. Tuy nhiên Mỹ tìm cách thoái thác kí hiệp ước này do nó có khả năng gây tổn hại cho sự phát triển kinh tế Mỹ. Mặc dù vậy nhưng về phía nội bộ của nước Mỹ cũng như một số nước tiên tiến khác, nhiều nỗ lực để giảm khí độc mà chủ yếu thải ra từ xe máy nổ và các nhà máy đã được áp dụng khá mạnh mẽ. Ở Mỹ, hầu hết các tiểu bang đều có luật bắt buộc các phương tiện giao thông dùng động cơ nổ phải có giấy chứng nhận qua được các thử nghiệm định kì về việc đạt tiêu chuẩn nhả khói của hệ thống xe. iii. Cơ chế đối tác đầu tư giữa các nước phát triển và các nước đang phát triển (CDM) CDM cho phép và khuyến khích các cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp của các nước phát triển đầu tư, thực hiện các dự án giảm phát thải khí nhà kính tại các nước đang phát triển và nhận được tín dụng dưới dạng “Giảm phát thải được Chứng nhận (CERs)“. Khoản tín dụng này được tính vào chỉ tiêu giảm phát thải khí nhà kính của các nước phát triển, giúp các nước này thực hiện cam kết giảm phát thải định lượng khí nhà kính. iv. Thị trường mua bán phát thải khí nhà kính Thị trường mua bán phát thải khí nhà kính là một thị trường mới mẻ chưa từng có trong lịch sử phát triển kinh tế từ trước tới nay. Trong thị trường mua bán giảm phát thải, phía mua và phía bán đều có lợi cho mình. 26 Bên bán nếu thực hiện thành công dự án sẽ: Thu hút được khoản vốn đầu tư từ các nước phát triển; tiếp nhận được công nghệ mới theo hướng bền vững; góp phần bảo vệ môi trường quốc gia; phát triển nguồn nhân lực; hỗ trợ công ăn việc làm. Còn bên mua sẽ nhận được một chứng chỉ CERs cho nước họ, do kết quả giảm phát thải tại các nước bán với chi phí thấp hơn thực hiện tại nước mua. 2. Một số giải pháp toàn cầu Các nỗ lực hiện tại để giảm hiệu ứng nhà kính Tăng diện tích cây xanh, đặc biệt trồng mới cây và tái trồng rừng. Như đã biết, rừng là một bể chứa cacbon; nó có vai trò đặc biệt quan trọng trong việc cân bằng cacbon dioxide và oxi trong khí quyển; nó có ảnh hưởng to lớn đến khí hậu của từng vùng cũng như toàn cầu. Rừng có ảnh hưởng nhiệt độ trái đất thông qua điều hòa các khí gây hiệu ứng nhà kính mà quan trọng nhất là cacbon dioxide. Người ta tính hàng năm có khoảng 100 tỉ tấn cacbon dioxide được cố định bởi quá trình quang hợp do cây xanh thực vật. Vì vậy nếu thực hiện tích cực trồng rừng thì trong một vài thập niên tới sẽ làm thay đổi lớn nhiệt độ và môi trường trái đất. Giảm việc sử dụng các nhiên liệu hóa thạch, thay thế các phương tiện giao thông công cộng mà có thể sử dụng được các nhiên liệu khác không gây tác động đến môi trường. Điều này sẽ giúp giảm lượng khí thải gây hiệu ứng toàn cầu. Hiện nay, các nhà khoa học đã sử dụng khí mỏ - một loại khí được giải phóng ra trong quá trình khai thác các mỏ than, có thể được sử dụng để sản xuất ra nguồn năng lượng sạch. Như đã biết, thành phần chủ yếu của khí mỏ là các khí mêtan, cacbon dioxide, nitơ... là những thành phần chính gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính. Chính vì vậy nên việc sử dụng các loại khí này có thể giúp loại trừ các mối nguy hại tiềm ẩn và đồng thời góp phần giảm thiểu các loại khí gây hiệu ứng nhà kính. 3. Ứng dụng năng lượng hạt nhân Năng lượng hạt nhân là một giải pháp kinh tế, an toàn và là nguồn năng lượng sạch đảm bảo cho sự phát triển bền vững trong việc thỏa mãn nhu cầu điện năng đang tăng mạnh trên toàn cầu (dự kiến năm 2050 tiêu thụ năng lượng thế giới tăng gấp hai và nhu cầu điện năng sẽ tăng gấp ba). Thực tế cho thấy, các lò phản ứng hạt nhân thực sự không phát thải, sử dụng chúng để phát