Парниктік эффект

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Жоспар

І. Кіріспе

ІІ. Негізгі бөлім

Парниктік эффект туралы жалпы түсінік
Парниктік эффект тудыратын негізгі газдар
Экологиялық болжам
Парниктік эффектің жердің климаттық жағдайына әсері және оны төмендету жолдары

ІІІ. Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

ЖЫЛУ ЭФФЕКТІСІ

Айнала қоршаған ортаны қорғап, табиғи ресурстарды рационалды түрде пайдалану - қазіргі кездегі ең актуалды проблемалардың бірі болып табылады.

Сондай экологиялық проблемалардың бірі - ғаламдық жылыну (глобальное потепление) . Бұл дүние жүзіндегі ауа температурасының көтерілуі, соның нәтижесінде мұздықтардың еріп, көптеген экологиялық апаттарға әкеп соғады.

Ғаламдық жылынудың адамға белгілі бір мөлшерде тигізетін пайдасы да жоқ емес (мәселен, өсімдіктердің өнімділігі артады, шаруашылықта қызмет етуге мүмкіндіктердің кеңеюі, т. б. )

Алайда, ғаламдық жылынудың арқасында біз көптеген қиыншылықтарға душар болатынымыз бірден анық. Олардың ең бастысы - шаруашылықтың көптеген түрлерін климаттық жағдайларға қысқы мерзімде бейімдендіру болып табылады.

Атақты француз физигі Жозеф Фурье жер атмосферасы жылыжайдағы шыны ретінде рөл атқарады: ауа күн жылуын өткізе отырып, оның қайтадан ғарышта буланып кетуіне жол бермейді деп болжаған.

Бұл эффект кейбір парниктік газдардың арқасында жүзеге асады. Олар күнге шағылысатын көрінетін және жақын инфрақызыл жарықты өткізіп, бірақ өте төмен жиіліктегі және жер бетінің күн сәулесімен қыздырғандағы пайда болған алыс инфрақызыл сәулесін жұтады.

Әйгілі физик В. И. Лебедеваның айтуы бойынша көмірқышқыл газының ауадағы көп мөлшері дүние жүзіндегі жаһандық жылынуға әкеп соқтырмауы тиіс.

Физик Б. М. Смирнов Лебедеваның пікірін мақұлдап, оның үстіне бүкіләлемдік жылыну жер атмосферасына мүлдем әсер етпей, қайта өндіріс өнімділігін арттырады деген пікір айтқан.

Парниктік газдардың әсерінен жылулық баланстың өзгеруі нәтижесінде мүмкін болатын жер шарының температурасының ғаламдық артуын - парниктік эффект деп атайды. Негізгі парниктік газ көмірқышқыл газы болып табылады (кесте 1) .

Көрсеткіштер: Көрсеткіштер

Өлшем бірлігі: Өлшем бірлігі

Көмірқышқыл газы (CO2): Көмірқышқыл газы (CO ₂ )

Метан (СН4): Метан (СН ₄ )

Фре-ондар: Фре-ондар

Азот оксид.: Азот оксид.

Көрсеткіштер: Өндіріс дамығанға дейінгі кезеңде

Өлшем бірлігі: Бөлік млн шаққанда

Көмірқышқыл газы (CO2): 280

Метан (СН4): 0, 79

Фре-ондар: өте аз

Азот оксид.: 0, 288

Көрсеткіштер: Қазіргі кездегі концентрация

Өлшем бірлігі: -//-

Көмірқышқыл газы (CO2): 354

Метан (СН4): 1, 72

Фре-ондар:

Азот оксид.:

Көрсеткіштер: Жылдық өсу

Өлшем бірлігі: %

Көмірқышқыл газы (CO2): 0, 3-0, 5

Метан (СН4): 0, 5-0, 6

Фре-ондар: -

Азот оксид.: 0, 2-0, 3

Көрсеткіштер: Өмір сүру уақыты

Өлшем бірлігі: жыл

Көмірқышқыл газы (CO2): 50-200

Метан (СН4): 10

Фре-ондар: 130

Азот оксид.: 150

Көрсеткіштер: Әсер ету белсенділігі

Өлшем бірлігі: 1 молекулаға

Көмірқышқыл газы (CO2): 1

Метан (СН4): 25

Фре-ондар: 11000

Азот оксид.: 165

Көрсеткіштер: Парниктік эффектідегі үлесі

Өлшем бірлігі: %

Көмірқышқыл газы (CO2): 66

Метан (СН4): 18

Фре-ондар: 8

Азот оксид.: 3

жер атмосферасындағы негізгі парниктік газдардың

концентрациясының өзгеруі, динамикасы және қасиеттері

(К. Я. Кондратьев, 1990)

