Човешката дейност вече е достигнала такъв мащаб, че общото съдържание на въглероден диоксид в земната атмосфера е достигнало максимално допустимите стойности. Естествените системи - земя, атмосфера, океан - са под разрушително влияние.
Важни факти
Съдържанието на въглероден диоксид в земната атмосфера непрекъснато нараства през последния век. Освен CO2, там влизат и други газове, които не принадлежат към естествените компоненти на глобалната екологична система.
Например, те включват флуорохлоровъглеводороди. Тези газови примеси излъчват и поглъщат слънчевата радиация, която влияе върху климата на планетата. Съвкупно CO2, други газообразни съединения, които влизат в атмосферата, се наричат парникови газове.
Историческа история
Какво е количеството въглероден диоксид в атмосферата? Сванте Арениус се замисли над този въпрос по едно време. Той успя да докаже връзката между емисиите на въглероден диоксид и изменението на климата. Ученият посочи, че когато минералите се изгарят, съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата се увеличава драстично.
Той предупреди, че увеличаването на обема на изгореното гориво може да доведе до нарушаване на радиационния баланс на Земята.
Модерни реалности
Днес повече въглероден диоксид навлиза в атмосферата при изгаряне на гориво, както и поради промените, които настъпват в природата поради обезлесяването, увеличаване на земеделските земи.
Механизъм на въздействието на въглеродния диоксид върху дивата природа
Повишаващите се нива на въглероден диоксид в атмосферата причиняват парников ефект. Ако въглеродният окис (IV) е прозрачен по време на късовълнова слънчева радиация, тогава той абсорбира дълговълнова радиация, излъчвайки енергия във всички посоки. В резултат на това съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата се увеличава значително, повърхността на Земята се нагрява и долните слоеве на атмосферата се нагорещяват. С последващо увеличаване на количеството въглероден диоксид е възможно глобалното изменение на климата.
Ето защо е важно да се предвиди общото количество въглероден диоксид в земната атмосфера.
Източнициатмосферен вход
Сред тях са промишлените емисии. Съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата се увеличава поради антропогенните емисии. Икономическият растеж зависи пряко от количеството изгорени природни ресурси, тъй като много индустрии са енергоемки предприятия.
Резултатите от статистическите изследвания показват, че от края на миналия век в много страни има намаление на специфичните енергийни разходи със значително увеличение на цените на електроенергията.
Ефективното му използване се постига чрез модернизиране на технологичния процес, транспортните средства, използването на нови технологии при изграждането на производствени цехове. Някои развити индустриални страни преминаха от развитието на индустриите за преработка и суровини към развитието на онези области, които се занимават с производството на крайния продукт.
Процентът на въглероден диоксид в атмосферата не е постоянна стойност. С минимално развитие на производствената база, наличието на гъста гора, има минимална производителност.
В големите градски райони със сериозна индустриална база, емисиите на въглероден диоксид в атмосферата са значително по-високи, тъй като CO2 често е страничен продукт от индустрии, чиято дейност удовлетворява потребности от образование, медицина.
В развиващите се страни значителното увеличение на използването на висококачествено гориво на 1 жител се счита за сериозен фактор за прехода към по-висок стандарт на живот. Идеята в момента се предлага, споредкъдето постоянният икономически растеж и подобряването на жизнения стандарт са възможни без увеличаване на количеството изгорено гориво.
В зависимост от региона, съдържанието на въглероден диоксид в атмосферата варира от 10 до 35%.
Връзка между консумацията на енергия и емисиите на CO2
Нека започнем с факта, че енергията не се произвежда само за да я получим. В развитите индустриални страни по-голямата част от него се използва в промишлеността, за отопление и охлаждане на сгради и за транспорт. Проучвания, проведени от големи научни центрове, показват, че чрез използване на енергоспестяващи технологии може да се постигне значително намаляване на емисиите на въглероден диоксид в земната атмосфера.
Например, учените успяха да изчислят, че ако Съединените щати преминат към по-малко енергоемки технологии в производството на потребителски стоки, това ще намали количеството въглероден диоксид, влизащ в атмосферата с 25%. В глобален мащаб това би намалило проблема с парниковия ефект със 7%.
Въглерод в природата
Анализирайки проблема с емисиите на въглероден диоксид в земната атмосфера, отбелязваме, че въглеродът, който е част от нея, е жизненоважен за съществуването на биологични организми. Способността му да образува сложни въглеродни вериги (ковалентни връзки) води до появата на протеинови молекули, необходими за живота. Биогенният въглероден цикъл е сложен процес,защото включва не само функционирането на живите същества, но и преноса на неорганични съединения между различни въглеродни резервоари, както и в тях.
Те включват атмосферата, континенталната маса, включително почвата, както и хидросферата, литосферата. През последните два века в системата биосфера-атмосфера-хидросфера са наблюдавани промени в въглеродните потоци, които по своята интензивност значително надвишават скоростта на геоложките процеси на пренос на този елемент. Ето защо трябва да се ограничим до разглеждане на взаимоотношенията в системата, включително почвата.
Сериозни изследвания относно определянето на количественото съдържание на въглероден диоксид в земната атмосфера започват да се извършват от средата на миналия век. Пионер в подобни изчисления беше Киллинг, който работи в известната обсерватория Мауна Лоа.
Анализът на наблюденията показа, че промените в концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата се влияят от цикъла на фотосинтеза, унищожаването на растенията на сушата, както и от годишната промяна на температурата в океаните. По време на експериментите беше възможно да се установи, че количественото съдържание на въглероден диоксид в северното полукълбо е значително по-високо. Учените предполагат, че това се дължи на факта, че по-голямата част от антропогенния доход пада на това полукълбо.
За анализа са взети въздушни проби без специални методи, освен това не са взети предвид относителните и абсолютните грешки в изчисленията. Чрез анализа на въздушните мехурчета, които се съдържат в ледниковите ядра, изследователите успяха даустановете данни за съдържанието на въглероден диоксид в земната атмосфера в диапазона 1750-1960
Заключение
През последните векове е имало значителни промени в континенталните екосистеми, причината е засилването на антропогенното въздействие. С увеличаване на количественото съдържание на въглероден диоксид в атмосферата на нашата планета парниковият ефект се увеличава, което се отразява негативно на съществуването на живи организми. Ето защо е важно да се премине към енергоспестяващи технологии, които позволяват намаляване на емисиите на CO22 в атмосферата.
