ĐẶT VẤN ĐỀ Môi trường trở thành vấn đề toàn giới quan tâm, với xu phát triển chung giới kinh tế Việt Nam chuyển đổi mạnh mẽ cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước Bên cạnh mở mang khu đô thị phát triển công nghiệp nhiều vấn đề môi trường nảy sinh làm ảnh hưởng đến chất lượng sống công phát triển bền vững đất nước Một vấn đề mơi trường gia tăng hiệu ứng nhà kính Về mặt tự nhiên tượng hiệu ứng nhà kính giúp nhiệt độ trái đất ổn định có lợi cho phát triển sinh vật, nhiên gia tăng tượng nên nhiệt độ trái đất ngày tăng cao dẫn đến nhiều ảnh hưởng xấu đến người sinh vật Đây tượng tự nhiên có lợi cho trái đất nhiên tác động người làm thay đổi thành phần vật chất bầu khí dẫn tới gia tăng hiệu ứng nhà kính nên có tác động xấu đến trái đất sinh vật Nghiên cứu nguyên lý khoa học môi trường mà cụ thể nguyên lý bảo toàn vật chất giúp tìm hiểu tượng hiệu ứng nhà kính, gia tăng hiệu ứng nhà kính tác động Ứng dụng nguyên lý bảo tồn vật chất để giải thích tượng từ tìm nguyên nhân gây gia tăng tượng Đưa giải pháp giảm gia tăng hiệu ứng nhà kính MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Mục tiêu nghiên cứu Giúp hiểu rõ nguyên lý bảo tồn vật chất khoa học môi trường ứng dụng thực tiễn vấn đề mơi trường Góp phần nâng cao chất lượng môi trường sức khỏe người, thúc đẩy phát triển xã hội 1.2 Nội dung nghiên cứu Tìm hiểu tượng hiệu ứng nhà kính, gia tăng hiệu ứng nhà kính tác động Ứng dụng nguyên lý bảo tồn vật chất để giải thích tượng từ tìm nguyên nhân gây gia tăng tượng Đưa giải pháp giảm gia tăng hiệu ứng nhà kính 1.3 Phương pháp nghiên cứu Áp dụng phương pháp kế thừa tài liệu KẾT QUẢ 2.1 Nguyên lý bảo tồn vật chất Theo định luật bảo toàn vật chất: vật chất không tự dưng sinh đi, biến đổi từ dạng sang dạng khác Con người tự nhiên lấy cần cho thân từ trái đất, tách chúng ra, vận chuyển chúng từ phần sang phần khác trái đất, chế biến, sử dụng, loại bỏ, tái sử dụng chúng Từ định luật bảo tồn vật chất nói ta phát biểu nguyên lý 2.1 lĩnh vực mơi trường sau: “Vật chất bảo tồn, khơng thể tự dưng sinh mà chuyển từ dạng sang dạng khác…” 2.2 Hiện tượng hiệu ứng nhà kính 2.2.1 Khái niệm Năng lượng mặt trời đến trái đất dạng xạ sóng ngắn Một phần xạ bề mặt trái đất khí phản xạ trở lại vũ trụ Phần lớn xạ xun qua khí sưởi ấm bề mặt trái đất gửi lượng trở lại vũ trụ dạng sóng dài xạ tia hồng ngoại Một phần xạ hồng ngoại trái đất phát hấp thụ nước, carbon điơxyt khí khác gọi khí nhà kính làm sưởi ấm trái đất Tuy nhiên, nồng độ khí nhà kính tăng lên nhanh chóng, làm giảm khả tỏa nhiệt Trái đất (khoảng 2%) có nghĩa tồn trái đất giữ lại lượng lượng tương đương triệu dầu đốt phút Kết trao đổi không cân lượng trái đất với không gian xung quanh, dẫn đến gia tăng nhiệt độ khí trái đất Hiện tượng diễn theo chế tương tự nhà kính trồng nên gọi tượng hiệu ứng nhà kính (greenhouse effect) Hiệu ứng nhà kính nhìn nhận từ góc độ học: Đây hiệu giữ nhiệt lớp kính nhà kính Ở vùng ôn đới, điều kiện lạnh giá mùa đơng, để bảo vệ trồng người dân châu Âu làm nhà kính nhằm giữ nhiệt độ khơng khí giúp cho trồng phát triển Tuy nhiên, nhà kính có khả ngăn cản khuếch tán ánh sáng mà khơng có khả hấp thụ xạ nhiệt giống khí Như vậy, hiệu ứng nhà kính học hồn tồn người tạo Hiệu ứng nhà kính trái đất: Đối với Trái Đất khí giống lớp kính, khí ánh sáng Mặt Trời xuyên qua đốt nóng bề mặt Trái Đất Đồng