điện có thể kiềm chế được mối nguy hiểm nóng lên toàn cầu và thay đổi khí hậu. Bất kỳ một chiến lược nào thực sự muốn ngăn chặn mối đe dọa này đều cần đến năng lượng hạt nhân. Các nhà máy điện hạt nhân hàng năm giúp tránh thải 2,5 tỷ tấn cacbon dioxide, tương đương một nửa số khí thải của ngành vận tải thế giới. Mở rộng công suất điện hạt nhân đồng nghĩa với giảm thải chất gây hiệu ứng nhà kính. Năng lượng hạt nhân giúp giảm bớt ô nhiễm không khí và bề mặt trái đất. Lò phản ứng hạt nhân không thải ra khói (nguyên nhân gây ra sương mù và các bệnh về đường hô hấp). Tuy nhiên, việc sử dụng năng lượng hạt nhân thải ra các chất phóng xạ nhưng so với lượng thải khổng lồ của năng lượng hóa 27 thạch vào khí quyển thì lượng chất thải hạt nhân nhỏ hơn rất nhiều, được quản lý tốt và có thể cất giữ mà không gây nguy hại cho con người và môi trường. Ngoài ra, điện hạt nhân có khả năng cạnh tranh về kinh tế và sẽ cạnh tranh hơn khi tính đến chi phí môi trường liên quan đến những tổn hại do phát thải cacbon. Các lò phản ứng hạt nhân còn được sử dụng để khử mặn nước biển nhằm đáp ứng nhu cầu nước sạch hàng ngày đang tăng trên thế giới. Trong tương lai có thể sử dụng các lò phản ứng hạt nhân để sản xuất hidro với lượng lớn cung cấp nhiên liệu cho ô tô năng lượng sạch. 4. Một số các công nghệ có khả năng được thực thi trong một vài thập niên tới Dự kiến trong tương lai, con người có thể ngăn chặn thảm họa với thế giới từ bên ngoài bằng cách lắp đặt những “chiếc ô vũ trụ” để ngăn cản bức xạ của mặt trời chiếu xuống trái đất, nhằm góp phần ổn định khí hậu. Vật liệu xây dựng những “chiếc ô” đó có thể hàng tỷ tấn kim loại mỏng, các lưới kim loại siêu mịn hoặc hàng triệu quả bóng không khí bằng kim loại. Chúng sẽ được tung lên quỹ đạo nhờ các tên lửa đặc biệt trong vòng 5 năm. “Chiếc ô vũ trụ” đó sẽ đóng vai trò là lá chắn chống lại bức xạ mặt trời rọi xuống trái đất, sau khi hết thời hạn sử dụng “ô vũ trụ” có thể được thay mới. Một phương án khác là bảo vệ trái đất từ bên trong. Theo phương án này, trên bề mặt các đại dương sẽ lắp đặt hệ thống các cấu trúc nổi, có tác dụng tạo ra những đám mây, còn lòng đại dương sẽ nuôi cấy các đồn điền rong tảo có tác dụng hấp phụ các loại khí gây nên hiệu ứng nhà kính từ khí quyển. Ngoài ra các nhà khoa học dự kiến xây dựng các kho chứa nước khổng lồ để hạn chế mức tăng của mực nước biển do sự tan băng từ các địa cực. 5. Bảo vệ môi trường ở Việt Nam Hội nghị thượng đỉnh của thế giới họp tại Rio de Janeiro tháng 3/1992 đưa ra công ước về biến đổi khí hậu. Ngày 16/10/1994 nước ta đã phê chuẩn và tham gia kí công ước này. Theo công ước thì tất cả các nước đểu phải kiểm soát nghiêm ngặt các khí thải gây “hiệu ứng nhà kính” vào năm 2000 chỉ còn bằng năm 1999. Việt Nam cũng đã chính thức tham gia và phê chuẩn công ước viên về bảo vệ tầng ozon (1983) và Nghị định thư Montreal về các chất làm suy giảm tầng ozon cùng những sửa đổi bổ sung các nghị định tháng 1/1994, chương trình quốc gia về bảo vệ tầng ozon của nước ta như sau: • Đến ngày 1/7/1999 mức tiêu thụ chất CFC phải giữ nguyên bằng mức trung bình của thời kỳ năm 1995 - 1997; • Đến năm 2005 cắt giảm 50% mức tiêu thụ CFC so với mức trung bình thời kỳ năm 1995 - 1997; • Đến năm 2010: Loại trừ hoàn toàn chất CFC; • Đến năm 2040: Loại trừ hoàn toàn chất HCFC-22 (Freon-22; CHF2Cl). • Trong thập kỷ 90 của thế kỷ XX, việc bảo vệ môi trường đã được đưa vào danh sách những vấn đề ưu tiên của chính phủ. Chiến lược môi trường quốc gia đã được xây dựng, một bộ phận chịu trách nhiệm về các vấn đề đã