nghiên cứu về hiệu ứng nhà kính

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.

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.

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 15oC.Trong suốt thế kỷ vừa qua, nhiệt độ trung bình đã tăng lên 6oC Điều này là donhiều yếu tố, một trong những yếu tố đó là cuộc cách mạng công nghiệp.Chúng tabắt đầu làm cho khí hậu thay đổi qua việc áp dụng các thành quả khoa học kỹ thuậtvào nông nghiệp.Trước khi xảy ra các cuộc cách mạng công nghiệp con người chỉthải vào khí quyển một lượng khí rất nhỏ, việc đốt các nhiên liệu hoá thạch,phárừng và sự gia tăng dân số, chúng ta đã làm thay đổi khí hậu trái đất bằng việc làmgia tăng lượng CO2 trong khí quyển Lượng CO2 tăng khoảng 25% trong khí quyểnnghĩa 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 lượngbức 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 đếnviệc 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 trườngsinh vật đang sinh tồn là Trái Đất Hiệu ứng nhà kính là hiệu ứng làm cho không khícủa 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

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

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

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 giatăng dân số Các loại phương tiện giao thông, các nhà máy sản xuất, các khu côngnghiệp, các đống phế thải “nhả” ra một lượng khí CO2 khổng lồ vào bầu khíquyển Những cánh rừng lẽ ra là nơi hấp thu lại bị chặt phá đến trơ chọi, CO2 càngngày 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 CO2,CH4, O3…Khí O3 đượchình thành từ những chất ban đầu như NOx, các hợp chất hữu cơ dể bay hơi khôngphải CH4

Hình 2.1: Bếp than tổ ong

* Giao thông vận tải: Các phương tiện giao thông thải ra các khí CO2, NOx,

N2O, CFC Khoảng 20% CO2 toàn cầu sinh ra từ khí thải giao thông vận tải NOx dogiao thông vận tải phát ra chiếm 2/3 khí thải NOx toàn cầu

Việt Nam chúng ta đang trên đường phát triển đất nước, do vậy tốc độ đôthị hóa quá nhanh Dân số tập trung về các đô thị ngày càng tăng Dân số tăng tấtnhiên các nhu cầu phục vụ đời sống con người cũng tăng theo Một nhu cầu quantrọng 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 cơgiới dần sẽ thay thế các phương tiện thô sơ Giao thông bằng các phương tiện cơgiới đem lại nhiều tiện ích cho con người nhưng cũng góp phần cùng các yếu tôkhácảnh 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

kiểm VN, lượng xe máy của cả nước năm 2000 là 6.478.954 chiếc, mức tăng14,25% 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 gắnmáy tăng 18,9% Theo báo cáo của Petrolimex, từ năm 2000 đến 2005, nhu cầu tiêuthụ nhiên liệu hàng năm ở Hà Nội và TP HCM tăng ở mức xấp xỉ 12%, giai đoạn2005-2010 sẽ là 15% Điều đó có nghĩa là tăng phương tiện giao thông là nguyênnhân chính gây ô nhiễm không khí ở các thành phố lớn Những yếu tố gây ô nhiễmmôi 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 ảnhhưởng 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 quá trình trên mất cân bằng, có tác động xấu tới khí hậu toàn cầu phát ra khí

CO2 và các khí khác là N2O và CO

Hình2.6: Rừng bị tàn phá nặng nề.

*Hoạt động công nghiệp: Thải ra các khí CFCs, trong công nghiệp làmlạnh do nó là tác nhân làm lạnh cho tủ lạnh, chất tạo xốp cho sản xuất đệm, chấttrong các bình xịt Thải ra các khí CO2 trong quá trình sản xuất vật liệu xây dựng,quá trình luyện kim, đốt nhiên liệu Trong đó, nguyên nhân chính gây nên hiệu ứngnhà 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 CH4 ,

NO2,CO2

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 hơinước , Những chất này trong không khí có khả năng giữ nhiệt, có tác dụng quantrọng gây hiệu ứng nhà kính

Vai trò gây nên hiệu ứng nhà kính của các chất khí được xếp theo thứ tựsau: CO2 => CFC => CH4 => O3 =>NO2 Sự gia tăng nhiệt độ trái đất do hiệu ứngnhà kính có tác động mạnh mẽ tới nhiều mặt của môi trường trái đất

0.8 ppmV

10 ppbV

1.74 ppmV

50 ppbV

311 ppbV

30000 ppmV

280 pptV

484 pptV

vĩ độ trung và cao tăng lên càng nhiều.