Парниктік газдардың пайда болу себептері біршама: Бұл эффектінің негізгі пайда болу себебіне, молекулалары жердің жылулық шағылуын жұтатын көмірқышқыл газы және су буы, басқа да газдардың атмосферадағы артық мөлшерінің болуы жатады. Бұдан басқа, адамның іс - әрекеті нәтижесінде атмосфераға басқа да парниктік газдар түседі. Бұлар аз көлемде түзілгенімен де, бұл газдардың кейбір түрлері тіпті көмірқышқыл газына қарағанда өте қауіпті дәрежеде болуы мүмкін.

Негізгі парниктік газдар: су буы, көмірқышқыл газы, метан, озон, фторхлорлы көмірсутек, азот оксиді.

XIX ғасырдың ортасынан бастап атмосферадагы ауа мөлшерінің өзгерісі (ауаның млн. мөлшері, немесе млн. ға шаққандағы бөлігі) 1859 жылы - 265-290; 1958-313; 1978-330; 1990-350, яғни 12-15% артқан. Көмірқышқыл газының парниктік эффектіге қосатын үлесі әр түрлі мәліметтер бойынша 50%-дан 65%-га дейін жетеді. Басқа парниктік газдарга метан (шамамен 20%), азот оксидтері (шамамен 5%), озон, фреондар (хлорофтор көміртек) және басқа да газдар (парниктік эффектінің шамамен 10-25%) жатады. Барлығы 30-га жуық парниктік газдар, олардың атмосферадагы мөлшеріне ғана емес, сонымен қатар бір молекулаға әсерінің салыстырмалы белсенділігіне де байланысты болады. Аталған көрсеткіш бойынша көмірқышқыл газын бірге теңеп алсақ, онда метан үшін ол 25, азот оксидтері үшін - 165, фреондар үшін - 11000-га тең.

Су буы - заттың газдық фазасы өзінің «сұйық фазасы» сұйық (қатты) фазасымен тепе-теңдікте болатын газ тәрізді күйі. Бу мен газ ұғымы, көп жағдайда, бір-бірінен шартты түрде ғана ажыратылады. Термодинамика тұрғысынан “Бу” және “газ” терминдері бір-біріне пара - пар химиялық таза заттар Будың мынадай түрлері бар: қаныққан бу (қанығу температурасы мен қанығу қысымы кезіндегі Бу, басқаша айтқанда, заттың буы өзінің сұйық немесе қатты күйімен жылжымалы тепе - теңдікте болатын күйі және оның қасиеттері тек температурамен ғана анықталады) ; қанықпаған (қызған) бу (берілген қысымда температурасы қанығу температурасынан жоғары болатын бу, яғни тығыздығы қаныққан будан кем болатын бу) ; аса қаныққан бу (берілген температурадағы қысымы қанығу қысымынан үлкен болатын бу) .

Метан (лат. Methanum ) - газ түріндегі көмірсутек СН ₄ , метанды немесе парафинді көмірсутектері тізбегінің алғашқы мүшесі. Қайнау температурасы - 161, 6 °С , 1 литр метанның қалыпты жағдайындағы ( Т = 0 °С, Р = 760 мм ) массасы 0, 7168 г. Метан биологиялық процестер нәтижесінде ( батпақ газы ), шірінділі көмірдің және органикалық заттарға тән өзге де шірінді түрлерінің метаморфтың өзгерістері жағдайында қалыптасқан көмірсутекті газдардың ең басты құрамбөлшегі. Спиртте, эфирде және суда ериді, ауамен қауіпті қосылыстар түзеді және түссіз жалынмен жанады. Метан табиғи (97 - 99%), мұнайға серіктес (31 - 90%) және кен (34 - 40%) газдарының негізгі құраушысы. Ол шектелген ауа жағдайында ( батпақ газы, суарылатын алқаптағы газ ) метан түзетін бактериялар әсерінен органикалық заттар шірігенде пайда болады. Сатурн және Юпитер атмосферасы Метаннан тұрады. Метан мұнай және мұнай өнімдерін термоиялық өңдегенде, тас көмірлерді кокстегенде және гидрлегенде түзіледі. Лабароторияда натрий ацетатын сілтімен балқыту, алюминий карбидіне сумен әсер ету арқылы алады. Метан синтез - газ, ацетилен, көгерткіш қышқыл, метил және метиленхлорид, хлороформ, техникалық көміртектер алуда қолданылады. Табиғи газ құрамындағы метанды отын ретінде пайдаланады. Метанның әлсіз есірткілік әсері бар.