thời, có vai trị giữ nhiệt lại cho bề mặt Trái Đất xạ phần nhiệt vào khoảng khơng vũ trụ Hình 1: Hiệu ứng nhà kính 2.2.2 Sự xuất hiệu ứng nhà kính trái đất Như ta biết, sau thạch hình thành xuất khí Quyển hình thành khối lượng thể tích Trái Đất đủ lớn, trọng lực có khả giữ lớp khí từ lịng Ta chứng minh nhận định thông qua định luật vạn vật hấp dẫn Niu-tơn Theo định luật vạn vật hấp dẫn Niu-tơn thì: Trong đó: F: lực hấp dẫn G: số hấp dẫn (G = 6.67 x 10-11 N.m²/kg²) M: khối lượng Mặt Trời m: khối lượng Trái Đất r: khoảng cách Trái Đất Mặt Trời Từ công thức ta thấy, G, M, r khơng thay đổi (r thay đổi, xét tương quan Trái Đất Mặt Trời xem khơng đáng kể) Để F đủ lớn giữ khơng khí tạo vỏ khí khối lượng Trái Đất phải tăng, tức m thay đổi Vì thế, lúc hình thành khối lượng thể tích Trái Đất nhỏ, trọng lực khơng đủ lớn để giữ khơng khí thoát từ bao manti Chỉ đến khối lượng, thể tích Trái Đất đủ lớn, trọng lực có khả thắng lực hấp dẫn vũ trụ từ trường với khả bảo vệ cho khỏi chịu tác dụng nguy hại gió Mặt Trời khí hình thành, với xuất hiệu ứng nhà kính Trái Đất Thành phần khí có tiến hóa theo thời gian Vỏ khí ngun thủy chủ yếu hiđrơ amoniac mà Trái Đất chiếm lĩnh từ đám mây nguyên thủy giữ lại lực hấp dẫn Về sau có tham gia cacbonic, nước tro bụi thoát từ lòng Trái Đất hoạt động tạo núi hoạt động núi lửa diễn mạnh mẽ lúc Khi xuất sinh góp mặt thêm số khí trao đổi sinh vật mơi trường sống Khí sinh tượng thời tiết khí hậu Trái Đất, nhờ có khí có thủy quyển, sinh thổ nhưỡng Như vậy, hệ lớn khí Trái Đất hiệu ứng nhà kính khí tạo nên 2.2.3 Cơ chế hoạt động hiệu ứng nhà kính Bức xạ Mặt Trời đến bề mặt Trái Đất có dạng Những tia sáng Mặt Trời xuyên thẳng vào khí bầu trời khơng mây gọi xạ trực tiếp Một phần tia Mặt Trời va chạm với phân tử khí nên bị khuếch tán gọi xạ khuếch tán Loại xạ đến vật thể mặt đất từ đĩa Mặt Trời mà từ tồn vịm trời tạo nên ánh sáng ban ngày khắp nơi Do đó, vào ngày nắng, nơi mà tia thẳng không xuyên tới được, thí dụ tán rừng, chiếu sáng Cùng với xạ trực tiếp, xạ khuếch tán nguồn nhiệt Hai loại xạ có dạng sóng ngắn nên chúng dễ dàng xuyên qua khí đến bề mặt Trái Đất, mặt đất hấp thụ chuyển lượng ánh sáng thành nhiệt năng, đốt nóng lớp khơng khí bên đồng thời xạ trở lại khí dạng sóng dài, phần gọi xạ phản hồi bề mặt Trái Đất Bản thân khí bị đốt nóng lại tỏa nhiệt, phần nhiệt bốc lên cao vào không gian hành tinh, phần gọi xạ hiệu dụng, phần nhiệt cịn lại phân tử khí mà trước hết điơxít cacbon, nước hấp thụ xạ ngược trở lại mặt đất, phần gọi xạ nghịch khí Bức xạ nghịch rõ vai trị khí chế độ nhiệt vỏ Trái Đất Cụ thể, biểu thị công thức sau đây: Bức xạ hiệu dụng = Bức xạ phản hồi bề mặt Trái Đất – Bức xạ nghịch khí quyển(*) Từ (*) cho thấy, nhiệt độ khơng khí gần bề mặt Trái Đất có chủ yếu do: Thứ là, xạ phản hồi bề mặt Trái Đất (bao gồm đại dương lục địa), tầng đối lưu lượng xạ Mặt Trời khơng có khả đốt nóng trực tiếp khơng khí Tất vật thể nhà cửa, rừng cây, hồ nước, đường giao thông, động vật… có khả hấp thụ xạ Mặt Trời, đồng thời phát xạ đốt nóng khơng khí xung quanh Thứ hai là, xạ nghịch khí quyển, tất phân tử khí, nước, bụi… khí có khả hấp thụ luồng xạ sóng dài từ bề mặt Trái Đất phản xạ ngược trở lại Cũng từ (*) ta thấy, xạ nghịch tăng xạ hiệu dụng giảm, điều có nghĩa Trái Đất giữ lại lượng nhiệt lớn mức cần thiết, cân âm dương bị phá vỡ làm cân nhiệt vốn có tự