Hiệu ứng nhà kính
Phần mở đầu: Ô nhiễm môi trường đã trở thành một vấn đề cấp thiết với mọi người mọi quốc gia trên thế gới hiện nay. Cùng với sự phát triển không ngừng đó là vấn dề môi trường ngày càng bị tàn phá nặng nề và nghiêm trọng. Mà hậu quả của nó chính là môi trường sống bị phá hủy, nhiệt độ trái đất ngày càng tăng ảnh hưởng nghiêm trọng đến cuộc sống của toàn nhân loại. Đó chính là nguyên nhân và kết quả của hiệu ứng nhà kính. Nghiên cứu hiện tượng nhà kính là một trong những cấp thiết hàng đầu đối với mỗi sinh viên hiện nay. Do đó nhóm em đã chọn hiện tượng nhà kính để làm đề tài nghiên cứu với mục đích hiểu rõ hơn về hiệu ứng nhà kính một vấn đề môi trường cấp thiết ảnh hưởng trực tiếp đến cả hành tinh của chúng ta, qua đây nhóm chúng tôi muốn tất cả mọi người hiểu rõ về hiện tượng này và tự ý thức được trách nhiệm của mình trong việc giảm thiểu hiệu ứng nhà kính. 1 Chương 1: Tổng quan tài liệu nghiên cứu Hiệu ứng nhà kính ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực của đời sống của chúng ta ở trên hành tinh này. Nếu không có hiệu ứng nhà kính thì khí hậu của trái đất sẽ khô và lạnh giá. Khí hậu của trái đất thay đổi do những hoạt động của con người điều này đã ảnh hưởng đến thành phần hoá học của khí quyển qua việc làm tăng khí nhà kính (greenhouse gases) mà chủ yếu là CO 2, CFC,CH 4, N 2 O . Trái đất đã tồn tại khoảng 4,65 tỷ năm và khí hậu trên hành tinh này đã nhiều lần thay đổi từ nóng sang lạnh. Nhiệt độ trung bình của trái đất khoảng 15 o C. Trong suốt thế kỷ vừa qua, nhiệt độ trung bình đã tăng lên 6 o C. Điều này là do nhiều yếu tố, một trong những yếu tố đó là cuộc cách mạng công nghiệp.Chúng ta bắt đầu làm cho khí hậu thay đổi qua việc áp dụng các thành quả khoa học kỹ thuật vào nông nghiệp.Trước khi xảy ra các cuộc cách mạng công nghiệp con người chỉ thải vào khí quyển một lượng khí rất nhỏ, việc đốt các nhiên liệu hoá thạch,phá rừng và sự gia tăng dân số, chúng ta đã làm thay đổi khí hậu trái đất bằng việc làm gia tăng lượng CO 2 trong khí quyển. Lượng CO 2 tăng khoảng 25% trong khí quyển nghĩa là có khoảng 270-280 phần triệu trong 250 năm trước, và ngày nay có khoảng 350 phần triệu. *Lịch sử phát hiện: Năm 1824, một vụ nổ mạnh trong khí quyển làm nhiệt độ của vùng tăng lên đã khiến nhà toán học người Pháp: Jean Baptiste Joseph Fourier nảy ra ý tưởng đặt tên cho hiện tượng này là Hiệu ứng nhà kính xuất phát từ effet de serre. Năm 1827, Jose Fourier đã đưa ra nguyên lý giải thích hiện tượng này và “lôi kéo” được sự quan tâm lớn của giới khoa học trên toàn thế giới. Ông cho rằng: hiệu ứng nhà kính 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. Ban đầu, Hiệu ứng nhà kính được người ta khái niệm trong một “không gian con con”. Một số loài cây được trồng trong các ngôi nhà “lợp” kính. Khi đón nhận ánh sáng Mặt Trời chiếu xuống, nhiệt độ bên trong nhà kính dường như được “đốt cháy” từ từ, không khí được sưởi ấm. Nhờ vào sức ấm này, cây cối có thể đâm chồi, ra hoa và kết quả sớm hơn. Ngày nay, người ta hiểu khái niệm này một cách rộng hơn cho cả môi trường sinh vật đang sinh tồn là Trái Đất. Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng làm cho không khí của Trái đất nóng lên do bức xạ sóng ngắn của Mặt trời có thể xuyên qua tầng khí quyển chiếu xuống mặt đất; mặt đất hấp thu nóng lên lại bức xạ sóng dài vào khí quyển để CO2 hấp thu làm cho không khí nóng lên, đây là hiệu ứng nhà kính khí quyển. Trong hiệu ứng nhà kính khí quyển, phần được đoán là do tác động của loài người gây ra được gọi là hiệu ứng nhà kính nhân loại. 2 Hình1.1: hiệu ứng nhà kính Điều đó lý giải điều gì? Ban đầu, Hiệu ứng nhà kính được người ta khái niệm trong một “không gian con con”. Chúng ta hãy tưởng tượng một cách đơn giản như sau: CO2 chứa trong bầu khí quyển như thể là một tấm kính dày bao bọc Trái Đất. Lúc này Trái Đất sẽ không khác gì một nhà kính lớn chơ vơ đón nhận ánh sáng trong không gian. hinh1.2: Trái đất như một nhà kính 3 Theo tính toán khoa học thì: Nếu không có “tấm kính này” nhiệt độ trung bình trên bề mặt Trái Đất sẽ xuống đến – 23oC. Nhờ có hiệu ứng nhà kính mà nhiệt độ Trái Đất được sưởi nóng lên 38oC, đồng nghĩa với việc trên thực tế, nhiệt độ trung bình sẽ là 15oC. Nói vậy không có nghĩa tất cả ánh sáng Mặt Trời đều được hấp thu qua “tấm kính”. Khi năng lượng Mặt Trời đi qua một lớp khí (gọi là khí nhà kính – Green House Gas GHG) gồm hơi nước, CO2, methane, NOx, ozone . Bức xạ hồng ngoại trong phổ năng lượng đó phản xạ từ mặt đất ra vũ trụ song không dễ dàng đi qua lớp khí nhà kính. Một phần bức xạ hồng ngoại bị hất lại quả đất làm cho Trái Đất có được nhiệt độ thuận tiện cho sự sống. 4 Chuơng2: Nguyên nhân nào gây nên hiệu ứng nhà kính? Chúng ta hãy nhìn vào tốc độ chóng mặt của quá trình đô thị hoá và sự gia tăng dân số. Các loại phương tiện giao thông, các nhà máy sản xuất, các khu công nghiệp, các đống phế thải . “nhả” ra một lượng khí CO2 khổng lồ vào bầu khí quyển. Những cánh rừng lẽ ra là nơi hấp thu lại bị chặt phá đến trơ chọi, CO2 càng ngày đầy. 2.1 :Nguyên nhân của hiện tượng hiệu ứng nhà kính Vậy những nguyên nhân nào chủ yếu gây ra hiệu ứng nhà kính? * Năng lượng: - Do sử dụng năng lượng như than đá, dầu hoả, khí đốt ở các nhà máy điện, lọc dầu…Nguồn thải này phát ra khí CO 2, CH 4, O 3… Khí O 3 được hình thành từ những chất ban đầu như NO x , các hợp chất hữu cơ dể bay hơi không phải CH 4 . Hình 2.1: Bếp than tổ ong * Giao thông vận tải: Các phương tiện giao thông thải ra các khí CO 2 , NO x , N 2 O, CFC. Khoảng 20% CO 2 toàn cầu sinh ra từ khí thải giao thông vận tải. NO x do giao thông vận tải phát ra chiếm 2/3 khí thải NO x toàn cầu. 5 Việt Nam chúng ta đang trên đường phát triển đất nước, do vậy tốc độ đô thị hóa quá nhanh. Dân số tập trung về các đô thị ngày càng tăng. Dân số tăng tất nhiên các nhu cầu phục vụ đời sống con người cũng tăng theo. Một nhu cầu quan trọng trong đó là giao thông vận tải. Hình2.2: Quá tải phương tiện cơ giới ở các thành phố lớn Xã hội càng phát triển hiện đại thì giao thông đường bộ bằng các phương tiện cơ giới dần sẽ thay thế các phương tiện thô sơ. Giao thông bằng các phương tiện cơ giới đem lại nhiều tiện ích cho con người nhưng cũng góp phần cùng các yếu tôkhác ảnh hưởng tác hại đến môi trường sinh thái và sức khỏe cộng đồng. Hình2.3: ô nhiễm môi trường do hình2.4: Chất lượng phương tiện do giao thông vận tải. không đảm bảo tiêu chuẩn. Ở Việt Nam hiện nay, có trên 600 đô thị lớn nhỏ với 4 thành phố lớn: Hà Nội, TP.HCM, Hải Phòng và Đà Nẵng với tỷ lệ dân số tăng nhanh và tất yếu kéo theo tỷ lệ phương tiện giao thông cơ giới tăng đến chóng mặt. Theo thống kê của Cục Đăng 6 kiểm VN, lượng xe máy của cả nước năm 2000 là 6.478.954 chiếc, mức tăng 14,25% so với 1996. 