Жер беті күн сәулеленуімен бірге біздің планетамыздағы өмірге жарамды климатты ұстап тұрады. Күн жер бетін жылытады. Жер беті өз алдына ауаны жылытады. Жылыған ауа тығыздығы төмендеп, ол жоғары қарай көтеріледі. Ал тығыздығы жоғарырақ және суығырақ ауа төмен қарй түседі. Бұл құбылыс ауаның үздіксіз айналымына жағдай жасайды.

Айдың бетінде түс кезінде күн көзі тастарды жылытатыны соншалық, тасқа жұмыртқа қуыруға болады; ал түндердің суық болғаны соншалық, көміртегі диоксиді құрғақ мұзға айналады. Климаттың мұндай қатал болуы атмосфераның жоқтығына байланысты.

Конденсацияланатын және буланатын атмосфераға еніп, одан қайта шығатын су айналымы болып табылатын гидрологиялық циклға күн энергиясының 23% жұмсалады.

Континенттерді, мұхиттарды, атмосфераны жылыта отырып күн энергиясының 47% сіңіріледі. Бастапқы емес, одан кіші спектрдің инфра қызыл облысы жиілігінде жер беті сіңірілген энергияның көп бөлігін қайта сәулелендіреді. Бұл қайтымды сәулелену Жердегі энергия балансын ұстауда маңызды роль атқарады. Оның төмен энергиялы фотондарыатмосферадан жеңіл сіңіріліп оны жылытады.

Көміртегі диоксиді мен су ифрақызыл сіулеленуді жақсы сіңіреді. Осы молекулалармен сіңірілетін энергия қайта сәулеленеді. Атмосфера - Жерде жылуды сақтауға көмектесетін энергия үшін тор болып табылады.

Көміртегі диоксиді және басқа да заттармен энергия сіңірілуі мен сәулеленуі парниктік эффектісінің пайда болуына әкеледі, себебі ол сәулелі күн жылыжайдағы жылу сақтау әдісіне ұқсас.

Егер су және көмірқышқыл газының атмосферадағы концентрациясы өзгермесе және осындай әсері болатын басқа газдардың қосылыстары жоқ болса, парниктік эффект жуықтап алғанда бірдей болады. Бірақ адам іс-әрекетіне де назар аудару керек. Суды алсақ, елеулі мәселелер тумайды. атмосфера құрамында 12 млрд. тоннадай су булары кездеседі. Мөлшері көп болғаны соншалық, оны өзгертуге біздің шамамыз келмейді. Ал көміртегі диоксиді өте аз мөлшерде болады. Адамның іс-әрекеті көмірқышқыл газының ауадағы құрамын көбейтті, кейінгі 15 жылда атмосферадағы СО ₂ мөлшері 15 % өсті және орташа әлемдік температура 0, 5 градусқа өсті.

Көмірқышқыл газының табиғи көздері бұл:

- тыныс алу процесстері:

- жанартаудың атқылауы;

- органикалық заттардың ыдырауы;

- өздігінен пайда болатын өрттер;

- органикалық заттардың тотығу реакциялары,

С ₆ Н ₁₂ О ₆ + 6О ₂ = 6СО ₂ + 6Н ₂ О

Қазіргі кезде атмосферадағы көмірқышқыл газы концентрациясының көбеюіне үлкен әсерін тигізетін антропогендік көздер:

- орман алқаптарының азаюы;

- сүректі жағу.

Жыл сайын табиғи жанармай қазбаларын (көмір, мұнай, табиғи газ) қолдану көлемі 15 млрд тоннаны құрайды. Табиғи газ 90 пайыз метанннан тұрады:

СН ₄ + 2О ₂ = СО ₂ + 2Н ₂ О

Көмірдің жануы кезінде келесі реакция жүзеге асады:

С + О ₂ = СО ₂

Егер әлемдік әлемдік климат 2-5 градусқа жылыса, келесідей зардаптардың пайда болуы мүмкін:

1) Дала және орманды дала зоналарында қысқы жауын-шашын мөлшерінің азаюы, субтропиктерде оның мөлшерінің көбеюі, яғни географиялық зоналардың солтүстік бағытқа ығысуы көрініс алады;

2) Батыс Антарктиданың жамылғы мұздықтары ериді, Солтүстік Мұзды мұхитының мұздары жазда жойылып қыста қайта қалпына келіп отырады. Салдарынан, мұхит деңгейі 5-7 м көтеріледі, Африка континентінің конфигурациясы өзгереді (Ливия, Египет, Кения, Мозамбик, Нигерия, Піл сүйегінің жағалауы және т. б. ) ;

3) кейбір елдер мәдени жерлерінен айырылады, басқа елдерде ең жақсы ауылшаруашалақ аудандар орналасуын өзгертеді;

4) көптеген жануарлар мен өсімдіктердің таралу шекарасы өзгереді;

5) су тұтыну деңгейі өседі, оңтүстікке тән аурулар солтүстікте таралады.