được thiết lập, luật quốc gia về bảo vệ môi trường đã được thông qua. Chính phủ đã tiến hành một loạt các kế hoạch: 28 • Trồng mới 5 triệu hecta rừng vào năm 2010. • Phát động phong trào giữ gìn môi trường “Xanh – Sạch – Đẹp” hàng năm. • Nạo vét các kênh rạch . • Khôi phục các khu rừng ngập mặn ở Đồng bằng Sông Cửu Long. • Bảo vệ các khu rừng quốc gia nằm rải rác từ các vùng núi phía Bắc cho đến khu vực Tây Nguyên và Đồng bằng Sông Cửu Long. • Đóng cửa những cơ sở, nhà máy không đảm bảo tiêu chuẩn về khí thải. • Các khu công nghiệp tiến tới thực hiện sản xuất sạch và quy hoạch các khu sản xuất sạch dành cho các doanh nghiệp mới. • Xây dựng các khu dân cư, khu công nghiệp và các công trình công cộng tuân thủ theo quy hoạch tổng thể về cảnh quan và môi trường, tạo sự hài hòa và góp phần giảm lượng khí thải ra môi trường. 29 KẾT LUẬN Cho đến nay người ta vẫn cho rằng có quá nhiều cacbon dioxide trong không khí là do đốn hạ cây xanh quá mức là nguyên nhân chính gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu. Tuy nhiên, các nhà khoa học Trung Quốc và Mỹ mới đây đã cho biết, hiệu ứng nhà kính đã bắt đầu cách đây khoảng 5.000 năm. Kết quả dựa trên những nghiên cứu các di vật được khai quật từ những tàn tích thuộc vùng Neolithic – Sơn Đông, Trung Quốc trong vòng 10 năm qua. Cho dù vậy hiện nay hàm lượng của khí nhà kính đang ngày một gia tăng mà nguyên nhân sâu xa không ai khác chính là do những hoạt động của con người. Việc sử dụng quá lớn các nhiên liệu hóa thạch, phục vụ cho các quá trình công nghiệp, các hoạt động giao thông, cho sinh hoạt và do các hoạt động thiếu ý thức của con người đã gây ra thảm họa đối với môi trường sinh thái hiện nay. Rất nhiều loài sinh vật trên thế giới đang bị thu hẹp và đứng trước nguy cơ tuyệt chủng, môi trường tự nhiên bị xáo trộn và các ảnh hưởng do thiên tai liên tiếp xảy ra với cường độ lớn. Và trong tương lai, con người sẽ phải trả giá cho những hành động mà họ đã gây ra. Hiện nay con người đã tiến hành nhiều biện pháp nhằm khắc phục, cải tạo môi trường tự nhiên. Tuy nhiên môi trường tự nhiên sẽ có những chuyển biến như thế nào thì đó phải là một quá trình lâu dài và phụ thuộc không ai khác ngoài những hành động có ý thức của chúng ta. 30 [...]... độ trái đất tăng nhanh vii Phát hiện thêm một chất khí mới gây hiệu ứng nhà kính cực mạnh Các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu Không khí Na Uy (NILU) vừa ghi nhận sự gia tăng của một chất khí HFC134a gây hiệu ứng nhà kính cực mạnh Loại khí HFC134a ngày càng được sử dụng nhiều ở các hệ thống điều hòa không khí trong xe hơi và nhà ở Dù các nhà sản xuất đảm bảo rằng các hệ thống này đã được thiết kế để... Theo các nhà nghiên cứu, chất khí này có tác động gây hiệu ứng nhà kính cực mạnh (gấp 1000 lần so với khí 18 CO2) Do đó, cần phải theo dõi sự tiến triển của nó dù chưa đạt đến nồng độ đủ để tác động trực tiếp đến hiện tượng khí hậu toàn cầu nóng dần 19 Phần 3: TÁC HẠI CỦA HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH Nhiều nhà khí tượng học cho rằng việc nhiệt độ tăng lên tới mức kỉ lục như hiện nay phần lớn là do cách ứng xử vô... nguyên nhân chính gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính trên toàn cầu Tuy nhiên, các nhà khoa học Trung Quốc và Mỹ mới đây đã cho biết, hiệu ứng nhà kính đã bắt đầu cách đây khoảng 5.000 năm Kết quả dựa trên những nghiên cứu các di vật được khai quật từ những tàn tích thuộc vùng Neolithic – Sơn Đông, Trung Quốc trong vòng 10 năm qua Cho dù vậy hiện nay hàm lượng của khí nhà kính đang ngày một gia