6 tháng đầu năm 2006, cả nước đã đăng ký mới 37.763 xe ôtô và 1.331.740 xe gắn máy. Số ôtô mới đăng ký tăng 11,3% (so với 2005), xe gắn máy tăng 18,9%. Theo báo cáo của Petrolimex, từ năm 2000 đến 2005, nhu cầu tiêu thụ nhiên liệu hàng năm ở Hà Nội và TP HCM tăng ở mức xấp xỉ 12%, giai đoạn 2005- 2010 sẽ là 15%. Điều đó có nghĩa là tăng phương tiện giao thông là nguyên nhân chính gây ô nhiễm không khí ở các thành phố lớn. Những yếu tố gây ô nhiễm môi trường không khí do phương tiện giao thông cơ giới đường bộ chủ yếu là C02, S02, 03, NO2, chì, bụi, khói đen, VOC, Hyđro cácbon, tiếng ồn, vì khí hậu xấu ảnh hưởng có hại đến sức khỏe con người. ở Hà Nội, có hơn 400 cơ sở công nghiệp, trong đó gần 200 cơ sở có khả năng gây ra ô nhiễm không khí. Hình2.5: Khí thải quá lớn của các phương tiện tham gia giao thông * Sự phá rừng : Thông thường, lượng CO2 sản sinh một cách tự nhiên cân bằng với lượng CO2 được sử dụng cho quang hợp. hành động phá rừng đã làm cho 7 quá trình trên mất cân bằng, có tác động xấu tới khí hậu toàn cầu phát ra khí CO 2 và các khí khác là N 2 O và CO. Hình2.6: Rừng bị tàn phá nặng nề. *Hoạt động công nghiệp: Thải ra các khí CFC s , trong công nghiệp làm lạnh do nó là tác nhân làm lạnh cho tủ lạnh, chất tạo xốp cho sản xuất đệm, chất trong các bình xịt. Thải ra các khí CO 2 trong quá trình sản xuất vật liệu xây dựng, quá trình luyện kim, đốt nhiên liệu. Trong đó, nguyên nhân chính gây nên hiệu ứng nhà kính là hậu quả của “cách hành xử thực dụng” của các nước phát triển . Hình2.7: Khí thải từ các nhà máy trong công nghiệp *Hoạt động nông nghiệp và các nguồn thải khác: thải ra các khí như CH 4 , NO 2 , CO 2 8 Hình2.8: Sử dụng thuốc trừ sâu không hợp lý Ngoài CO2 có vai trò đầu bảng ra, còn có metan, ozôn, các halogen và hơi nước , Những chất này trong không khí có khả năng giữ nhiệt, có tác dụng quan trọng gây hiệu ứng nhà kính. Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp theo thứ tự sau: 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. 9 Các khí nhà kính CO 2 CH 4 O 3 CO 2 H 2 O CFC 11 CFC 12 Hàm ượng trong khí quyển Năm 1800 280 ppmV 0.8 ppmV 10 ppbV 288 ppbV - 0 0 Năm 1993 235 ppmV 1.74 ppmV 50 ppbV 311 ppbV 30000 ppmV 280 pptV 484 pptV Tỷ lệ trong hiệu ứng nhà kính (%) 50 13 7 5 - 5 12 Hiệu ứng tăng độ nhiệt(K) 7.2 0.8 2.4 1.4 20.6 0.6 - Hệ số nhà kính tương đối (với CO 2 =1) 1 21 2000 206 - 12400 15800 Mức tăng trung bình hàng năm(%) 0.3- 0.4 1 0.7 0.2-0.3 - 5 5 10 [...]... Như chúng ta đã biết, hiện nay sự nóng lên của Trái đất bởi các chất khí gây hiệu ứng nhà kính (greenhouse) đã trở thành vấn đề môi trường có tính toàn cầu Vào tháng 12 -1997 một hội nghị đã diễn ra ở Kyoto, Nhật Bản bàn về việc cắt giảm sự phát thải của các chất gây hiệu ứng nhà kính Cắt giảm các chất khí gây hiệu ứng nhà kính là một việc làm tối cần thiết để bảo vệ sự sinh tồn của loài người Tuy nhiên,... này là thiết lập các giới hạn ràng buộc mức phát thải các chất khí gây hiệu ứng nhà kính của các nước phát triển (những nước này chịu trách nhiệm chính trong việc gây hiệu ứng nhà kính) Song song đó, nghị định thư cũng cung cấp các điều kiện để khuyến khích các nước phát triển khống chế việc phát thải các chất khí gây hiệu