Ғаламшарымыздың жер бетінде негізінен жылулық емес, көрінетін сәулелер ағыны түседі. Бұл сәулелер парниктік газдар арқылы өзгермей өтеді. Жер маңы кеңістігінде бұл сәулелердің басым бөлігі әр түрлі денелермен кездескенде ұзын толқын (инфрақызыл) жылулық сәулелерге айналады. Парниктік газдар жылу сәулелерінің космос кеңістігіне кетуіне қарсы әсер етеді. Олар қақпанга түскендей болып жиналады да ауаның температурасының артуына (парниктік эффект) әкеліп соқтырады.

Біздің қолымызға келіп түскен соңғы мәліметтер бойынша парниктік газдардың әсерінен соңғы жүз жылдықта Жердің орташа жылдық температурасы 0-0, 3°С-қа артқан. Қазіргі кезде көмірқышқыл газының концентрациясының арту жылдамдығы жылына 0, 3-0, 5%. Осыған жақын қарқынмен басқа да парниктік газдардың мөлшері артып келеді (Метан - жылына 1%, азот оксидтері - жылына 0, 2%) . Атмосферадагы парниктік газдардың мөлшерінің екі еселенуі XXI ғасырдың екінші жартысында болуы мүмкін. Бұл ғасырда, әр түрлі болжамдарга сүйенсек, планетаның орташа жылдық температурасының 1-3, 5°С-қа артуына әкеледі. Болжамдар бойынша ауа райының жылынуы әсерінен, мәңгі мұздықтардың еруі салдарынан әлемдік мұхит шамамен 1, 5 м (соңғы 100 жылда 10-12 см) көтерілуі мүмкін. Мұхит деңгейінің 1, 5-2 м-ге көтерілуі шамамен 5 млн. км ² құрылықтың су астында қалуына әкеледі. Бұл аудан жалпы алғанда үлкен болмағанымен (құрлық бетінің 3%-ы ғана) құнарлы және тығыз қоныстанған жерлер. Болжамдар бойынша мұхит деңгейінің көтерілуі 1 м-ден кем болса да, Бангладеш тәрізді ол су астында қалады.

Жалпы, парниктік эффект қана ауа райының жылынуы әлемдік мұхиттың деңгейінің көтерілуінен әсер етпейді, сонымен қатар да құбылыстар әсер етеді: ауа райының тұрақсыздық дәрежесінің артуы, дауылдардың жиіленуі, жануарлар мен өсімдіктердің жойылу жылдамдығының артуына әкеліп соқтыруы мүмкін. Полюстер мен экватордың температура айырмашылығының кему мүмкіндігі де ғалымдарды алаңдатып отыр. Бұл құбылыс негізінен полюстердің өте күшті жылынуы нәтижесінде болуы мүмкін. Бұл мәңгі тоңды топырақтардың ауданының кемуіне және олардан (әсіресе, батпақтанған) метанның бөлініп шығуына, ал мұның өзі парниктік эффектінің артуына әкеледі.

СО2 көмірқышқыл газының атмосфераға түсуінің негізгі техногенді көзі - органикалық отынды жандыру болып табылады. Қазір тек жылу энергетикасынан атмосфераға шамамен жылына бір адамга 1 т көміртегі немесе Жер шарында жылына 6 млрд. т бөлініп шыгады. XXI ғасырдың бірінші жартысында оның мөлшері, жылына 10 млрд. т жетеді деп болжануда. Атмосферадағы көміртегінің мөлшерін кемітетін негізгі факторлар фотосинтез бен мұхиттың сіңіруі болып табылады. Тәжірибелерде С0 ₂ -нің ауадагы концентрациясының екі есе артуы (330-дан 660 бөлік млн. -ға) өсімдіктердің (сорго, жүгері) ассимиляциялық аппаратының ауданының артуына және зерттелген дақылдардың өнімділігінің: мақта - 124%, помидор мен баклажан - 40%, бидай, күріш, күнбағыс - 20%, бұршақ пен соя - 43% (Кондратьев, 1990) артуына әкелген.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.