Một con số không thể không gây hoag mang là: theo ước tính, lượng khí nhà kính trong khí quyển đã lên đến 7 tỷ tấn, một con số dĩ nhiên chưa từng có ở bất kỳ giai đoạn nào trong lịch sử phát triển của Trái Đất.

“Kẻ gieo gió, ắt gặp bão”?

- Nhiệt độ trái đất tăng cao: Nhiệt độ trung bình toàn cầu đến năm 2050 sẽ cao

nhất trong vòng 150.000 năm gần đây Sự ấm lên toàn cầu sẽ xảy ra không đồngnhất cả về không gian lẫn thời gian Lục địa sẽ bị ấm lên mạnh hơn đại dương, đặcbiệt đáng lưu ý ở các vĩ tuyến cao ở phái bắc vào mùa đông, do đó làm giảm sựchênh lệch nhiệt độ giữa các cực với vùng xích đạo có thể dẫn đến sự suy giảm cácdòng đối lưu của trái đất Ngoài các hệ quả được dự đoán bằng mô hình máy tínhtrên, có thể còn có một số hệ quă khác mà mô hình máy tính chưa thể kết luận được:

Sự thay đổi thời tiết của địa phương hay khu vực, phạm vi tác động của các cơn bãonhiệt đới và tần suất bão ở khu vực vĩ tuyến trung bình.Các hệ sinh thái, mùa màngnông nghiệp phải thay đổi để phù hợp với sự ấm lên toàn cầu

Hình2.9: bản đồ mô tả sự biến đổi khí hậu

- Sự xáo trộn môi 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 ứngnhà kính Hiệu ứng nhà kính khiến cho môi trường sinh thái bị xáo trộn nghiêmtrọng

Hình 2.2.1: Thời tiết diễn ra bất thường

Hoạt động gió mùa dữ dội hơn tại khu vực châu Phi, tiểu vùng Sahara đã mang không khí nóng từ sa mạc tràn qua châu Âu và ngăn chặn dòng khí mát từ ĐạiTây Dương đổ vào lục địa, ngăn cản sự hình thành của các đám mây dẫn đến việc thiếu mưa trầm trọng ở châu âu

- Nguồn nước bị “khủng hoảng”:

Mực nước đại dương sẽ tăng đáng kể, do khi nhiệt độ tăng thì khối lượng riêng của nước giảm, băng tan Một số quốc gia và các đảo nhỏ, các vùng đất thấp ven bờ sẽ

bị nhấn chìm trong nước (ví dụ Hà Lan) Những thay đổi này dự đoán có thể xẩy ra

trong thế kỷ XXII Mực nước một số hồ sẽ bị giảm đáng kể do tốc độ bay hơi tăng

Sự thay đổi “tính khí” của những cơn mưa rào khiến cho “sức khoẻ” của các loài thuỷ sản bị đe doạ Các nhà máy phát điện, hệ thống tưới tiêu hoạt động hết công suất nhưng chất lượng nước uống, chất lượng cuộc sống vẫn bị giảm sút rõ rệt Khí hậu thay đổi có thể làm đầy các lòng chảo nối các sông ngòi trên thế giới Lụt lội, hạn hán, thiên tai thường xuyên đe doạ cuộc sống con người

Hình2.2.2: Rừng cây giảm gây ra sự biến đổi lớn về khí hậu

- Tài nguyên biển:

Các tảng băng trôi và tan chảy khiến cho mặt biển tăng cao hơn 1m Có nhà khoa học cho rằng, vì nhiệt độ tăng lên sẽ làm cho thể tích nước dãn nở, mặt nước biển sẽ dâng cao 0,2-1,4m Hiện nay có 1/3 dân số thế giới sống ở vùng ven biển, vùng này cũng là nơi phát triển công nông nghiệp, nếu mặt biển dâng cao sẽ tràn ngập nhiều thành phố

và bến cảng

Hình 2.2.3: Hiện tượng băng tan

Xa hơn nữa nếu nhiệt độ của quả đất đủ cao thì có thể làm tan nhanh băng tuyết

ở Bắc Cực và Nam Cực và do đó mực nước biển sẽ tăng quá cao, có thể dẫn 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

Hình2.2.4: Đất có nhiều vết nứt Hình2.2.5: Đường ray bị biến dạng

- Sức khoẻ con người: theo các báo cáo của WHO, số người chết vì nhiệt độ

gia tăng ở các nước đang phát triển càng ngày càng có chu kỳ kéo dài hơn trước Sựthay đổi lượng mưa khiến cho các căn bệnh truyền nhiễm có “cơ hội” phát triển Những con số không thể nói lên điều gì ngoài việc môi trường sống đang có các

“biến chứng” phức tạp đe doạ nghiêm trọng đến sự sống Do các khí CFC và các khí khác trong môi trường dẩn đến tầng O3 bị mỏng dần ,và thủng tầng O3 ở Nam Cực, dẫn đến các tia tử ngoại đến được với trái đất, tác động lên da gây ung thư da

Sự nóng dần lên của Trái đất đã làm gia tăng tỉ lệ tử vong của các bệnh sinh ra do

sự tăng lên của nhiệt độ, gia tăng sự lây truyền các "Bệnh Nhiệt đới" như bệnh sốt rét ở Mỹ, làm ảnh hưởng đến an toàn lương thực của toàn thế giới WHO đã dự đoán rằng các áp lực của thời tiết lên nông nghiệp sẽ làm gia tăng thêm 300 triệu ca

suy dinh dưỡng.

Hình 2.2.6: khí hậu thay đổi ảnh hưởng nghiêm trọng đến mùa màng

- Cháy rừng: Hiệu ứng nhà kính cũng làm tăng số vụ cháy rừng ở khắp nơi trên

thế giới, đặc biệt là Mỹ Các nhà khoa học cho rằng sự tăng lên của nhiệt độ và tìnhtrạng tan sớm của tuyết là nguyên nhân chính khiến lửa dễ xuất hiện và lan ra cáckhu rừng Mùa xuân đến sớm khiến tuyết tan sớm, làm cho tình trạng kho hanh ởcác khu rừng ngày càng trầm trọng Trái Đất luôn phải trải qua các chu kỳ nóng,

lạnh và hiện tượng nắng nóng bất thường Giáo sư Johannessen nhấn mạnh thêm:vào cuối thế kỷ XXI, biển Barents ở phía bắc của Nga và Na Uy có lẽ sẽ không cònbăng, thậm chí là trong mùa đông Hiện tượng này sẽ cho phép dòng nước lạnh củaBắc Bắc Dương bị thất thoát sang Thái Bình Dương khiến cho nhiệt độ của BắcBăng Dương tăng cao hơn hàng năm, lúc này nắng nóng vào mùa hè là điều khôngtránh khỏi Nhiệt độ cao hơn tạo điều kiện cho nạn cháy rừng dễ xảy ra hơn

Hình 2.2.7: Cháy rừng xảy ra thường xuyên trên diện rộng

kiện xảy ra đột ngột chưa tiên đoán được: ví dụ

như sự thay đổi đáng kể về hoạt động của các vành

đai đại dương, sự thay đổi của các lớp băng,Vệ tinh

quay nhanh hơn: những tác động 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 đứng trước nguy cơ bị hủy diệt: trên khắp thế giới, đền chùa, kỳ quan thiên nhiên, các công trình cổ mà từ trước tới nay luôn được coi là biểu tượng của sự trường tồn đang phải chịu đựng