ứng nhà kính trong quá trình phát triển nền kinh tế của nước mình Mục tiêu, thời... dùng trong sản xuất xi măng) cũng sẽ giảm được rất nhiều khí thải gây hiệu ứng nhà kính - Ứng dụng các công nghệ mới trong việc bảo vệ trái đất: Hiện nay các nhà khoa học đang tiến hành những thử nghiệm mới như quá trình can thiệp kỹ thuật địa chất hay kỹ thuật phong bế mặt trời nhằm giảm hiệu ứng nhà kính Ngoài các giải pháp này, các nhà khoa học còn tính đến kỹ thuật phát tán các hạt sulfate vào không... nếu cứ để nhiệt độ ấm dần lên do hiệu ứng nhà kính, Trái Đất có thể quay trở lại kỷ Jura cách đây 150 triệu năm Trái đất sinh tồn hay bị huỷ diệt? Điều đó phụ thuộc vào nỗ lực chung của cả loài người chứ không phải của riêng ai Ngay từ bây giờ mỗi chúng ta đều có thể góp phần giảm thiểu hiệu ứng nhà kính qua những hành động thiết thực như: 1 Làm việc gần nhà: Theo các nhà khoa học, cứ khoảng 1 galon...Bảng thông số mô tả thành phần khí 2.2:Hậu quả của hiệu ứng nhà kính: Các nhà khoa học dự đoán rằng: nếu cứ để nồng độ đi-ô-xít các-bon cứ tiếp tục tăng lên thì sau 100 năm nữa hoặc trong thời gian ngắn hơn, rất có thể hiệu ứng nhà kính có mức độ giống như thời kỳ kỷ Jura sẽ tái xuất hiện Lúc đó băng ở hai cực của trái đất sẽ tan ra, đất liền... trường sống:Sự ô nhiễm của guồng máy công nghiệp , Trong một nghiên cứu kéo dài 3 năm qua của nhà khoa học Na Uy - giáo sư Ola Johannessen (tác giả chính của bản báo cáo do Uỷ ban châu Âu tài trợ) đã nói rằng: vào cuối thế kỷ XXI, băng Bắc Cực giảm 7,4% trong vòng 25 năm qua do hiệu ứng nhà kính Hiệu ứng nhà kính khiến cho môi trường sinh thái bị xáo trộn nghiêm trọng 13 Hình 2.2.1: Thời tiết diễn ra... 3.2: Sử dụng nguồn năng lượng sạch - Cải tạo, nâng cấp hạ tầng: Theo số liệu thống kê, nhà ở chiếm tới gần 1/3 lượng phát tán khí gây hiệu ứng nhà kính trên qui mô toàn cầu (riêng ở Mỹ là 43%) Vì vậy, việc cải tiến trong lĩnh vực xây dựng như tăng cường hệ thống bảo ôn, xây dựng các cầu thang điều chỉnh nhiệt, các loại nhà "môi trường" sẽ tiết kiệm được rất nhiều nhiên liệu và giảm mức phát tán khí thải... Mục tiêu, thời gian biểu, các chất khí cần phải cắt giảm, phương pháp để thực hiện có hiệu quả nghị định thư này (bởi việc hợp tác giữa các nước phát triển và các nước đang phát triển), danh mục các nước cần phải cắt giảm phát thải và được gia tăng lượng phát thải cũng được cung cấp *Nỗ lực giảm tác hại hiệu ứng nhà kính: - Nghiên cứu thay thế chất làm lạnh CFC bằng chất làm lạnh khác ít ảnh hưởng đến... của khí carbon dioxide (nguyên nhân chính gây hiệu ứng nhà kính) đã bắt đầu vươn tới không gian bên ngoài Trái Đất Không khí ở tầng ngoài cùng hành tinh xanh rất mỏng, nhưng những phân tử khí vẫn tạo ra lực cản khiến cho các vệ tinh nhân tạo giảm tốc độ Tình trạng đó khiến các kỹ sư phải thường xuyên tác động để đưa chúng về đúng quỹ đạo ban đầu.Các kỳ quan ứng trước nguy cơ bị hủy diệt: trên khắp thế... đến nạn hồng thủy - Nhiều công trình biến dạng: hiệu ứng nhà kính không chỉ làm tan chảy băng ở địa cực, mà dường như còn làm biến mất lớp băng vĩnh cửu bên dưới bề mặt Trái Đất Tình trạng này khiến cho hiện tượng co rút của mặt đất xảy ra thường xuyên hơn, tạo ra nhiều vết nứt và làm biến dạng nhiều công trình cơ sở hạ tầng như đường sắt, đường cao tốc và nhà cửa Những tác động của hiện tượng tan chảy