a. Khí nhà kính:
Khí nhà kính là chất khí trong khí quyển có khả năng hấp thụ và phát xạ bức xạ sóng dài (bức xạ nhiệt) gây nên hiệu ứng nhà kính. Những chất khí nhà kính tự nhiên chủ yếu trong khí quyển Trái đất gồm hơi nước, điôxit cacbon, mêtan, ôxit nitơ và ôzôn. Mặc dù chiếm trên 99,9% khối lượng khí quyển và đóng góp vào nhiều quá trình lí–hóa quan trọng của khí quyển, các chất khí nitơ, ôxy và argon không phải là khí nhà kính. Hơi nước khí nhà kính quan trọng nhất trong khí quyển. Hơi nước đóng góp khoảng 36-72% hiệu ứng nhà kính của khí quyển. Ôxit cacbon là chất khí nhà kính quan trọng thứ hai. Nó đóng góp khoảng 9-26% hiệu ứng nhà kính của khí quyển. Còn mêtan đóng góp khoảng 4-9% và ôzôn là 3-7% hiệu ứng nhà kính của khí quyển. Mức độ đóng góp vào hiệu ứng nhà kính của khí quyển của các chất khí nói trên chỉ là ước tính. Trên thực tế khó có thể nói chính xác chúng đóng góp bao nhiêu phần trăm, vì một số chất khí hấp thụ và phát xạ bức xạ có cùng bước sóng với những chất khác và hiệu ứng nhà kính tổng cộng không đơn thuần là tổng đóng góp của từng chất khí. Ngoài ra, một số chất không phải là khí nhà kính, như mây chẳng hạn, cũng hấp thụ và phát
xạ bức xạ nhiệt và do đó cũng có ảnh hưởng tới các thuộc tính bức xạ của các khí nhà kính.
b. Các khí nhà kính, nguồn gốc và đặc điểm
Một số khí nhà kính chủ yếu được đưa ra ở bảng sau:
Bảng 1.2: Một số khí nhà kính chủ yếu Khí nhà
kính
Nguồn gốc Mức độ đóng góp Biến động CO2 - Sản sinh từ đốt nhiên
liệu hóa thạch (than, dầu, khí…) - Chiếm khoảng 50% khối lượng KNK - Đóng góp tới 60% cho QT làm tăng nhiệt độ khí quyển - Từ năm 1975 đến nay, nồng độ CO2 trong khí quyển tăng 28% CH4 - Sản sinh ra từ ruộng lúa nước, phân súc vật, mỏ khai thác nhiên liệu
- Xếp thứ hai sau CO2 về khối lượng - Xếp thứ hai sau CO2 trong quá trình làm tăng nhiệt độ khí quyển - Khoảng cuối thập kỷ 60 mới có những đo đạc chính thức
O3 - Tạo ra trong tự nhiên, sản sinh từ động cơ ô tô, xe máy, nhà máy điện…
- Ozon đối lưu làm tăng nồng độ KNK trong khi ozon bình lưu dưới là lá chắn bảo vệ sinh vật trên trái đất khỏi các tia bức xạ tử ngoại mặt trời. - Xếp thứ ba về khối lượng - Xếp thứ ba trong quá trình làm tăng - Từ năm 1975 đến nay tăng 2%
nhiệt độ khí quyển N2O - Vốn có trong khí
quyển
- Tạo ra trong tự nhiên - Sản sinh từ đốt nhiên liệu hóa thạch, sản xuất và sử dụng phân bón, sản xuất hóa chất, rừng…
- Mới được đo đạc trong khoảng vài chục năm gần đây
- Từ đầu thế kỷ đến nay tăng khoảng 8%
CFC - Hoàn toàn phát sinh từ hoạt động của con người
- Sản sinh từ thiết bị làm lạnh (điều hòa nhiệt độ, tủ lạnh, bình xịt mỹ phẩm,…) - Từ năm 1970, được phát hiện là tác nhân phá hủy tầng ozon
- Bắt đầu xuất hiện từ những năm 1930
- Từ năm 2010 trở đi ngừng sản xuất
H2O - Vốn có trong tự nhiên -Đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh nhiệt độ trái đất thông qua mây