nhiên Trong khí Trái Đất, ngồi điơxít cacbon, nước kể có khả giữ nhiệt metan, freon, nitơ điơxit, bụi có khả Vì thế, người tác động vào khí làm tăng lượng khí cacbonic, thải bụi, thải loại khí khác xạ nghịch lớn, nhiệt độ Trái Đất tăng Hay nói rõ hơn, nồng độ loại khí khí cao, lượng xạ chúng hấp thụ lớn kết làm tăng hiệu ứng nhà kính Trái Đất Sự thay đổi nồng độ loại khí vịng 100 năm trở lại (điơxít cacbon tăng 20%, metan tăng 90%) làm tăng nhiệt độ lên 2°C [11] Như vậy, cân nhiệt Trái Đất hoàn toàn tn theo quy luật tự nhiên, khơng có tác động ngoại lai ln tồn trạng thái cân bằng, cần cho sinh tồn lồi hành tinh Lớp vỏ khí áo ấm giữ nhiệt giúp cho Trái Đất khơng bị hóa lạnh ban đêm giống Mặt Trăng Đây sở để khẳng định, hiệu ứng nhà kính Trái Đất khơng có sống, nhiệt độ khơng giữ lại (Trái Đất có nhiệt độ trung bình cỡ -18 oC thay nhiệt độ trung bình Địa Cầu +15°C) Hiệu ứng nhà kính có từ lâu (có từ hình thành khí quyển), người khơng có khả tạo hiệu ứng nhà kính Trái Đất mà làm tăng thêm hiệu ứng nhà kính thơng qua hoạt động sản xuất Vì thế, chống tăng lên hiệu ứng nhà kính khơng phải chống hiệu ứng nhà kính số người lâu lầm tưởng, thuật ngữ “chống hiệu ứng nhà kính Trái Đất” cần phải thay thuật ngữ “chống tăng lên hiệu ứng nhà kính Trái Đất” 2.2.4 Nguyên nhân gây gia tăng hiệu ứng nhà kính Nguyên nhân dẫn tới tượng hiệu ứng nhà kính hay nóng lên tồn cầu nhà khoa học giới gia tăng nồng độ khí nhà kính CO2, CFC, CH4, O3, NO2…Trong tỷ lệ vai trị khí gây hiệu ứng nhà kính sau: Cũng theo nhà khoa học loại khí nhà kính khí CO2 đóng vai trị quan trọng gây tượng hiệu ứng nhà kính hay nóng lên tồn cầu 2.2.5 Ảnh hưởng tượng gia tăng hiệu ứng nhà kính Sự gia tăng nhiệt độ trái đất gia tăng hiệu ứng nhà kính gây tác động tới nhiều mặt môi trường trái đất sau: - Nhiệt độ trái đất tăng làm tan băng dâng cao mực nước biển Như vậy, nhiều vùng sản xuất lương thực trù phú, khu đông dân cư, đồng lớn, nhiều đảo thấp bị chìm nước biển - Sự nóng lên trái đất làm thay đổi điều kiện sống bình thường sinh vật trái đất Một số lồi sinh vật thích nghi với điều kiện sống thuận lợi phát triển Trong nhiều lồi bị thu hẹp không gian sống bị tiêu diệt không kịp thích nghi với biến đổi mơi trường sống - Khi hậu trái đất bị thay đổi sâu sắc, đới khí hậu có xu hướng di chuyển hai phía cực trái đất Tồn điều kiện sống tất quốc gia bị xáo động Hoạt động sản xuất nông nghiệp, lâm nghiệp, thủy hải sản bị ảnh hưởng nghiêm trọng - Nhiều loại bệnh tật người xuất hiện, loại dịch bệnh lan tràn, sức khỏe người bị suy giảm 2.3 Ứng dụng nguyên lý 2.1 giải thích tượng gia tăng hiệu ứng nhà kính Nguyên nhân gia tăng hiệu ứng nhà kính gia tăng nồng độ khí nhà kính khí Trong ngun nhân chủ yếu gây gia tăng hiệu ứng nhà kính lớn gia tăng lượng khí CO khí Do ta tập trung giải thích gia tăng khí CO (Các khí cịn lại giải thích cách tương tự) Đầu tiên ta phải đặt câu hỏi CO2 khí từ đâu sinh ra, có phải chất nhân tạo hoạt động người sinh hay không nồng độ CO2 khí lại tăng lên nhiều Tải FULL (file word 14 trang): bit.ly/2Ywib4t D phũng: fb.com/KhoTaiLieuAZ Lục địa Khí 21 75 Đại dơng 97 100 Hô hấp đồng hóa Thực Thựcvật vật 562 562 40 đồng hóa 54 20 hô hấp Thùc Thùc vËt vËt tr«i tr«inỉi nỉi 20 N íc biĨn 35.000 20 Tiªu Tiªuthơ thơ Tiªu Tiªuthơ thơ VËt VËtliƯu liÖu HC HCchÕt chÕt VËt VËtliÖu liÖu HC HCchÕt chÕt Trầm tích 20.000.000