tăng mà... triển, trong khi đó nhiều loài sẽ bị thu hẹp về diện tích hoặc bị tiêu diệt Sau đây chúng ta sẽ xem xét một số hiểm họa toàn cầu và tác động của hiệu ứng nhà kính 2 Mối đe dọa từ đại dương Trong một nghiên cứu kéo dài ba năm qua của nhà khoa học Na Uy- giáo sư Ola Johannessen thì vào cuối thế kỷ 21, băng Bắc Cực đã giảm 7,4% trong vòng 25 năm qua do hiệu ứng nhà kính Theo giáo sư Johannessen, vào cuối thế... phát triển và nhận được tín dụng dưới dạng “Giảm phát thải được Chứng nhận (CERs)“ Khoản tín dụng này được tính vào chỉ tiêu giảm phát thải khí nhà kính của các nước phát triển, giúp các nước này thực hiện cam kết giảm phát thải định lượng khí nhà kính iv Thị trường mua bán phát thải khí nhà kính Thị trường mua bán phát thải khí nhà kính là một thị trường mới mẻ chưa từng có trong lịch sử phát triển... cá voi Có thể nói đó là những minh chứng tiêu biểu cho sự tác động của việc suy thoái ozon Như vậy, tình trạng suy thoái tầng ozon đang là nguyên nhân làm cho mức độ tác động tiêu cực của hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu đang ngày càng trở nên trầm trọng hơn iii Khí mêtan (CH4) Khí CH4 là một trong các khí có tác động mạnh mẽ gây ra hiện tượng hiệu ứng nhà kính CH4 là thành phần chính của khí... được điều đó Có thể nói chưa bao giờ sự khắc nghiệt của thiên nhiên và cách ứng xử vô trách nhiệm của con người đối với môi trường lại gây ra hậu quả nghiêm trọng đến thế Các nhà khoa học tiên đoán rằng nhiệt độ trái đất trong 30 năm cuối của thế kỷ 21 do hiệu ứng nhà kính sẽ vẫn chưa có điểm dừng Theo ước tính, lượng khí nhà kính trong khí quyển đã lên tới 7 tỷ tấn - một con số chưa từng có ở bất kì... này có thể một lần nữa bị giải phóng vào khí quyển, khuếch đại hiệu ứng nhà kính lên nhiều lần và làm trái đất nóng lên chưa từng có iv Khí nitơ oxit N2O là loại khí gây hiệu ứng nhà kính, Chiếm 5% trong cơ cấu các khí gây hiệu ứng nhà kính Mỗi phân tử N2O bắt giữ năng lượng nhiệt gấp 270 lần phân tử CO2 Khí nito oxit được sinh ra trong các quá trình • Khí thải từ ô tô, xe máy ( chủ yếu là oxit cacbon,... gây hiệu ứng nhà kính, đặc biệt là khí CO2 chính là nhân tố gây nên những biến đổi bất ngờ và không lường trước của khí hậu Sự tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch cùng với các hoạt động khác của con người là những nguyên nhân chính gây nên những biến động về nồng độ CO2 trong khí quyển Sự gia tăng khí CO2 và các khí nhà kính khác trong khí quyển làm nhiệt độ trái đất tăng lên Theo sự tính toán của các nhà. .. nước không thực hiện những biện pháp có hiệu quả nhằm ngăn chặn hiện tượng biến đổi khí hậu đang diễn ra nhanh 25 Phần 4: BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC HIỆN TƯỢNG HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH 1 Một số văn bản, công ước quốc tế a Công ước khung của Liên hợp quốc về Biến đổi khí hậu (UNFCCC) Trước những hiểm hoạ và thách thức lớn đối với toàn nhân loại, Liên hợp quốc đã tập hợp nhiều nhà khoa học, chuyên gia trên thế giới ... HIỂU BIẾT CHUNG VỀ HIỆU ỨNG NHÀ KÍNH Các khái niệm Khái quát thành phần khí .5 Khái niệm hiệu ứng nhà kính .7 Bản chất tượng hiệu ứng. .. đất, gây nên hiệu ứng nhà kính. [1] Các khí nhà kính chủ yếu bao gồm: nước, CO2, CH4, N2O, O3, khí CFC Trong hệ mặt trời, bầu khí Kim, Hỏa Titan chứa khí gây hiệu ứng nhà kính Khí nhà kính ảnh hưởng... trái đất có nhiệt độ định Quá trình có chất tự nhiên nên gọi “ Hiệu ứng nhà kính tự nhiên” Hiệu ứng nhà kính nhân loại : Hiệu ứng nhà kính xuất hoạt động người tạo từ khoảng 100 năm Sự gia tăng