-Đang được nghiên cứu về vai trò đối với biến đổi khí hậu
- Hình thành và mất đi nhanh chóng
Theo nghiên cứu của IPCC ta có một số kết quả dự kiến lượng phát thải khí (CH4) nhà kính theo các kịch bản khác nhau cho từng giai đoạn 20 năm, từ 2020 đến 2100 và nồng độ khí metan trong khi quyển giới thiệu trong các bảng như sau:
Kịch bản 2020 2040 2060 2080 2100 A1FI 640 780 870 900 920 A2 700 780 900 1000 1130 A1B 660 670 630 580 550 B2 620 690 720 790 830 A1T 650 720 650 600 540 B1 620 620 590 550 500 (Nguồn: IPCC, 2001)
Bảng 1.4: Dự báo nồng độ khí CH4 trong khí quyển (phần tỷ)
Kịch bản 2020 2040 2060 2080 2100 A1FI 1.900 2.300 2.600 3.000 3.400 A2 1.900 2.300 2.500 3.100 3.700 A1 B 1.900 2.300 2.200 2.000 1.900 B2 1.900 2.200 2.100 2.600 2.800 A1T 1.900 2.200 2.400 2.600 2.700 B1 1.900 1.800 1.700 1.600 1.500 (Nguồn: IPCC, 2001) Chú thích:
A1FI, A1T, A1B, A2, B1, B2 là 6 kịch bản được SRES đưa ra vềphát thải khí nhà kính tương lai toàn cầu: và chúng được gộp lại thành 4 họ: A1, A2, B1, B2. Cụ thể:
* Kịch bản A1: Kinh tế phát triển rất nhanh. Dân số đạt đỉnh vào giữa thế kỷ
các khu vực trên thế giới. Họ kịch bản tương lai toàn cầu A1 được chia thành 3 nhóm khác nhau về định hướng phát triển kỹ thuật năng lượng: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Nhóm A1FI: Phát triển nhiên liệu hóa thạch. + Nhóm A1T: Phát triển năng lượng phi hóa thạch.
+ Nhóm A1B: Phát triển năng lượng cân bằng (giữa hóa - thạch và phi hóa thạch).
* Kịch bản A2: Dân số tăng liên tục trong suốt thế kỷ XXI. Phát triển kinh tế
manh mún và chậm. (A2. Phát triển kinh tế vừa phải, chậm hơn A1, B1. Chú trọng tính khu vực trên cơ sở hướng tới bảo vệ môi trường )
* Kịch bản B1: Dân số phát triển như A1, đỉnh vào giữa thế kỷ. Thay đổi
nhanh về cấu trúc kinh tế để tiến tới một nền kinh tế thông tin và dịch vụ, giảm cường độ vật liệu và công nghệ tiết kiệm năng lượng, tăng cường năng lượng sạch. Giải pháp môi trường kinh tế xã hội bền vững, tính hợp lý được cải thiện nhưng không có các bổ sung về khí hậu.
* Kịch bản B2: Nhấn mạnh giải pháp kinh tế xã hội, môi trường ổn định.
Dân số tăng liên tục với tốc độ chậm hơn.
c. Phát thải khí metan từ rác thải sinh hoạt:
Chất thải sinh hoạt hữu cơ bao gồm: thức ăn thừa, rau, quả, rơm rạ, xác động vật… Chúng phân hủy tạo ra mùi và các khí độc hại như CH4, CO2, NH3,... gây ô nhiễm môi trường không khí. Bản chất của qúa trình phân huỷ sinh học chất hữu cơ trong chất thải sinh hoạt là nhờ sự hoạt động của các vi sinh vật phân huỷ chất thải hữu cơ đơn giản. Vi sinh vật lấy các chất hữu cơ để tổng hợp nên sinh khối của chúng các sản phẩm tạo ra khi phân huỷ chất hữu cơ của vi sinh vật là khí CO2, CH4, NH3, xác vi sinh vật và một số khí khác. Quá trình này có thể xảy ra trong điều kiện hiếu khí hoặc kị khí. Dưới đây là sơ đồ phân hủy rác thải tại bãi xử lý:
Hình 1.2: Sơ đồ phân hủy rác thải sinh hoạt tại ô chôn lấp có che phủ.